中籼水稻品种改良过程中米质和根系特征对灌溉方式的响应     

景文疆  顾汉柱  张小祥  吴昊  张伟杨  顾骏飞  刘立军  王志琴  杨建昌  张耗 《中国水稻科学》2022,36(5):505-519

【目的】研究不同灌溉方式下中籼水稻品种的稻米品质与根系特征。【方法】以江苏省近80年来各阶段具有代表性的中籼水稻品种为试验材料,全生育期设置干湿交替灌溉(AWD)和常规灌溉(CI)处理。在矮秆、半矮秆常规稻和半矮秆杂交稻中各选择2个水分利用效率(WUE)存在明显差异的品种进行稻米品质和根系特征分析。【结果】无论是在AWD还是CI下,各类型品种的产量和WUE均随品种改良逐渐提高。与CI相比,AWD显著增加了产量和水分利用效率。在AWD下,各类型品种(矮秆品种、半矮秆品种、半矮秆杂交稻)的产量分别为6.96 t/hm²、8.71 t/hm²和10.14 t/hm²,WUE分别为1.30 kg/m³、1.62 kg/m³和1.91 kg/m³。各类型品种的精米率、整精米率、蛋白质含量、淀粉溶解度与膨胀度、根干质量、根冠比、根系氧化力、根系总吸收表面积和活跃吸收表面积、根系伤流液中玉米素和玉米素核苷以及脱落酸含量随品种改良显著提高。与CI相比,AWD改善了稻米的加工和外观品质及根系形态生理特征,提高了稻米淀粉的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和崩解值,降低了淀粉的消减值和相对结晶度。相关分析表明,产量、WUE及稻米品质均与根系生长密切相关。【结论】现代半矮秆品种尤其杂交稻在全生育期干湿交替灌溉条件下可获得较高的产量和水分利用效率以及较优的稻米品质,这与根系形态和生理特征的改善密切相关。  相似文献   

3种禾谷类作物弱势粒灌浆机理与调控途径     

徐云姬  张伟杨  钱希旸  李银银  杨建昌 《安徽农业科学》2015,(2):59-61,122

水稻、小麦和玉米等禾谷类作物的粒重因其在穗上着生位置的不同而有较大差异。开花或发育早的强势粒灌浆好、粒重高;开花或发育迟的弱势粒灌浆差、粒重低。弱势粒充实差和粒重低不仅限制作物产量潜力的发挥,而且会严重影响籽粒品质。文章比较分析了水稻、小麦和玉米这三大禾谷类作物强、弱势粒灌浆差异机理以及促进弱势粒充实的调控途径,旨在进一步揭示禾谷类作物弱势粒灌浆机理,为挖掘禾谷类作物的高产潜力提供理论依据。  相似文献   

不同施氮量下籼/粳杂交稻甬优2640产量和氮素吸收利用的特点     

周群  袁锐  朱宽宇  王志琴  杨建昌 《作物学报》2022,(9):2285-2299

旨在探明在不同施氮量下籼/粳杂交稻产量、氮素吸收利用及损失的特点。2018—2019年籼/粳杂交稻品种甬优2640和常规粳稻品种连粳7号(对照品种1)和常规籼稻品种扬稻6号(对照品种2)种植于大田,设置6种施氮量(0、100、200、300、400和500 kg hm^-2)处理和¹⁵N示踪微区试验。3个供试品种的产量均随施氮量的增加呈现先增加后降低的趋势,甬优2640在施氮量为400 kg hm^-2时产量最高,连粳7号和扬稻6号均在施氮量为300 kg hm^-2时产量最高。在相同施氮量下,甬优2640的产量高于对照品种。¹⁵N示踪试验表明,适量增加施氮量(甬优2640≤400 kg hm^-2、连粳7号和扬稻6号≤300 kg hm^-2),可以增加成熟期植株和穗中肥料氮积累量、土壤中的残留量、肥料氮对植株地上部氮积累量的贡献率、肥料氮的损失量和损失率,降低土壤氮对植株地上部氮积累量的贡献率、肥料氮的植株吸收利用率和在土壤的残留率。在相同...  相似文献   

