不同温型早籼稻叶片光合及生理性状的差异

本研究旨在明确不同温型早籼稻气冠温差(CTD)与叶片光合及生理性状的关系,为快速筛选优质种质资源以及制定合理的栽培调控措施提供理论依据。选用低温型和高温型早籼稻品种各3个作为试验材料,在相同栽培管理措施下,监测孕穗期、抽穗期各品种冠层温度与大气温度,并测定叶片光合性状、叶绿素相对含量(SPAD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性、丙二醛、可溶性糖及可溶性蛋白含量,以明确气冠温差与叶片光合及生理性状的关系。结果表明：与高温型品种相比,低温型品种有较高的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,可溶性糖和叶绿素含量也较高,且SOD、CAT、POD活性较强,丙二醛含量较低,但可溶性蛋白含量总体相差不大。相关性分析表明,早籼稻CTD与剑叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率呈显著正相关,与胞间CO₂浓度呈负相关,但未达到显著水平。CTD与叶片可溶性糖含量,SPAD值和SOD酶活性显著正相关,与丙二醛含量呈显著负相关。     

双季水稻叶片温度变化规律及其与产量关系的研究

为了研究水稻叶片温度与产量关系,以双季早晚稻12个品种为材料,2008-2009年应用红外测温仪记录叶片温度,并分析大气温度、气叶温差与产量的关系。结果表明,水稻叶片温度的日变化呈单峰曲线,变化幅度小于气温;在不同生育阶段品种间气叶温差存在明显差异。各生育时期14:00点的气叶温差与产量呈正相关关系,抽穗期的相关程度最高;抽穗期和抽穗后的剑叶日平均温度与产量呈负相关,剑叶的日平均气叶温差与产量呈正相关;超级稻的气叶温差高于非超级稻。     

不同生育期温度逆境处理对早稻产量的影响

为研究温度逆境对水稻的响应,采用盆栽种植的方法,在早稻分蘖期、孕穗期、灌浆期,利用人工智能气候室,通过不同时期的温度逆境处理,分析其对早稻产量及构成。结果表明:生物量表现为低温中温高温,灌浆期孕穗期分蘖期处理;分蘖期和孕穗期的温度变化对有效穗影响较大,灌浆期的温度变化对有效穗基本无影响;孕穗期进行温度处理对结实的影响最明显,且高温会显著降低结实率;孕穗期高温处理显著降低千粒重,其余各时期温度处理的千粒重差异不显著;单株产量表现为低温中温高温,灌浆期处理分蘖期处理孕穗期处理,孕穗期高温处理的产量最低,较同时期低温处理减少26.80%~42.46%,较同时期中温处理减少21.16%~36.22%。试验表明,高温对早稻产量及产量构成影响最大,3个时期中,孕穗期是早稻产量及产量构成的最敏感时期。     

温度和降水对云南玉溪水稻生产的影响

为了解水稻不同生长阶段气温和降水因子对水稻生产的影响,利用玉溪市红塔区农业气象观测站1980—2011年水稻生长期、产量及其构成因素的观测资料,分析了水稻各生长阶段天数、产量及其构成因素与同期气温和降水量的关系。结果表明：除孕穗—抽穗期,降水量与水稻其他各生长阶段天数呈显著正相关,以分蘖—孕穗期（r=0.6362,P>0.01）和移栽—分蘖期（r=0.4247,P>0.05）受降水限制最大。移栽—分蘖期平均气温、最高气温和最低气温,以及分蘖—孕穗期和乳熟—成熟期日较差与相应阶段天数呈显著负相关。穗粒数是影响水稻产量的主要构成因素,其与孕穗—乳熟期气温呈正相关。结实率与乳熟—成熟期最高气温和温差呈显著负相关,与最低气温和降水量呈显著正相关。千粒重与孕穗—成熟期气温呈负相关。水稻产量与移栽—分蘖期最高气温和日较差呈显著负相关,与降水量呈显著正相关,且丰年这3个因子与平年和歉年也有较大差异。结果说明,移栽—孕穗期水稻生产主要受降水的限制,孕穗—成熟期则主要受气温的影响,较高的气温促进穗粒数的增加,较大的温差促进物质的积累,对提高水稻产量较为有利。     

