水氮处理下不同品种水稻根系生长分布特征

为明确不同栽培条件下水稻(Oryza sativa)根系生长分布特征, 通过不同水氮处理和不同品种的水稻桶栽试验, 采用内置根架法, 于拔节期和抽穗期取样, 获取根系总干重(TRW)、不定根数(ARN)以及各类根(不定根、细分枝根和粗分枝根)的形态指标(长度、表面积和体积), 并分析植株根系生长状况和根系分布特征。结果显示: (1)各试验条件下抽穗期各项根系指标较拔节期均呈增长趋势。同一时期, 各项根系指标在3个施氮水平间均差异显著, 且随施氮量的增加而增加。不同水分处理下, 两个时期的ARN在湿润灌溉(W2)与保持水层(W1)之间差异均不显著, 而其他指标上W2处理均显著最高; 干旱处理 (W3)下, 仅拔节期的TRW和粗分枝形态指标与W1处理接近, 而在其他指标上均显著最低。不同品种间, ‘扬稻6号’ (V3)的各项根系指标均最高, 而‘日本晴’ (V1)和‘武香粳14’ (V2)间差异不显著。(2)各试验条件下, 抽穗期较拔节期根系下扎生长比例增加, 多分布于表层(0-5 cm)土中; 减少氮素和水分供应可提高根系在5 cm以下土层中的分布比例, 且分枝根反应最为明显; 品种V1和V2的深扎根性较V3明显。结果表明, 合理施氮与控水可优化水稻不同类型根的生长与分布特征, 但需考虑不同品种之间的差异。     

灌溉条件下苏打盐渍化土壤环境变化及其生物效应

研究区位于吉林省西部苏打盐渍化土壤分布集中区 ,从 1 991年开始 ,中国科学院长春地理研究所与吉林农业大学等单位合作 ,在该区长期开展以种稻为主的盐碱地综合治理研究 ,并建立了两个农业综合开发试验示范基地。研究发现 ,在水稻生长的中、晚期 ,赤枯病的发病率较高 ,水稻的茎、叶、稻壳表面出现大量褐色斑点 ,严重影响水稻的质量和产量 ,另外 ,不同的土壤质量及用水质量和用水条件 ,对水稻生长状况和赤枯病的发病情况有较大的影响。通过几年来对不同土壤、水环境条件下水稻不同生长阶段发育情况的定量监测和分析 ,认为水稻生长环境中高背…     

葡萄糖和δ-氨基酮戊酸促进水稻在黑暗中合成叶绿素

本研究检测单子叶被子植物水稻(Oryza sativa L.)在完全黑暗中是否能合成叶绿素.以5 cm高的水稻黄化幼苗为研究材料,在黑暗中用不同浓度的葡萄糖和δ-氨基酮戊酸(δ-aminolevulinic acid, ALA)处理之.定时采收叶片检测其叶绿素、原卟啉Ⅸ (Proto)、 Mg-原卟啉Ⅸ (Mg-Proto)及原叶绿酸酯(Pchlide)的含量,并计算它们的卟啉的摩尔百分比.在黑暗中12 d,水稻幼苗的叶绿素从2.5 μg/g增加到7.5 μg/g,但叶绿素总量从0.36 μg/g增至3.6 μg/g.在黑暗中未经处理的幼苗Proto、Mg-Proto及Pchlide的摩尔百分比分别为65%、27.5%和7.5%; 而光照下幼苗相应的摩尔百分比分别为42.5%、35.0%和22.5%.在黑暗中用葡萄糖处理水稻黄化幼苗2 d,其卟啉的摩尔百分比即可恢复到正常值(如光照下之相同比例).在黑暗中以3%和6%的葡萄糖处理水稻黄化幼苗2 d,其叶绿素含量分别增加2.5和4.0倍;若同时辅以1 mmol/L δ-氨基酮戊酸,其叶绿素含量分别增加22和24倍.因此,被子植物在黑暗中可以合成叶绿素;葡萄糖或δ-氨基酮戊酸可以促进被子植物在黑暗中合成叶绿素;葡萄糖和δ-氨基酮戊酸并用有加成作用.葡萄糖或δ-氨基酮戊酸促进水稻在黑暗中合成叶绿素的生理机制有待研究.     