不同氮肥水平下结实期灌溉方式对水稻弱势粒灌浆及产量的影响   总被引：3，自引：0，他引：3  

朱宽宇  展明飞  陈静  王志琴  杨建昌  赵步洪 《中国水稻科学》2018,32(2):155-168

【目的】旨在阐明氮肥和灌溉方式对水稻产量、籽粒灌浆及生理特性的影响。【方法】以大穗型品种甬优2640和中穗型品种淮稻5号为供试材料进行盆钵试验,大田育秧移栽后设置3种氮肥水平,即0 N(不施氮)、MN(2 g N/盆)、HN(4 g N/盆);抽穗至成熟期设置3种灌溉方式,即CI(保持水层灌溉)、WMD(轻干湿交替灌溉,土壤水势-15 k Pa时复水)、WSD(重干湿交替灌溉,土壤水势-30 k Pa时复水)。【结果】在CI下,两个品种产量均以MN水平最高;WMD处理下,两个品种产量均以HN水平最高,但与MN下差异不显著,WSD处理下两个品种产量均以HN最高;而在籽粒灌浆上,两个品种强势粒的灌浆速率和最终粒重在各个水氮处理间无显著差异,弱势粒的灌浆速率和最终粒重在良好水势条件CI和轻度水分胁迫WMD下,分别在0 N和MN水平下表现较优;但在重度水分胁迫WSD下,0N水平表现最低,HN最高,但与MN差异不显著。以上都表明产量与弱势粒的灌浆在水氮间存在着明显的交互作用。在品种间,大穗型籼粳杂交稻甬优2640弱势粒灌浆速率及粒重都低于中穗型常规粳稻淮稻5号,其产量优势主要源自较高的每穗粒数。最后,WMD+MN处理下有较高的氮肥利用率,较少的施氮量获得较高的产量,达到节水节氮增产的效果,其次也增加了根系生理活性和叶片光合性能,非结构性碳水化合物(NSC)转运率,促进了地上部的生长发育,同时也加强了物质运转,促进了灌浆中后期弱势粒籽粒的充实,最终达到产量增加的目的,成为本研究最佳水氮运筹方式。  相似文献   

干湿交替灌溉对水稻花后同化物转运和籽粒灌浆的影响   总被引：9，自引：0，他引：9  

徐云姬  许阳东  李银银  钱希旸  王志琴  杨建昌 《作物学报》2018,44(4):554-568

为阐明干湿交替灌溉对水稻花后同化物转运和籽粒灌浆的影响及其生理原因, 大田种植扬两优6号、武运粳24和旱优8号3个水稻品种, 自移栽后10 d起, 设置常规灌溉(CI)、轻干-湿交替灌溉(WMD)和重干-湿交替灌溉(WSD) 3种灌溉模式, 观察产量及构成因素、强弱势粒灌浆动态、籽粒中酶活性变化、剑叶光合性能、茎鞘非结构性碳水化合物(NSC)运转及其淀粉水解酶活性变化, 并利用¹³C同位素示踪茎鞘物质运转动态。结果表明, 与CI相比, WMD显著增加了3个水稻品种的每穗粒数、千粒重和结实率, 进而提高籽粒产量。WMD显著提高千粒重和结实率的主要原因是促进了弱势粒的灌浆。WMD和WSD显著增强了茎鞘α-淀粉酶和β-淀粉酶活性, 促进同化物质再运转与分配, 提高茎鞘储藏物质对粒重的贡献率。其中WMD提高了剑叶光合性能以及增强了水稻弱势粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性, WSD的作用相反。表明较好的叶片性能、花后茎中较多的同化物向籽粒转运、较高的茎鞘淀粉水解酶活性以及弱势粒中较高的糖代谢酶活性是WMD促进弱势粒灌浆的重要生理原因。  相似文献   

水稻穗上不同粒位籽粒胚乳结构及其结实期灌溉方式对它的调控作用   总被引：2，自引：0，他引：2  

袁莉民  展明飞  章星传  王志琴  杨建昌 《作物学报》2018,44(2):245-259

为探明水稻穗上不同粒位胚乳结构形成特征及结实期灌溉方式对它的调控作用, 本研究以籼稻扬稻6号和粳稻武运粳24为材料, 运用扫描电镜观察了穗上不同部位籽粒胚乳结构的形成动态。自抽穗至成熟设置保持浅水层(CK)、轻干-湿交替灌溉(WMD)和重干-湿交替灌溉(WSD) 3种灌溉方式, 观察了干湿交替灌溉方式对水稻产量和籽粒胚乳结构的影响。结果表明, 灌浆过程中稻米胚乳结构的形态建成顺序是, 上部穗籽粒早于中部穗籽粒更早于下部穗籽粒, 一次枝梗籽粒早于二次枝梗籽粒, 穗上早开花的籽粒早于迟开花的籽粒。与CK相比, 结实期WMD可以明显提高水稻产量; 其穗下部籽粒胚乳的淀粉体排列更紧密, 籽粒背部淀粉粒嵌挤甚至粘连。在WSD下, 稻米胚乳淀粉体排列疏松, 体积减小, 粒径差异增大, 相互间隙增大。灌溉方式对胚乳结构的影响, 因粒位而异, 以下部穗二次枝梗籽粒的腹部最为显著。表明水稻穗上不同部位籽粒胚乳结构形成与花后天数有密切关系; 结实期WMD可以改进穗下部籽粒胚乳结构, WSD则会使胚乳结构变差。灌浆期土壤水势-20 kPa 可作为改善稻米胚乳淀粉结构的节水灌溉低限指标。  相似文献   