气象条件对杂交水稻汕优63产量构成因子的影响

以水稻品种汕优63为材料,分析了信阳地区水稻不同生育期的气象条件与产量构成因子之间的相互关系。研究发现分蘖率在300％左右成穗率较高,适宜的日平均温度和日照时数分别为26℃和5.5h;分蘖期有效穗数与日照时数的变化成正比,当日照时数达到5h以上时有效穗数的变化不大;孕穗期温度在28~30℃,日较差在8~10℃时有效穗数较高;孕穗、抽穗期的高温（>30℃）及光照不足（<5h）会显著降低水稻的结实率;灌浆期日照总量、降水总量和气温日较差对水稻千粒重均有影响;各产量构成因子的重要程度依次为结实率>有效穗数>千粒重     

不同品质类型冬小麦气冠温差的差异及其与产量性状的关系

研究不同品质类型冬小麦气冠温差(CTD)的差异,探讨气冠温差与产量性状的关系,对高产品种(系)选育具有重要的应用价值。在灌溉条件下,选用28个强筋型和27个中筋型冬小麦品种(系),分别对抽穗期、开花期、花后7 d、花后14 d、花后21 d和花后28 d的气冠温差进行了测定。结果表明,强筋型与中筋型冬小麦品种间的CTD在各个测量时期的差异均达极显著水平,中筋品种花后21 d的CTD与产量和千粒重均呈极显著正相关。CTD对冬小麦产量影响,主要通过粒重途径实现的。强筋型品种与中筋型品种的3个主成分累积贡献率分别为51.72%和63.45%,其中,花后21 d的CTD分别在强筋品种第2主成分和中筋品种第1主成分表现CTD差异越大,产量越高,贡献率分别为16.91%和36.95%。根据因子得分,筛选出CTD综合表现差异大,籽粒产量高的强筋品种(系)有济南17、鲁0540258、鲁0540261、鲁056479和鲁0540252;中筋品种(系)有济麦22、鲁055359、鲁055282、鲁0540319和鲁055293。     

根施γ-氨基丁酸对糯玉米生长、光合特性和抗氧化生理及产量的影响

为了探明γ-氨基丁酸(GABA)对糯玉米产量形成影响及其光合生理,指导糯玉米产量提高的化控技术应用.以糯玉米品种粤彩糯2号(V1)、京科糯928(V2)和粤白甜糯7号(V3)为材料,以根灌清水(CK)为对照,研究了孕穗期根施GABA处理(RS)对糯玉米产量和光合生理的影响.与CK相比,RS处理提高了供试糯玉米品种的净穗产量(1.62％～4.97％),降低了供试糯玉米品种的苞叶产量(16.52％ ～23.09％),其中粤白甜糯7号的净穗产量提高和苞叶产量减低均达显著水平.RS一定程度提高了灌浆期和成熟期的净光合速率和蒸腾速率,提高成熟期叶片老化指数;提高穗长、行粒数、总粒数;促使抽穗期、散粉期和叶丝期提前了1～2 d.RS处理显著提高了成熟期功能叶CAT活性,显著降低了功能叶的MDA含量.净穗产量与鲜苞产量、鲜苞穗叶比、穗长、穗行数、总粒数和灌浆期叶片老化指数呈显著正相关关系(P<0.05).孕穗期根施GABA处理可以通过调控糯玉米品种的光合生理、产量构成因子和鲜苞的苞叶占比等影响糯玉米品种的净穗产量提高.     

