一、两优培九结实期植株体内细胞分裂素与叶片衰老的关系(论文文献综述)
黄健[1](2021)在《穗粒肥用量对不同穗型水稻品种产量的影响及其机理》文中提出氮肥是影响水稻产量的重要因素。氮肥投入量大、利用效率低是我国目前水稻生产中存在的突出问题。不合理的氮肥投入不仅会造成环境污染和资源浪费,还可能会导致籽粒充实不良影响水稻增产潜力的发挥。穗肥和粒肥是水稻生产中常见的施肥策略。穗肥主要影响水稻颖花分化和退化而影响水稻产量,粒肥的施用会影响水稻的结实率和粒重从而影响产量。明确穗肥用量对不同穗型水稻品种颖花发育和粒肥用量对不同穗型水稻品种籽粒灌浆的影响及其机理,对提高水稻产量具有重要意义。本研究选用不同穗型(以每穗粒数为标准)水稻品种(小穗型:南粳9108、淮稻5号,每穗粒数为120粒左右;中穗型:扬两优6号、常优5号,每穗粒数为200粒左右;大穗型:甬优1540,每穗粒数为280粒左右)为供试材料,分别研究了 0、54、108、162和216 kg hm-25种穗肥施氮量和0、27、54、81 kg hm-2 4种粒肥施氮量对上述水稻品种产量的影响,并分析了其相关机理。主要研究结果如下。(1)在0~216 kg hm-2穗肥施氮量范围内,随穗肥用量的增加,南粳9108(小穗型)、扬两优6号(中穗型)和甬优1540(大穗型)产量呈先上升后下降的变化趋势。与不施穗肥相比,施用穗肥使穗型较小的品种南粳9108的产量增加12.1~25.3%,明显高于中、大穗型的扬两优6号和甬优1540产量增幅(8.33~15.7%和4.96~11.9%),南粳9108每穗粒数大幅度增加是其产量增幅大的主要原因。施用穗肥不同程度降低了各类型水稻的结实率和千粒重,且穗肥用量越高结实率和千粒重下降幅度越明显。通过穗肥施氮量与产量的曲线方程,计算出南粳9108、扬两优6号、甬优1540最适穗肥用量分别为168.3 kg hm-2、138.1 kg hm-2和120.0 kg hm-2。表明适宜穗肥施氮量应根据品种穗型大小进行调节。穗型较小的品种适当增加穗肥用量,而穗型较大的品种可以适当减少穗肥用量,这样有利于提高不同穗型水稻品种的产量。(2)与不施穗肥相比,施用穗肥不同程度提高了南粳9108、扬两优6号和甬优1540一、二次颖花分化数、退化数和现存数,其中二次颖花增加量更为明显。施用穗肥还提高了上述三个品种穗分化各时期幼穗鲜重和地上部干物质积累量以及颖花分化期至花粉母细胞减数分裂期幼穗鲜重增长速率和地上部干物质积累速率。同时,三个水稻品种的叶面积指数、茎鞘以及叶片氮含量、茎鞘非结构性碳水化合物积累量以及幼穗与根系玉米素+玉米素核苷含量也均随穗肥用量的增加而提高。相关分析结果表明上述指标的改善有利于不同程度提高颖花现存数,进而提高每穗粒数,促进增产。(3)在0~81 kg hm-2的粒肥施氮量范围内,随粒肥用量的增加,淮稻5号(小穗型)、常优5号(中穗型)和甬优1540(大穗型)产量呈先上升后降低的变化趋势。产量变化主要受结实率与千粒重的影响。与不施粒肥相比,施用相同粒肥条件下,甬优1540(大穗型)较淮稻5号(小穗型)和常优5号(中穗型)的产量增幅更大,达3.8~8.5%。根据产量与粒肥用量的曲线方程计算出淮稻5号、常优5号和甬优1540三个水稻品种最适粒肥用量分别42.7 kg hm-2、52.5 kg hm-2和66.5 kg hm-2。表明适宜粒肥施氮量也应根据品种穗型大小进行调节。穗型较小的品种应适当减少粒肥用量,而穗型较大的品种可以适当增加粒肥用量,这样有利于促进不同穗型水稻品种产量的提高。(4)淮稻5号、常优5号和甬优1540地上部干物质积累量、SPAD值以及叶面积指数均随粒肥用量的增加而提高。同时,适量粒肥的施用也不同程度促进了叶片净光合速率、根系氧化力、实粒/叶和粒重/叶的提高,并且变化趋势与结实率和千粒重表现基本一致。施用粒肥降低了各处理的最大灌浆速率和平均灌浆速率,导致达到最大灌浆速率的时间推迟,但却显着提高了活跃灌浆期,使最终粒重仍有所增加。水稻灌浆期籽粒脱落酸含量和蔗糖—淀粉代谢关键酶活性(蔗糖合成酶、ADP-葡萄糖焦磷酸化酶、淀粉分支酶、淀粉合成酶)变化趋势与籽粒灌浆速率变化趋势基本一致。相较于不施粒肥处理,施用粒肥显着提高了淮稻5号抽穗后20~30 d以及常优5号和甬优1540抽穗后30 d粒脱落酸含量和蔗糖-淀粉代谢关键酶活性。
付鹏浩[2](2020)在《氮肥运筹对大穗型水稻颖花分化、籽粒灌浆和产量的影响及机理》文中研究说明为了提高水稻单产从而满足人们对粮食的需求,水稻种植过程中往往会施用大量氮肥,从而导致过量。不合理的氮肥施用不仅会导致资源浪费和环境污染,还可能会加剧籽粒充实不良从而影响水稻产量潜力的发挥。因此,探究氮肥施用对水稻籽粒充实的影响以及不同施氮条件下籽粒充实与产量的关系,对水稻产量的提高和氮肥的合理施用具有重要的指导意义。本研究选用超级杂交稻扬两优6号(YLY6)和常规稻绿稻Q7(LDQ7)两个大穗型籼稻品种为供试材料,于2013年和2014年在湖北省武穴市花桥镇兰杰村进行中稻试验。根据氮肥作基蘖肥和幼穗分化肥用量的不同,共设置12个氮肥运筹处理,包括4个基肥-分蘖肥处理(0-0、90-0、90-40和90-80),氮肥用量分别为0、90、130和170 kg N hm-2,3个幼穗分化期追肥用量(0、40和80 kg hm-2),氮肥总用量变化范围为0-250 kg hm-2。研究了不同氮肥运筹对水稻产量、库容形成、穗不同部位籽粒充实状况和碳氮变化特点的影响。主要研究结果如下:1. 在施氮量0-210 kg hm-2范围内,两个水稻品种的产量随着施氮量的增加而增加。LDQ7和YLY6的产量分别是在90-80-40和90-40-80的氮肥运筹处理下产量最高。当施氮量超过210 kg hm-2后,水稻产量不再增加,是因为库容(单位面积颖花数)不再增加和结实率的降低。从施氮时间对库容构成因子的影响来看,基蘖肥用量超过130 kg hm-2后,有效穗数不再增加,穗肥对每穗颖花数没有影响。因此,当总施氮量超过一定程度时,库容难以进一步增加。综合来看,总施氮量为210 kg hm-2,氮肥运筹分别为90-80-40和90-40-80最有利于LDQ7和YLY6的高产。2. 氮肥对水稻颖花分化数和存活数的影响因品种而异,在0-130 kg hm-2的施氮量范围内,LDQ7的颖花分化数和存活数随着施氮量的增加而降低;在0-170 kg hm-2 的施氮量范围内,YLY6颖花分化数和存活数随着施氮量的增加而增加。当施氮量分别超过130和170 kg hm-2后,LDQ7和YLY6的颖花存活数分别不再降低和升高。从施氮时间来看,当基蘖肥和穗肥用量分别超过130和40 kg hm-2后,LDQ7和YLY6颖花存活数不再变化,穗肥对颖花存活数没有影响。不施氮肥时LDQ7的每穗颖花分化数和存活数最高,施氮量为170-250 kg hm-2时YLY6有较高的每穗颖花分化数和存活数。3. 成熟期穗下部籽粒的粒重和充实率显着低于穗上部是因为穗下部颖花面积较小、灌浆速率低和灌浆前期时长分配比例较高。相较于穗上部和穗中部,穗下部籽粒充实更容易受到氮肥的影响。穗下部籽粒的充实率随着施氮量的增加而降低。当施氮量从0增加到250 kg hm-2时,LDQ7和YLY6穗下部籽粒的充实率分别下降了14和24个百分点。在基肥-分蘖肥或者基肥-穗肥用量较高的情况下(170 kg hm-2),穗肥或者分蘖肥用量增加会导致穗下部籽粒充实率的显着降低。施氮量增加导致的籽粒充实变差是因为不完全充实籽粒的比例增加。施氮量从0增加到250 kg hm-2时,LDQ7和YLY6穗下部不完全充实籽粒的百分数分别增加了15和28个百分点。总的来说,施氮量的增加会加剧穗下部籽粒充实不良。在籽粒充实率得到提高的情况下,LDQ7和YLY6产量可进一步分别提高30%和34%。4. 在灌浆初始阶段(抽穗后0-3 d),穗不同部位之间籽粒氮、碳浓度和碳氮比随时间的变化不同,穗上部和中部籽粒氮、碳浓度快速上升,碳氮比快速降低,而穗下部籽粒相反。在抽穗后3 d,穗上部、中部和下部籽粒氮、碳浓度呈现依次降低,而碳氮比依次升高。籽粒氮、碳积累量随时间的变化呈“S”型生长曲线。相对于穗上部籽粒,穗下部籽粒碳、氮积累表现为启动晚、积累速率低的特点。以上结果表明,穗下部籽粒充实差可能与抽穗后3 d较低的籽粒氮、碳浓度和较高的碳氮比有关。在幼穗分化期增加氮肥用量可以提高抽穗后3 d穗下部位籽粒氮浓度,降低碳氮比,但是穗下部籽粒的充实状况并没有因此而改善,可能是因为施氮并没有改变关键时期(抽穗后3 d)穗不同部位籽粒氮浓度的差异。消除穗不同部位之间关键时期(抽穗后3 d)籽粒氮浓度的差异和碳氮比的差异可能是解决穗下部籽粒充实不良的途径之一。
胡群[3](2020)在《中期氮肥调控对优良食味粳稻产量和品质的效应及其机理》文中研究说明随着我国农业供给侧结构性调整,加快优质水稻生产已成为水稻产业发展的主要方向。近年来育种界相继推出了多种类型的优质稻品种,其中表现优异的是江苏地区以南粳9108和南粳5055等为代表的优良食味粳稻。但由于这类新品种配套的合理施肥尚缺乏系统研究与阐明,从而生产上出现了优良食味粳稻既不高产也不优质的现象。生育中期氮肥调控是对水稻产量、品质与氮素利用具有重要影响的关键栽培环节,为此本研究通过设置水稻中期不同氮肥调控处理试验,以期阐明不同调控处理下优良食味粳稻的产量和品质形成特征及其机理,探明其高产优质的需肥规律,总结出优良食味粳稻产量与稻米品质相协调、并提高氮肥利用率的中期氮肥调控技术,为优良食味粳稻高产优质高效栽培提供科学指导。试验于2017-2018年水稻季在扬州大学校外试验基地江苏省海安市现代农业园区进行,选用江苏省代表性优良食味粳稻品种南粳9108和南粳5055,在前期正常施用基蘖肥的基础上,设置9个水稻中期氮肥调控处理,即不施穗肥,穗肥分别于倒6叶、倒5叶、倒4叶、倒3叶、倒2叶、倒1叶单次施用,于倒4和倒2叶、倒3和倒1叶分两次等量施用,并设置全生育期不施氮肥对照处理,代号分别为N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8、N9、N0。系统比较研究不同中期氮肥调控处理下水稻产量及其光合物质生产特征、稻米品质特征、碳氮代谢特征以及籽粒淀粉结构与理化特征等方面的差异。主要结果如下:1.产量及其构成特征:与不施穗肥N1处理相比,施用穗肥有利于提高群体总颖花量和结实率,进而增加优良食味粳稻产量。不同叶龄期单次施用穗肥处理中,随着穗肥施用时期的推迟,水稻单位面积穗数减少,结实率和千粒重有所增加,每穗粒数和产量先增后减,呈现抛物线趋势,在N4处理即倒4叶施用穗肥时产量达最大值。分次施用穗肥处理中,N8处理即倒4和倒2叶等量分施穗肥,可在稳定有效穗数的同时促进大穗,产量要高于单次施用穗肥处理。其中两个品种N8处理最高产量较N1处理增产37.2%~45.5%,较N4处理增产4.3%~4.8%。因此,施用穗肥能明显通过增加每穗粒数提高总颖花量水平,增加产量,且于倒4和倒2叶等量分施穗肥能在保证足量有效穗数的基础上,显着提高每穗粒数和群体总颖花量,同时保持相对较高的结实率和千粒重,从而达到增产。2.光合物质生产特征:与不施穗肥N1处理相比,前三个时期施用穗肥能增加拔节后的茎蘖数以及拔节期的叶面积指数;施用穗肥可显着提高抽穗期有效和高效叶面积指数以及成熟期叶面积指数,增加抽穗和成熟期的干物质积累量。单次施用穗肥处理中,随着穗肥施用时期的推迟,成熟期单位面积穗数逐渐减少,成穗率则有所提高;拔节期叶面积指数以施肥较早的处理有所增加;抽穗期的群体有效叶面积指数、高效叶面积指数和叶面积率以及成熟期叶面积指数均呈抛物线趋势,在N4处理达最大值;结实期叶面积衰减率则逐渐减小,以N2和N3处理即倒6叶和倒5叶施用穗肥处理的衰减速度较快;抽穗期和成熟期的群体干物质积累量,拔节至抽穗期和抽穗至成熟期的阶段干物质积累量均呈先增后减趋势,以N4处理的值最大。