超高产两系杂交稻不同施氮水平剑叶光合特性研究

研究了超高产两系杂交稻两优培九、金两优36在不同施氮水平下剑叶的光合特性,结果表明,两优培九、金两优36在每公顷施氮120kg、165kg、210kg 3种水平下,剑叶比叶重、叶绿素含量、光合速率均比对照汕优63高,这可能是两优培九、金两优36高产的生理基础之一。在每公顷施氮120~210kg的范围内,两优培九剑叶光合速率及产量均随施氮水平的增加而提高,金两优36剑叶光合速率及产量在公顷施氮165kg最高,增加到210kg时反而下降。     

超高产两系杂交稻不同施氨水平剑叶光合特性研究

研究了超高产两系杂交稻两优培九、金两优36在不同施氮水平下剑叶的光合特性，结果表明，两优培九、金两优36在每公顷施氮120kg、165kg、210kg 3种水平下，剑叶比叶重、叶绿素含量、光合速率均比对照汕优63高，这可能是两优培九、金两优36高产的生理基础之一。在每公顷施氮120-210kg的范围内，两优培九剑叶光合速率及产量均随施氮水平的增加而提高，金两优36剑叶光合速率及产量在公顷施氮165kg最高，增加到210kg时反而下降。     

杂交稻幼苗期对低温胁迫的生理反应

研究了常规低温敏感型杂交稻汕优63和超高产杂交稻两优培九幼苗期对低温胁迫的抗性，处理低温为10℃，以常温25℃处理为对照。结果表明，随低温处理时间的延长，水稻幼苗叶片叶绿素含量逐渐下降、类囊体膜PSⅠ、PSⅡ活性明显下降，类囊体膜的室温吸收光谱、发射光谱也明显下降。低温使两优培九的O₂^．- 产生速率和MDA含量下降，而汕优63却出现相反的结果；同时，SOD的活性与对照相比两品种都有所提高，而CAT活性则是两优培九高于对照，汕优63低于对照。这些指标的变化幅度都是汕优63较明显。低温处理后，两品种的可溶性蛋白含量都上升，但两优培九增幅较汕优63高。SDS-PAGE表明低温处理后，可溶性蛋白条带增多，但类囊体膜蛋白条带没有明显的增加。对照组中，除了PSⅠ和PSⅡ活性外，其余各项指标都是汕优63较两优培九高，意味着幼苗期的两优培九光合功能虽不如汕优63高，但其对低温的抗性较汕优63强。     

低温对水稻剑叶膜脂过氧化和脂肪酸组分的影响

以高产杂交稻两优培九和常规杂交稻汕优63为材料，研究夜间低温对剑叶叶绿素、类胡萝卜素、类囊体膜脂过氧化和脂肪酸组分的影响。结果表明，两个品种叶绿素和类胡萝卜素含量及叶绿素a/b随着处理时间延长和温度降低而下降，而类胡萝卜素含量与叶绿素总量的比值上升。低温处理4 d后，两个品种MDA含量均明显高于对照，同时也比处理2 d时高。超氧阴离子含量随着处理温度的降低、时间的延长而上升。两个品种的SOD活性在处理4 d后都下降。两优培九的CAT活性平缓下降，而汕优63则显著下降。脂肪酸的不饱和度随着处理温度的降低和时间的延长逐渐上升，汕优63上升幅度较大，推测其对低温更为敏感。夜间低温引起剑叶类囊体膜脂过氧化加剧，脂肪酸不饱和度上升，这两方面的变化有着密切的关系，且都与杂交稻的冷适应性相关。     

生殖生长期两优培九功能叶光反应特性

在野外条件下,利用荧光动力学分析和生理生化研究技术,对生殖生长期超高产杂交稻两优培九和大面积推广稻汕优63功能叶原初反应、电子传递和光合磷酸化水平进行系统研究,比较光反应特性。结果表明: (1) 与汕优63相比,两优培九功能叶叶绿素含量高22.90%,光合功能期长约50%,叶绿素a/b比值高36.78%;(2) 光能吸收与分配方面,两优培九功能叶单位叶面积吸收的光能不占优势,但保持高吸收的稳定期长,有活性的反应中心数量多,热耗散的能量比例较少,进入电子传递链的能量高;(3) 荧光参数分析发现两优培九PSII供体侧、受体侧和反应中心性能优良,光能吸收、传递和转化为电能效率较高;(4) 叶绿体放氧活性、电子传递链和光合磷酸化活性均显著高于汕优63,表明两优培九电能转化为活跃化学能能力强。     