小麦冠层结构与产量及其构成因素的典范相关分析

选用２０个小麦品种（系）,采用典范相关分析方法,分析了小麦冠层结构与产量及其构成因素的相关性。结果表明,产量与其构成因素和植株特性呈显著相关,穗粒数和穗数对产量和单株产量的贡献均较大,干物重和株高对产量的贡献最大;叶长与产量呈显著相关,倒三叶长对产量的影响最大,对单株产量的影响３片叶相近;茎壁厚、节间长与单株产量呈显著相关。产量构成因素与各冠层结构特性均存在显著的典范相关。茎壁厚和节间长与茎粗均相关显著;在叶片特性中,除叶宽与披垂度相关不显著外,其余各组性状间均相关显著。     

优质早籼稻品种的性状研究

以高产早籼稻品种龙特早为对照,研究2个常规优质早籼稻品种佳辐占、漳佳占的生物学特性、干物质积累与转运、产量及其构成因素。结果表明,2个优质早籼稻品种整个生育期的干物质积累量明显少于龙特早;虽然其每穗粒数均高于对照,但其穗数和库容量分别比龙特早少12.8%～13.6%和16.0%～18.0%,最终产量水平比龙特早低15.8%～16.5%,说明常规优质早籼稻品种单株有效穗数少和生物产量低是其产量比高产早籼稻品种低的主要原因。提出以选育单株有效穗数多和生物产量高的常规优质早籼稻品种来实现高产的育种策略。     

不同灌溉条件下冬小麦灌浆期冠层温度与产量相关性分析

为揭示冬小麦冠层温度对产量作用的实质,探索影响二者关系的相关因素,以10个冬小麦品种(系)为材料,在喷灌和地面灌溉两种灌溉条件下,对子粒灌浆各阶段的冠层温度进行了方差分析,并对冠层温度与小麦产量进行了相关性分析。结果表明,在两种灌溉条件下,基因型和子粒灌浆时期对冠层温度的影响均达极显著水平(P<0.01);不同子粒灌浆时期的冬小麦冠层温度和产量之间均显示不同程度的负相关,其相关系数都是中后期>中期>前期。在喷灌条件下,只有灌浆中后期冠层温度和产量的相关系数达到极显著水平,灌浆前期和中期的相关系数均不显著;而在地面灌溉条件下,灌浆前、中、中后期的冠层温度和产量之间均达到极显著负相关。说明冬小麦冠层温度不仅受基因型影响,还受灌浆时期和环境条件影响。     

孕穗抽穗期低温对水稻植株、产量性状及脯氨酸含量的影响

低温是东北稻区常见的气象灾害。此试验以北方主栽粳稻品种辽星1号和辽优5218为试材,采用盆栽试验,人工控温在孕穗期、抽穗开花期进行低温胁迫,处理后立即测定叶片脯氨酸含量,成熟后调查植株和产量性状的变化,探讨生殖生长关键期低温伤害机理及叶片脯氨酸含量的变化在低温逆境中的作用。结果表明：植株性状中,株高在抽穗开花期对低温更敏感;穗抽出度则在孕穗期更敏感,穗抽出度与单株实粒数及结实率呈显著或极显著正相关,可作为抗性鉴定指标应用。产量性状中,穗粒数、单株实粒数、千粒重指标在孕穗期对低温更敏感。低温胁迫下,叶片脯氨酸含量随温度的降低、处理时间的延长而迅速上升,辽星1号最大增加2.65倍,辽优5218增加7.66倍。孕穗期低温,辽优5218叶片脯氨酸含量与穗抽出度、单株实粒数及单株结实率呈显著负相关;抽穗开花期低温,两品种叶片脯氨酸含量与株高、单株实粒数及单株结实率均呈显著负相关,辽星1号脯氨酸含量还与单株秕粒数呈极显著正相关。脯氨酸含量的变化是低温伤害程度的直观反映,把它单独作为抗性评价指标会有失真的可能。     