分次施用穗肥处理中,以N8处理的抽穗期有效和高效叶面积指数最大,抽穗和成熟期的干物质积累量以及拔节后的阶段干物质积累量最多,且均显着大于N4处理。其中两个品种N8处理干物质总积累量较N1处理增加31.6%~35.7%,较N4处理增产3.4%~4.4%。因此,与不施穗肥相比,施用穗肥在抽穗和成熟期能保持较大的叶面积指数,显着提高拔节后的干物质积累量,尤以倒4和倒2叶等量分施穗肥及倒4叶单次施用穗肥的处理能改善水稻的群体结构,适当降低高峰苗,提高成穗率,同时有效减缓后期叶面积的衰减速率,在抽穗期和成熟期保持较高的叶面积指数,从而提高群体光合生产能力,促进中、后期的干物质积累,增加总生物学产量而达到增产。3.稻米品质性状特征:与不施穗肥N1处理相比,施用穗肥能明显提高加工品质指标糙米率、精米率和整精米率,降低外观品质指标垩白粒率、垩白面积以及垩白度,减少直链淀粉含量,增加蛋白质含量和胶稠度,增加食味品质指标中硬度的同时降低了外观、黏度、平衡度以及食味值。单次施用穗肥处理中,随穗肥施用时期的推迟,加工品质和外观品质指标值均增加,直链淀粉含量有所减少,蛋白质含量和胶稠度增加,食味品质指标中除硬度增加外,外观、黏度、平衡度以及食味值均呈递减趋势。分次施用穗肥处理中,N8处理的加工品质要劣于N9处理,外观品质和蒸煮食味品质则优于N9处理。其中两个品种N8处理整精米率较N1处理增加3.0%~10.3%,蛋白质含量较N1处理增加14.8%~16.5%。因此,施用穗肥和推迟穗肥施用时期能提高稻米的加工品质,显着改善营养品质,但降低了食味品质;施用穗肥会改善稻米外观品质,但随着氮素穗肥施用时期的推迟会导致外观品质降低,在倒4叶期或稍前稍后时期施用穗肥是一个品质较为平衡的施肥方案。4.氮代谢特征:与不施穗肥N1处理相比,施用穗肥能提高抽穗期和成熟期的植株含氮率和吸氮量,并显着增加拔节至抽穗期和抽穗至成熟期的阶段氮素吸收量,增加抽穗后叶片氮素转运量以及穗中氮素增加量。单次施用穗肥处理中,随着穗肥施用时期的推迟,抽穗期和成熟期的植株含氮率呈递增趋势,吸氮量呈抛物线趋势,在N4处理达最大值;拔节至抽穗期和抽穗至成熟期的氮素吸收量先增大后减小,拔节后施用穗肥的处理氮素吸收量明显较大;氮肥表观利用率、氮肥生理利用率、氮肥农学利用率以及氮肥偏生产力均呈先增后减趋势,以N4处理的值最大;抽穗后叶片和茎鞘的氮素转运量、穗中氮增加量均呈先增后减趋势,茎鞘的氮素表观转运率和氮素转运贡献率则逐渐减小。分次施用穗肥处理中,以N8处理的抽穗期和成熟期吸氮量最多,拔节后氮素积累量最多,以及氮肥表观利用率、氮肥生理利用率、氮肥农学利用率最高,且均大于N4处理。其中两个品种N8处理总吸氮量较N1处理增加37.9%~42.3%,较N4处理增产3.7%~6.0%。因此,施用穗肥能提高水稻抽穗期和成熟期的植株含氮率,且显着增加这两个时期的吸氮量,提高抽穗后的氮素积累量和叶片氮素转运量以及穗中氮素增加量,以达到增产;在倒4和倒2叶等量分施穗肥或倒4叶单次施用穗肥可增加拔节后植株氮素积累量,提高水稻成熟期总吸氮量,且能促进水稻抽穗后茎鞘和叶片的氮素转运量,有利于产量和氮肥利用效率的提高。5.碳代谢特征:随着穗肥的施用和施用时期的推迟,整个灌浆期叶片和茎鞘NSC浓度,抽穗期和成熟期各器官可溶性糖和淀粉浓度以及碳氮比均逐渐下降;抽穗期和成熟期穗部NSC积累量占比,茎鞘NSC积累量,花后茎鞘NSC转运量和转运率,均呈先增后减趋势,在N4处理即倒4叶施用穗肥时达最大值。叶片中的可溶性糖和淀粉浓度与糙米率、精米率、整精米率、胶稠度以及蛋白质含量呈显着或极显着负相关,与直链淀粉含量呈极显着正相关;茎鞘中可溶性糖浓度与上述品质性状相关性和叶片中基本一致,茎鞘中淀粉浓度与糙米率、精米率以及胶稠度呈显着或极显着负相关。因此,施用穗肥和推迟穗肥施用时期会降低植株各器官NSC含量和碳氮比,且能提高加工品质和营养品质,但会降低蒸煮品质;在倒4叶期或稍前稍后时期施用穗肥可以增加生育后期穗部NSC积累量占比和茎鞘NSC积累量,以及花后茎鞘NSC转运量和转运率,从而有利于提高产量。6.籽粒淀粉结构与理化特征:随着穗肥的施用和施用时期的推迟,淀粉颗粒的表面积加权平均数和体积加权平均数的值均逐渐增大,小颗粒和中等颗粒的淀粉含量呈上升趋势,大颗粒淀粉含量逐渐下降。不同穗肥调控处理没有改变淀粉晶体类型,但随着穗肥的施用和施用时期的推迟相对结晶度逐渐增大,表观直链淀粉含量逐渐降低,两个品种的膨胀势和溶解度均逐渐增加;热力性能中除热焓值逐渐增大以外,起始温度、峰值温度、终止温度、回生焓和回生度均呈下降趋势;糊化性能中峰值黏度、热浆黏度、最终黏度、崩解值和消减值均逐渐减小,而糊化温度在处理间保持相对稳定。因此,施用穗肥和推迟穗肥施用时期会减少大颗粒淀粉含量,提高稻米淀粉相对结晶度、膨胀势和溶解度,降低米粉表观黏度,增加淀粉的糊化焓,从而导致优良食味粳稻稻米蒸煮食味品质有所下降。综上所述,中期氮肥调控对优良食味粳稻产量和品质的影响是多方面的、复杂的。中后期植株氮素积累量、成熟期总吸氮量以及氮肥利用率的增加,抽穗后茎鞘和叶片的氮素转运量的增加,茎鞘NSC积累量以及花后茎鞘NSC转运量和转运率的增加,是优良食味粳稻在合理中期氮肥调控下高产的重要机理。相对平衡的碳氮代谢、适宜的碳氮比、较高的米粉表观黏度以及较小的稻米淀粉相对结晶度和糊化焓,是优良食味粳稻优质的重要机理。从实现优良食味粳稻高产与优质的相对协调以及氮肥高效利用等角度综合考量,采用倒4和倒2叶等量分施穗肥最佳,但若考虑简化施肥作业次数,将追求食味品质摆在首位,同时兼顾丰产,则应选择于倒4叶或稍前单次施用穗肥为宜。
孟宏宇[4](2019)在《极重穗相关基因EHP1R的筛选及功能验证》文中研究指明水稻穗粒数是决定产量的关键要素之一。野生稻与栽培稻相比,穗粒数明显较多。因此,鉴定野生稻中穗粒数相关基因,对阐明水稻穗粒数形成的分子机理具有重要的意义。本研究前期利用野生稻为供体亲本,栽培稻93-11为受体亲本,经远缘杂交、胚拯救培养、以及多代回交选择,获得主穗粒数为700的稳定株系(巨穗1号)。本实验以巨穗1号与栽培稻93-11为研究材料,通过RNA-seq转录组测序的方法,筛选调控穗粒数的相关基因related to extra-heavy panicle 1(EHP1R),并对其进行克隆及功能验证。结果如下:(1)转录组测序结果分析:巨穗1号与栽培稻93-11相比有2532个基因表达上调,1245个基因表达下调;对差异基因进行GO富集、Pathway富集和KEGG代谢途径分析,发现在光合通路以及光合作用的信号转导途径显着性富集。通过PlantGSEA对上调和下调表达基因富集分析,发现有10个基因显着富集于光合通路;这10个基因的qPCR验证表明,其中9个基因的表达量均高于栽培稻93-11。(2)巨穗1号和栽培稻93-11进行光合特性分析:巨穗1号的净光合速率、SPAD值、叶绿素荧光参数以及叶片形态相关性状均显着高于栽培稻93-11。巨穗1号的胞间CO2浓度低于栽培稻93-11,气孔导度、蒸腾速率两者之间没有显着差异。巨穗1号的干重鲜重在孕穗期、抽穗期均显着高于栽培稻93-11,灌浆期两者无显着性差异。穗粒数与叶片形态相关性状具有显着相关性。(3)对EHP1R基因的克隆及功能验证:克隆获得巨穗1号与栽培稻93-11中的EHP1R cDNA序列,两者序列有7个碱基突变,其中2个突变导致氨基酸序列改变;成功构建EHP1R的CRISPR/Cas9基因编辑载体并遗传转化巨穗1号;成功构建EHP1R超表达载体并遗传转化栽培稻93-11;成功构建EHP1R-pro::GUS融合载体并遗传转化巨穗1号;成功构建35S::EHP1R:eGFP载体,注射烟草表皮细胞,通过激光共聚焦显微镜观察显示EHP1R蛋白分布在烟草表皮叶绿体中。
吕川根,李霞,宗寿余,邹江石[5](2019)在《超级杂交稻两优培九的广适性分析》文中认为水稻广适性的内涵目前尚不明确,其筛选指标和鉴定方法也未见详细报道。两系法超级杂交稻两优培九已在南方稻区广范围、大面积种植近二十年,是2002年以来种植面积遥居首位的杂交稻。在总结和分析与其广适性密切相关农艺特性的研究和生产实践的基础上,提出杂交水稻广适性的内涵应包括两个方面:一是生态适应性广,即适宜生长的地域特别是纬度范围较大,这需要品种感光性不强,并且对不同生态稻区主要病害有一定的抗性或耐性,另外还要求在不同生态稻区生长的株高、叶角等植株形态和稻米品质等重要性状(变幅)能符合当地农业生态和农业经济的要求;二是环境适应性好,即对各生态区的环境因子(光照强度、温度和土壤水分、主要养分、盐度、pH)及其变化都能较好适应,对强弱光、高低温、水分胁迫、酸碱盐土等主要逆境有一定的耐受力,因播期、密度和肥料管理带来环境差异而造成的影响也不大。
黄礼英[6](2018)在《减氮背景下超高产水稻品种产量和氮肥利用效率的农学与生理研究》文中研究说明水稻是我国最重要的粮食作物之一,水稻生产对保障国家粮食安全起着重要作用。建国以来,我国水稻总产不断增加,这主要源于水稻单产的增加,而水稻单产的增加与品种改良密切相关。利用品种间杂种优势与理想株型相结合培育的籼型超级杂交稻和利用亚种间杂种优势培育的籼粳杂交稻品种均具有较高的产量潜力。然而这些超高产品种通常种植在高氮环境下,它们在减氮条件下的产量和氮肥利用效率(NUE)表现仍不清楚。为此,我们于2014-2015年在湖北省武穴市进行减氮条件下籼型超级杂交稻(扬两优6号和Y两优1号)、籼型杂交稻(珞优10号和川优6203)和籼型常规稻(黄华占和绿稻Q7)的产量和NUE差异比较试验,试验设置不施氮(N0:0 kg N ha-1)和减氮(N90:90 kg N ha-1)两个氮肥处理,并以当地农民习惯施氮量180 kg N ha-1(N180)作为高氮对照处理。在2015-2017年,我们比较了籼粳杂交稻甬优4949、籼型超级杂交稻扬两优6号和籼型常规稻黄华占在减氮条件下(100 kg ha-1的施氮量)的产量和NUE表现。了解这些品种在减氮背景下的产量和NUE表现及其农学和生理机制,可为绿色高效水稻新品种的培育和减氮栽培技术的发展提供理论依据。主要试验结果如下:(1)在不施氮、减氮和高氮对照处理下,籼型超级杂交稻2014和2015年的平均产量分别比籼型常规稻高5.4%、8.4%和6.6%,差异均达显着水平,而其与籼型杂交稻仅在施氮处理下差异显着,在减氮和高氮对照处理下两年平均分别比籼型杂交稻增产3.7%和8.8%。从产量构成因子方面分析,相对较高的结实率和籽粒重是籼型超级杂交稻在三个氮肥处理下产量高于籼型杂交稻和籼型常规稻的原因。从物质生产和分配方面分析,在不施氮肥处理下,籼型超级杂交稻产量高于籼型杂交稻和籼型常规稻主要归因于显着高的收获指数,在减氮处理下,主要是干物质积累和收获指数综合作用的结果,而在高氮对照处理下主要归因于较高的干物质积累。(2)在不施氮和减氮处理下,籼型超级杂交稻的植株总氮积累与籼型杂交稻和籼型常规稻无显着差异,但在高氮对照处理下,籼型超级杂交稻具有相对较高的植株总氮积累量。在三个氮肥处理下,籼型超级杂交稻的NUE(氮素籽粒生产效率、氮素收获指数、氮肥农学利用效率、氮素生理利用效率、氮肥吸收利用率和氮肥偏生产力)均高于籼型杂交稻和籼型常规稻,且其较高的NUE与其较高的收获指数和较低的齐穗期叶面积指数、成熟期叶片氮素浓度等有关。(3)籼粳杂交稻甬优4949在100 kg N ha-1下的产量显着高于籼型超级杂交稻扬两优6号和籼型常规稻黄华占,在2015-2017年平均分别比扬两优6号和黄华占增产10.6%和19.5%。从产量构成方面分析,显着高的每穗颖花数是甬优4949产量高于扬两优6号和黄华占的主要原因,而其较高的每穗颖花数主要源于较高的干物质颖花生产效率、氮素颖花生产效率和积温颖花生产效率。从物质生产和分配方面看,甬优4949的粒叶比和收获指数显着高于扬两优6号和黄华占;就干物质积累而言,籼粳杂交稻甬优4949花后干物质积累较高。较长的籽粒灌浆期、花后缓慢的叶片衰老、相对较长的绿叶面积持续期、相对较高的光能利用效率、较优的冠层结构(消光系数KL小)和光氮在冠层内的垂直分布(较大的氮素消光系数KN和KN/KL比值)是甬优4949花后干物质积累较高的原因。(4)就氮素积累和NUE而言,籼粳杂交稻甬优4949的植株总氮积累量不占优势,但其NUE显着高于籼型超级杂交稻扬两优6号和籼型常规稻黄华占,其氮素籽粒生产效率、氮素收获指数和氮肥偏生产力在2015-2017年平均分别比扬两优6号高8.2%、6.2%和10.6%,而比黄华占分别高18.4%、17.7%和19.5%,且其较高的NUE与其较高的收获指数和KN/KL值,较低的齐穗期叶面积指数和成熟期叶片氮素浓度有关。综上所述,超高产的籼型超级杂交稻和籼粳杂交稻品种在减氮背景下仍具有较高的产量,且其NUE均不低于其它类型水稻品种。在减氮条件下,较高的结实率和收获指数对籼型超级杂交稻的产量形成和NUE起着重要作用。较大的库容、较高的花后干物质积累、较优的源库协调性(较高的粒叶比和收获指数)以及良好的冠层结构和光氮在冠层内的协调分布是籼粳杂交稻甬优4949高产和氮高效的原因。明确这些超高产品种在减氮栽培下的产量和NUE表现及其形成机制,可为选育高产高效水稻新品种和建立高产高效栽培技术提供理论依据。