减氮增密对水稻产量、氮素吸收及土壤剖面养分分布的影响     

薛金元  许芳芳  王娟娟  杨建昌  王桂良  钱晓晴 《河南农业科学》2021,50(6):82-90

为明确减氮增密对水稻产量、氮素吸收以及土壤剖面养分分布的影响,采用田间试验,以武运粳24为试验材料,研究了氮空白(CK)、当地常规施氮(N)、减氮(JN:减氮10％)、减氮增密(ZM:减氮10％、密度增加20％)4种不同栽培模式下水稻产量、植株吸氮量、氮肥吸收利用率以及土壤剖面养分分布的差异.结果表明,ZM处理的籽粒产...  相似文献   

水稻大穗形成及其调控的研究进展     

刘立军  周沈琪  刘昆  张伟杨  杨建昌 《作物学报》2023,(3):585-596

水稻每穗粒数是构成产量的关键因素,现代高产水稻品种多表现为穗大粒多。增加每穗粒数、促进大穗形成是提高水稻产量的重要途径。本文概述了水稻每穗粒数形成与幼穗发育的关系,并结合作者相关研究,从水稻穗型的遗传调控、营养状况与氮肥管理、水分、温光条件和内源激素等方面分析了其对每穗粒数形成的影响。从根系形态生理与幼穗发育、水肥管理和温光条件以及植物激素间的相互作用调节颖花分化与退化的生理和分子机制等方面提出了未来加强水稻大穗形成研究的重点,以期为大穗高产水稻品种选育和栽培调控提供依据。  相似文献   

稻米氨基酸含量和组分及其调控     

杨建昌  李超卿  江贻 《作物学报》2022,(5):1037-1050

谷类作物籽粒中氨基酸是人和动物的重要营养物质。提高稻米氨基酸含量特别是赖氨酸等必需氨基酸含量是水稻育种和栽培的一个重要目标和研究热点。本文概述了水稻成熟籽粒氨基酸含量和组分及其在不同部位的分布,籽粒氨基酸的合成与代谢,植物激素对籽粒氨基酸合成与代谢的调控作用,籽粒氨基酸含量和组分的环境影响与栽培调控;讨论了存在问题和今后研究重点。深入研究花后籽粒氨基酸含量和组分的时(不同灌浆阶段)、空(籽粒不同部位)分布特点及其生理生化机制、栽培调控与调控原理,可望获得对稻米氨基酸形成与分布机制的新认识,开发提高精米中氨基酸含量特别是赖氨酸等必需氨基酸含量的新途径。  相似文献   

耐盐性不同水稻品种对盐胁迫的响应差异及其机制     

颜佳倩  顾逸彪  薛张逸  周天阳  葛芊芊  张耗  刘立军  王志琴  顾骏飞  杨建昌  周振玲  徐大勇 《作物学报》2022,(6):1463-1475

旨在阐明耐盐性不同水稻的产量对盐胁迫的响应及其生理特性。本研究以5个耐盐水稻品种和两个盐敏感水稻品种为材料,设置了5个不同盐浓度处理(0、1、2、2.5和3 g kg^-1)。结果表明,相较于盐敏感水稻,耐盐水稻能够耐受更高浓度的盐胁迫(2.5 g kg^-1),且产量受盐胁迫减产幅度较小。耐盐水稻品种具有较高的产量,得益于其较高的总颖花量和结实率。与盐敏感品种相比,耐盐水稻品种叶片,在分蘖中期、穗分化期、抽穗期,具有较高的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,较高的果糖、海藻糖、山梨醇、脯氨酸等有机渗透调节物质含量,较高的K~+/Na~+值;分蘖至拔节以及抽穗至成熟期具有较高的作物生长速率;抽穗期具有较高的光合速率。上述结果表明,不同耐盐性水稻产量差异,主要来源于分蘖期、穗分化期与抽穗期的耐盐生理差异,这些生育时期是决定水稻穗数、穗粒数、结实率的关键时期。耐盐水稻在这些关键生育时期的良好生理表现是这些水稻品种获得高产的基础。该研究结果对水稻耐盐生理机制研究与水稻耐盐育种有借鉴意义。  相似文献