[目的]本研究旨在探究淹水胁迫解除后,叶面喷施虾青素(astaxanthin,ASTA)对分蘖期受淹水稻的补救效应。[方法]以常规粳稻‘宁粳7号’为试验材料,盆栽种植,移栽10 d后进行没顶淹水5 d的处理,淹没结束后设5个处理:正常水分管理(用CT表示);淹水胁迫+解除淹水后喷施清水(CK);淹水胁迫+解除淹水后喷施0.4 mmol·L~(-1)虾青素(ASTA-0.4);淹水胁迫+解除淹水后喷施0.8 mmol·L~(-1)虾青素(ASTA-0.8);淹水胁迫+解除淹水后喷施1.6 mmol·L~(-1)虾青素(ASTA-1.6)。在叶面喷施后0(喷施当天)、1、2、3、5、7 d取样,测定水稻光合色素含量、抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)]活性、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢(H_2O_2)含量和可溶性蛋白含量等指标;在叶面喷施后0(喷施当天)、3、6、9 d取样测定植株干物质量、株高和可溶性总糖含量;在成熟期收获有代表性的3盆测定产量及其构成因素。[结果]没顶淹水5 d后,与CT相比,水稻茎蘖数和绿叶数显著减少,干物质积累量和叶绿素含量降低,氧化损伤严重,导致产量下降。淹水解除后,与CK相比,叶面喷施虾青素能提高受淹水稻叶片中抗氧化酶活性,增加可溶性总糖和可溶性蛋白含量,降低H_2O_2和MDA含量,减轻氧化损伤,促进分蘖发生,加快干物质积累,减少产量损失。其中,叶面喷施后12 d,ASTA-0.8处理的茎蘖数、绿叶数以及干物质量、叶绿素a、可溶性总糖和可溶性蛋白含量均明显增加,抗氧化酶活性提高,叶片中H_2O_2和MDA含量降低;喷施后7 d,ASTA-0.8处理叶片中MDA含量与CK相比显著降低20.7%,H_2O_2含量降低9.4%;ASTA-0.8处理最终产量为CT产量的98.7%。[结论]叶面喷施0.8 mmol·L~(-1)虾青素可最大程度补救水稻分蘖期淹水导致的伤害和产量损失。

【目的】研究不同根际溶氧量对分蘖期水稻生长及其氮素代谢的影响,并探讨适宜水稻生长及提高其氮素利用效率的溶氧浓度。进一步完善水稻需氧规律、了解氧气在水稻生长中的作用,为中国中低产田——潜育性稻田的改良、水稻产量及氮肥利用效率进一步提高提供参考及理论依据。【方法】正式试验在2013年于中国水稻研究所网室进行。试验采用国际水稻所营养液配方进行水培,营养液中添加双氰胺抑制硝化作用,控制营养液铵硝比约为1﹕1;供试材料为常规籼稻中嘉早17和常规粳稻秀水134;移栽行间距为15 cm,移栽后10 d进行不同梯度的氧处理,通过安装水体循环泵将空气中的氧气带入营养液以控制营养液中的氧气含量,试验设置了对照(C...

为了探索外源脯氨酸在农业生产上的应用价值,本试验采用盆栽法研究了不同浓度外源脯氨酸(5 mmol/L、15 mmol/L、30mmol/L、45 mmol/L)对盐胁迫下水稻分蘖期形态指标、生物量、叶绿素含量以及抗氧化酶活性的影响。结果表明:盐胁迫下水稻形态指标(株高、分蘖、单株绿叶数)、生物量、叶绿素(叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素)和类胡萝卜素含量显著下降,超氧化物歧化酶(SOD)活性显著升高,但过氧化物酶(POD)活性无显著变化;盐胁迫下喷施不同浓度的脯氨酸对水稻植株形态指标影响不大,但可在短期内增加根鲜重和植株各部位干重,同时叶绿素、类胡萝卜素含量以及活性氧清除系统中SOD和POD的活性...

室内营养液培养,采用聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫处理、根系烫伤处理测定质外体途径水分吸收和0.5mmol.L-1HgC l2处理抑制水通道蛋白活性的方法,在3种供氮形态下(NH4+-N、NO3--N、NH4+-N与NO3--N(等浓度混合)),研究了苗期水稻的生长和水分吸收状况。结果表明,无论在非水分胁迫条件下,还是在水分胁迫条件下,NH4+-N与NO3--N混合处理的水稻生物量最大。在非水分胁迫条件下,NO3--N处理和NH4+-N与NO3--N混合处理的水稻单位干质量吸水量高于NH4+-N处理的水稻;烫伤处理和加HgC l2抑制水通道蛋白活性后,各处理水稻在单位时间内单位干质量水...