赵灿[7](2018)在《杂草稻(Oryza sativa L. f. spontanea)早熟时间进程的生理及分子机制研究》文中认为杂草稻(weedy rice,Oryza sativa L.f.spontanea)和栽培水稻同属于稻属和稻种,但是前者对后者的危害越来越大,已经成为全球稻田三大恶性杂草之一。杂草稻成为稻田杂草的一个非常关键的原因是其早熟的特性,能够确保其在收获前早落或早枯,逃脱人工收获而进入土壤种子库,实现其在农田中持续危害。但杂草稻早熟的时间进程及其形成的机制尚不十分明了。本文以扬州、泰州、茂名和丹东地区的杂草稻和伴生栽培稻为试验材料,同质园下研究了不同日照和播期条件下杂草稻与栽培稻生殖生长各时期以及植株特性的差异,比较了灌浆阶段各时期的长短,测定了杂草稻和栽培稻的灌浆速率、籽粒发育过程中乙烯释放速率、ABA(abscisic acid)含量、蔗糖-淀粉合成相关酶活以及基因表达量的变化。检测了杂草稻和栽培稻乙烯通路上关键转录因子OsEIL1、OsEIL3、OsERF3启动子区和编码区的甲基化水平,综合分析了这些指标与粒重、活跃灌浆期、灌浆截止时间、乳熟期、蜡熟期、黄熟期的相关性。目的是为了揭示杂草稻籽粒提前终止灌浆而早熟的生理及分子机制,为更好地防除杂草稻提供理论依据。研究主要结果如下:1.杂草稻与栽培稻生殖生长期及农艺性状对光照长度响应的研究自然长日照条件下各地区杂草稻开花时间分别短于伴生栽培稻2-30天;短日照条件下杂草稻开花出现分化,表现为泰州杂草稻开花时间显着晚于泰州栽培稻。与短日照相比,自然长日照延长了各种群的开花时间。无论短日照还是自然长日照杂草稻生育期均显着小于伴生栽培稻。与短日照条件下相比,自然长日照延长了各种群的生育期。杂草稻的感光性显着大于伴生的粳型栽培稻,而显着小于伴生的籼型栽培稻,但基本营养生长性则相反。无论短日照还是长日照条件下,杂草稻灌浆期均显着短于伴生的栽培稻。与短日照相比,自然长日照有利于各种群生长发育。2.时段化揭示杂草稻早熟逃避收获的生存策略正常播期下各地区杂草稻生育期天数短于伴生的栽培稻10-38天;推迟播期条件下各地区杂草稻生育期天数短于伴生的栽培稻8-37天。正常播期下,除了 YZWR和YZCR几乎同时开花外,其余地区杂草稻开花早于伴生的栽培稻3-26天。而随着播期的推迟,杂草稻开花时间出现分化,主要表现在江苏地区杂草稻开花时间晚于栽培稻。正常播期下各地区杂草稻灌浆期天数分别短于伴生栽培稻10-30天,推迟播期下则分别短4-36天。相同播期条件下,杂草稻的千粒重(g)和结实率(%)显着小于栽培稻,而落粒性(%)与之相反。与推迟播期相比,正常播期下杂草稻的株高、结实率、单株产量显着较大。总之,无论正常或推迟播期,杂草稻生育期天数和灌浆期均显着短于伴生的栽培稻。3.乙烯和ABA介导的杂草稻籽粒快速灌浆导致早熟的生理机制。杂草稻和栽培稻籽粒随花后天数的增加而不断发育,均首先进入乳熟期。杂草稻花后9-10天籽粒充实趋于稳定而后进入蜡熟期且果皮色由绿色向褐色转变,而栽培稻则花后15-18d趋于稳定进入蜡熟期,之后果皮色由绿色转变为透明色,杂草稻籽粒完成灌浆比栽培稻早6-8天。各地区杂草稻最大灌浆速率比伴生的栽培稻高11.6%-39%,各地区杂草稻灌浆终止时间比伴生的栽培稻短5-13d。各地区杂草稻与栽培稻在花后不同天数蔗糖合成酶变化均呈单一峰形曲线即先上升后下降的趋势,与灌浆速率变化趋势一致,在灌浆前期酶活性相对较低,在灌浆中期到达最高点,然后迅速下降。SuS2和SuS4基因表达量变化与蔗糖合成酶活性和灌浆速率的变化趋势相同,在灌浆前期(花后3,5,10天)杂草稻SuS2和SuS4基因表达量大于栽培稻。在淀粉合成过程中,关键的酶活性(AGPase,SSS,GBSS,SBE)变化与灌浆速率和蔗糖合成酶变化相似,在灌浆前期酶活性相对较低,在乳熟期(灌浆中期)到达最高点,进入蜡熟期后迅速下降,且杂草稻酶活性比栽培稻提前到达最高点。杂草稻和栽培稻的这些基因AGPL2,AGPS1,AGPS2b,SSSⅡa,SSSⅡc,GBSSI,SBEI 是淀粉合成相关的关键基因,其表达量的变化与酶活性和灌浆速率的变化相一致,这些基因的表达量灌浆初期很低,灌浆中期到达最大值,然后逐渐下降,且杂草稻较栽培稻提前到达最高点。乳熟期(灌浆前期)杂草稻ABA含量显着大于栽培稻且比栽培稻提前到达最高点,在花后15天(蜡熟期)以后杂草稻ABA含量急剧下降显着低于栽培稻。负责ABA合成的关键基因NCED1和NCED5表达量的变化趋势与ABA相似,其表达量变化均是先上升后下降。无论杂草稻还是栽培稻,乙烯释放速率均呈下降趋势。在灌浆前期(花后3,5,10天)杂草稻乙烯释放速率、ACC含量、ACC合成酶、ACC氧化酶活性、OsACO3和OsA CS1基因表达量显着大于栽培稻。ABA与灌浆速率显着正相关,乙烯代谢相关指标与灌浆各时期长短呈显着负相关。外源喷施乙烯利显着降低了蔗糖-淀粉合成相关酶活性及其基因的表达水平,并使灌浆期缩短。4.OsEIL1甲基化调控乙烯水平致杂草稻早熟机制的研究。各地区杂草稻的OsEIL1基因表达量显着高于伴生的栽培稻26%-89%;杂草稻OsEIL1基因编码区甲基化位点数显着高于伴生的栽培稻4-7个;各地区杂草稻OsERF3基因表达量是伴生的栽培稻的1.4-2.1倍;各地区杂草稻的OsEBP-89基因表达量是伴生的栽培稻1.7-3.3倍。各地区OsEIL1基因表达量与编码区甲基化位点呈极显着正相关;OsEIL3、OsERF3基因表达量与甲基化位点没有相关性;各地区籽粒灌浆相关各时期(粒重、活跃灌浆期、灌浆截止时间、乳熟期、蜡熟期、黄熟期)与乙烯信号转导通路关键转录因子基因表达量和OsEIL1编码区甲基化位点呈显着或者极显着负相关;乙烯释放速率与乙烯信号转导通路关键转录因子基因表达量和OsEIL1编码区甲基化位点呈显着或者极显着正相关。
王复标[8](2017)在《水稻早衰突变体(psf)叶片衰老形成与衰老速率调控的生理机制研究》文中提出叶片是水稻光合作用的主要器官,水稻生育后期功能叶提早衰老,会导致源器官向库器官的同化产物供应不足,严重影响水稻产量潜力的充分发挥,因此研究延缓水稻功能叶衰老的起始或者推迟叶片衰老的速率,对提高水稻产量和品质都具有重要意义。本研究利用叶片早衰突变体(premature senescence at filling stage,psf)与其野生型对照(浙恢7954)为材料,通过在水稻生育后期旗叶叶片衰老过程中的动态取样,并结合离体叶片的外源诱导(或抑制)衰老处理,对水稻叶片衰老过程的相关代谢生理变化进行了研究分析,并重点探讨了水稻叶片衰老过程与叶片器官中的光系统Ⅱ(PSⅡ)D1蛋白损伤、抗氧化保护酶系统及ABA激素调控代谢之间的生理联系,主要研究结果如下:1、对水稻叶片早衰与产量品质之间关系的研究结果表明,水稻生育后期旗叶早衰不仅会引起水稻结实率和千粒重的显着降低,而且会导致其稻米糙米率、精米率和整精米率的显着降低,尤其是整精米率下降明显。与此同时,水稻叶片早衰突变体psf的垩白粒率和垩白度显着高于其相同种植条件下的野生型对照,且叶片早衰程度越严重,稻米垩白米粒和垩白度的增幅越大。此外,水稻生育后期叶片早衰突变对稻米蒸煮食味品质也有一定影响。与野生对照相比,早衰突变体psf的直链淀粉含量有所降低,但稻米淀粉的糊化热焓(ΔH)明显上升,而DSC糊化温度则因播期变化而异,规律性不明显。水稻后期旗叶衰老对稻米营养品质的影响表现为,叶片早衰会导致稻米中的总蛋白、植酸和Zn含量的提升,但Zn的生物有效性明显降低。2、早衰突变体psf的叶片早衰症状及其衰老进程受光照因素的诱导,且与叶片中的内源ABA含量之间存在密切关系。与野生型相比,早衰突变体衰老叶片中ABA含量显着高于其野生型对照。遮光处理可以明显的减轻甚至抑制早衰突变体叶片早衰症状的发生,与此同时,遮光部位叶片的内源ABA含量也显着降低;对ABA诱导的叶片衰老与叶片光合生理功能之间的关系研究结果,ABA参与的叶片衰老速率变化与PSⅡ反应中心的光损伤和D1蛋白周转密切相关,随着叶片ABA含量的上升,调控D1蛋白生物合成基因以及PSⅡ光反应中心蛋白损伤修复关键基因(psbA、psbB、psbC和OsFtsH2)显着下调表达,从而导致衰老叶片中的D1蛋白合成减少进而影响PSII的损伤修复过程。其中,ABA对D1蛋白重新合成和光损伤D1蛋白修复的抑制是ABA调控叶片衰老的两个关键步骤。在ABA介导的叶片衰老过程中,OsFtsH2基因是调控D1蛋白周转和PSII损伤修复过程中最重要的基因之一,其主要负责对PSII损伤修复过程中光损伤D1蛋白的降解。3、对早衰突变体叶片衰老过程中的活性氧(ROS)产生与抗氧化保护酶活性的测定结果,早衰突变体psf叶片中的叶绿素含量和叶绿素a/b值要低于其野生型对照,但前者的ROS水平则显着高于后者,且在早衰突变体psf的叶片衰老过程,超氧阴离子(O2·-)和过氧化氢(H202)的显着提升时间比其叶绿素含量及叶绿素a/b显着下降时间要相对更早,表明ROS爆发是引起psf叶片衰老起始和加速的重要原因;对早衰突变体psf与野生型对照叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化物酶(POD)活性的比较结果显示,早衰突变体psf叶片的SOD、CAT和APX活性低于其野生对照,但POD活性却表现出相反的变化趋势,早衰突变体psf叶片高于野生对照,且随着叶片衰老进程的加剧而上升,与叶片衰老过程中的O2·-产生速率呈显着正相关,表明在叶片衰老过程中POD可能主要是起氧化损伤作用,而不是起抗氧化保护酶的功能;在各种SOD的同工酶中,Mn-SOD对O2·-产生速率的上升表现的最为敏感,而Cu/Zn-SOD同工型在叶片衰老过程中表现相对稳定,揭示早衰突变体叶片衰老过程中的SOD活性降低可能主要源于Mn-SOD同工型的降低,从而使SOD抗氧化保护酶系统崩溃并最终导致叶片的加速衰老,而不同Cu/Zn-SOD同工型则是对不间亚细胞器中O2·-的清除发挥作用。4、早衰突变体psf的衰老症状显现及衰老进程与其叶片中的糖类物质含量也存在密切联系,早衰突变体psf旗叶中的可溶性糖、蔗糖和己糖(果糖+葡萄糖)含量均显着低于其野生型对照,且在叶片衰老过程中均呈大幅的下降趋势。