新株型水稻物质生产与产量形成的生理生态 Ⅰ.新株型水稻物质生产与灌浆特性

1997- 1998两年对新株型 (NPT)水稻的干物质生产、籽粒灌浆特性及其形态解剖等方面进行了研究 .结果表明 ,NPT水稻全生育期的物质积累呈现两次高峰 ,黄熟期后植株仍具有较强的物质生产能力 ,但茎鞘物质转化率低 ,导致生物产量潜力未能充分发挥 .NPT水稻的强势粒在开花后 14d达到灌浆高峰 ,弱势粒表现两次灌浆现象 .籽粒中三磷酸腺苷 (ATP)酶活性明显低于对照特青和汕优 6 3,且 NPT水稻穗颈维管束数总面积较小 ,影响了物质向穗部运转 .此外 ,本文还对 NPT水稻的遗传改良和高产栽培进行了初步的讨论     

水稻新株型与粳/籼杂种源库特征与物质运转的研究

 水稻新株型 ( NPT)和粳 /籼亚种间杂交稻 ( J/ IH)库容量 (总颖花量 )大 ,但籽粒充实不良限制了其产量潜力。与籼型三系杂交稻汕优 63 ( CK )相比 ,NPT和 J/ IH结实期 (抽穗～成熟 )的光合势较大 ,干物质积累量和干重颖花比 (总干重 /总颖花数 )高。但抽穗期 NPT和 J/ IH茎鞘中储存的非结构性碳水化合物 ( NSC)、干重颖花比和糖花比( NSC重 /总颖花数 )较 CK低。抽穗至成熟茎鞘中的 NSC表观输出率、同化物运转率、标记剑叶的 1 4C分配到籽粒的比例、收获指数、以及灌浆初期 (花后 3～ 12 d)籽粒的生理活性 (籽粒中 IAA含量、ATP酶和淀粉合成酶活性 ) ,NPT和J/ IH均显著低于 CK。灌浆初期籽粒的生理活性与 NSC的表观输出率、同化物运转率、结实率和谷粒充实率呈显著或极显著的正相关 ( r=0 .84 64*～ 0 .95 4 2 * * )。抽穗期源库比 (干重颖花比和糖花比 )与灌浆初期籽粒生理活性密切相关( r=0 .95 97* ～ 0 .974 8* * )。表明 NPT和 J/ IH抽穗期源库比低影响灌浆初期籽粒生理活性 ,低的库活性减弱了同化物向籽粒的调运 ,导致籽粒充实不良     

新株型水稻物质生产与产量形成的生理生态——Ⅱ.分蘖特性与形态解剖

以新株型（NPT）水稻为供试材料，特青和汕优63为对照，从分蘖动态与形态解剖特征对NPT水稻分蘖特性进行研究。结果表明：NPT水稻具有分蘖力弱、分蘖期和有效分蘖期相对较长、低节位分蘖极少、平均有效穗少、成穗率高等特点。分蘖原基解剖观察表明，NPT水稻各分蘖节均有腑芽原基发生，但高节位与低节位的芽原基发育存在判别。低节位的芽原基绝大多数成为败育腋芽，有些低节位分蘖腋芽发育正常，但因其根原基发育不良或幼叶生长锥萎缩变形造成腋芽难以成蘖。高节位的腋芽则发育良好，都能成蘖。在试验中还观察到NPT水稻顶芽发育良好，具有明显的顶端优势。     

水稻物质生产特性研究

以2005-2007年早晚造种植的5个水稻品种为材料,研究不同水稻品种的物质生产特性。研究结果表明,不同时期不同水稻品种的物质生产特性表现有一定的相似性,抽穗至乳熟期是水稻产量形成的关键时;2005年晚稻新丰两优6、2007年早稻富瑶美3号的产量最高,可能是因其中后期（抽穗期-乳熟期）具有较高的叶面积指数、群体净同化率和群体生长率。为提高水稻产量,要适当延迟氮肥的施用时期和水稻的生育期,加强水稻中后期管理,提高水稻干物质积累,以提高籽粒产量。     

