以2个常规稻(99早677,湘早籼24号)和2个杂交稻(株两优819,株两优02)的新鲜种子(高活力种子,萌发率95%以上)为材料,研究人工老化处理时种子的活力变化及其生理生化机制.结果表明,人工老化过程中,水稻种子的细胞膜很容易受到伤害,浸泡相同时间时,同一品种或组合的种子活力越低,种子浸泡液的相对电导率越高.与高活力种子(萌发率95%以上)相比,低活力种子(萌发率为45%~55%)和死种子(萌发率为0)中的蛋白质含量显著下降,游离氨基酸含量显著升高,但下降或上升的幅度随品种或组合不同而表现明显差异,死种子中,蛋白质含量下降幅度由大到小依次是湘早籼24号,株两优819,株两优02和99早67...

研究了超干向日葵种子老化后萌发过程的生理机制,结果表明,超干向日葵种子老化后鲜质量、发芽率、发芽指数及活力指数与未超干的相比均有显著变化;超干有利于向日葵种子活力的保持,且以含水量2.08%的超干种子各项指标提高幅度最大;随着种子的萌发,热稳定蛋白含量减少;超干的向日葵种子比未超干的MDA含量低,超干能有效地减少种子贮藏期间有毒物质的积累;超干的向日葵种子的抗氧化酶系统保持最好,减轻或阻止了活性氧启动的脂质过氧化作用,避免对膜系统的损伤,保证超干种子的正常萌发。

将吸胀萌动后的老化水稻种子随机分为~5个处理组,分别用250,300,350,400,450kV/m的高压静电场处理55min,然后30℃浸种催芽24h,另外设CK1(未老化水稻种子)和CK2(老化水稻种子)2个对照,研究高压静电场对老化水稻种子发芽第4天幼苗根系生长发育的影响。结果表明,适宜的高压静电场处理组幼苗的根系活力、可溶性蛋白质含量均极显著高于对照组(P<0.01);与其他处理组相比,,,处理组蛋白质电泳条带数及条带颜色加深,说明这3个处理组可能影响了老化水稻种子根系中部分蛋白质的表达;与对照相比,~高压静电场处理组有丝分裂指数极显著增加,但未见染色体畸变。可见高压静电场处理不仅促进...

为延长杂交稻种子的寿命,自行研制了杂交稻种子保活剂,将其处理威优46,威优56和培两优288等杂交稻种子,并对种子保活剂的作用机制进行了研究.结果表明:6号配方B浓度种子保活剂可作为杂交稻种子维持其活力、杀灭病菌和促进发芽的优选配方.经此配方处理的杂交稻种子贮存一年半后,其电导率,呼吸强度,MDA含量均低于未处理种子,SOD酶活性高于未处理种子.

水稻是我国最重要的粮食作物。种子活力是多基因控制的数量性状,提高水稻种子活力对我国目前水稻轻简栽培模式推广,实现水稻高产、优质、高效生产具有重要意义。本文从水稻种子活力评价指标、种子活力关键基因鉴定和克隆、种子活力调控的分子机制等方面综述了近年来的主要研究进展。基于分子标记技术、全基因组关联分析、高通量测序技术和组学技术等已经克隆了23个种子活力关键基因,包括转录因子基因和脱落酸(ABA)、赤霉素(GA) 2种植物激素代谢相关的基因等,通过2种激素的代谢平衡控制种子胚的成熟、种子休眠、种子萌发和幼苗生长等过程,为利用分子设计育种技术改良水稻种子活力提供基础。

以旱稻297和水稻越富种子为材料,用冠菌素浸种处理,研究冠菌素对旱稻和水稻种子萌发及幼芽某些生理特征的影响。结果表明,冠菌素对旱稻和水稻种子萌发及幼芽生长具有双重性效应,低浓度的冠菌素(10-8mol/L)可促进旱稻种子萌发和初生根及芽的生长,提高幼芽含水量、可溶性糖和可溶性蛋白含量,而高浓度的冠菌素(≥10-5mol/L)则明显抑制二者种子的萌发及幼芽的生长,旱稻和水稻对一定浓度冠菌素处理的反应效果有差异;冠菌素促进或抑制种子萌发可能与α-淀粉酶活性有关。