这表明早衰突变体psf叶片的衰老与糖饥饿有关。离体叶片的糖饥饿处理试验结果表明,糖饥饿会诱发叶片衰老和加速叶片衰老的进程,且糖饥饿诱导的叶片衰老变化与叶片中的ABA含量有关,糖饥饿会引起叶片中ABA含量的显着上升,而外源糖供应处理离体叶片在显着延缓叶片衰老进程的同时,也抑制了叶片ABA含量的上升。对糖饥饿和外源蔗糖供应处理下ABA合成与分解代谢若干关键调控基因的转录表达检测结果,糖饥饿可引起ABA合成代谢关键基因(NCED1、NCED4和NCED5)下调表达,同时也抑制了对ABA分解起关键调控作用的相关基因(ABA8ox2和ABA8ox3)的转录表达,但这种抑制可以通过外源糖供应得到逆转,外源蔗糖处理不仅可以显着诱导NCED1、NCED4和NCED5的上调表达,而且也可以诱导对ABA分解起关键调控作用的ABA8ox2和ABA8ox3的上调表达。由于NCED1和ABA8ox3分别是调控ABA合成与分解代谢的两个重要功能基因,且在水稻叶片中呈特异性高表达,因此,糖饥饿诱导的叶片衰老过程中ABA含量的上升,可能主要是源于ABA分解代谢的下降,而非其合成代谢受糖饥饿诱导提高所导致。5、生长素在植物组织和器官的形成分化及植物与环境间的信号交流中起着重要的调控作用,但对生长素在叶片衰老中所起的调控作用,迄今尚存在一定争议。本文研究结果掲示,IAA的自由态和络合态转化对水稻叶片衰老进程有显着影响。在叶片衰老过程中,早衰突变体psf中的自由型IAA含量显着低于其野生型对照,且随着叶片衰老的加剧,两者间的差异幅度越大。与之相反,早衰突变体psf衰老旗叶中的络合型(态)IAA(IAA-ASP)却显着高于其野生型对照,且随其叶片衰老程度的加剧呈较明显上升趋势。进一步对水稻叶片衰老过程中IAA信号响应、IAA合成和IAA络合代谢途径几个关键基因转录表达量的检测结果表明,调控IAA共轭作用的关键基因GH3s在早衰突变体psf叶片衰老前期呈下调表达,但随叶片衰老程度的加剧呈上调表达。外源NAA处理试验证实,IAA信号可通过调控转录调控因子NACs的显着上调或下调表达,从而实现其对叶片衰老的调控。
段骅[9](2013)在《高温与干旱对水稻产量和品质的影响及其生理机制》文中认为温度和水分是影响水稻生长和发育最重要的生态因子。随着全球温室效应的增加,高温和干旱已成为危害水稻生产的主要逆境。研究水稻高温与干旱危害的机理与对策对稳定和促进粮食生产有重要意义。本研究分析了高温、干旱及高温干旱双重胁迫对水稻产量和品质的影响及其生理机制,探讨了减轻水稻高温危害的栽培技术。主要结果如下:1.抽穗灌浆期高温对水稻产量和品质的影响及其生理原因以常规中熟籼稻品种双桂1号(热敏感品种)和黄华占(耐热品种)为材料,分别于抽穗灌浆早期(始穗后0-10d)和灌浆中期(始穗后11-20d)进行高温(白天平均温度>33℃)处理,以同期自然温度(白天温度<30℃)为对照,研究高温对水稻产量和品质的影响。结果表明,与对照相比,高温处理显着降低两品种的结实率和粒重,导致产量下降;降低了精米率、整精米率、胶稠度及崩解值,增大垩白米率、垩白度和消减值,热敏感品种产量和品质降低的幅度大于耐热品种,且抽穗灌浆早期高温处理影响大于灌浆中期处理。高温胁迫显着增加了灌浆早期籽粒中淀粉合酶(StS)含量、乙烯释放速率和脱落酸(ABA)含量,明显降低了淀粉分支酶(SBE)、玉米素(Z)+玉米素核苷(ZR)和吲哚乙酸(IAA)含量,耐热品种增降的幅度小于热敏感品种。在高温胁迫下,StS和SBE活性、内源Z+ZR.IAA及ABA含量较高,乙烯释放速率较小是耐热型品种在高温胁迫下保持较高产量和较好品质的重要生理原因。2.土壤水分对水稻产量和品质的影响及其生理机制(1)减数分裂期土壤干旱对颖花结实的影响以旱A-3(HA-3,抗旱性品种)和武运粳7号(WY-7,干旱敏感品种)为材料,在减数分裂期(抽穗前15-2d)进行充分灌溉(WW)和土壤水分胁迫(WS)处理。结果表明,WS处理显着降低叶片水势,但穗水势无显着差异。WS处理的颖花不孕率,WY-7较WW增加58.5%-50.9%,HA-3仅较WW增加126%-12.8%。颖花中的玉米素+玉米素核苷(Z+ZR)、吲哚乙酸(IAA)和赤霉素(GA1+GA4)浓度在WW与WS处理间以及在两品种间无显着差异。WS显着增加颖花中脱落酸(ABA)、乙烯和1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)浓度。WY-7乙烯的增加大于ABA的增加,而HA-3乙烯的增加等于ABA增加。在减数分裂早期对WS稻穗施用氨基-乙氧基乙烯基甘氨酸(AVG,乙烯合成抑制剂)和ABA,颖花的不孕率显着降低;施用乙烯利(乙烯释放促进物质)和氟草酮(ABA合成抑制物质),结果则相反。上述结果说明,在减数分裂期遭受水分胁迫,内源ABA和乙烯的相互拮抗作用调控颖花的育性,较高ABA与乙烯的比值是水稻适应水分逆境的一个生理特征。(2)水稻抽穗灌浆期土壤水分对产量和品质的影响以扬稻6号(籼稻)和武运粳7号(粳稻)为材料,研究了结实期土壤水分对产量、米质和籽粒中淀粉合成关键酶活性的影响及它们之间的关系。结果表明,与WW(保持水层,well-watered)相比,土壤轻度落干(MD,moderate soil-drying,土壤水势保持在-10~-30kPa)显着提高了千粒重、稻米的最高黏度和崩解值,显着降低了垩白度和消减值,土壤重度落干(SD, severe soil-drying,土壤水势保持在-40~-60kPa)则使稻米品质变劣。MD处理显着增加了灌浆中后期籽粒中蔗糖合酶(SuS)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGP)和淀粉合酶(StS)活性,SD处理则降低了上述各酶的活性。说明结实期土壤轻度落干通过增强籽粒SuS、AGP和StS活性,促进籽粒充实和提高稻米品质。3.高温与干旱胁迫对水稻产量和品质的影响及其生理基础以黄华占(籼稻,耐热型)、双桂1号(籼稻,热敏感型)、沪早15(籼稻,节水抗旱型)、扬稻6号(籼稻)、两优培九(两系杂交籼稻)、扬辐粳8号(粳稻)和扬粳4038(粳稻)为材料种植于盆钵,分别于减数分裂期(抽穗前15~2d)和抽穗和灌浆早期(始穗后0~10d)设置高温(日最高温度为37.5℃)、干旱(土壤水势保持在-30±10kPa)、高温+干旱3种处理,以同期自然温度且正常供水为对照。结果表明,与对照相比,减数分裂期高温、干旱和高温+干旱3种处理均显着降低了各品种的花粉可育率、受精率、开裂率、每穗粒数、结实率和产量;抽穗灌浆期高温、干旱和高温+干旱3种处理均显着降低了各品种的花粉可育率、受精率、结实率和产量:减数分裂期和抽穗灌浆期高温或干旱处理均降低了精米率、整精米率、胶稠度、崩解值和支链淀粉短链部分,增加了垩白米率、垩白度、消减值和支链淀粉中长链部分。无论是在减数分裂期还是在抽穗灌浆期,耐热品种和节水抗旱品种产量和品质下降的幅度均小于其他品种。在高温或干旱胁迫下,耐热品种和节水抗旱品种具有较高的叶片光合速率、抗氧化保护酶活性,根系氧化力、籽粒蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性及其基因表达量,使其保持了较高产量和较好品质。4.灌溉方式对减轻水稻高温危害的作用以常规中熟籼稻品种双桂1号(热敏感品种)和黄华占(耐热品种)为材料,在抽穗灌浆期进行高温(白天/夜间平均温度为351℃/20.8℃)和正常温度(白天/夜间平均温度为29.0℃/20.8℃)处理并设置轻干湿交替灌溉(土壤落干至土水势为-15kPa时复水)、重干湿交替灌溉(土壤落干至土水势为-30kPa时复水)和水层灌溉(对照)3种灌溉方式,观测产量和品质形成的特点。结果表明,在相同温度尤其是在高温胁迫下,与水层灌溉相比,轻干湿交替灌溉显着增加结实率、千粒重和产量,增加出糙率、精米率和整精米率,降低垩白米率和垩白度,增大崩解值,减小消减值,重干湿交替灌溉的结果则相反。两品种结果趋势基本一致。说明抽穗结实期遭受高温胁迫,采用轻干湿交替灌溉方式可以获得较高的产量和较好的稻米品质。轻干湿交替灌溉方式减轻水稻高温危害的重要生理机制是该灌溉方式可以降低冠层相对湿度、减小叶片活性氧生成速率、增加抗氧化物质抗坏血酸和还原型谷胱甘肽含量、提高内源细胞分裂素及亚精胺和精胺浓度。5.氮肥对减轻水稻高温危害的作用以中籼品种沪旱15和中粳品种扬粳4038为材料,于穗分化期进行低氮(每盆0.5g尿素)、中氮(每盆1.0g尿素)和高氮(每盆2.0g尿素)3种施氮量处理,在抽穗灌浆期进行高温(白天/夜间平均温度为35.1℃/20.8℃)和正常温度(白天/夜间平均温度为290℃/208℃)处理,观测产量和品质形成的特点。结果表明,在相同温度尤其是在高温胁迫下,与低氮相比,中氮和高氮显着增加每穗粒数、结实率、千粒重和产量,增加整精米率、崩解值和支链淀粉短B链,降低垩白米率,消减值和支链淀粉中长链,其中以中氮效果最明显。两品种结果趋势基本一致。说明抽穗结实期遭受高温胁迫,在穗分化期适当施用氮肥,可以获得较高的产量和较好的稻米品质。适量施用氮肥可以减轻高温危害与施氮后叶片光合速率、根系氧化力、籽粒蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性的提高有密切关系。
张自常[10](2012)在《水稻高产优质节水灌溉技术及其生理基础》文中进行了进一步梳理水稻是我国最大的粮食作物,也是农业上第一用水大户。随着人口的增长、城镇和工业的发展以及环境污染的加重,一方面为满足人口的增长需要不断增加粮食产量,另一面在不断增加粮食的同时需要应对水资源的减少。因此,研究水稻高产优质节水灌溉技术,对保障我国粮食安全、提高人们的生活质量和节约水资源,具有十分重要的意义。本研究分析了不同节水灌溉技术对水稻产量和品质的形成特点及其生理机制。主要结果如下:1、畦沟灌溉和轻干-湿交替灌溉对水稻产量与品质的影响以扬稻6号(籼稻)和扬粳4038(粳稻)为材料,自移栽至成熟设置畦沟灌溉和轻干-湿交替灌溉(土壤水势达到-15kPa再灌水)处理,以常规灌溉为对照,研究不同灌溉方式对产量与品质的形成影响。结果表明,与对照相比,畦沟灌溉和轻干-湿交替灌溉提高了分蘖成穗率和顶部3叶的叶面积比率,增加了叶长、粒叶比、透光率、抽穗至成熟的干物质积累量、抗氧化保护酶活性、叶片光合速率、根系氧化力、根系中吲哚-3-乙酸和玉米素+玉米素核苷含量。畦沟灌溉和轻干-湿交替灌溉的产量较常规灌溉增加了6.16%~11.6%。畦沟灌溉和轻干湿-交替灌溉还显着提高了稻米的糙米率、精米率、整精米率、清蛋白、谷蛋白以及稻米淀粉黏滞谱(RVA)的最高黏度和崩解值,降低了垩白米率、垩白大小、垩白度、醇溶蛋白含量和消减值。两品种结果趋势一致。上述结果表明,畦沟灌溉和轻干-湿交替灌溉可以显着提高产量和改善稻米品质,根系和冠层性能的改善是上述两种灌溉方式增加产量和改善稻米品质的重要原因。2、重干-湿交替灌溉对节水抗旱水稻品种产量和品质的影响以节水抗旱品种旱优113、旱优3、和旱优8号为材料,以常规高产品种扬辐粳8号为对照品种,在全生育期设置常规灌溉和重干-湿交替灌溉(土壤水势达到-30kPa再灌水)两种方式,分析了在重干-湿交替灌溉条件下节水抗旱品种产量和品质形成的特点。结果表明:与常规灌溉下的产量相比,节水抗旱品种在重干-湿交替灌溉下的产量增减幅度为-3.2%~+3%,两种灌溉方式下的产量差异不显着,而对照品种在重干-湿交替灌溉下的产量较常规灌溉减产21.4%,显着降低。