源库调节对水稻灌浆特性的影响

通过剪叶和剪颖花进行源库调节试验，研究了水稻品种“吉农大3号”和“吉农大13号”的灌浆特性。结果表明：“吉农大3号”籽粒干物质积累，灌浆速率，千粒重变化不明显，而“吉农大13号”籽粒干物质积累，灌浆速率，千粒重的变化较大；两品种均为异步灌浆，即存在2次灌浆高峰，“吉农大3号”第1次灌浆高峰大于第2次灌浆高峰。“吉农大13号”第1次灌浆高峰小于第2次灌浆高峰；“吉农大3号”为库限制型品种，“吉农大13号”为源限制型品种。     

新株型水稻物质生产与产量形成的生理生态Ⅳ.源库关系与后期生理生化特性

分析探讨了新株型(NPT)水稻的源库特征和生育后期生理生化特性,并对引起该类型水稻结实率低、充实度差的原因进行了研究.结果表明,NPT水稻具有库大源足、净光合速率高、后期叶片保护酶活性高、膜质过氧化低、不早衰等特点,因而认为导致NPT水稻结实率低、充实度差的原因并不是库大源不足,而主要与其流不畅有关.     

新株型水稻物质生产与产量形成的生理生态 Ⅱ.分蘖特性与形态解剖

以新株型 (NPT)水稻为供试材料 ,特青和汕优 63为对照 ,从分蘖动态与形态解剖特征对 NPT水稻分蘖特性进行研究 .结果表明 ,NPT水稻具有分蘖力弱、分蘖期和有效分蘖期相对较长、低节位分蘖极少、平均有效穗少、成穗率高等特点 .分蘖原基解剖观察表明 ,NPT水稻各分蘖节均有腋芽原基发生 ,但高节位与低节位的芽原基发育存在差别 .低节位的芽原基绝大多数成为败育腋芽 ,有些低节位分蘖腋芽发育正常 ,但因其根原基发育不良或幼叶生长锥萎缩变形造成腋芽难以成蘖 .高节位的腋芽则发育良好 ,都能成蘖 .在试验中还观察到 NPT水稻顶芽发育良好 ,具有明显的顶端优势     

超级稻籽粒灌浆特性及其生理生化基础

以大穗型的3个不同类型水稻品种（组合）NPT－22、培矮64S／E32、Ⅱ优86为材料，研究水稻籽粒灌浆特性及其有关生理生化活性变化。结果表明，3个水稻品种（组合）的强势粒都因为起始生长势高、进入灌浆盛期早、籽粒灌浆前期ADPG焦磷酸化酶及淀粉合成酶活性强、可溶性糖及可溶性蛋白质含量高而使得其籽粒灌浆强于弱势粒。在3个水稻品种（组合）中，NPT－22的弱势粒因生理生化活性较低，其籽粒充实最差、结实率最低。     

两系法杂交水稻物质运转和籽粒灌浆的动态特性及其相互关系研究

从单茎水平上探讨了25个水稻两系杂交组合灌浆期、茎鞘干物质运转和籽粒灌浆的动态变化特性，分析了两者的相关关系。结果表明：叶、茎鞘物质运转、籽粒千粒重、单茎籽粒总灌浆量的动态变化存在因组合不同而异的特点：抽穗后初期阶段叶片干物质进行一定的积累有利于籽粒充实度的提高；整个灌浆期维持较高的叶源量对于两系杂交组合单穗籽粒总产量的提高意义明显；抽穗后初期阶段茎鞘干物质的积累越多以及后期向籽粒调运率越高，对于两系法杂交组合籽粒充实和单穗总产量的提高越有利。本文还从干物质运转上探讨了两系法高产杂交组合选育的问题。     