[目的]本文旨在探明水分胁迫下不同氮素形态对水稻根系通气组织形成的影响及该过程中的调控因子。[方法]以‘汕优63’(杂交籼稻)和‘扬稻6号’(常规籼稻)为试验材料,采用室内营养液培养,通过供应不同氮素形态以及100 g·L(-1)PEG6000模拟水分胁迫的方法,分析了不同氮素形态和不同水分条件对水稻根系解剖结构及生理生化特性的影响。[结果]模拟水分胁迫条件下供硝态氮营养水稻根系通气组织面积显著大于供铵态氮营养水稻,且其形成时间早于后者;与供铵态氮营养水稻相比,模拟水分胁迫条件下供硝态氮营养水稻根系脯氨酸

为了更好地了解水杨酸与水稻抗病的内在联系,以水稻感白叶枯病组合威优402和抗白叶枯病组合威优64为材料,用0.005～0.2mmol/L的水杨酸处理种子后,观察种子发芽情况,水稻发芽种子中的过氧化物酶、淀粉酶活性、可溶性糖含量的变化.结果表明,威优64和威优402种子经较高浓度(0.1～0.2mmol/L)的水杨酸处理后,萌发都受到抑制,发芽种子中过氧化物酶活性降低,淀粉酶活性升高,在威优64发芽种子中可溶性糖含量减少,而威优402发芽种子中其含量变化不明显.较低浓度(0.005～0.05mmol/L)的水杨酸处理,能促进种子的萌发,发芽种子中淀粉酶活性下降,威优64发芽种子中过氧化物酶活性升...

为了解不同浓度镍处理下种子的萌发情况 ,和抗氧化酶的活性变化以及两者间的可能联系 ,以湘晚籼 15 - 1种子为材料 ,经 0 .2 5～ 1.0 0 μmol/ L 的硝酸镍浸种后 ,发现发芽率、发芽指数、活力指数降低 ,平均发芽日数延长 ,幼根、芽生长阻滞 ,生物量减小 ,表明种子的正常萌发和幼苗生长受抑 .各浓度的硝酸镍均抑制种子中 SOD,CAT和 POX活力 (除 0 .2 5 ,0 .5 0 μm ol/ L 的硝酸镍处理下 ,POX活性上升外 ) ,MDA含量升高 ,电解质外渗率增大

【目的】研究根际氧环境对水稻幼苗磷吸收的影响及其生理机制，以期为促进水稻磷素吸收利用的新栽培措施提供理论依据。【方法】以珍汕97B和密阳46为材料，用国际水稻所营养液配方进行水培试验。秧苗移栽一周后用在线溶氧仪（氮气、氧气调节）设定中氧：2.5—3.5 mg·L~(-1)，高氧：>6.0 mg·L~(-1)（饱和溶解氧处理，在水稻生长过程中用充气泵连续向水体中充入空气）和常规水培（CK，不进行氧调节）3个氧处理，研究水稻幼苗生长（生物量、根系形态结构）、根系生理（根系活力、磷吸收动力学、磷酸酶活性、根系分泌的有机酸、柠檬酸等）以及磷吸收积累等指标。【结果】（1）中氧处理促进水稻幼苗分蘖的发生和生长，增加其生物量、根冠比以及磷的吸收和积累；高氧处理降低株高，减少地上生物量，对地下部分生物量无明显影响。（2）中氧处理后总根长、根系表面积、总根系体积较对照显著增加，平均根粗显著降低；高氧处理与之相反。中氧和高氧处理均能促进有机酸的分泌（有机酸总量、草酸、酒石酸以及柠檬酸含量均增加）、提高叶片和根系中酸性磷酸酶活性；但与高氧处理相比，中氧处理后根系活力显著增强，磷吸收动力学参数得以优化，Imax增大、Km和Cmin降低。（3）磷积累量、地上部磷含量与根系形态（总根长、根系表面积、平均根粗和总根系体积）、根系活力、吸收动力学参数Imax、草酸以及酒石酸含量显著正相关，与磷吸收动力学参数Km和Cmin显著负相关。地下部磷含量与根系酸性磷酸酶活性、根系活力、有机酸总量以及草酸含量显著正相关，与其余指标相关性未达显著水平。【结论】适度增氧（中氧）增加叶片和根系中酸性磷酸酶活性、根系活力、草酸、酒石酸和柠檬酸分泌量，优化根系形态（增加根系总长度和表面积）和磷素吸收动力学参数，从而促进水稻幼苗对磷的吸收。因此，生产上可以通过栽培措施的调控改变根际氧环境从而提高水稻对磷吸收利用。

