水稻上部叶片叶绿素含量的高光谱估算模型

叶片叶绿素 (Chl) 状况是评价植株光合效率和营养胁迫的重要指标,实时无损监测Chl状况对作物生长诊断及氮素管理具有重要意义.以不同生态点、不同年份、不同施氮水平、不同类型水稻品种的4个田间试验为基础,于主要生育期同步测定了水稻主茎顶部4张叶片的高光谱反射率及Chl含量,并计算了350～2500 nm范围内任意两波段组合而成的比值(SR[λ1,λ2])和归一化(ND[λ1,λ2])光谱指数以及已报道的对Chl敏感的光谱指数,进一步系统分析了叶片Chl含量与上述光谱指数之间的定量关系.结果表明,红边波段的比值和归一化光谱指数可以较好地预测水稻上部4叶的Chl含量(R~2>0.9),但对于不同Chl指标其最佳组合波段有所差异.估算叶绿素a (Chla)、叶绿素总量(Chla+b)和叶绿素b (Chlb)的最佳比值光谱指数分别为SR(724,709)、SR(728,709)和SR(749,745),方程拟合决定系数R~2分别是0.947、0.946、0.905;最佳归一化光谱指数分别为ND(780,709)、ND(780,712)和ND(749,745),R~2分别是0.944、0.943、0.905.引入445 nm波段反射率对上述光谱指数进行修正,可以降低叶片表面反射差异的影响,提高模型的应用范围.利用不同年份独立的试验资料对所建模型进行了检验,结果表明,修正型比值光谱指数 mSR(724,709)、mSR(728,709) 和 mSR(749,745),以及修正型归一化光谱指数mND(780,709)、mND(780,712) 和 mND(749,745) 预测 Chla、Chla+b 和 Chlb 的效果更好,其测试的RMSE分别为 0.169、0.192、0.052、0.159、0.176、0.052,RE分别为8.18%、7.74%、13.01%、8.26%、7.59%、12.96%,均较修正前降低,说明修正后的光谱指数普适性更好.     

水稻可溶性糖蛋白的纯化与鉴定研究

从水稻鲜叶中提取总蛋白,对总蛋白中的蛋白质含量进行了测定;通过硫酸铵沉淀将总蛋白提取液进行分级,从而达到了总蛋白细分和放量的目的。四级份的分级蛋白分别通过ConA-Sepharose 4B 亲和层析进行糖蛋白纯化,按吸收峰收集的各级糖蛋白混合物进行冷冻干燥,得到干粉;结合PAS法染色和考马斯亮蓝R-250染色对四级份的糖蛋白样品鉴定,在其中3个级份中均检测出糖蛋白;由于感度的差异,按考马斯亮蓝R-250染色可检测出近30种糖蛋白(包括部分糖肽),按PAS法染色可检测到7种糖蛋白;对3种含量较高的糖蛋白进行了胶上纯化,3种糖蛋白的PAS法染色均证实了3种样品为单一的糖蛋白或者糖肽,分别命名为RG1、RG2和RG3。     

利用低温水浴鉴定水稻苗期耐寒性

高效准确鉴定苗期耐寒性是水稻(Oryza sativa)耐寒研究的前提。基于流动水浴温度均一这一特性, 建立了一种恒温水浴鉴定水稻幼苗耐寒性方法。该方法中环境温度设定为20°C, 水浴温度设定为4°C。根据对2个水稻亚种不同材料的处理结果, 总结出几种常见品种的低温处理时间与存活率参考值, 并对操作过程中的一些注意事项进行了说明。     

土壤食细菌线虫的原位富集培养方法

采用两种孔径的尼龙网袋（1mm和5μm）,将盆钵供试土壤分成内外两层,内层土壤混合猪粪或稻草,并以不添加猪粪和稻草的供试土壤作为空白;外层直接接入供试土壤,进行培养,以获取土著食细菌线虫大量富集的试验土壤。结果表明：添加基质（猪粪和稻草）显著地促进了土壤线虫的繁殖,大量繁殖的线虫通过1mm网袋迁移至外层未加基质的土壤,而采用5μm网袋则限制了线虫向外层土壤的迁移。添加猪粪的1mm网袋处理经过28d培养后,外层土壤线虫数是空白处理的9．1倍;添加稻草的1mm网袋处理经过35d培养后,外层土壤线虫数是空白处理的5．9倍。添加两种基质的5μm网袋处理,外层土壤线虫数和空白处理差异不大。添加基质主要是促进了食细菌线虫的繁殖,在培养结束时,添加猪粪的1mm网袋处理的食细菌线虫比例达到98．2％,添加稻草的1mm网袋处理的食细菌线虫比例达到90．5％,两个处理食细菌线虫的总数分别是空白处理的14．8倍和8．9倍,并且主要是Protorhabditis sp．线虫的增加。     

籼型常规早稻穗分化期低温对颖花形成和籽粒充实的影响

以籼型常规早稻中嘉早17为材料,于盆栽条件下采用人工气候箱控温,在水稻穗分化一次枝梗原基分化期(Ⅱ)与花粉母细胞减数分裂期(Ⅵ)进行17和20 ℃的低温胁迫处理,研究不同低温对水稻枝梗、颖花分化与退化及籽粒充实的影响.结果表明： 与对照相比,不同低温处理均显著降低每穗枝梗及颖花分化数和现存数,颖花现存数降幅为7.2%～12.4%,同时增加了枝梗和颖花的退化数,影响了花粉活性、花药开裂等花器官发育,导致籽粒充实不良,以17 ℃低温胁迫效应更明显.穗分化Ⅵ期低温处理总枝梗和颖花分化数与现存数低于穗分化Ⅱ期,但二次枝梗和颖花退化数较多,颖花退化数较穗分化Ⅱ期高11.6%;穗分化Ⅱ期低温处理穗部籽粒结实率显著低于穗分化Ⅵ期,降幅达3.7%,主要与花粉粒活性、柱头花粉散落数、花药开裂系数和籽粒充实度受低温影响较大有关.另外,穗分化Ⅱ、Ⅵ两时期受17 ℃低温胁迫效应大于20 ℃.综合穗分化两时期低温胁迫效应的差异,生产中需加强相应栽培措施的调控.     