硅对镉胁迫条件下两个水稻品种镉亚细胞分布、非蛋白巯基物质含量的影响

采用营养液培养方法,以两种籽粒镉含量不同的水稻品种宁粳4号和徽两优6号为试验材料,分别生长在含有硅(Na_2SiO_3)和50μmol·L~(-1)镉(CdCl_2)的介质中7 d,研究了硅对两种水稻吸收累积镉及其非蛋白巯基物质(NPT)含量的影响,比较了两种水稻地上部和根中镉的亚细胞分布特征。研究结果表明:在不同硅镉处理下,相同镉处理浓度下,加入硅后,两种水稻生物量较单独镉处理明显增加;两种水稻根中的镉含量明显高于地上部,籽粒镉含量低的水稻品种宁粳4号转移系数小于籽粒含量高的徽两优6号;外源硅(1.8 mmol·L~(-1))会显著降低水稻对镉的吸收和转运。镉胁迫条件下,硅对水稻植株体内的非蛋白巯基物质(NPT)的含量产生了影响,单独镉处理时两种水稻根部NPT含量较对照明显升高,硅镉复合处理时宁粳4号根NPT含量变化不明显但显著降低了地上部NPT含量,徽两优6号根中NPT含量增加,地上部NPT含量下降。两种水稻品种镉在根中的亚细胞分布表现为细胞可溶物质中含量高于细胞壁,细胞器上含量最少;镉在地上部的亚细胞分布表现为细胞壁中含量高于细胞可溶物质,细胞器上含量最少。     

杂交水稻籽粒灌浆特性研究

对1979年杂交水稻汕优3号、四优2号和1985年威优64分期播种的有关数据,采用相关,非线性回归和通径分析杂交水稻的籽粒灌浆特性及其与气候条件的关系。结果表明:1、杂交水稻的弱势粒率较常规稻高,群体籽粒具有明显的二次灌浆高峰。汕优3号的两次高峰分别于开花后第12天和30天。2、杂交水稻自开花至完熟可分为5个时期。其中汕优3号开花后0～5天灌浆缓慢,需要足光和高温。在19～30℃内,灌浆速度与温度成正相关。6～15天以日均温27.28℃、每天日照6.5小时、相对湿度75％为最适。16天至完熟期以日均温22.32℃、相对湿度70～80％为最适。开花后6～10天或16～20天最高温>35℃,对灌浆不利,秕谷率高,减产。3、环境不适或后期叶片早衰,杂交水稻只有一次灌浆高峰,且结实率和粒重均低,减产。故后期田间管理很重要。     

新株型水稻生育特性及产量形成特点的研究

以 8个新株型水稻品系为材料 ,研究新株型稻生育特性及产量形成特点。与汕优 63相比 ,新株型稻每穗粒数多 ,单位面积总颖花量高 ,但因结实率低而产量较低。新株型稻的分蘖少 ,前中期生长量较小 ,结实期叶片光合速率和根系活力较高 ,干物质积累量高 ,光合同化物向籽粒运转率低。依据强、弱势粒的灌浆速率 ,新株型稻籽粒灌浆可分成快速同步灌浆型、异步灌浆型和缓慢同步灌浆型 3种类型。灌浆类型与结实率有密切的关系。研究表明 :新株型稻结实率低主要是受精籽粒充实不良所造成 ,而物质运转率低是籽粒充实不良的重要原因。     

两系杂交稻结实期茎鞘物质转运特性及其对籽粒灌浆影响的 …

选用３个不同类型两系杂交稻组合,结实期研究茎鞘物质转运特性及其与籽粒灌浆的关系,结果表明：各组合以下部茎鞘物质积累多、转运率高;两优培特和汕优１０号茎鞘物质转运启动时间早、转运强度大,其转运率高,结实率较高,表明早期转运对籽粒灌浆充实的重要性;茎鞘物质转运高峰较籽粒灌浆高峰滞后１￣２ｄ,表明茎鞘物质转运与籽粒灌浆活力有关。     

