水稻种膜栽培技术研究初报

摘 要：以中作59为供试品种,研究了解膜、黑膜、白膜三种水稻种膜栽培方式与传统水稻栽培比较,对水稻产量、生育性状、光合特性、品质及土壤养分的影响。结果表明,种膜栽培的产量以黑膜和白膜较高,解膜次之,比对照可以提高产量7.7%-24.0%,缩短生育期5－7天,地上部光合积累量增加;种膜栽培对稻米品质影响不显著。水稻种膜栽培可以节水、省工,还具有减少杂草、病虫害、提高肥料利用效率的作用。     

农杆菌介导小麦成熟胚体系的优化

针对转基因小麦成熟胚转化体系转化效率低,从提高成熟胚愈伤组织质量入手,调节小麦的基因型、成熟胚的培养时间、菌液浓度、侵染时间以及愈伤组织大小几个因素,提高成熟胚转化体系的转化效率;通过农杆菌介导,将目的基因转入到受体小麦成熟胚诱导的愈伤中,利用gus检测的方法检验转化效率;继代360d、自然生长5mm大小的受体小麦品种扬麦10,在菌液浓度OD600为0.8,侵染40min下,gus基因表达率达50%左右,接近幼胚的gus基因表达率。通过对体系的几个因素的调节,提高了农杆菌介导成熟胚转化体系的效率。     

玉米ppc基因过表达对转基因水稻光合速率的影响

通过转基因技术将外源ppc基因导入水稻以期增加产量是国内外的重要研究领域。然而,关于ppc基因过表达能否提高转基因水稻的光合速率至今尚无定论。本研究将玉米ppc基因导入水稻中花8号,获得大量转基因水稻植株。经PCR筛选、PEPC活性测定、Southern和Western杂交分析,表明玉米ppc基因已经整合到受体水稻基因组中,并得到了正确和高效的表达。测定了温室内种植的T₁代6个PEPC活性不同的转基因水稻植株的光合速率,只有活性最高的株系的光合速率显著增加,增加的幅度为27.3%。在旱作栽培条件下测定了T₃代33个转基因株系的光合速率,结果表明在高温、高光强下,绝大多数转基因水稻的光合速率增加,最大提高了68.8%。比较6个转基因株系的T₁和T₃代看到,逆境胁迫条件下转基因水稻光合速率明显提高。以上结果表明水稻中导入ppc基因可以提高其光合速率,特别是逆境条件下的光合速率。     

稗草磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)基因的克隆与分析

为揭示C₄野生植物稗草（Echinochloa crusgalli）PEPCase的结构和功能特点,探索改善作物高光效新途径,本研究首次克隆了稗草（E. crusgalli）磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(ppc)的cDNA全长,测序及同源性比较分析结果证实,稗草ppc的cDNA全长为2 886 bp,编码961个氨基酸（GenBank登录号：AY251482）;核苷酸序列与谷子(Setaria italica)C₃型、高粱(Sorghum bicolor) C_3-2型、玉米(Zea mays) C_3-2型、水稻(Oryza sativa)C₃型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的同源率分别达94.8%、93.2%、93.0%和89.7%。推导的氨基酸序列中C末端第771位氨基酸是丙氨酸（A）,表明是一个C₃型基因。与其他植物几种不同形式PEPCase进行的多重序列比对与系统进化分析结果也证实,此基因的核苷酸序列及其编码的氨基酸序列与所有参与对比的C₃型序列的同源性均远远高于与C₄型的同源性。与玉米、高粱C_3-2型PEPCase的同源性分别高达到96.5%、96.4%,与高粱、玉米的C_3-1型PEPCase的同源性分别为84.3%、83.8%,而与谷子、玉米、甘蔗和高粱的C₄型PEPCase的一致性相对较低,分别为82.2%、79.1%、77.1%、76.6%。因此进一步推论新克隆的稗草ppc基因属于C_3-2型。对其编码的蛋白序列进行了结构域、活性位点和功能位点预测。     

旱稻×稗草杂交后代YF2-1光合作用气体交换、叶绿素荧光和抗氧化酶系统对渗透胁迫的响应

为了明确旱稻×稗草杂交后代YF2-1对渗透胁迫的耐性是否得到了改善，以YF2-1及其母本旱稻品种H65为材料，在苗期采用PEG-6000进行渗透胁迫处理，研究它们的气体交换参数、叶绿素荧光参数及抗氧化酶活性对渗透胁迫的响应。结果表明，在渗透胁迫处理下，YF2-1更能维持较高的净光合速率(P_n)和气孔导度(G_s)。这可能与YF2-1具有更好的持水能力，并能有效地通过热耗散(NPQ高)消耗过剩光能，通过高活性的抗氧化酶诱导来清除活性氧，从而避免活性氧伤害相关。的确，旱稻与稗草的远源杂交提高了旱稻对渗透胁迫的抗性。     

改变授粉时间对半多育型玉米杂交种果穗性状及~(14)C同化物分配的影响

本研究以半多育型玉米杂交种农大高光效 1号为材料 ,以套袋方式控制上、下果穗的授粉时间 ,探讨其对不同库位果穗性状及 14 CO2 同化物分配的影响。结果表明 ,改变穗库间的授粉时间后 ,尤其是第 2果穗早于第 1果穗 3d的授粉处理 ,明显提高第 2果穗的库强 ,有利于双穗均衡、同步生长发育 ;改变穗库的授粉时间使双果穗在穗长、穗粒数、穗重以及 14 CO2 同化物的分配上都较自然授粉明显增加。由此认为 ,玉米在扩大单株库容、提高单株产量上还有很大潜力 ,关键是采取育种、化控、栽培等技术手段解决双果穗同步抽丝或同步授粉的问题     