甬优系列籼粳杂交稻氮肥群体最高生产力的优势及形成特征

以长江下游地区大面积种植的4种类型(籼粳杂交稻、常规粳稻、杂交粳稻和杂交籼稻)水稻品种中有代表性的品种为材料,设置6个氮肥水平(0、187.5、225.0、262.5、300.0、337.5 kg hm–2),比较研究其氮肥群体最高生产力及其产量构成、关键生育阶段天数、主要生育时期的叶面积指数和干物重。结果表明:(1)杂交籼稻获得最高生产力对应的施氮量为225.0~262.5 kg hm–2,常规粳稻为300.0 kg hm–2,杂交粳稻和籼粳杂交稻为262.5~300.0 kg hm–2。(2)氮肥群体最高生产力以籼粳杂交稻最高,达12.2(12.0~12.3)t hm–2,较杂交粳稻、常规粳稻和杂交籼稻分别高出6.6%、9.8%和19.6%(两年平均值)。群体颖花量和每穗粒数均以籼粳杂交稻最高,但其每穗粒数年度间波动较大。穗数和结实率以常规粳稻最高。(3)播种至抽穗期天数以杂交粳稻最长,抽穗至成熟期天数则以籼粳杂交稻最长,达60 d左右。全生育期天数呈杂交粳稻常规粳稻籼粳杂交稻杂交籼稻。两年中日产量以籼粳杂交稻最高。(4)籼粳杂交稻在抽穗、抽穗后20 d和成熟期的叶面积指数和干物重均显著高于另外3种类型品种,且抽穗至成熟期的干物质积累量也最高。此外,籼粳杂交稻在拔节至抽穗期以及抽穗至成熟期的光合势显著高于另外3种类型品种。较多的每穗粒数、较长的灌浆期天数以及较高的日产量、生育后期(抽穗至成熟期)较强的光合物质生产能力是籼粳杂交稻氮肥群体最高生产力形成的重要原因和基础。     

双季晚稻不同类型品种产量及其群体动态特征差异研究

在长江中游双季稻地区(江西上高),以籼粳杂交稻、杂交粳稻、常规粳稻和杂交籼稻4种类型20个具有代表性的品种为材料,采用湿润育秧大苗移栽种植方式,设置各类型品种最适的高产栽培处理,系统比较分析了不同类型水稻品种产量及其构成、茎蘖动态、叶面积动态与组成、光合势、干物质积累、群体生长率和净同化率等方面的差异,以期为双季稻区适宜品种的选用以及高产栽培提供理论依据与技术支撑。结果表明,双季晚稻不同类型品种产量表现为籼粳杂交稻杂交粳稻常规粳稻杂交籼稻,差异极显著。籼粳杂交稻群体产量最高的原因是在保持一定穗数的基础上,极显著增加每穗粒数,进而提高群体颖花量,同时保持稳定的结实率和千粒重。与杂交粳稻、常规粳稻和杂交籼稻群体相比,籼粳杂交稻群体茎蘖数于生育前期稳步增长,在有效分蘖临界叶龄期及时够苗,够苗后增长平缓,高峰苗数量较少、下降平缓,成穗率中等(73.19%左右);群体叶面积指数前期增长较缓,最大值出现在孕穗期,为7.93左右,此后平稳减少,抽穗期叶面积指数、有效叶面积率、高效叶面积率及粒叶比均极显著增高,成熟期仍保持3.85以上;群体干物质积累量有效分蘖临界叶龄期和拔节期少,拔节后干物质积累速度较快,孕穗期、抽穗期、乳熟期和成熟期显著或极显著增高,且生育中后期干物质积累比例高;群体光合势、群体生长率和净同化率表现为"前小,中高,后强"。     

不同水稻品种干物质积累与产量性状的相关研究

为了探讨黑龙江省南部稻区不同水稻品种干物质积累与产量性状的相互关系,选用了该稻区不同时期主栽的6个品种为试验材料,通过田间小区对比试验进行研究,结果表明：不同水稻品种干物质积累总的趋势是前期低、后期高、中期次之;不同水稻品种抽穗前、抽穗后干物质积累量比例不同,抽穗后干物质积累量明显高于抽穗前干物质积累量;干物质积累量由高到低的品种为‘松粳9号’、‘松粳3号’、‘松粳2号’、‘松粳6号’、‘五优稻1号’、‘藤系138’;产量由高到低的品种为‘松粳9号’、‘松粳3号’、‘松粳6号’、‘松粳2号’、‘五优稻1号’、‘藤系138’;拔节至齐穗期和齐穗至成熟期干物质积累量与产量呈显著正相关;抽穗前干物质积累量与每穗粒数、千粒重呈极显著正相关;抽穗后干物质积累量与产量呈显著正相关;总干物质积累量与产量呈极显著正相关;成穗率与产量呈极显著正相关,结实率与产量呈显著正相关。合理提高拔节至成熟期干物质积累量有利于提高本稻区水稻产量。     