Identification and characterization of bacterial endophytes of rice

We isolated seven different bacteria from rice seedlings grown from surface sterilized seeds. Three were associated with the rice seed husk and the other four were growing endophytically within the seed. Microscopic studies revealed that the endophytes were concentrated in the root stele region. Some of the bacteria exhibited strong anti-fungal activity against Rhizoctonia solani, Pythium myriotylum, Guamannomyces graminis and Heterobasidium annosum.     

CO2浓度升高对不同品种水稻镉吸收和根形态的影响

为了探讨CO2浓度升高下不同水稻品种荣优398 (RY)和粤杂889(YZ)吸收重金属Cd差异性的原因,利用水培试验研究了不同浓度Cd处理下两种水稻吸收Cd的差异及根形态的变化特征.结果表明:低Cd处理(5、10、20 μmol·L-1)显著增加水稻生物量;当Cd浓度高于50 μmol·L-1时,Cd胁迫效果开始显现,水稻生物量减少.CO2浓度升高显著增加了水稻的生物量,增加了YZ茎Cd含量而降低了RY茎Cd含量.在5～200 μmol·L-1的Cd浓度下,CO2浓度升高增加了YZ活性根在总根长中的比例,降低了RY活性根的比例.CO2浓度升高下不同水稻品种根形态的变化是导致其对Cd吸收差异性的原因之一.     

转cry1Ab/cry1Ac基因水稻对大螟幼虫体内三种保护酶活性的影响

为阐明转cry1Ab/cry1Ac基因水稻对大螟Sesamia inferens (Walker)作用的生理生化机制, 本研究用转cry1Ab/cry1Ac基因水稻茎秆饲喂大螟3龄和5龄幼虫, 采用酶活性测定方法研究了取食转Bt水稻对大螟幼虫体内3种保护酶SOD(superoxide dismutase)、 CAT(catalase)和POD(peroxidase)活性的影响。结果表明, 大螟3龄幼虫在取食转基因水稻24 h后SOD活性与对照相比提高了43.44%, 48 h后降至最低值; 在取食24 h后POD值达到最高值, 其酶活性比对照升高了29.22%, 最终在取食48 h后降至最低值, 并显著低于对照; 在取食转基因水稻4 h后, CAT活性升高了30.33%, 在取食48 h后, 与对照相比, CAT活性降低了27.01%; 5龄幼虫取食4 h后SOD活性显著高于对照水平, 36 h后降至最低值, 与对照相比, 活性下降了31.62%; 在取食8 h后POD活性达到最高值, 与对照相比, 升高了73.20%, 36 h后酶活性降至最低值; 在取食之初4 h CAT活性达到最高值, 与对照相比, 其值升高了75.73%, 在取食48 h后, 其活性与对照相比减少了7.55%。3龄幼虫与5龄幼虫相比, 对Bt的抗性水平较低, 自身防卫能力较差。结果说明, 在取食初期, 试虫体内保护酶活性升高, 以抵御Bt毒蛋白对虫体的伤害作用, 随着取食时间的延长, 保护酶活性迅速降低, 从而干扰虫体正常的代谢过程, 导致虫体出现中毒症状, 致使昆虫死亡。     

化学调控剂对水稻不育系育性恢复效应的研究

１９９２年３月至１１月,我们在海南和长沙两地,先后使用３８种化学调控剂,对水稻两用不育系,三系不育系及普通核不育系进行了喷施和注射试验,筛选出７种较为有效的调控剂,代号为ＣＲ１—ＣＲ７,其中ＣＲ５和ＣＲ７表现较为突出。这些调控剂对两用不育系和三系不育系均表现出一定程度的恢复效应,且ＣＲ１和ＣＲ２还能在可育条件下提高培矮６４Ｓ的结实率,但所有调控剂对普通核不育系均无恢复作用。     

水稻苗期耐旱性基因位点及其互作的分析

随着全球水资源的日益贫乏和旱灾的日趋严重,水稻耐旱性的研究越来越重要,对籼稻窄叶青8号（ZYQ8）和粳稻京系17（JX17）以及由它们构建的加倍单倍体（DH）群体,参照国际水稻研究所的耐旱鉴定方法,在苗期进行断水,调查期耐旱性,利用该群体的分子连锁图谱进行数量性状座位（QTL）区间作图分析,共检测到2个耐旱的QTL（qDT-5和qDT-12),分别位于第5染色体的GA41-GA257之间的和第12染色体的RG457-Y12817R之间,这两个QTL的加性效应均来自ZYQ8的等位基因,用Epistat软件检测到2个单位点,即GA257和Y12817R,与区间作图分析的结果一致,Epistat还检测到与GA257互作的3个位点（RG541、G318和G192,分别位于第1、4和8染色体上）和与Y12817R互作的1个位点（CT234,位于第3染色体上）。