UV-B辐射增强对水稻生长发育及其产量形成的影响

在盆载条件下,研究UV-B辐射（280-320nm）增强对3个不同类型水稻品种（组合）的生长发育及其产量构成的影响。结果表明,UV-B辐射增强明显抑制水稻生长,使株高变矮、分蘖数减少、叶面积和干物质量下降,但其抑制程度依品种、水稻所处的生长阶段的不同而不同;株高在苗期下降幅度最大,为9.4%-12.2%,干物质量在分蘖期下降幅度最大,地下部和地上部干物质量分别下降45.3%-59.8%、54.9%-59.0%,增强的UV-B辐射使水稻主茎不同叶位的出叶时间延迟,生育期延长,汕优63、南川、IR65600-85的抽穗时间分别比对照延迟2d、3d和7d,成熟期分别推迟3d、4d和9d,UV-B辐射增强明显降低水稻叶片的叶绿素和类胡萝卜素含量,叶片叶绿素a荧光诱导动力学参数Fv、Fv/Fm、Fv/Fo下降,与对照相比,汕优6.3、南川、IR65600-85叶片的净光合速率分别下降了11.9%、12.8%、29.7%,UV-B辐射增强使水稻每株有效穗、每穗总粒数、结实率、千粒重下降,最终导致水稻籽粒产量下降25.2%-31.1%。     

水稻化感作用及其生理生化特性的研究

选用具有强化感作用的6个水稻品种为供体,大田稗草为受体,研究了水稻化感作用及生理生化特性,结果表明,提高水稻叶片浸提液浓度,可以相应增强对稗草生长的抑制效果,这种抑制效果与杂草的种植密度呈负相关;化感水稻叶片浸提液能显著抑制物质稗草体内超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性,从而影响其生长;苯丙氨酸氨解酶（PAL）的活性大小与酚类物质的含量吴正相关;多种酚类物质的化感作用之间可能是增效的,也可能是拮抗的。     

水稻旱育稀植高产栽培的生理生态研究 Ⅱ.早稻高产形成与生理生化特性

本研究结果表明,旱育秧苗移栽大田后仍能保持较强的生理生化优势,从分蘖期到乳熟期,旱育秧植株的抗坏血酸氧化酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、ＡＴＰ酶和硝酸还原酶活性分别比对照高４．０９～１２．２２％、８．２２～１９．６８％、１０．１９～２４．７３％、２．７７～２２．３６％、３６．１１～１３７．５％和２６．１１～１３５．２％,丙二醛含量降低５．０４～７．１４％,膜透性相应减少２９～１６．０６％,因而抗逆性强,秧苗移栽后返青快、分蘖早、成穗率高,叶片不早衰,干物质积累多,高产．     

应用差异蛋白质组学方法分析作物化感作用的分子机理

试验旨在分析运用分子标记技术(QTL)和差异蛋白组学技术研究作物化感作用分子机理的差异性。首先运用差异蛋白组学技术探讨在生物胁迫(稗草)下水稻化感作用潜力变化的内在分子机理。分别用稗草和水稻的根系分泌物培养切自一株5叶龄化感水稻P I312777植株并经恢复的2个分蘖。7d后,提取处理和对照相同叶位叶片的全蛋白质并进行双向电泳,每张电泳胶片上获得800多个电泳胶点,其中差异表达的蛋白质点有4个。采用M ALD I-TOF-M S对各差异蛋白质点进行肽质量指纹图谱分析,经过SW ISS-PROT数据库查询,结果表明化感水稻P I312777在稗草胁迫下的特异蛋白分别与苯丙氨酸氨解酶(PAL)、硫还原型蛋白(T rx-m)、3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HM GR)和过氧化物酶(POD)相匹配。根据编码以上4个差异蛋白质的DNA序列,发现编码以上4个差异蛋白的基因分别位于水稻染色体4、7、8和12上的特定克隆位点,这就是与化感作用相关基因。前人也运用QTL方法开展作物化感作用的分子机理研究,但由于所采用的供体材料、受体植物及对表型性状的评价方法等的不同,定位结果存在较大的差异。综合比较两种方法后认为,运用差异蛋白组学技术分析水稻化感作用的分子机理,比QTL技术更加直接和深入。因为比较胁迫处理和对照植物组织的2-DE图谱将能鉴定出由表达候选基因编码的胁迫蛋白质,氨基酸残基序列的测定将揭示那些功能与胁迫性状密切相关的蛋白质,这种编码的基因就是兼具功能与表达的候选基因。     

几种化感物质替代物间的互作效应分析

运用正交旋转回归试验设计分析5种常见的化感物质替代物水杨酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸、香草酸和阿魏酸间对稗草根长的互作效应,以探明化感物质抑草作用机理.结果表明,水杨酸和对羟基苯甲酸、水杨酸和肉桂酸间增效或拮抗的互作效应与各因子在化合物中浓度水平密切相关.水杨酸在浓度<0.14mmol·L^-1时,对对羟基苯甲酸表现为增效作用;当浓度>0.14mmol·L^-1时,则表现为拮抗作用.而对羟基苯甲酸在浓度为0.425mmol·L^-1时,对水杨酸表现为拮抗作用.在所考察的浓度范围内,水杨酸对肉桂酸都具有拮抗作用,而肉桂酸在浓度为0.14mmol·L^-1时对水杨酸表现出拮抗作用.在所考察的浓度范围中,香草酸与肉桂酸的作用效果都是增效的.     