重干-湿交替灌溉显着增加了旱优113的整精米率和崩解值,降低了垩白度和消减值,对旱优3号和旱优8号的加工和外观品质无显着影响,除胶稠度降低外,重干-湿交替灌溉对节水抗旱品种的蒸煮食味品质无显着影响;在重干-湿交替灌溉条件下,灌浆中后期节水抗旱品种叶片光合速率、根干重、根冠比和根系氧化力、根系中细胞分裂素含量及籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性均显着高于对照品种。这是节水抗旱品种在重干-湿交替灌溉条件下获得较高产量和较好稻米品质的重要生理基础。3、施氮量和灌溉方式相互作用对水稻产量、品质及其氮肥利用效率的影响以两优培九(籼稻)和扬粳4038(粳稻)为材料,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种灌溉方式及0氮(ON,0kghm-2),中氮(MN,240kghm-2)和高氮(HN,360kghm-2)3种氮水平,研究不同灌溉方式下氮肥对水稻生长发育、产量、品质及氮肥利用率的影响。结果表明:灌溉方式与施氮量存在明显的互作效应。各品种均以WMD+HN处理组合的产量最高,但与WMD+MN处理组合的产量差异不显着;轻干-湿交替灌溉条件下,中氮或高氮显着改善了稻米的加工品质、外观品质和食味性,在重干-湿交替灌溉条件下,中氮处理后,稻米品质变劣,高氮处理后稻米品质与常规灌溉差异不显着。氮肥利用效率均以WMD+MN处理组合最高。在WMD+MN处理组合下,根系氧化力、剑叶光合速率、籽粒中ATP酶活性及根系中IAA, Z+ZR和ABA的含量的增加是其高产优质高效的重要原因。4、覆盖旱种对移栽水稻产量与品质的影响以超级稻武粳15(粳稻)和两优培九(籼稻)为材料,从移栽至成熟进行覆膜旱种(PM)、覆草旱种(SM)和裸地旱种(NM)处理,以水种(TF)为对照。结果表明,与TF相比,旱种水稻产量都有不同程度的降低,NM、PM和SM的减产率分别为38.7%~46.5%,9.8%~17.4%和1.7%~7.0%,NM和PM的产量与TF有显着差异,SM的产量与TF差异不显着。SM改善了稻米的加工品质、外观品质和蒸煮品质,NM和PM则降低了稻米这些品质;SM还提高了稻米的最高黏度和崩解值,降低了消减值,NM和PM的结果则反。两品种的结果趋势一致。SM提高了灌浆期的根系氧化力、叶片光合速率和籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性,NM和PM则降低了上述生理指标值。上述结果说明,覆草旱种不仅能获得较高的产量,而且还可以改善稻米品质。覆膜旱种则降低了产量和品质。在SM条件下,结实期较高的根系氧化力、叶片光合速率和籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性是获取较高产量和较好稻米品质的重要生理基础。5、覆盖旱种条件下水稻籽粒中脱落酸和乙烯的变化及其与籽粒灌浆的关系以粳稻镇稻88和籼稻汕优63为材料,从移栽至成熟设置4个处理:覆膜旱种(PM),覆草旱种(SM)和裸地旱种(NM),以常规灌溉(TF)为对照,结果表明,同TF相比,PM, NM产量分别降低了21.0%~23.1%和50.9%~55.4%,达显着差异,SM产量降低1.4%~1.8%,与对照差异不显着。PM和SM结实率和千粒重的显着降低与籽粒灌浆速率降低密切相关,SM显着增加了灌浆速率。籽粒中ABA浓度在灌浆初期很低,当灌浆速率达到最大时,ABA含量也达到最大值,SM和PM与对照差异不显着,NM显着增加。同ABA相反,籽粒中的乙烯释放速率和ACC含量在灌浆初期很高,然后在活跃灌浆期迅速降低。PM和NM显着增加了乙烯释放速率和ACC含量,SM则显着降低。SM显着增加了ABA/ACC的比值,PM和NM则降低了ABA/ACC值,表明PM和NM条件下乙烯的增加超过了ABA的增加。籽粒ABA含量与籽粒灌浆速率呈渐近线函数关系,乙烯释放速率与籽粒灌浆速率呈衰减的指数函数关系,ABA/ACC比值与灌浆速率则呈直线相关。在灌浆初期对TF或PM稻穗喷施乙烯合成抑制物质氨基-乙氧基乙烯基甘氨酸(AVG)或ABA,显着提高了籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶SuSase、AGPase和可溶性StSase的活性,增加了灌浆速率和粒重;喷施乙烯合成促进物质乙烯利或ABA合成抑制物质氟草酮,结果则相反。表明在覆盖旱种条件下,ABA和乙烯的拮抗作用调控了籽粒灌浆,较高的ABA/ACC提高了灌浆速率。6、直播覆草旱种对水稻产量与品质的影响水稻品种扬稻6号(籼)和扬粳4038(粳)进行直播,设置覆草(麦秸秆)旱种、无覆盖旱种和无覆盖水种(出苗后保持浅水层)处理,研究了在水稻直播条件下旱种对水稻产量与品质的影响及其生理原因。结果表明,与无覆盖水种(对照)相比,两旱种处理的产量都有不同程度的降低,覆草旱种的减产率分别为1.9%~6.6%,差异不显着,无覆盖旱种减产率为18.0%~27.6%,差异显着。覆盖旱种显着提高了稻米的整精米率、胶稠度、清蛋白和谷蛋白含量,显着降低了垩白米率、垩白度和醇溶蛋白含量,还改善了稻米的食味性。无覆盖旱种直播结果则相反。覆草旱种可以获得较高的产量并可显着改善稻米品质重要生理原因是增加了结实期剑叶中膜质过氧化酶活性、光合速率、根系氧化力以及根系中吲哚-3-乙酸和玉米素+玉米素的含量。无覆盖旱种降低了上述指标值,致产量显着下降、米质变劣。7、直播旱种和秸秆还田方式对直播稻产量与品质的影响以扬稻6号(籼稻)和扬粳4038(粳稻)为材料进行直播,设置麦秸秆掩埋水种、麦秸秆覆盖旱种,麦秸秆掩埋旱种和常规水种(秸秆不还田,对照)4种处理。结果表明:同常规水种相比,掩埋水种产量增加,增加幅度为10.19%~11.48%,同对照差异显着;掩埋旱种和覆盖旱种产量都有不同程度的降低,降低幅度为2.96%~6.61%,与对照差异不显着。掩埋水种、掩埋旱种和覆盖旱种均改善了稻米的加工品质、外观品质和蒸煮食味品质及RVA最高粘度和崩解值。秸秆还田后籽粒灌浆中后期剑叶光合速率、根系氧化力和籽粒中淀粉分枝酶活性的提高可能是掩埋旱种、掩埋水种和覆盖旱种获得较高产量和品质的重要原因。8、直播早种和秸秆还田方式对直播稻温室气体排放的影响以扬稻6号(籼稻)和扬粳4038(粳稻)为材料进行直播,设置麦秸秆掩埋水种(SIF)、麦秸秆覆盖旱种(NSM),麦秸秆掩埋旱种(NSI)和常规水种(TF,秸秆不还田,对照)4种处理。利用静态箱-气象色谱法测定稻田温室气体。结果表明:TF和SIF处理的CH4排放通量呈单一的峰值曲线,NSI和NSM变化范围较小,各处理N2O排放通量呈多峰曲线。同TF相比,SIF显着增加了CH4和CO2的平均排放通量,降低了N2O的排放速率,而NSI和NSM显着降低了CH4的平均排放通量,增加了N2O和CO2的排放通量。同TF相比,NSI排放的CH4、N2O和CO2所产生的全球增温潜势(GWP)和单位产量的GWP分别增加45.2%~51.6%,30.0%~38.3%,NSI和NSM的GWP分别降低了17.7%~25.9%,24.2%~30.2%,单位产量的GWP分别降低15.0%~23.6%,18.4%~25.4%。NSI和NSM在维持较高产量的同时,显着降低了CO2、CH4和N2O形成的温室效应。以上结果表明,畦沟灌溉和轻干-湿交替灌溉可以提高产量和品质,覆草旱种可以保持较高的产量和品质;在轻干-湿交替灌溉条件下施氮量为240kg hm-2时可以获得高产、优质与氮肥高效利用的效果;叶片光合速率、根系氧化力、根系中吲哚-3-乙酸和玉米素+玉米素核苷含量的增加,籽粒中蔗糖-淀粉关键酶和ATP酶活性增强及ABA与乙烯比值的提高是在畦沟灌溉、轻干-湿交替灌溉和覆草旱种条件下获得高产优质的重要生理基础。
二、两优培九结实期植株体内细胞分裂素与叶片衰老的关系(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、两优培九结实期植株体内细胞分裂素与叶片衰老的关系(论文提纲范文)
(1)穗粒肥用量对不同穗型水稻品种产量的影响及其机理(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 穗肥对水稻产量及其构成因素的影响 |
1.2 水稻颖花分化和退化的研究概况 |
1.2.1 水稻颖花发育的相关基因 |
1.2.2 栽培措施及环境因素对水稻颖花发育的影响 |
1.2.3 穗肥对水稻颖花发育的影响 |
1.3 粒肥对水稻产量及其构成因素的影响 |
1.4 水稻籽粒灌浆的研究现状 |
1.4.1 水稻籽粒灌浆的生物学特性 |
1.4.2 影响水稻籽粒灌浆的生理机制 |
1.4.3 粒肥对水稻籽粒灌浆的影响 |
1.5 本研究的目的意义和技术路线 |
1.5.1 存在问题 |
1.5.2 研究内容与意义 |
1.5.3 本研究技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 供试材料与试验设计 |
2.2 测定项目及方法 |
2.2.1 幼穗鲜重生长动态 |
2.2.2 干物重、叶面积 |
2.2.3 叶片光合速率和SPAD |
2.2.4 颖花分化与退化统计 |
2.2.5 茎鞘NSC积累量 |
2.2.6 根系氧化力 |
2.2.7 植株氮含量 |
2.2.8 籽粒灌浆动态 |
2.2.9 蔗糖-淀粉代谢关键酶活性 |
2.2.10 激素含量 |
2.2.11 考种与计产 |
2.3 计算方法与数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 穗肥用量对不同穗型水稻品种产量和颖花发育的影响 |
3.1.1 产量及其构成因素 |
3.1.2 颖花分化与退化 |
3.1.3 幼穗鲜重动态 |
3.1.4 干物质积累 |
3.1.5 叶面积指数(LAI) |
3.1.6 茎鞘及叶片氮含量 |
3.1.7 茎鞘NSC积累量 |
3.1.8 幼穗及根系Z+ZR含量 |
3.1.9 相关分析 |
3.2 粒肥用量对不同穗型水稻品种产量及其构成因素的影响 |
3.2.1 产量及其构成因素 |
3.2.2 中部籽粒粒重及籽粒灌浆动态 |
3.2.3 干物质积累 |
3.2.4 LAI |
3.2.5 粒叶比 |
3.2.6 SPAD值 |
3.2.7 根系氧化力 |
3.2.8 茎鞘NSC转运 |
3.2.9 叶片光合速率 |
3.2.10 中部籽粒蔗糖合成酶活性 |
3.2.11 中部籽粒淀粉合成关键酶活性 |
3.2.12 籽粒ABA含量 |
4 讨论 |
4.1 穗肥对不同穗型水稻品种产量及颖花发育的影响 |
4.1.1 穗肥对不同穗型水稻品种产量及构成因素的影响 |
4.1.2 穗肥对不同穗型水稻品种颖花发育的影响 |
4.1.3 穗肥对不同穗型水稻品种颖花发育的机制分析 |
4.2 粒肥对不同穗型水稻品种产量和籽粒灌浆的影响 |
4.2.1 粒肥对不同穗型水稻品种产量及构成因素的影响 |
4.2.2 粒肥对不同穗型水稻品种籽粒灌浆的影响 |
4.2.3 粒肥对不同穗型水稻品种籽粒灌浆的机制分析 |
5 结论 |
6 本研究创新点与不足之处 |
6.1 创新点 |
6.2 不足之处 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的成果 |
致谢 |
(2)氮肥运筹对大穗型水稻颖花分化、籽粒灌浆和产量的影响及机理(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
1 提高水稻单产的两个途径 |
1.1 增加每穗颖花数 |
1.2 改善籽粒充实状况 |
2 影响水稻每穗颖花数的因素 |
2.1 颖花的分化和退化对每穗颖花数的影响 |