云南地方稻waxy基因序列多样性分析

利用特异引物Wx-F/AG-2对来源于云南省16个州市64个县的252份地方稻种waxy基因中含有微卫星序列(CT)n和第一内含子的序列进行PCR扩增并测序。结果表明在268个碱基的序列内检测到4个变异位点:第一内含子上游56位处(CT)n存在(CT)10、(CT)11、(CT)12、(CT)14、(CT)16、(CT)17、(CT)18、(CT)19、(CT)20、(CT)21等10种变异;(CT)11、(CT)18、(CT)17、(CT)12、(CT)10等5种单倍型是云南优势类型,合计占供试材料的92.85%;籼稻以(CT)10、(CT)11、(CT)12为主,而粳稻以(CT)11、(CT)12、(CT)17和(CT)18为主;第一内含子+1位存在G/T变异,81.75%品种是G,T只出现在(CT)16、(CT)17、(CT)18和(CT)20的品种中,其频率在籼稻中为13.48%,粳稻20.86%,水稻16.17%,陆稻22.35%,粘稻10.47%,糯稻42.62%。+86-88位存在ATA/GTA/A--3种变异;+128位处存在(AATT)5和(AATT)6 2种变异。根据这4个变异位点,可将252个云南地方稻种归为16种单倍型,其中Wx4(32.54%)、Wx9(13.89%)、Wx12(12.7%)、Wx5(12.3%)、Wx1(8.33%)、Wx11(7.94%)是主要类型,合计87.7%,其他类型频率较低。籼/粳亚种、水/陆稻和粘/糯中存在单倍型种类和单倍型频率两方面的差异,籼稻/粳稻、水/陆稻和粘/糯稻各亚种或生态型均有独享的单倍型,共享单倍型频率也存在差异,表明亚种间或生态型间发生了一定的遗传分化。单倍型地理分布分析表明,临沧、普洱单倍型种类最丰富,以之为中心向外扩展,单倍型种类有减少的趋势,第一内含子+1位的T主要分布在临沧、普洱、西双版纳、德宏等南部地区。本研究揭示了云南地方稻种群体waxy基因的变异和分布特点。     

水稻亚种间杂种F1光合特性研究

用绵恢725、蜀恢527和蜀恢881三个籼型恢复系、1个美国稻Lemont和1个爪哇稻香大粒作母本,与1个日本特早熟粳稻Kitaake杂交,研究了5个杂种F1及其亲本的光合生理表现.结果表明,在高光通量密度(Photosynthetic flux density,PFD)条件下,5个杂种F1净光合速率(Pn)明显高于双亲或双亲之一,推测亲本与杂种F1之间不同的Pn同叶片中Rubsico活性有关.杂种F1的比较中,在表观量子效率(ψ)、羧化效率(CE)、CO2补偿点(T)等方面,籼粳亚种间杂种F1(绵恢725/Kitaake、蜀恢527/Kitaake、蜀恢881/Kitaake)对2个亚种内杂种F1香大粒/Kitaake(粳爪交)、Lemont/Kitaake(不同生态型的粳粳交,美国稻属于特殊粳稻)具有明显的优势,而蜀恢881含有粳型血缘,蜀恢881/Kitaake也比典型籼粳亚种间杂种F1绵恢725/Kitaake、蜀恢527/Kitaake优势稍逊一筹.5个杂种F1因为具有不同的遗传差异而表现出不同的光合优势,在这方面,典型籼粳亚种间杂交蜀恢527/Kitaake、绵恢725/Kitaake要优于其他杂交种,说明亲本间遗传差异越大,其杂种F1的光合优势越强.     

水稻条纹叶枯病抗性位点的检测和效应分析

利用111个家系组成的热研2号（Oryza sativa subsp．japonica‘Reyan2’）／Milyang23（Oryza sativa subsp．indica‘Milyang23’）重组自交系（recombinant inbred lines,RIL）群体（F7）,采用重病区田间自然接种方法,以病情指数作为条纹叶枯病的表型值,鉴定了2个亲本及111个RIL家系对条纹叶枯病的抗性。使用QTL Cartographer软件复合区间作图法,对水稻（Oryza sativa）条纹叶枯病抗性基因进行了QTL分析。结果检测到2个抗水稻条纹叶枯病的QTL,分别位于第2和第11染色体上,其中第11染色体上的QTL贡献率为19．58％,表明这是一个主效的QTL,该QTL及其附近的分子标记,可以用于水稻条纹叶枯病抗性分子标记辅助育种。     

