水稻不同生育期茎秆生化成分的变化及其与抗倒伏能力的关系

以抗倒伏品种‘南粳44’、‘武运粳7号’与不抗倒伏品系‘宁7412’为试验材料,通过对水稻不同生育期茎秆硅、钾、钙、镁含量及可溶性糖含量的测定,结合氮钾肥配比试验,研究了水稻不同生育期茎秆硅、钾、钙、镁含量及可溶性糖含量的变化及其与茎秆抗倒伏能力的关系。结果表明：水稻茎秆的硅、钙、镁含量及可溶性糖含量随生育进程呈上升趋势,而茎秆的钾含量呈现先降后升的趋势。在不同施肥水平条件下,水稻茎秆的硅、钾、钙、镁含量及可溶性糖含量存在一定的差异。抗倒伏品种‘南粳44’和‘武运粳7号’茎秆基部抗折力较强,施肥对水稻茎秆基部抗折力有一定的影响。水稻生殖生育期茎秆的硅含量、可溶性糖含量与茎秆基部抗折力呈极显著正相关（P〈0.01）,与水稻抗倒伏能力的强弱有一定的关系。     

水稻茎秆形态结构特征和化学成分与抗倒伏关系综述

水稻茎秆形态结构特征和化学成分与其抗倒伏性能相关。本文对水稻茎秆高度、茎秆基部第1、2节间长度、茎秆粗细、茎壁厚度、厚壁组织(机械组织)数量和强度、维管束数量、细胞壁纤维素和木质素含量、细胞中碳水化合物积累的数量、硅与钾的含量以及茎秆抗倒伏相关的QTL等与水稻的抗倒伏性的相互关系进行了综述,为水稻抗倒伏优良品种性状的选育提供参考。     

水稻茎秆抗倒伏的力学分析

建立了水稻茎秆的力学模型,根据该模型,利用力学理论和方法,分析了典型风荷载对水稻茎秆的影响．综合风、雨、土壤、茎秆性状等各种因素,给出了水稻茎秆抗例伏的各种性质参数的关系式．根据此关系式,可对水稻茎秆的抗倒伏能力进行综合评价和预测。     

水稻茎秆抗倒伏的综合评价

利用力学理论和方法,综合分析了水稻茎秆各性状对抗倒伏的影响．突破以往的单性状分析方法,得到水稻茎秆抗倒伏的综合评价指标λ(茎秆柔度),它综合反映了秆长、截面尺寸和形状等茎秆性状．λ是一个无量纲的量,λ值越小,抗倒伏能力越强．     

玉米抗倒性与茎秆显微结构的关系

1989年我们对抗倒性不同的12个杂交玉米进行了解剖观察,发现地面上第三节间的茎外围维管束的长宽、维管束下部厚壁细胞的厚度、皮层厚度与田间倒伏率呈现显著的负相关,同一视野内维管束数目与倒伏率呈显著正相关。     

黄瓜砧木根的解剖结构与抗逆性关系研究

利用光学显微技术,对黄瓜(Cucumis sativus)和3种砧木：黑籽南瓜(Cucurbita ficifolia)、南瓜(C. moschata)、丝瓜(Luffa cylindrica) 根的解剖结构进行了比较解剖学研究,探讨了黄瓜及其不同砧木抗病性和抗涝性的植物体结构机制,结果表明：导管的管孔类型、管孔大小、管壁厚度、导管周围木纤维的数量及侵填体的有无等与抗病性相关。木栓厚度,通气组织,管孔直径和导管数量与抗涝性相关。     

玉米抗倒性与茎秆显微结构的关系

1989年我们对抗倒性不同的12个杂交玉米进行了解剖观察,发现地面上第三节间的茎外围维管束的长宽、维管束下部厚壁细胞的厚度。皮层厚度与田间倒伏率呈现显著的负相关,同一视野内维管束数目与倒伏率呈显著正相关。     