2.2 氮肥施用对每穗颖花数的影响 |
2.3 干物质积累及非结构性碳水化合物对每穗颖花数的影响 |
3 影响水稻籽粒充实的因素 |
3.1 氮肥施用对籽粒充实的影响 |
3.2 颖花大小对籽粒充实的影响 |
3.3 籽粒着生部位对籽粒充实的影响 |
3.4 同化物供应对籽粒充实的影响 |
3.5 评价指标对籽粒充实的影响 |
4 稻田氮肥的施用及施氮过程中需要探究的问题 |
4.1 中国稻田施氮现状 |
4.2 探究氮肥运筹对大穗型水稻每穗颖花数的影响 |
4.3 探究氮肥运筹对大穗型水稻籽粒充实的影响 |
5 本研究的目的与意义 |
第一章 氮肥运筹对水稻生长和产量的影响 |
1 材料方法 |
1.1 试验设计 |
1.2 调查取样 |
1.3 数据处理分析 |
2 研究结果 |
2.1 田间气象因子 |
2.2 氮肥运筹对株高和叶片生长的影响 |
2.3 氮肥运筹对分蘖及成穗的影响 |
2.4 氮肥运筹对地上部干物质积累的影响 |
2.5 氮肥运筹对产量及产量构成因子的影响 |
3 讨论 |
第二章 氮肥运筹对颖花分化的影响 |
1 材料方法 |
1.1 试验设计 |
1.2 调查取样 |
1.3 数据处理分析 |
2 研究结果 |
2.1 大田条件下穗部特征的变化 |
2.2 颖花分化、退化和存活之间的关系 |
2.3 氮肥对分化、退化和存活的影响 |
3 讨论 |
3.1 大田条件下穗部性状的变化 |
3.2 氮肥运筹对每穗颖花数的影响 |
第三章 氮肥运筹对穗不同部位籽粒充实的影响 |
1 材料方法 |
1.1 试验设计 |
1.2 调查取样 |
1.3 数据处理分析 |
2 研究结果 |
2.1 穗不同部位籽粒灌浆特点 |
2.2 氮肥运筹对成熟期受精籽粒粒重的影响 |
2.3 氮肥运筹对籽粒灌浆过程的影响 |
2.4 氮肥运筹对颖花大小的影响 |
2.5 氮肥运筹对籽粒充实度的影响 |
2.6 氮肥运筹对不同比重籽粒粒重和百分数的影响 |
2.7 不同氮肥运筹的水稻增产潜力 |
3 讨论 |
3.1 穗不同部位籽粒灌浆特点 |
3.2 氮对籽粒充实的影响 |
3.3 两个籽粒充实度指标之间的比较 |
第四章 不同氮肥运筹下籽粒氮、碳变化特征 |
1 材料方法 |
1.1 试验设计 |
1.2 调查取样 |
1.3 数据处理分析 |
2 研究结果 |
2.1 穗不同部位籽粒氮、碳变化特点 |
2.2 不同氮肥运筹处理的籽粒氮、碳变化特点 |
3 讨论 |
3.1 灌浆期穗不同部位籽粒氮、碳变化特点 |
3.2 施氮对灌浆期籽粒氮、碳变化的影响 |
第五章 结论和创新点 |
1 结论 |
1.1 氮肥运筹对产量的影响 |
1.2 氮肥运筹对颖花分化的影响 |
1.3 氮肥运筹对库充实的影响 |
1.4 氮肥运筹对籽粒氮、碳变化的影响 |
2 创新点 |
2.1 量化了籽粒充实对产量的影响 |
2.2 从籽粒氮、碳变化方面揭示了穗不同部位籽粒充实差异的机理 |
2.3 提出了一种新的反映籽粒充实度的指标 |
参考文献 |
附录 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(3)中期氮肥调控对优良食味粳稻产量和品质的效应及其机理(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
中英文对照和符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景、目的与意义 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 氮肥调控对水稻产量形成的影响 |
1.2.2 氮肥调控对水稻稻米品质的影响 |
1.2.3 氮肥调控对水稻碳氮代谢的影响 |
1.2.4 氮肥调控对水稻籽粒淀粉理化特征的影响 |
1.3 研究思路、内容和技术路线 |
1.3.1 研究思路 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
第二章 中期氮肥调控对优良食味粳稻产量形成的影响 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 试验地点与供试品种 |
2.2.2 试验设计 |
2.2.3 测定内容与方法 |
2.2.4 数据计算与统计分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 产量及其构成因素的总体变异 |
2.3.2 中期氮肥调控对水稻产量的影响 |
2.3.3 中期氮肥调控对水稻产量构成因素的影响 |
2.3.4 中期氮肥调控对水稻茎蘖动态特征的影响 |
2.3.5 中期氮肥调控对水稻叶面积指数的影响 |
2.3.6 中期氮肥调控对水稻群体干物质积累动态的影响 |
2.3.7 中期氮肥调控对水稻阶段干物质积累及其比例的影响 |
2.4 讨论 |
2.4.1 不同氮肥调控下优良食味粳稻的产量及其构成差异 |
2.4.2 不同氮肥调控下优良食味粳稻的光合生产特征差异 |
2.5 结论 |
第三章 中期氮肥调控对优良食味粳稻稻米品质的影响 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验地点与供试品种 |
3.2.2 试验设计 |
3.2.3 测定内容与方法 |
3.2.4 数据计算与统计分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 主要米质性状的总体变异 |
3.3.2 中期氮肥调控对稻米加工品质的影响 |
3.3.3 中期氮肥调控对稻米外观品质的影响 |
3.3.4 中期氮肥调控对稻米蒸煮食味和营养品质的影响 |
3.3.5 食味品质与稻米主要品质间的相关性 |
3.4 讨论 |
3.4.1 不同氮肥调控下优良食味粳稻的加工和外观品质特征差异 |
3.4.2 不同氮肥调控下优良食味粳稻的蒸煮食味和营养品质特征差异 |
3.5 结论 |
第四章 中期氮肥调控对优良食味粳稻氮代谢的影响 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验地点与供试品种 |
4.2.2 试验设计 |
4.2.3 测定内容与方法 |
4.2.4 数据计算和统计分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 中期氮肥调控对水稻植株含氮率和吸氮量的影响 |
4.3.2 中期氮肥调控对水稻植株阶段氮素吸收量的影响 |
4.3.3 中期氮肥调控对水稻氮素利用效率的影响 |
4.3.4 中期氮肥调控对水稻氮素转运特征的影响 |
4.4 讨论 |
4.4.1 不同氮肥调控下优良食味粳稻的氮素积累特征差异 |
4.4.2 不同氮肥调控下优良食味粳稻的氮素利用效率特征差异 |
4.5 结论 |
第五章 中期氮肥调控对优良食味粳稻碳代谢的影响及其与氮代谢的关系 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试验地点与供试品种 |
5.2.2 试验设计 |
5.2.3 测定内容与方法 |
5.2.4 数据计算与统计分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 NSC浓度的动态变化 |
5.3.2 中期氮肥调控对水稻可溶性糖和淀粉浓度的影响 |
5.3.3 中期氮肥调控对水稻NSC积累量各器官分配比例的影响 |
5.3.4 中期氮肥调控对水稻茎鞘NSC积累与转运的影响 |
5.3.5 生育后期植株碳氮比及抽穗期NSC浓度与含氮率的关系 |
5.3.6 成熟期NSC化合物浓度与稻米主要品质的相关性 |
5.4 讨论 |
5.4.1 不同氮肥调控下优良食味粳稻的NSC积累转运特征差异 |
5.4.2 碳氮代谢对稻米品质的影响 |
5.5 结论 |
第六章 中期氮肥调控对优良食味粳稻籽粒淀粉结构和理化特征的影响 |
6.1 前言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 试验地点与供试品种 |
6.2.2 试验设计 |
6.2.3 测定内容与方法 |
6.2.4 数据计算和统计分析 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 中期氮肥调控对籽粒淀粉颗粒大小分布的影响 |
6.3.2 中期氮肥调控对表观直链淀粉含量和相对结晶度的影响 |
6.3.3 中期氮肥调控对籽粒淀粉膨胀势和溶解度的影响 |
6.3.4 中期氮肥调控对籽粒淀粉热力性能的影响 |
6.3.5 中期氮肥调控对籽粒淀粉糊化性能的影响 |
6.3.6 淀粉结构特征与理化特征的相关关系 |
6.4 讨论 |
6.4.1 不同氮肥调控下优良食味粳稻的淀粉结构特征差异 |
6.4.2 不同氮肥调控下优良食味粳稻的淀粉理化特征差异 |
6.5 结论 |
第七章 结论与讨论 |
7.1 讨论 |
7.1.1 优良食味粳稻高产与优质形成的生理基础 |
7.1.2 优良食味粳稻高产与优质相协调的合理氮肥调控措施 |
7.2 结论 |
7.2.1 不同中期氮肥调控下优良食味粳稻产量及其构成特征 |
7.2.2 不同中期氮肥调控下优良食味粳稻光合物质生产特征 |
7.2.3 不同中期氮肥调控下优良食味粳稻稻米品质特征 |
7.2.4 不同中期氮肥调控下优良食味粳稻氮代谢特征 |
7.2.5 不同中期氮肥调控下优良食味粳稻碳代谢特征 |
7.2.6 不同中期氮肥调控下优良食味粳稻籽粒淀粉理化特征 |
7.3 创新点 |
7.4 本研究存在问题及进一步研究内容 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(4)极重穗相关基因EHP1R的筛选及功能验证(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
缩略词表 |
第一部分 文献综述 |
第一章 、水稻高产的遗传调控研究进展 |
1 引言 |
2 水稻穗部相关基因的研究进展 |
2.1 穗粒数相关基因研究进展 |
2.2 穗型相关基因研究进展 |
2.3 穗发育基因研究进展 |
2.4 粒型基因研究进展 |
3 高产水稻的物质积累及光合特性 |
3.1 高产水稻的物质积累 |
3.2 高产水稻的光合生产能力 |
第二章 、本课题的研究意义 |
第二部分 研究论文 |
第一章 、水稻转录组测序分析 |
1 试验材料与试剂 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验试剂 |
2 试验方法 |
2.1 试验材料准备 |
2.2 RNA-Seq 结果分析 |
2.3 qPCR验证富集在生物通路上的上调基因 |
3 结果分析 |
3.1 差异表达分析 |
3.2 差异表达基因GO注释和富集 |
3.3 差异表达基因Pathway注释和富集 |
3.4 富集到光合作用生物通路中差异表达基因分析 |
3.5 富集于光合作用生物通路基因的表达量 |
4 讨论 |
第二章 、极重穗水稻光合特性的测定 |
1 材料与器材 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验器材 |
2 试验方法 |
2.1 光合特性的测定 |
2.2 叶绿素含量的测定 |
2.3 叶绿素荧光参数测定 |
2.4 叶片形态相关特性的测定 |
2.5 水稻孕穗期、抽穗期、灌浆期叶片鲜重、干重动态变化 |
2.6 数据处理 |
3 实验结果 |
3.1 光合特性的测定结果 |
3.2 叶绿素含量的测定结果 |