超级杂交稻与常规稻剑叶维管组织结构比较研究

以3个超级杂交稻组合P88S/0293、Ⅱ优明86、两优培九并结合三系杂交稻汕优63、常规稻湘州8号为对照材料，在抽穗期通过对各材料剑叶维管组织石蜡切片显微结构比较分析，发现超级杂交稻组合中负责光合同化产物运输的维管束数量多，承担有机物运输的韧皮部面积在整个维管束面积中占较大比例，其有利于光合产物的有效运输；供试各超级杂交稻组合植物维管组织结构具有明显的C3植物特征，在同化物运输有关的一些方面具有优势。     

水稻两优培九生育后期籽粒灌浆生理研究

摘要：目的：探讨两优培九生育后期籽粒灌浆的生理基础,揭示水稻品种间叶片和籽粒灌浆的生理学差异。方法：以两优培九为实验材料,以汕优63和其父本9311为参照品种,测定了三品种生育后期籽粒灌浆期间叶片光合速率和籽粒中相关能量和物质代谢酶活性变化。结果：三品种强势粒的各项生理活性指标变化趋势一致,两优培九在灌浆前期,叶片生理和强势粒灌浆具有一定的超亲活性优势;灌浆的中后期,剑叶叶片中的光合速率,特别是弱势粒生理活性下降较快。与其他两品种相比,叶片和籽粒中的ATP酶活性、谷氨酸脱氢酶（GDH）活性、蔗糖合成酶（SS）活性、可溶性糖及淀粉含量差异显著;从变化曲线上看,其弱势粒的灌浆启动较慢,按先后次序依次为9311,汕优63和两优培九。相对强势粒,弱势粒灌浆能量和物质不足。结论：两优培九叶片和籽粒中与能量和相关物质合成代谢的酶活性相对较低是其籽粒空瘪率相对较高的重要原因。加强生育后期剑叶叶片功能的调控,提高其生理活性,增强弱势粒能量代谢是解决高产杂交稻籽粒充实度低的有效途径。     

超级杂交稻两优培九生育后期的光合特性和同化产物的分配

以杂交稻组合品种(以下简称品种)汕优63和两优培九为材料, 测定了光合速率, PSⅡ光化学活性, 活性氧代谢,14CO2同化产物分配的指标. 结果显示: 在生育后期, 与汕优63相比, 两优培九在不同光强下具有较高的光合能力; 在逆境条件下, 原初光化学效率(Fv/Fm)的下降及O*2产生速率和MDA含量增长相对较少, 表明其具有较强的耐光抑     

后期水分亏缺与增施氮肥对杂交稻叶片光合功能的影响

为了探讨以水肥调控延长水稻结实期叶片功能的可能性,研究了早衰型和非早衰型杂交稻组合后期衰老过程中叶片光合功能对适度水分亏缺和增施氮肥的响应。结果表明,水稻灌浆期水分亏缺促使叶绿素和叶面积衰减加剧,加速Rubisco羧化活性和叶片光合功能衰退,叶片ZR (玉米素核苷)含量下降。对缺水较敏感的中优838、天优998和隆平601其叶绿素衰减率提高了9%~12%;光合速率各下降了19.55%、19.12%、12.73%;ZR含量、Rubisco羧化活性的降幅相对高于其余组合。在限水的同时增施氮肥明显缓解了水分亏缺胁迫的影响,但增氮效果组合间存在较大差异。叶绿素衰减率降低6.14%~27.10%;光合速率,隆平601、天优998、汕优63和中优838提高9.30%~15.81%,两优6326和C两优396提高3%~5%;Rubisco羧化活性,隆平601提高18.94%,中优838提高12.16%,其他组合提高3%~9%;增施氮肥提高了叶片ZR含量,中优838叶片ZR平均含量提高16.05%,C两优396和汕优63分别提高8.31%和8.16%,两优6326和隆平601分别提高4.90%和1.13%。相关分析表明,叶片ZR含量与叶光合速率和Rubisco活性呈极显著正相关,Rubisco羧化活性与光合速率和叶绿素含量极显著相关,叶片总糖含量和稻谷产量与光合速率相关显著和极显著。水稻灌浆期水分不足加速叶片衰老和光合功能衰退,在干旱胁迫时适量增施氮肥,是降低干旱胁迫危害、增强叶片光合功能、延长叶片功能期,防御早衰的有效措施。     