硅钾肥配施对水稻茎秆理化性状及抗倒伏能力的影响

该研究以易倒伏品种‘B优827’为试验材料,通过分析硅钾肥配合施用对水稻茎秆的弯曲力矩、抗折力以及倒伏指数的影响,探索通过肥料调控提高水稻抗倒伏能力的方法与技术措施。结果显示:(1)硅钾肥配施能显著增加水稻基部节间茎秆直径和壁厚,缩短节间长度,并在低硅中钾处理(T2,硅肥300kg/hm2、钾肥400kg/hm2)下基部各节间长度缩短幅度最大(12.44%~20.80%),直径和壁厚增加幅度分别为2.82%~5.76%、22.95%~28.57%。(2)硅钾肥配施处理后,水稻基部各节间纤维素、木质素及灰分含量显著变化,并以低硅中钾处理(T2)差异较显著,且基部节间木质素含量分别比对照显著提高14.55%、8.67%、7.73%。(3)硅钾肥配施处理能显著增加水稻基部节间抗折力,降低倒伏指数,同时仍以低硅中钾处理(T2)的抗折力最大、倒伏指数最小,对提高‘B优827’植株抗倒伏能力效果最好。研究表明,合理的硅钾肥配比(硅肥300kg/hm2、钾肥400kg/hm2)能显著增加易倒伏水稻品种‘B优827’的茎秆壁厚和直径,缩短基部节间长度,提高抗折力,同时还能增加其基部节间木质化程度,最终增强植株抗倒伏能力;硅钾肥配合施用可通过改善茎秆物理化学特性有效增强易倒伏水稻植株的抗倒伏能力。     

沉香叶解剖结构的研究

通过石蜡切片法,光学显微镜观察,研究了沉香叶的解剖结构。结果表明,沉香叶为典型的异面叶,但具有许多旱生特征。表皮由一层排列紧密的形状不规则的表皮细胞组成,细胞外壁角质膜较厚,上表皮角质膜较下表皮的厚3.48μm,下表皮上零星分布着单细胞表皮毛,气孔类型为无规则型,仅分布在下表皮上,微下陷;叶肉组织发达,其间分布着较多的长方晶体,其长轴与表皮垂直;栅栏组织由1～2层圆柱形细胞组成,其外层细胞转化为异细胞,栅栏组织∶海面组织为1∶3.5,下表皮内具有1～2层由异细胞组成的下皮层;主脉发达,有异细胞组成的维管束鞘,具内生韧皮部;叶内具有发达的木质部外纤维。以上特征反映出植物结构与环境的统一性。     

水杉和柳杉抗栓塞能力与管胞解剖结构及机械特性的关系

裸子植物抵抗栓塞的能力是表征其抗旱性的一个重要指标,主要取决于木质部管胞结构及其机械特性。该研究采用离心机方法,建立水杉(Metasequoia glyptostroboides)和柳杉(Cryptomeria fortunei)2个园林树种的脆弱性曲线,比较二者之间管胞解剖结构和机械特性的差异,以明确2树种的水分利用策略,为生产中合理栽植提供理论依据。结果表明:(1)水杉的比导水率[(1.73±0.21)kg·m~(-1)·s~(-1)·MPa~(-1)]高于柳杉[(0.47±0.02)kg·m~(-1)·s~(-1)·MPa~(-1))],但柳杉的抗栓塞能力[P_(50)=(-4.99±0.11)MPa]较水杉[P_(50)=(-2.28±0.09)MPa)]强。(2)水杉的管胞平均直径[Dmean=(13.61±0.46)μm)]、平均长度[Lmean=(1 511.93±125.31)μm]及其水力直径[Dh=(15.57±0.05)μm]均大于柳杉[Dmean=(9.48±0.18)μm、Lmean=(1 293.48±78.56)μm、Dh=(11.68±0.02)μm],但管胞密度[(2 260±77)N/mm~2]小于柳杉[(2 970±171)N/mm~2]。(3)水杉管胞间纹孔塞-环的弹性比柳杉强。(4)Ca~(2+)降低了2个树种的纹孔塞环-结构弹性。研究认为,柳杉较强的抗栓塞能力与其管胞直径小、长度短、密度大和纹孔膜塞-环结构弹性小有关,而且柳杉更适宜生长在相对干旱的生境中。     