3.3 叶绿素荧光参数测定结果 |
3.4 叶片形态相关特性的测定结果 |
3.5 水稻孕穗期、抽穗期、灌浆期叶片鲜重、干重动态变化结果 |
4 讨论 |
第三章 、极重穗相关基因EHP1R的克隆及功能验证 |
1 试验材料 |
1.1 试验材料 |
1.2 试剂与菌株 |
2 试验方法 |
2.1 极重穗相关基因EHP1R的克隆 |
2.2 极重穗相关基因EHP1R敲除功能验证 |
2.3 极重穗相关基因EHP1R功能互补验证 |
2.4 极重穗相关基因EHP1R启动子的GUS构建及遗传转化 |
2.5 极重穗相关基因EHP1R的亚细胞定位 |
3 实验结果 |
3.1 极重穗相关基因EHP1R在巨穗1 号和93-11 之间的差异 |
3.2 极重穗相关基因EHP1R敲除载体构建及其遗传转化 |
3.3 极重穗相关基因EHP1R功能互补验证 |
3.4 极重穗相关基因 EHP1R 启动子的克隆及转基因验证 |
3.5 极重穗相关基因EHP1R的亚细胞定位 |
4 讨论 |
参考文献 |
附件 |
致谢 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(5)超级杂交稻两优培九的广适性分析(论文提纲范文)
1 两优培九种植的广适性 |
2 两优培九广适性主要相关性状的解析 |
2.1 生育期的适应性特征 |
2.2 光合姿态主要性状的适应性特征 |
2.2.1 株高特性及其在不同生态区的变幅 |
2.2.2 叶角分布及其在不同生态区的变幅 |
2.3 生物量和稻谷产量的适应性特征 |
2.3.1 生物量 |
2.3.1. 1 光合优势的稳定性特征 |
2.3.1. 2 生长优势的稳定性特征 |
2.3.1. 3 光合产物的运转和分配 |
2.3.2 稻谷产量及其稳定性 |
2.3.2. 1 不同生态区的稻谷产量 |
2.3.2. 2 多种种植方式下的稻谷产量 |
2.4 稻米品质的稳定性特征 |
2.4.1 不同生态区的主要稻米品质指标 |
2.4.2 温度和氮肥对主要品质指标的影响 |
2.5 生物逆境的适应性特征 |
2.6 对环境及其变化的适应性特征 |
2.6.1 对强弱光的适应性特征 |
2.6.2 开花受精和灌浆结实稳定性和对高低温的适应性特征 |
2.6.3 穗、粒重的稳定性及对温度和水分胁迫的适应性特征 |
2.6.4 对不同播期、栽插密度和氮肥管理引起环境变化的适应性特征 |
2.6.5 对土壤盐分和p H值的适应性特征 |
2.7 两优培九的广适应特点和不足之处 |
3 水稻广适性概念和内涵及其育种选择的思考和讨论 |
3.1 水稻广适性概念及其主要内涵 |
3.2 水稻广适性品种的育种选择 |
3.3 水稻广适性相关基因的发掘和育种利用尚需加强 |
(6)减氮背景下超高产水稻品种产量和氮肥利用效率的农学与生理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语表 |
第一章 前言 |
1 中国水稻品种改良进程 |
1.1 水稻品种类型的变化 |
1.2 水稻产量构成因子的变化 |
1.3 水稻单产的变化 |
2 水稻产量的形成 |
2.1 水稻产量形成与产量构成因子 |
2.2 水稻产量形成与生物量和收获指数 |
2.3 水稻产量形成与干物质生产和转运 |
2.4 水稻产量形成与根系 |
3 氮在水稻生产中的作用及中国稻田氮肥利用现状 |
3.1 氮对水稻产量的影响 |
3.2 氮对水稻产量构成因素的影响 |
3.3 中国稻田氮肥利用现状 |
4 水稻素氮利用效率 |
4.1 氮素利用效率的评价指标 |
4.1.1 不设立无氮区 |
4.1.2 设立无氮区 |
4.2 水稻对氮肥的吸收特性 |
4.3 水稻NUE差异 |
4.3.1 水稻NUE的品种间差异 |
4.3.2 水稻NUE的类型间差异 |
4.3.3 与水稻NUE有关的农学和生理性状 |
5 有关水稻产量和NUE还需进一步探索的科学问题 |
6 本研究的目的和意义 |
第二章 籼型超级杂交稻在减氮背景下的产量与NUE的农学和生理研究 |
1 材料与方法 |
1.1 试验设计与田间管理 |
1.2 测定项目与方法 |
1.2.1 生育进程 |
1.2.2 农艺性状与生长特性 |
1.2.3 光照拦截动态 |
1.2.4 SPAD值测定 |
1.2.5 产量及产量构成因素 |
1.2.6 氮素积累与利用效率 |
1.3 数据处理分析 |
2 结果与分析 |
2.1 气象条件 |
2.2 不同水稻品种的生育期 |
2.3 不同类型水稻品种的产量及其产量构成 |
2.4 不同类型水稻品种产量性状间的相关分析 |
2.5 不同类型水稻品种的收获指数、干物质积累与转运特性 |
2.5.1 关键生育期的干物质积累和成熟期收获指数 |
2.5.2 干物质转运特性 |
2.5.3 作物生长速率 |
2.6 不同类型水稻品种的植株生长特性 |
2.6.1 分蘖特性 |
2.6.2 分蘖速率与群体作物生长速率的关系 |
2.6.3 叶面积生长特性 |
2.6.4 叶面积生长速率与群体作物生长速率的关系 |
2.6.5 营养生长期的光照拦截特性 |
2.6.6 花后SPAD值的变化 |
2.7 不同类型水稻品种的氮素积累和利用效率 |
2.7.1 齐穗期和成熟期各器官氮浓度 |
2.7.2 关键生育期的氮素积累 |
2.7.3 氮素转运特性 |
2.7.4 氮素利用效率 |
2.7.5 NUE与产量及产量构成的关系 |
2.7.6 NUE与植株生长特性的关系 |
3 讨论 |
3.1 籼型超级杂交稻在减氮条件下的产量表现及其农学和生理特性 |
3.2 籼型超级杂交稻在减氮条件下的氮素积累、转运及NUE表现 |
3.3 不同氮肥处理下水稻NUE相关性状 |
4 结论 |
第三章 籼粳杂交稻在减氮背景下的产量和NUE的农学与生理研究 |
1 材料与方法 |
1.1 试验设计与田间管理 |
1.2 测定项目与方法 |
1.2.1 生育期记载 |
1.2.2 叶面积和干物质 |
1.2.3 颖花分化与退化 |
1.2.4 冠层结构特性 |
1.2.5 产量和产量构成 |
1.2.6 植株全氮含量的测定 |
1.3 其它数据计算 |
1.4 数据处理分析 |
2 结果与分析 |
2.1 气象条件 |
2.2 产量及其构成 |
2.3 甬优4949 大穗的形成 |
2.3.1 颖花分化与退化 |
2.3.2 颖花分化期单茎干物质和氮素积累 |
2.3.3 颖花分化末期至齐穗期的作物生长速率 |
2.3.4 群体颖花生产效率 |
2.4 干物质生产及与干物质生产有关的植株性状 |
2.4.1 生育期和干物质积累 |
2.4.2 冠层光照拦截和光能利用率 |
2.4.3 冠层内光照和氮素的垂直分布 |
2.4.4 LAI降低速率和绿叶面积持续期 |
2.5 粒叶比和收获指数 |
2.6 氮素积累和利用效率 |
2.7 NUEg与 NHI、HI和成熟期叶片、饱粒氮素浓度的相关性 |
3 讨论 |
3.1 籼粳杂交稻甬优4949 在减氮条件下的产量和NUE表现 |
3.2 颖花生产效率对籼粳杂交稻甬优4949 产量和NUE的影响 |
3.3 花后干物质和氮素积累对籼粳杂交稻甬优4949 产量和NUE的影响 |
3.4 冠层特性对籼粳杂交稻甬优4949 产量和NUE的影响 |
3.5 粒叶比和HI对籼粳杂交稻甬优4949 产量和NUE的影响 |
4 结论 |
第四章 结语 |
1 研究总结 |
2 研究创新点 |
3 研究中存在的问题 |
4 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(7)杂草稻(Oryza sativa L. f. spontanea)早熟时间进程的生理及分子机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语ABBREVIATION |
第一章 文献综述 |
第一节 杂草稻的研究进展 |
1 杂草稻的概述 |
1.1 杂草稻的概念 |
1.2 杂草稻的分布与起源 |
1.3 杂草稻的生物学特性 |
1.4 杂草稻的分类 |
1.5 杂草稻的危害与防治 |
1.6 杂草稻的利用前景 |
第二节 杂草稻生育期和灌浆特性研究进展 |
1 不同播期对杂草稻生育期的影响 |
1.1 水稻的感光性和基本营养生长性 |
1.2 播期对水稻生长特性的影响 |
2 水稻灌浆特性研究进展 |
2.1 水稻品种间以及强势粒与弱势粒灌浆特性的比较 |
2.2 水稻籽粒灌浆差异的研究 |
2.3 水稻灌浆特性生理生态研究 |
2.4 激素对水稻籽粒灌浆的调控机理 |
第三节 DNA甲基化和调控乙烯信号途径的研究 |
1 DNA甲基化的概念及特性 |
2 DNA甲基化的生物学功能 |
2.1 DNA甲基化与基因表达之间的关系 |
2.2 DNA甲基化对植物生长发育的调控克 |
3 乙烯信号转导通路的研究 |
3.1 乙烯的合成 |
3.2 乙烯信号转导通路中的转录因子 |
3.3 乙烯对水稻农艺性状调节的不同作用 |
4 本研究的目的、主要内容及意义 |
第二章 杂草稻与栽培稻生殖生长期及农艺性状对光照长度响应的研究 |
1 材料与方法 |
1.1 供试材料 |
1.2 试验方法 |
1.3 形态指标的测量 |
1.4 数据统计 |
2 结果与分析 |
2.1 杂草稻与栽培稻在不同光照长度条件下开花时间以及生育期天数的比较 |
2.2 杂草稻和栽培稻感光性、基本营养生长性的比较 |
2.3 杂草稻与栽培稻不同光照条件下开花结实期比较 |
2.4 杂草稻与栽培稻不同日照条件下植株生长特性的比较 |
3 讨论 |
3.1 日照长短对杂草稻和栽培稻抽穗期的影响 |
3.2 日照长短对杂草稻和栽培稻结实期及农艺性状的影响 |
3.3 杂草稻植株特性对作物遗传育种的启发 |
第三章 时段化揭示杂草稻早熟逃避收获的生存策略 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
1.3 性状测定 |
1.4 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 播期对杂草稻和栽培稻生育期的影响 |
2.2 播期对杂草稻和栽培稻物候特征的影响 |
2.3 播期对杂草和栽培稻农艺性状的影响 |
3 讨论 |
3.1 早花对早熟的影响 |
3.2 快速灌浆对早熟的影响 |
3.3 播期对开花和灌浆的影响 |
3.4 播期对农艺性状的影响 |
3.5 早熟对杂草稻防控的启示 |
第四章 乙烯和ABA介导的杂草稻籽粒快速灌浆导致早熟的机制 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
1.3 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 杂草稻与栽培稻颖果形态的比较 |
2.2 杂草稻与栽培稻灌浆速率的差异 |
2.3 蔗糖代谢相关酶的活性以及基因表达量的变化 |
2.4 淀粉合成相关酶活性以及基因表达量的变化 |
2.5 ABA含量及相关基因表达量的变化 |
2.6 乙烯代谢相关指标及表达量的变化 |
2.7 上述指标与灌浆速率的关系 |
2.8 外源激素喷施 |
3 讨论 |
第五章 OSEIL1甲基化调控乙烯水平致杂草稻早熟机制的研究 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
1.3 DNA提取 |
1.4 甲基化测定(亚硫酸氢盐检测) |
1.5 PCR扩增(EpiTaq酶) |
1.6 菌落PCR验证(大肠杆菌) |