不同化感水稻品种根系分泌物中萜类化合物的差异分析

以强化感水稻品种PI312777和弱化感水稻品种Lemont为供试材料,运用“循环法”收集供试水稻经土壤和石英沙介质后的根系分泌物,并经乙醚萃取,所获萃取物经气相色谱 质谱联用仪（GC-MS）测试,检索谱图库确定化合物.结果表明,乙醚萃取物中检测到含氧萜类化合物,如柠檬烯氧化物、柠檬烯二氧化物、香芹酮氧化物、香芹醇、雪松醇等,不同品种间含氧萜类化合物种类相似,但在不同介质中的存留方式和数量存在差异.文中还就不同培养方式和品种间萜类化合物的差异作了进一步讨论.     

水稻化感作用及其分子生态学研究进展

综述了近年来国际上研究水稻化感作用的新进展,比较分析了当前常用于室内评价水稻化感作用潜力的几种生物测试法的优缺点,指出了琼脂迟播共培法是较为理想的室内生物测试法并已广泛应用于化感作用研究中。在此基础上,分析了水稻化感作用的数量遗传特性及其QTL定位的研究现状;阐明了水稻化感作用的遗传多样性及其分子生态特性;并就当前普遍关注的焦点问题：逆境条件（如低氮或高伴生杂草密度胁迫）常引起水稻化感作用潜力增大的生理过程与分子机制作了阐述。结合近年来应用差异蛋白组学和生物信息学的研究实例,阐明了逆境引起水稻化感作用增强与其酚类合成代谢相关酶蛋白表达丰度增加,萜类合成代谢相关酶蛋白表达丰度下降有关。就究竟什么是水稻的化感物质及其作用方式等问题作了分析与讨论．指出水稻的化感抑草效应是其众多化感物质综合作用的结果,应重视区分化感物质对靶标杂草的原生作用和进入土壤生态系统中经生物转化后的次生作用。根据当前植物化感作用研究的发展趋势,阐明了进一步研究水稻化感作用的焦点问题,提出了水稻化感作用的根际生物学特性与分子生态学机制,是未来国际上竞相角逐的重点研究领域,并认为以现代系统生物学理论为指导,运用基因组学、蛋白质组学和代谢组学等技术方法,是揭示这一分子生态学过程与机制的重要技术选择和优先研究领域。     

水稻化感生物测试方法的比较及应用

选用8个化感作用潜力各异的水稻品种(系)：PI312777、Lemont、Moroberekan、IAC25、IACA7、IAC120、Batatais、Iguape Cateto为供试材料,以田间伴生稗草为受体材料,比较分析了目前较为通用的3种生物测试方法：琼脂迟播共培法(RSA)、石英砂迟播共培法(RSS)和根系分泌物培养法(SRE)对水稻化感潜力的测试效果．结果表明,RSA法应用于测试水稻化感作用潜力的效果最好,RSS法和SRE法的测试结果虽较为一致,但两者都存在不足．据此,运用RSA法对57个水稻材料进行了化感抗草种质资源的初步筛选,从中获得5个强化感作用潜力的水稻材料：Iguape Cateto、PI312777、Azucena、Taichung Native 1和IAC25．     

不同环境下籼型杂交稻穗干物质重的发育遗传分析

选用穗干物质重性状差异较大的 4个籼型不育系 (A)和相应的保持系 (B)以及 5个籼型恢复系(R) ,按不完全双列杂交设计 (4× 5 ) ,配成一套亲本和F12个世代的遗传群体 .采用包括基因型×环境互作的加性 显性发育遗传模型 ,分析了两年的籼型杂交稻不同发育时期穗干物质重的遗传表现 .结果表明 ,穗干物质重的发育全过程均受到遗传主效应和基因型与环境互作效应的控制 .在穗干物质重发育的前、中期 (15d前 )主要由显性效应控制 ,显性效应基因的表达量最大 ,环境因素的正向影响也较明显 ,可通过采取适当的栽培管理措施为稻穗发育创造良好的环境条件 ,促进杂种优势潜力的充分发挥 ;在发育的中后期 (15d后 )加性效应转为主要作用 ,加性效应基因的表达也呈最活跃状态 ,这一时期对穗重进行遗传选择会获得较好的遗传进度 .     

籼型三系杂交水稻地上部干物质重的发育遗传研究

采用数量性状的加性--显性发育遗传模型分析了按NCⅡ交配设计的两套籼型三系杂交水稻地上部干物质重的发育遗传规律．结果表明,在不同发育阶段,地上部干物质重以显性效应为主,控制地上部干物质重的加性效应基因几乎不表达,而显性效应基因在两年中的表达呈连续性,且在生长中期活动强度最大,环境和基因型互作会影响地上部干物质重加性效应基因的表达,而对显性效应基因表达的影响不明显,随着发育进程的推进,地上部干物质重杂种优势趋于减弱。