超级稻“三定”栽培法研究Ⅲ．不同栽培方式对超级杂交稻产量形成的影响

超级杂交稻的优化(稀植、结构施肥)栽培试验于2002-2004年在长沙进行,以比较不同栽培方法对超级杂交稻产量及物质生产的影响。以两优培九为材料,并以汕优63作为对照。结果表明,两种栽培法,两个供试品种的产量表现不同,其中两优培九采用优化栽培单产为8.20～10.37t/hm2,比传统栽培增产显著。主要表现为有效穗多,而结实率、千粒重、穗实粒等产量因子差异不明显。汕优63采用优化栽培单产比传统栽培减产0.37%～8.8%。两种栽培方法间的茎蘖发生动态和单株分蘖数存在极显著差异,两组合单株分蘖数优化栽培比传统栽培分别多110.36%和110.64%,但由于移栽密度不同,两种栽培方式间的单位面积分蘖数没有明显差异。两优培九采用优化栽培的在各个生育时期,植株体内的含氮量比传统栽培的高。     

超高产水稻生育后期剑叶光合生理特性变化的研究

笔者研究了黑龙江省第一积温带5个产量不同的主栽品种生育后期剑叶叶绿素含量、净光合速率和RuBP羧化酶活性变化规律。结果表明：超高产品种生育后期的剑叶叶绿素含量、光合速率和RuBP羧化酶活性均高于常规品种,品种间差异显著。因此,将剑叶生育后期叶绿素含量、净光合速率和RuBP羧化酶活性的变化研究,作为寒地粳稻高光效育种和超高产育种中的一项措施是可行的。     

氮肥水平对杂交稻汕优63剑叶光合速率和RuBP羧化酶活性的影响

用低氮(LN)、中氮(MN)、高氮(HN)盆栽土培的杂交水稻汕优63为材料,测定其剑叶的光合速率、RuBP羧化酶含量及活性、可溶性蛋白和叶绿素含量的变化.结果表明:随着氮水平的提高,叶面积增大,气孔密度减少,RuBP羧化酶活性和光合速率增加.随着叶龄的增加,三个不同氮水平的叶片中RuBP羧化酶蛋白下降均先于可溶性蛋白的下降;HN组的光     

茶陵普通野生稻光合特性研究

以超高产或高产栽培稻两优培九、汕优63、威优46和93-11为对照,测定了湖南茶陵普通野生稻抽穗开花期1 d中不同时间点的净光合速率（P_n）以及Pn对不同光强、不同CO₂浓度与不同温度的响应曲线。结果表明,茶陵普通野生稻的Pn在下午极显著高于对照,在高温（40℃,45℃）胁迫下也是如此;光补偿点为22.3 µmol photons m^-2 s^-1,与对照差异不显著(20.1~23.7 µmol photons m^-2 s^-1),光饱和点为1 810 µmol photons m^-2 s^-1,与对照93-11无显著差异,但极显著高于其他对照材料（1 530~1 628 µmol photons m^-2 s^-1）,表观量子效率(AQY)与对照无显著差异;CO₂补偿点（52.7 μmol mol^-1）稍高于对照（42.7~50.1 μmol mol^-1）,而饱和点(644.5 μmol mol^-1)则明显高于对照(521.1~581.3 μmol mol^-1),羧化效率（0.1511 mol m^-2 s^-1）显著高于对照(0.1277~0.1384 mol m^-2 s^-1);叶绿素含量极显著高于对照。说明茶陵普通野生稻的光合性能强于超高产或高产对照栽培稻,且在高温下表现更为突出。     

不同灌水方式对水稻生育特性及水分利用率的影响

以冈优527、D优363、汕优63为材料,设4个不同水分灌溉方式,研究了不同灌溉方式下水稻生育特性、产量和水分利用率。结果表明:与淹水灌溉相比,湿润灌溉(前期) 浅水灌溉(孕穗期) 干湿交替灌溉(抽穗-成熟期)的灌溉方式,可促进叶片和根系生长,剑叶叶绿素含量和净光合速率高,有利于干物质积累;植株生理活动旺盛;其有效穗、结实率、千粒重、产量和水分利用率均高于淹水灌溉。湿润灌溉有利于根系生长,延缓根系和叶的衰老;产量和水分利用率比淹水灌溉略高。旱种抑制水稻根系生长和地上部干物质积累,产量和水分利用率比淹水灌溉显著降低。因此,湿润灌溉(前期) 浅水灌溉(孕穗期) 干湿交替灌溉(抽穗-成熟期)的灌溉方式更有利于稻株生长发育、产量和水分利用率的提高。冈优527、D优363的水分利用率显著高于汕优63。     