【目的】研究分裂期遮光对水稻叶片光合特征的影响。【方法】采用盆栽实验,选用沈农9816和沈农265水稻品种为试验材料,在50%的遮光处理下遮光15 d,研究分蘖期水稻在遮光和复光过程中叶片叶绿素含量、气体交换参数和荧光参数的变化规律。【结果】50%遮光处理使沈农9816和沈农265叶片的叶绿素含量(SPAD值)、胞间二氧化碳浓度(C_i)、气孔导度(G_s)、实际光化学效率(ФPSⅡ)、光系统Ⅱ最大光化学效率(F_v/F_m)和光化学猝灭(q P)显著增加,使叶片的净光合速率(P_n)、电子传递速率(ET

选用4个水稻品种(系)为材料,在分蘖盛期进行不同程度的节水处理,对其生物学特性的动态变化进行了初步研究。结果表明,水稻分蘖期具有很强的自我调节能力,节水处理期间及处理结束后,植株有机物的运转及根系分布均可发生改变,以减轻干旱伤害;分蘖盛期节水处理导致水稻耗水量的下降由处理期间及处理结束后植株耗水量的减少两部分所组成,节水潜力大,但在品种及处理间存在显著差异;分蘖期适度节水胁迫处理可以显著提高处理期及处理结束到完熟期的水分利用效率;节水处理对水稻产量与稻米品质的影响在品种与处理间存在差异,一定程度节水处理可提高某些品种的产量与稻米品质,但也可使一些品种的产量下降,故节水抗旱栽培应选择适当品种。

以汕优 6 3组合为材料 ,运用mRNA差异显示技术研究了亲本与杂种一代分蘖期根系基因的差异表达。结果表明 ,与苗期相比 ,分蘖期根系基因的表达在质和量上都有显著的改变。质的改变有 :F1特异表达的基因 ,F1减弱表达的基因 ,F1表现沉默 (含父强母弱和父弱母强 )和F1增强表达 ;量的改变有 :F1弱势表达 ,F1强势表达 2种类型。目前已回收了部分差异的cDNA条带 ,其中差异条带RT1的Northern杂交证明 ,它在杂种一代弱势表达 ,在亲本中强势表达。

为了研究超级稻在双季稻区分蘖时期的最佳控水模式，２０１４年在华南农业大学农场以超级稻玉香油占为试材进行大田试验。在水稻分蘖数达到不同的２个阶段分别设置２个水分梯度处理，记录了控制灌溉期间土壤温度的变化，研究了其对干物质积累动态、ＬＡＩ变化动态、光合特性以及成穗率和最终产量等的影响。结果表明：分蘖期控制灌溉（０～２０ ｃｍ土层平均土壤相对含水率为（６０±５）％能够扩大土壤５ ｃｍ深度日温差，减少拔节前干物质积累，提高拔节期净光合速率和生育后期叶面积指数，优化干物质积累动态，最终提高了Ｗ１和Ｗ２处理的成穗率与产量。因此，在玉香油占分蘖期控制０～２０ ｃｍ土层平均土壤相对含水率为（６０±５）％，能够．．．

[目的]本文旨在探明超级稻与常规稻的光合特性对弱光胁迫的响应及其机制。[方法]以‘国稻6号’‘Ⅱ优084’(超级杂交稻)和‘扬稻6号’(常规稻)为试验材料,采用室内营养液培养,通过供应低强度(200μmol·m~(-2)·s~(-1))光照模拟弱光胁迫的方法,分析弱光胁迫对分蘖期超级稻及常规稻叶片光合特性的影响。[结果]弱光胁迫导致水稻生物量及叶片光合速率(P_n)显著降低,超级杂交稻的P_n显著高于常规稻;弱光胁迫下水稻叶片的光系统Ⅱ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、羧化效率(CE)及叶片叶肉导度均显著降低,且超级稻降幅大于常规稻;弱光导致超级稻及常规稻的1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/氧化酶(Rubisco)含量显著降低,且弱光胁迫下超级稻Rubisco活性(CE/Rubisco)显著高于常规稻。[结论]弱光胁迫对叶片光合速率的抑制主要是由于叶片ΦPSⅡ下降及暗反应过程中叶肉导度下降导致羧化效率下降造成的;超级稻弱光胁迫下光合速率高于常规稻主要是由于其具有更高的Rubisco活性及叶肉导度。