氮肥施用对保障我国粮食安全具有重要意义,但是过量施用氮肥不仅降低了氮素利用效率,还带来了一系列环境污染问题。协同提高产量与氮素利用效率是21世纪以来我国水稻生产面临的一项重要挑战,同时也是当前水稻栽培、生理与育种研究的热点。本文介绍了国内外典型氮肥管理策略的基本原理与施肥技术;总结了氮高效水稻品种尤其是绿色超级稻的氮高效相关农艺性状;综述了水稻高效吸收利用氮素的生理和分子机制,尤其是氮素对叶片结构及光合生理的影响和近期发现的重要氮高效基因。

以中粳盐粳２号和杂交籼稻汕优６３为材料，研究了在不同土壤水分状况下氮素营养对产量的影响及其生理机制。结果表明：土壤轻度干旱（土壤水势为－３０ｋＰａ）下，产量为高氮（４５０ｋｇ／ｈｍ２）＞中氮（２２５ｋｇ／ｈｍ２）＞低氮（０），当土壤水分充足（土壤水势为０）或土壤干旱较重（土壤水势为－６０ｋＰａ）时，产量为中氮＞高氮＞低氮；增施氮肥后颖花数增加，但在土壤干旱较重的高氮水平下，结实率和千粒重明显降低；轻度土壤干旱下的中氮和高氮营养以及土壤干旱较重的中氮营养提高了根系活力、叶片光合速率、气孔导度及籽粒中的ＡＴＰ酶活性，在土壤干旱程度较重的高氮营养下，结果则相反。

油莎豆(Cyperus esculentus)为一种新型多用途油料作物,但作为种子用的油莎豆块茎不耐贮藏,贮藏过程中种子活力迅速降低。本研究以自然老化的圆粒型油莎豆为试验材料,研究不同浓度H_2O_2 (0、0.01%、0.1%、1%、3%、5%)对老化油莎豆的修复效果。结果表明:H_2O_2处理能有效修复老化油莎豆,提高块茎活力,促进萌发,H_2O_2浓度为1%时修复效果最好,发芽率、发芽势和发芽指数均显著升高(P <0.05),但平均发芽天数无显著变化(P> 0.05),幼苗的农艺性状随H_2O_2浓度的升高呈先上升后下降的趋势。理化分析发现,经H_2O_2处理后,块茎中可溶性糖、可溶性蛋白含量呈先升高后降低的趋势,丙二醛含量显著降低(P <0.05),淀粉酶含量呈先降低后上升的趋势,过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性及赤霉素、脱落酸含量呈先上升后下降的趋势。灰色关联度分析发现,赤霉素是影响老化油莎豆修复效果的最重要因素。综上所述,H_2O_2主要通过调节抗氧化酶及淀粉酶活性、丙二醛含量、渗透调节物质含量、内源激素水平以修复油莎豆老化块茎,促进块茎萌发及幼苗生长。

为了探讨外源NO供体硝普钠对镉胁迫下水稻种子萌发受抑的缓解作用,研究10、30、50、100、200、500μmol/L硝普钠(SNP)对镉胁迫(100μmol/L)下水稻种子萌发、幼苗生长及相关生理指标的影响。结果表明,100μmol/L镉胁迫使水稻种子萌发和幼苗生长受到抑制,发芽势、发芽指数、活力系数、幼苗根长和芽长均显著降低,丙二醛(MDA)含量显著增加,SOD、G-POD、APX及CAT的活性明显受到抑制。较低浓度(≤100μmol/L)硝普钠处理能提高镉胁迫下水稻种子的发芽指数和活力指数,增加幼苗的根长、芽长、根和芽鲜重,增强SOD、G-POD和APX活性并降低MDA含量,从而缓解镉...

【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。