C3 与C4 植物不同发育期及生态条件下相对含量比较

从大樱桃的建园栽植、品种选择、土肥水管理、整形修剪、病虫害防治等方面介绍了大樱桃丰产优质栽培技术,以供参考。     

土壤耕作和施肥方式对夏玉米干物质积累与产量的影响

【目的】改善土壤耕作方式和氮肥施用技术是进一步提高玉米产量和氮肥利用效率的重要措施。本研究拟通过分析浅旋、免耕和条带深松3种耕作方式下缓释肥和常规施肥对夏玉米干物质积累、转运及光合特性的影响,阐明其产量及氮肥效率差异形成的生理过程。【方法】试验于2013—2014年在河南新乡进行。采用裂区设计,耕作方式为主区,设浅旋耕作(rotary tillage,R),免耕直播(no-tillage,N)和条带深松(sub-soiling,S)3种耕作方式;肥料类型为副区,设缓释肥(slow release fertilizer,SRF)和常规施肥(conventional compound fertilizer,CCF)2个处理。【结果】与传统施肥和土壤耕作方式比,施用缓释肥与条带深松耕作均能维持植株开花后较高的叶面积指数和光合速率,且条带深松与缓释肥耦合处理的值最大。成熟期,3种耕作方式下,缓释肥处理叶面积指数降幅两年平均分别低于常规施肥处理7.5%(N)、9.7%(R)和11.8%(S);缓释肥处理净光合速率降幅两年平均分别低于常规施肥处理7.3%(N)、11.5%(R)和16.8%(S)。条带深松耕作下缓释肥处理LAI高于其他处理16.0%—47.9%,穗位叶光合速率较其他处理高14.5%—52.3%。花后较高的叶面积指数和光合速率可促进玉米中后期干物质积累速率及积累持续期的增加,从而显著提高花后光合产物的积累量及同化量。3种耕作方式下,缓释肥处理花后干物质同化量较常规施肥处理两年平均分别提高1.5%(N)、21.4%(R)和24.4%(S);缓释肥处理花后干物质积累量较常规施肥处理两年平均分别提高11.0%(N)、12.2%(R)和17.0%(S)。其中条带深松耕作与缓释肥耦合处理花后干物质积累量和同化量显著高于其他处理,两年平均增幅分别为13.4%—28.9%和17.4%—39.6%。玉米花后干物质积累及同化量的增加是玉米籽粒产量提高的主要原因。因此,施用缓释肥通过增加千粒重,条带深松耕作通过增加收获穗数分别显著提高夏玉米产量;条带深松与缓释肥耦合处理产量显著高于其他处理,增幅为9.2%—23.2%。【结论】条带深松满足了作物对氮素的空间要求,缓释肥满足了作物对氮素的时间要求,施用缓释肥并结合条带深松,可有效调控土壤的养分供应状况,提高土壤氮素供应与作物需氮的时空吻合度,有利于实现黄淮海区夏玉米高产高效及生态安全生产的目标。     

条带深松耕作方式对密植夏玉米产量性能的影响

以郑单958为试验材料,2011年在河南新乡设置耕作方式与种植密度田间试验,研究条带深松耕作方式对不同密度夏玉米群体产量性能的调控效应,明确条带深松耕作方式下夏玉米产量性能特征。结果表明,条带深松耕作方式下,夏玉米获得最高产量的最适密度为9.0×104株/hm2左右,较常规耕作方式下增加16.9%,平均增产10.9%。进一步分析高密度(9.0~10.5)×104株/hm2群体下夏玉米产量性能参数,条带深松耕作方式分别增加收获穗数、穗粒数、千粒重、干物质积累量、群体平均叶面积指数、平均净同化率、产量/平均叶面积指数比值分别为9.7%~10.5%、6.5%~8.2%、7.0%~7.7%、9.1%~12.4%、6.7%~9.2%、7.2%~9.1%、3.6%~17.1%。条带深松耕作方式通过产量性能参数的共效差异补偿机制实现密植夏玉米增产。     

华北平原冬小麦-夏玉米种植体系周年水分高效利用研究进展

在保证周年较高产量的同时,进一步提高水分利用效率是促进华北平原冬小麦-夏玉米一年两熟种植体系可持续发展的关键。从20世纪中晚期开始国内学者便从节水灌溉技术创新、灌溉制度优化、替代节水种植制度构建和节水抗旱新品种选育等方面开展了以冬小麦-夏玉米两熟种植体系为核心的周年水分高效利用途径的探索,取得了重要进展,显著提高了作物水分利用效率(WUE)。本文综述了华北平原冬小麦-夏玉米种植体系水分高效利用的研究进展,并提出了通过耕作或播/收期调控冬小麦-夏玉米周年降水与地下水平衡利用,促进周年水分(灌溉水和降水)高效利用的技术途径,以充分挖掘华北平原水分生产潜力,为该区冬小麦-夏玉米种植体系节水高产栽培及节水种植制度建立提供思路和依据。