【目的】探究不同类型水稻品种物质生产响应大气CO_2浓度升高和氮素营养的综合响应差异及其生理机制。【方法】以产量和物质生产对CO_2浓度升高响应有明显差异的水稻品种两优培九（LY）和南粳9108(NJ)为材料，在人工气候室进行水培试验。分别设置对照CO_2浓度（A-CO_2,400μmol·mol~(-1)）和CO_2浓度升高（E-CO_2,600μmol·mol~(-1)）两个CO_2处理，高氮（HN,1.25 mmol·L~(-1) NH_4NO_3）和低氮（LN,0.25 mmol·L~(-1) NH_4NO_3）两个氮水平。分析CO_2浓度升高对不同水稻品种根系形态与生理活性、叶片和根系中细胞分裂素（CTKs）含量、氮素同化酶活性、叶片生理特性、光合参数以及干物质积累的影响差异。【结果】（1）E-CO_2显著增加了LY总冠根数、总根长（LN水平除外）、总根表面积和平均直径，提高其根系呼吸速率和维持较高的根系氧化力，而对NJ无显著影响或表现相反；（2）无论氮水平如何，E-CO_2显著提高了LY叶片和根系CTKs含量，但显著降低了HN水平下NJ根系中玉米素核苷（ZR）含量；（3）在LN水平下，E-CO_2显著提高了LY叶片GOGAT、GDH活性，显著降低了NJ叶片NR活性。在HN水平下，LY氮同化酶活性在E-CO_2条件下都表现为提高，NJ仅NR活性提高；（4）在LN水平下，E-CO_2使得LY和NJ净光合速率（P_n）分别提高了28.0%和29.4%。在HN水平下，两品种分别提高了41.0%和28.1%。LY光合响应大幅度提高归因于叶片最大羧化效率（V_(c,max)）、最大光合电子传递效率（J_(max)）、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶（Rubisco）含量、叶绿素含量、叶片氮含量等显著提高；（5）E-CO_2显著增加了不同氮水平下LY单株叶面积，对NJ无显著影响；（6）E-CO_2显著增加了LY各器官及总生物量，且HN水平增幅明显大于LN水平。E-CO_2并未显著影响不同氮水平下NJ的总生物量，显著降低了HN水平下NJ地下部生物量（-16.7%）。【结论】无论在HN还是LN水平下，LY物质生产和生理特征对E-CO_2的响应幅度与NJ相比更高。生育前期LY较优的根系形态性状和根系活力、较高的CTKs含量、较强的氮素同化能力、较大的绿叶面积以及光合响应能力是其干物质生产对E-CO_2响应幅度较高的重要原因。

为研究淹水胁迫下褪黑素浸种对长短中胚轴水稻幼苗期生理和生化性状的影响,采用不同浓度梯度的褪黑素(MT)处理,测定中胚轴长、胚芽鞘长、芽长、鲜质量、成活率等相关农艺性状,测定过氧化物歧化酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性以及丙二醛(MDA)含量等生理生化指标。MT浸种对淹水胁迫下水稻生长的影响可分为低浓度缓解胁迫和高浓度加剧毒害;淹水处理下相比短中胚轴品种华航31、DH4040,长中胚轴品种鄂中4号、DH4038具有较高的成活率;在对4个品种添加10,100μmol/L的MT浸种处理时,华航31中MT浸种效果表现均是最好的,其中100μmol/L MT浸种处理在每个品种中均能显著提高幼苗的成活率。随着浓度提高到1 000μmol/L,对所有的品种均表现为抑制成活;MT浸种可降低MDA含量,提高POD、SOD、CAT活性,促进中胚轴长、胚芽鞘长、芽长、鲜质量等农艺性状,100μmol/L MT浸种处理效果最好;1 000μmol/L MT浸种也可以促进相关农艺性状提升并提高酶活性,但成活率显著下降。适当浓度的褪黑素浸种,能提高淹水胁迫下水稻幼苗活力和出苗率,显著降低淹水胁迫对水稻幼苗的毒害作用。

为了探明超级稻在不同分蘖阶段的最适控水程度,以广东省主推超级稻品种玉香油占为材料,于2014年在华南农业大学农场进行田间试验。在水稻分蘖数达到不同的2个阶段分别设置2个水分梯度处理,研究了分蘖至拔节期控水处理对超级稻叶片抗氧化酶活性、渗透调节物质含量和光合特性等的影响,以及对产量构成因素和最终产量的影响。结果表明:分蘖期适度控水(控制0~20 cm土层平均土壤相对含水率为(60±5)%能够提高处理期间早季玉香油占叶片SOD、POD、CAT和晚季SOD、POD等抗氧化酶活性;也能够提高早晚季处理期间叶片脯氨酸等渗透调节物质含量;同时,还能够降低叶片MDA含量。分蘖期适度控水在复水后能够显著提高叶...