不同穗型常规籼稻品种氮素吸收利用的基本特点

在群体水培条件下,以国内、外不同年代育成的常规籼稻代表品种(2001年为88个、2002年为122个)为材料,测定干物质重(包括根系)、产量及其构成因素、氮素含量等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按单穗重从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 6类,研究各类品种氮素吸收利用的基本特点。结果表明,(1)供试品种单穗重差异较大,适当增加穗重有利于水稻品种产量的提高;(2)不同穗型水稻品种植株含氮率差异较小,大穗型水稻品种抽穗期、结实期、成熟期群体氮素累积量和个体(单穗)氮素累积量均显著大于小穗型品种,个体(单穗)吸氮量特别是抽穗前单穗吸氮量大,是大穗型品种主要生育阶段群体氮素累积量显著大于小穗型品种的重要因素;(3)中等偏大穗型的水稻品种氮素收获指数、氮素籽粒生产效率较高;(4)大穗型水稻品种播种到抽穗天数、全生育期天数较长;(5)氮素累积量、氮素籽粒生产效率均是影响穗重的重要因素,但氮素累积量作用较大;(6)吸氮强度尤其是个体(单穗)吸氮强度是不同穗型水稻品种群体与个体(单穗)氮素累积量差异的主要因素。     

晚籼稻抽穗期冷害生态适应性评价

选择生育期相近的迟熟高产杂交稻组合或水稻品种（品系）,在自然条件下分期播种,寻找水稻抽穗期冷害相关的形态评价指标,并对参试材料进行抽穗期耐冷生态适应性评价。抽穗期遭受低温冷害胁迫后,主要农艺性状中受冷害程度大小顺序依次是每穗实粒数、单蔸产量、结实率、每穗总粒数、株高、穗长、千粒重;单蔸产量相对受害率（ＲＤＰ）与每穗实粒数ＲＤＰ、结实率ＲＤＰ、剑叶叶色分、抽穗期延尺天数分成极显著正相关。在低温冷害胁迫条件下,水稻不同基因型的抽穗期耐冷能力存在明显的差异。将判别水稻抽穗期耐冷能力的形态指标－－每穗实粒数ＲＤＰ、结实率ＲＤＰ、剑叶叶色、抽穗期延迟天数、苞穗率增加值进行量化,综合判别参试材料抽穗期对低温冷害的生态适应性。研究结果表明：籼穗交材料９５ＬＲ１０２后期耐冷能力强;带有部分粳稻血缘、正在生产中大面积种植的杂交稻     