两系杂交稻结实期茎鞘物质转运特性及其对籽粒灌浆影响的初步研究

选用３个不同类型两系杂交稻组合,结实期研究茎鞘物质转运特性及其与籽粒灌浆的关系,结果表明：各组合以下部茎鞘物质积累多、转运率高;两优培特和汕优１０号茎鞘物质转运启动时间早、转运强度大,其转运率高,结实率较高,表明早期转运对籽粒灌浆充实的重要性;茎鞘物质转运高峰较籽粒灌浆高峰滞后１～２ｄ,表明茎鞘物质转运与籽粒灌浆活力有关。     

新株型水稻的光合效率

 新株型（NPT）水稻的净光合速率（Pn）明显低于常规籼稻。叶绿素荧光分析表明，新株型水稻的原初光化学效率（Fv/Fm）明显高于常规籼稻；但是从单位叶绿素的饱和净光合速率、遮荫试验结果及PSII的光化学淬灭系数来看，新株型水稻的实际光能利用效率较常规籼稻低。这表明非光化学过程是限制新株型水稻光合作用的主要限制因素。作者从光能利用效率的角度讨论了新株型水稻的生理改良问题。     

水稻大粒种质灌浆特性研究

[目的]揭示水稻籽粒灌浆机理。[方法]采用2个千粒重超过40g的水稻大粒种质与2个水稻常规品种进行籽粒灌浆特性研究。[结果]大粒种质在花后24～27d达到最大灌浆速率,较常规品种（15～23d）灌浆高峰推迟;大粒种质灌浆速率曲线为右偏,常规品种为左偏;大粒种质具有较大的起始生长势,其最大灌浆速率、平均灌浆速率均达常规品种的2倍之多;大粒种质的实灌时间短于常规品种。[结论]大粒种质水稻的灌浆特性优于常规品种水稻。     

不同类型水稻品种（组合）籽粒灌浆特性及库源关系的比较研究

 对4种类型的水稻品种（组合）即常规稻、两系品种间杂交稻、亚种间杂交稻、三系杂交稻的籽粒灌浆特性及库源与结实性关系进行了比较研究。结果表明，秕粒的数量是影响这4个材料结实率的主要因素；与常规稻比较，杂交稻在灌浆前期启动灌浆的籽粒多，粒重增加快，但实粒出现迟且增加速度慢，实粒率达到最大值的时间晚；3个杂交组合均有2个灌浆高峰，第一个高峰出现的时期都相同，但第二个高峰出现的时期因组合不同而不同；不同类型水稻品种（组合）的源库矛盾及其结实对生育后期功能叶片光合作用的依赖程度均不同。本研究还对杂交稻的结实率比常规稻低的原因及如何提高结实率进行了探讨。     

影响水稻籽粒灌浆因素

1品种 影响灌浆的因素较复杂,水稻籽粒的灌浆首先受品种本身的特性影响。依据其灌浆类型的不同可以分为同步灌浆型和异步灌浆型品种。王建林（2004）通过比较不同穗型品种不同行距和插秧量的籽粒灌浆特性,认为对水稻籽粒灌浆影响最大的因素是品种。     

两种不同穗型水稻的籽粒灌浆特性分析

以直、弯两种穗型水稻各1份材料为试材,通过剪叶与疏花措施,改变灌浆进程,研究了源库关系对水稻籽粒灌浆特性的影响。结果表明,不同穗型水稻籽粒灌浆进程可用Richards进行拟合,从而可以用朱庆森等提出的有关参数对灌浆特性进行解释。剪叶降低水稻籽粒的灌浆速度和终极生长量,导致结实率低,籽粒充实度差,千粒重小而减产,而疏花(剪穗)则相反。     

水稻籽粒灌浆充实研究进展

为加强水稻籽粒灌浆过程中糖类代谢途径生理因子和遗传因子的研究,更好了解灌浆充实内在信息,以促进水稻高产优质品种的选育及相应栽培措施的制定.对水稻籽粒灌浆充实特性、影响灌浆充实的生理因素、相关酶活性和同化物转运基因研究以及相关籽粒灌浆充实QTL定位等进行综述,并对水稻籽粒灌浆充实研究方向进行展望,提出分子水平上解析灌浆相关性状的遗传机制的可能性.