湖北平原地区夏季强降水频发,稻田易受洪涝灾害。为探明淹水胁迫对杂交中稻生长发育的影响,并在此基础上提出相应的排涝指标,在杂交中稻(丰两优香1号)分蘖期、孕穗期分别设计了淹水深度和淹水时间交互试验。结果表明:淹水处理后,水稻株高、第3、4节间均表现出伸长生长,且与淹水深度和持续时间的累积值(SD)呈显著线性正相关关系,但收获时遭受淹水的各处理其株高均矮于对照,且淹水程度越重,收获时株高越矮。淹水造成水稻减产,且淹水时间越长,淹水深度越深,减产越严重,若以产量受害指标为评价标准,孕穗期对淹水胁迫较分蘖期更敏感。就产量构成要素来看,分蘖期淹水胁迫导致水稻减产主要是有效穗下降、其次是结实率降低;孕穗期...

【目的】研究持续淹水对不同镉(Cadmium,Cd)积累水稻品种Cd含量的影响,通过分析持续淹水条件下土壤有效性Cd、植株Cd含量以及水稻根系Cd吸收转运关键基因表达,揭示持续淹水对水稻Cd积累的作用及其调控机制。【方法】采用水稻品种辐品36(FP36,Cd高积累品种)和中嘉早17(ZJZ17,Cd低积累品种),盆栽条件下(外源加入1.5 mg·kg-1 Cd Cl2)于水稻分蘖始期开始持续淹水处理,分蘖盛期取样分析植株Cd含量及Cd转运相关基因表达情况,测定土壤中有效性Cd、Fe、Mn含量和根膜Cd、F

【目的】随着水稻生产模式机械化、规模化程度的加深,中、晚稻在成熟后,常因天气、收割机械配置、晒场矛盾等引起的不能及时收割问题日益突显,由此造成的产量损失及米质下降也逐渐得到生产者的重视。稻米中镉的积累及其转移至食物链所引起的食品安全问题已成为育种家、生产者的首要关注问题。淹水灌溉可有效降低稻米中镉的含量。推广种植生育期内能耐受持续淹水灌溉的耐迟收(post-maturation sustainability,PMS)水稻品种,可同时解决稻米镉低积累、延时机收的问题。建立科学有效的水稻PMS性状评价体系,并应用该体系开展PMS水稻品种的筛选,为缓解水稻生产上延时收割后产量安全、稻米镉积累安全等生产问题奠定基础。【方法】2018年,在孕穗-黄熟期淹水灌溉条件下,对来自全国的244个品种成熟后植株的倒伏、种子休眠、籽粒落粒等性状进行调查,通过田间观察、数据调查,结合显著性分析,对PMS性状鉴定时间及鉴定值进行鉴定,并对延迟收获后的稻谷碾磨品质、稻米外观品质及糊化温度、胶稠度、直链淀粉含量进行检测。2019年,利用PMS性状鉴定时间及鉴定值,对湖南省推广种植的132个水稻品种进行评价,筛选PMS水稻品种。通过设计孕穗-黄熟期干-湿交替水分管理对照,进行千粒重比较;应用PMS水稻品种开展千亩示范,进行产量及降镉效果检测。【结果】PMS性状评价体系具体为:倒伏的调查时间为成熟后第14天,鉴定值为稻秆与垂直倾斜角度小于45°;落粒性的调查时间为成熟后第7天,鉴定值为小于5.0%;穗发芽率调查时间为成熟后第0天,鉴定值为小于10.0%。2018—2019年共筛选到21个PMS水稻品种。淹水灌溉与干-湿交替灌溉处理间的千粒重差异不显著;千亩示范田中,处理间产量无明显差异;移栽后在孕穗-黄熟期进行淹水管理,稻米镉含量均低于0.20 mg·kg~(-1),并显著低于干-湿交替灌溉管理。【结论】根据PMS性状评价体系,筛选获得的PMS水稻品种可经受长期淹水灌溉,成熟后延迟收获时间对产量、米质无明显影响。应用PMS水稻品种,在孕穗-黄熟期结合淹水灌溉,可实现镉中、轻度污染稻田安全生产。