机插密度与施氮量对超级杂交籼稻‘准两优527’源库特性的影响

为探明不同机插密度与施氮量下超级杂交籼稻源库特性。在机插条件下,于2012年以超级杂交籼稻‘准两优527’为供试材料,研究密度与施氮量对超级杂交籼稻源库特性的影响。结果表明,随着施氮量的增加,移栽—孕穗和抽穗—成熟阶段的作物生长率以及群体总作物生长率、抽穗期叶面积指数、光合势、拔节—抽穗阶段叶面积比率均有增加的趋势,拔节—孕穗阶段的叶源总量值、总颖花量和总库容量亦有相同规律,而高效叶面积率、有效叶面积率和粒叶比刚好相反,但当施氮量超过150 kg/hm2时,孕穗—抽穗阶段的作物生长率和净同化率以及叶源总量值、单茎茎鞘重、叶绿素相对含量、冠层光合有效辐射截获率有下降的趋势。随着机插密度的降低,拔节—抽穗阶段的作物生长率和总作物生长率、孕穗期的叶绿素相对含量、高效叶面积率和有效叶面积率均呈增加趋势,拔节—孕穗阶段的光合势和净同化率及叶源总量值、总颖花量和总库容量亦增加,而抽穗—成熟阶段的作物生长率、孕穗—抽穗阶段的净同化率刚好相反,但当机插密度低于20.83万穴/hm2后,最大叶面积指数、孕穗—抽穗阶段的叶源总量值、冠层光合有效辐射截获率、抽穗期的叶绿素相对含量、拔节期的单茎茎鞘重和粒叶比随密度降低呈降低趋势。实粒数/叶面积与饱粒千粒重呈显著负相关,而与结实率呈显著正相关;最大群体叶面积指数、总颖花数、千粒重、总库容量与产量呈显著正相关。由此得出,提高氮肥施用量,降低机插密度,能够改善超级杂交籼稻‘准两优527’的源库质量,但过量施氮,机插密度太高或太低,反而会造成源库质量下降,导致产量下降。     

籼粳稻区重组近交系孕穗期耐冷性研究

以昆明小白谷和大理早籼杂交培育的孕穗期耐冷性重组近交系（RIL）为材料进行籼粳稻区水稻耐冷性研究。结果表明：(1)籼粳稻区株高、穗下节长、穗长和总粒数均呈数量性状的分布特征.(2)籼粳稻区一些性状间的相关性存在一定的差异,冷凉粳稻区株高与结实率等性状密切关性;相反高温粳稻区穗颈长与穗部4个性状达极显著或显著相关。（3）遗传研究表明对低温和高温均敏感的穗颈长和结实率受主效基因控制,多数弱耐冷单株的耐热性相对较强。     

籼、粳超级稻品种根系形态及若干生理特征的差异

为阐明籼、粳超级稻根系干物质积累与分布特征和主要形态生理性状指标的差异及其与产量形成的关系,以当地主体且具有代表性的2个超级杂交籼稻组合和2个常规粳型超级稻品种为试验材料,对麦稻两熟制条件下籼、粳超级稻单茎和群体根干重、总根长、根数、根体积、根系吸收面积、发根力、抽穗后根系伤流强度及根冠比、每条根长、根直径、根密度、颖花根流量、抽穗期根系在土层中的分布和产量构成等方面进行了系统的比较研究。结果表明：(1)整个生育期,粳稻的根冠比、每条根长、发根数、发根体积、发根干重及颖花根流量、穗数、群体颖花量、结实率和实收产量均高于籼稻,而根直径、每穗粒数和千粒重低于籼稻,其中根冠比、每条根长、颖花根流量、穗数、每穗粒数、结实率和实收产量差异达显著或极显著水平;(2)粳稻抽穗前(含抽穗期)单茎根干重、总根长、根数、根体积和根系总吸收表面积及根密度均低于籼稻,但差异不显著,而成熟期这6个指标粳稻均显著或极显著高于籼稻;(3)粳稻拔节前单茎活跃吸收表面积和活跃吸收表面积比均小于籼稻,而拔节后(含拔节期)两者差异趋势与之相反,差异显著或极显著;(4)除拔节期群体根干重、拔节期和抽穗期群体根数外,其他群体形态生理特征指标粳稻均显著或极显著高于籼稻;(5)无论是单茎还是群体,粳稻抽穗后0~35 d根系伤流量均显著或极显著高于籼稻;(6)粳稻0~10 cm土层根系干重所占比例极显著低于籼稻,10 cm以下土层根系干重占根系总干重的比例极显著高于籼稻,粳稻扎根更深,进一步强化了植株抗倒防早衰能力。与超级杂交籼稻相比,常规粳型超级稻抽穗后根系生长优势不断加大,特别是群体生长优势,成熟期粳稻所有根系形态生理特征指标均优于籼稻,是粳稻高产形成的重要原因和保障。