水稻穗型与抗倒伏性关系的初步分析

理论分析和物理模拟测定的结果表明,穗型通过使茎秆弯曲的力矩-弯矩和重心高度影响抗倒伏性:弯矩增大和重心升高,抗倒伏性降低;反之,则抗倒伏性升高.弯矩随颈穗弯曲度变化的幅度明显大于重心,因此,弯曲穗型弯矩增加的幅度大而重心降低的幅度小,对抗倒伏性的影响明显大于直立穗型,这可能是北方粳稻直立穗型品种一般抗倒伏性较强的力学基础.     

北疆荒漠几种盐生(耐盐)植物抗逆附属结构的初步研究

利用石蜡切片、扫描电镜、临时装片等方法,对北疆荒漠的3种藜科植物—灰绿藜、费尔干猪毛菜、蒙古猪毛菜和1种菊科植物—花花柴的表皮附属结构进行了显微和超微观察研究.结果表明:(1)对四种植物的解剖结构观察显示,其叶片都含有角质层;气孔器下陷;茎中含有大量的维管束;多数种的细胞中含有簇状晶体结构;(2)四种植物表皮附属结构研究表明:花花柴表皮具有多细胞组成的盐腺和表皮毛结构;灰绿藜表皮有大量囊泡结构;蒙古猪毛菜叶表皮有短硬毛和乳突状结构;费尔干猪毛菜表皮具大量表皮毛,且表皮毛有节.上述结构和特征反映出不同植物对干旱、盐碱土生境适应的多样性,也为旱生和盐生植物的生理学研究提供了新的实验依据.     

延安地区5种灌木叶旱性结构的解剖研究

选取角质层厚度,栅栏组织厚度/海绵组织厚度,第一层栅栏组织细胞密集度,侧维管束密度,主脉厚度作为叶片旱生结构指标,对比观测了5种灌木的抗旱性能。方差分析结果显示5种灌木角质层厚度、侧维管束密度和主脉厚度均具极显著差异,多重比较显示5种灌木主脉厚度两两间差异均显著,白刺花、沙棘和文冠果叶子的角质层厚度差异不明显,黄刺玫与虎榛子之间角质层厚度差异明显;而白刺花、沙棘、文冠果与黄刺玫和虎榛子之间差异显著。用非加权指数法对树种抗旱性能大小排序结果为:白刺花>文冠果>沙棘>虎榛子>黄刺玫。     

水稻基部伸长节间性状与茎秆机械强度的相关分析和QTL定位

分析水稻品种‘沈农265’和‘丽江新团黑谷’杂交的F2群体基部第二节间茎秆机械强度与该节间形态和茎秆解剖结构的相关性,并对基部第二节间机械强度和相关性状进行QTL定位的结果表明：机械强度与茎粗、茎壁面积、茎壁厚度、大小维管束数目、大小维管束面积、大小维管束韧皮部面积、大小维管束木质部面积呈显著或极显著的正相关,与节间长度呈极显著的负相关,而与茎秆扁平率的相关不显著。采用复合区间作图,从研究的14个目标性状中检测到18个QTL。控制基部第二节间的抗折力的QTL检测到4个,位于第4、7、9和10号染色体上,可解释遗传变异的12%～23%。在第4和第7染色体上的相同区间上还同时检测到了控制茎壁性状和维管束性状QTL,贡献率在12%～21%之间。说明这两个位点是控制基部第二节间机械强度的重要区域,也是茎壁性状、维管束性状与机械强度高度正相关的遗传学基础。