不同供水条件下小麦不同绿色器官的气孔特性研究

为了考察小麦叶片与非叶器官气孔结构特性的差异及其对供水条件的反应，本研究设置不同灌水处理，利用电镜观察小麦灌浆期不同绿色器官的气孔分布和结构特征，并分析其与气孔特性指标间的关系。结果表明，在不同灌水处理下看到各非叶器官（穗、旗叶鞘和穗下节间）均分布着气孔，但其数目少于旗叶叶片。护颖仅在远轴面存在气孔；外稃在多水条件下（4水处理）近轴面出现较多气孔，而远轴面看不到气孔，但在水分胁迫（无水处理）条件下，气孔却出现在远轴面而不在近轴面；在不同水分处理下均观察到芒上明显的气孔分布。从气孔大小看，穗各部分（护颖、外稃、内稃和芒）略小于其他器官。随着灌水次数的减少，各器官气孔密度呈增大趋势，气孔器及气孔孔径表现出长度增加、宽度减小的特征。限水灌溉下非叶器官（穗、旗叶鞘和穗下节间）在籽粒灌浆期气孔导度、蒸腾速率和光合速率的稳定性高于叶片。相关分析表明，不同器官的气孔导度与蒸腾速率均呈显著正相关，非叶器官气孔导度与光合速率的相关程度明显低于叶片。说明在干旱少水条件下，叶与非叶器官蒸腾作用均会减弱，叶片光合速率亦相应降低，而非叶器官光合速率可能保持相对稳定，可相对提高其水分利用效率。     

不同栽培模式早稻-再生稻的能量积累与热值分析

以杂交水稻新组合Ⅱ优航1号为材料探讨了超高产栽培和常规栽培模式下早稻-再生稻的干物质积累以及热值和能量固定特征。结果表明,超高产模式头季稻完熟期干物质积累量为2 220.04 g m^-2,是常规模式的1.26倍,再生稻为1 697.62 g m^-2,是常规模式的1.29倍。超高产模式下的热值,叶为14 848.7~18 494.9 J g^-1,籽粒为15 810.3~17 438.0 J g^-1,鞘为14 029.1~17 039.6 J g^-1,茎为14 405.4~17 576.5 J g^-1,叶和籽粒的热值显著高于茎、鞘,各器官及稻株的热值在不同栽培模式间无显著差异。在完熟期,超高产模式头季稻、再生稻的能量积累量分别为35.71 MJ m^-2和26.24 MJ m^-2,依次比常规模式高出27.4%和29.6%;籽粒能量分配比例头季稻为52.7%,比常规模式高1.2%,再生稻均为51.5%,不同栽培模式间无显著差异。灌浆过程中,超高产模式头季稻叶、茎、鞘的总能量表观转化率为39.7%,显著高于常规模式(23.1%),再生稻的叶、茎、鞘的总能量表观转化率为16.9%,也高于常规模式(14.7%),超高产模式下水稻群体能流更顺畅。同时,超高产模式头季稻黄熟过程根系的能量输出为7.9%,远低于常规模式(78.2%),保证头季稻灌浆和再生稻萌发的顺利进行;超高产模式再生稻籽粒贮能表观上25.9%来自稻桩的再转运,对后期光合的依赖比较小,保证了再生稻的稳产和高产。     

不同水分供给对小麦叶与非叶器官叶绿体结构和功能的影响

在田间不同灌水条件(春季不灌水、春季灌2水和春季灌4水, 每次灌水750 m3 hm^-2)下, 于灌浆后期对小麦叶片与非叶器官(穗颖、穗下节和叶鞘)叶绿体结构进行了电镜观察, 并对不同器官的净光合速率(P_n)和光化学效率(F_v/F_m)进行了测定, 以期探明小麦叶与非叶器官光合结构和功能对水分变化的适应性差异。结果表明, 在充足供水条件(春季灌4水)下, 叶片的叶绿体数目明显多于各非叶器官, 但护颖和外稃叶绿体含有较多的淀粉粒。在灌浆期上层土壤重度水分亏缺(春季不灌水)条件下, 植株各器官叶绿体均出现明显的衰老特征, 但衰老程度存在器官间显著差异, 旗叶叶片叶绿体受损程度明显大于非叶器官。在所测非叶器官中, 外稃叶绿体对干旱胁迫反应较为敏感, 而护颖、穗下节间和旗叶鞘叶绿体结构具有较强的稳定性。水分胁迫下各器官P_n和F_v/F_m值均降低, 叶片降低幅度最大, 且随灌浆进程其光合下降最快, 但穗下节间、旗叶鞘和穗器官较为稳定, 可能与其叶绿体结构的稳定性有关。说明小麦非叶绿色器官光合结构与功能对水分亏缺具有较强的耐性。