紫叶水稻光温敏核不育系及其杂种生育后期几种与叶片衰老相关生理指标的变化

测定紫叶水稻光温敏核不育系‘桂紫-(?)S’及其配组杂种生育后期与叶片光合及衰老相关生理指标、杂种产量和农艺性状的结果表明:‘桂紫-(?)S’剑叶的叶绿素含量、可溶性蛋白含量,光合速率和超氧化物歧化酶(SOD)活性均比对照绿叶水稻不育系‘GD-(?)S’高,丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性则较低,显示其未表现出早衰现象;其配组的杂种间叶片衰老生理指标差异较大,部分优于对照品种‘博优253’,也未出现早衰:籼粳中间型父本所配杂种的产量和主要农艺性状显著优于对照品种‘博优253’。     

不同生态稻区覆膜旱作稻氮营养生理及抗逆生理特性探讨

不同生态稻区生态环境和栽培管理方式不同,覆膜旱作稻氮营养生理和抗逆生理与常规水作稻有些异同,尤其是体内NO₃^--N和NH₄⁺-N含量及分布差异很大.杭嘉湖平原区覆膜旱作稻生长前期受干热天气影响,其分蘖期、拔节期、孕穗期体内NO₃^--N含量较水作稻有不同程度的降低,而NH₄⁺-N含量则极显著提高;金衢盆地覆膜旱作稻孕穗期体内NO₃^--N含量比常规水作稻高,根部NH₄⁺-N含量则显著降低,茎基部和叶片NH₄⁺-N含量有一定增加.正常气候条件下两生态稻区覆膜旱作稻孕穗期叶片硝酸还原酶(NR)活性和谷氨酰胺合成酶(GS)活性较水作稻均有不同程度的提高;丙二醛(MDA)、可溶性糖及脯氨酸(Pro)含量与水作稻相差不大,表明不同生态稻区的覆膜旱作稻可以通过不同的栽培管理模式,促进生长发育,达到高产目的.     

酸性矿山废水污染的水稻田土壤中重金属的微生物学效应

采样调查了广东大宝山地区受酸性采矿废水长期污染的亚热带水稻田的土壤理化性质 ,重金属 Cu、Pb、Zn、Cd的全量及其 DTPA浸提量 ,以及微生物生物量及其呼吸活性等指标。利用主成分和逐步回归分析了影响土壤重金属的有效性及其微生物学效应的因素。结果表明 :土壤高含硫 ,强酸性 ,有机碳、全氮较低 ,4种金属的全量普遍超标。DTPA可提取态金属含量较高 ,不仅与其全量呈显著正相关 ,而且与土壤酸度和粘粒含量正相关 ,和 Mn含量负相关。过量的金属显著降低了土壤微生物生物量 C、N、微生物商、生物量 N/全 N比 ,并抑制了微生物呼吸强度和对有机碳的矿化率 ,导致了土壤 C/N比的升高。同时 ,金属对微生物群落及生理代谢指标 ,如微生物生物量 C/N比和代谢商的影响不显著。 DTPA可提取态金属 ,特别是 DTPA- Cu是导致微生物生物量和活性指标变化的主要因素。以有机碳 (或全氮 )为基数的复合微生物指标降低了土壤性质差异造成的干扰 ,较单一指标更能准确指示微生物对金属胁迫的反应。土壤硫没有对金属有效性和微生物指标产生明显影响 ,但其氧化过程可能引起酸化和金属离子的释放     

草丁膦对转bar基因水稻GS酶活性和光合功能的影响

喷施草丁膦后,对草丁膦无抗性水稻Cypress(未转bar基因)叶片的谷氨酰胺合成酶(GS)活性先受到抑制,随后叶片内NH 4积累上升,叶绿素含量、PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、光能转化效率(ΦPSⅡ)和叶片叶绿素荧光的光化学猝灭系数(qp)下降,光合速率显著降低;最后引起植株死亡.另一方面,Cypress PB-6(转bar基因抗草丁膦水稻)的GS酶活性在喷施草丁膦后虽然先被抑制,但随后能恢复至正常水平,接着NH 4积累下降,草丁膦对叶绿素含量、荧光参数Fv/Fm、ΦPSⅡ、qp的影响被解除,光合速率恢复到正常水平,整个植株生长正常.