1.7 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 乙烯信号转导通路关键基因表达量变化及OsEIL1基因编码区的甲基化位点比较 |
2.2 OsEIL1编码区甲基化位点与表达量相关性分析 |
2.3 OsEIL3甲基化位点与表达量相关性分析 |
2.4 OsERF3启动子区甲基化位点与表达量相关性分析 |
3 讨论 |
3.1 OsEIL1基因编码区甲基化促进基因表达 |
3.2 OsEIL1基因编码区甲基化对杂草稻籽粒发育的影响 |
第六章 全文总结及创新点 |
1 全文总结 |
1.1 不同日照长短下杂草稻与栽培稻期生殖生长的差异 |
1.2 时段化揭示杂草稻早熟逃避收获的生存策略 |
1.3 乙烯和ABA介导的杂草稻籽粒快速灌浆导致早熟的机制 |
1.4 OsEIL1甲基化调控杂草稻早熟机制的研究 |
2 创新点 |
附录 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士期间发表的论文 |
(8)水稻早衰突变体(psf)叶片衰老形成与衰老速率调控的生理机制研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 叶片衰老的基本特征 |
1.2 叶片衰老与叶绿体结构功能间的关系 |
1.3 叶片衰老与叶绿体PSⅡ光合功能及D1蛋白间的关系 |
1.4 叶片衰老过程中的活性氧产生与抗氧化保护酶变化 |
1.4.1 超氧阴离子(O_2~(·-))和过氧化氢(H_2O_2)的产生 |
1.4.2 抗氧化保护酶对ROS的调控 |
1.5 植物激素对叶片衰老的调控 |
1.5.1 叶片衰老过程中细胞分裂素(cytokinin,CK)的变化 |
1.5.2 叶片衰老过程中生长素(auxin,IAA)的变化 |
1.5.3 叶片衰老过程中脱落酸(abscisic acid,ABA)的变化 |
1.5.4 叶片衰老过程中乙烯(ethylene)的变化 |
1.5.5 植物激素对叶片衰老调控的分子机制 |
1.6 本课题研究的意义与内容 |
第二章 水稻后期旗叶早衰对籽粒充实特性及稻米品质影响 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 供试材料 |
2.2.2 叶绿素(SPAD值)含量的测定 |
2.2.3 稻米表观直链淀粉含量的测定 |
2.2.4 籽粒糊化特性的测定 |
2.2.5 溶解度和膨胀势的测定 |
2.2.6 直、支链淀粉的分离与碘蓝值和最大吸收波长的测定 |
2.2.7 稻米中总蛋白、植酸和Zn含量的测定 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 早衰突变体psf和野生型对照的旗叶衰老速率变化与主要农艺性状差异 |
2.3.2 叶片衰老及其速率变化对稻米外观品质和加工品质的影响 |
2.3.3 叶片衰老及其速率变化对稻米蒸煮食味品质的影响 |
2.3.4 叶片衰老及其速率变化对稻米营养品质的影响 |
2.4 讨论 |
第三章 ABA对早衰突变体psf叶片衰老过程的调控及其与D1蛋白光损伤间关系 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 供试材料与田间种植 |
3.2.2 田间遮光处理试验 |
3.2.3 离体叶片的光照、暗和ABA处理 |
3.2.4 光合速率与叶绿素含量的测定 |
3.2.5 叶绿素荧光参数测定 |
3.2.6 丙二醛(MDA)和脱落酸(ABA)的测定 |
3.2.7 光系统ⅡD1蛋白的western-Blotting免疫检测 |
3.2.7.1 膜蛋白的SDS-PAGE电泳 |
3.2.7.2 光系统ⅡD1蛋白的Western-Blotting的免疫印迹 |
3.2.8 D1蛋白的免疫胶体金标记 |
3.2.9 水稻叶片总RNA提取、反转录和定量PCR |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 早衰突变体psf的叶片衰老动态及相关生理指标变化 |
3.3.2 光照因素对早衰突变体psf叶片衰老的影响及其与ABA含量间关系 |
3.3.3 ABA诱导的叶片衰老与叶绿体D1蛋白合成及裂解相关基因表达间关系 |
3.4 讨论 |
第四章 ROS对早衰突变体psf叶片衰老过程的生理调控及其与抗氧化保护酶变化间关系 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 离体水稻叶片甲基紫精(MV)的处理 |
4.2.3 O_2~(·-)产生速率、过氧化氢、相对电导率和MDA含量的测定 |
4.2.4 抗氧化酶活性的测定 |
4.2.5 SOD同工酶的非变性凝胶电泳 |
4.2.6 RNA的提取、cDNA的合成和荧光定量PCR |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 早衰突变体psf灌浆结实期旗叶衰老与ROS变化间的关系 |
4.3.2 叶片衰老过程中抗氧化保护酶的变化以及与ROS积累间的关系 |
4.3.3 抗氧化保护酶与ROS介导的叶片衰老间的关系 |
4.3.4 叶片衰老过程中ROS产生对SOD同工酶转录与蛋白表达的影响 |
4.3.5 离体叶片中不同SOD同工酶对MV诱导的ROS爆发响应 |
4.4 讨论 |
第五章 糖饥饿对早衰突变体psf叶片衰老过程的调控及其与ABA间的关系 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试验材料与田间种植 |
5.2.2 水稻离体叶片糖饥饿处理 |
5.2.3 水稻离体叶片的蔗糖处理 |
5.2.4 叶片糖分含量测定 |
5.2.5 叶绿素含量的测定 |
5.2.6 水稻叶片总RNA的抽提与cDNA的合成 |
5.2.7 调控ABA合成与分解的关键酶基因引物的设计 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 早衰突变体psf旗叶衰老过程的糖类含量变化及其与野生型间差异 |
5.3.2 糖饥饿对叶片衰老的调控及其对ABA含量的影响 |
5.3.3 糖饥饿处理对叶片内源糖和ABA含量的影响 |
5.3.4 水稻旗叶衰老过程中调控ABA合成与分解代谢关键基因的表达动态 |
5.3.5 糖饥饿条件下调控ABA合成与分解代谢关键基因的表达 |
5.3.6 外源糖处理对叶片衰老和ABA含量的调控 |
5.3.7 糖处理条件下调控ABA合成与分解代谢关键基因的表达 |
5.4 讨论 |
第六章 生长素(IAA)对早衰突变体psf叶片衰老过程的调控作用 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 供试材料的种植 |
6.2.2 IAA和共轭型IAA(吲哚乙酰天冬氨酸(IAA-ASP))含量的测定 |
6.2.3 离体叶片的NAA处理 |
6.2.4 RNA的提取、cDNA的合成和荧光定量PCR |
6.2.5 荧光定量qRT-PCR引物的设计与数据分析 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 早衰突变体psf旗叶衰老过程的IAA含量和组成变化及其与野生型间差异 |
6.3.2 调控IAA合成代谢与共轭作用关键基因在叶片衰老过程的表达变化 |
6.3.3 IAA信号响应基因在叶片衰老过程中的表达变化 |
6.3.4 转录因子NAC在叶片衰老过程中的表达变化 |
6.3.5 外源NAA处理对离体叶片衰老的调控 |
6.4 讨论 |
第七章 全文总结与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的文章 |
(9)高温与干旱对水稻产量和品质的影响及其生理机制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
中英文对照词 |
引言 |
第一章 文献综述 |
摘要 |
1.1 前言 |
1.2 高温与干旱对水稻生长发育及产量和品质形成的影响 |
1.2.1 对生长发育的影响 |
1.2.2 对产量及其构成因素的影响 |
1.2.3 对稻米品质的影响 |
1.3 高温与干旱影响水稻生长发育与产量形成的生理机制 |
1.3.1 光合作用 |
1.3.2 植物抗逆系统 |
1.3.3 水稻脯氨酸积累 |
1.3.4 水稻内源激素变化 |
1.3.5 水稻内源多胺 |
1.3.6 灌浆期籽粒蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性 |
1.3.7 水稻蛋白质组学特征 |
1.4 减轻水稻高温胁迫的调控措施 |
1.4.1 合理肥水管理及调整播期 |
1.4.2 培育耐热性品种 |
1.5 存在问题和本研究的主要内容和目的意义 |
1.5.1 存在问题 |
1.5.2 本研究的目的和意义 |
1.5.3 本研究的主要内容 |
1.5.4 本研究的技术路线 |
参考文献 |
第二章 抽穗灌浆期高温对水稻产量和品质的影响及其生理原因 |
摘要 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 材料与栽培情况 |
2.1.2 高温处理 |
2.1.3 取样 |
2.1.4 籽粒中淀粉合酶和淀粉分支酶活性测定 |
2.1.5 乙烯的测定 |
2.1.6 内源激素的提取、纯化和测定 |
2.1.7 考种与计产 |
2.1.8 品质测定 |
2.1.9 数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 产量及构成因素 |
2.2.2 加工品质和外观品质 |
2.2.3 蒸煮食味品质和蛋白质含量 |
2.2.4 稻米RVA特征值 |
2.2.5 淀粉合酶和淀粉分支酶 |
2.2.6 乙烯释放速率 |
2.2.7 细胞分裂素、吲哚乙酸和脱落酸 |
2.3 讨论 |
2.4 结论 |
参考文献 |
第三章 土壤水分对水稻产量和品质的影响及其生理机制 |
摘要 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验一 水稻减数分裂期土壤干旱对颖花结实的影响 |
3.1.2 试验二 水稻抽穗灌浆期土壤水分对产量和品质的影响 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 试验一 水稻减数分裂期土壤干旱对颖花结实的影响 |
3.2.2 试验二 水稻抽穗灌浆期土壤水分对产量和品质的影响 |
3.3 讨论 |
3.3.1 水稻减数分裂期土壤干旱对颖花结实的影响 |
3.3.2 水稻抽穗灌浆期土壤水分对产量和品质的影响 |
3.4 结论 |
参考文献 |
第四章 高温与干旱胁迫对水稻产量和品质的影响及其生理基础 |
摘要 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 材料与栽培概况 |
4.1.2 高温处理 |
4.1.3 干旱处理 |
4.1.4 高温干旱双重胁迫处理 |
4.1.5 对照 |
4.1.6 测定项目与方法 |
4.1.7 数据分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 花粉育性、花药开裂与受精 |
4.2.2 产量及构成因素 |
4.2.3 稻米品质 |
4.2.4 生理特性 |
4.3 讨论 |
4.4 结论 |
参考文献 |
第五章 灌溉方式对减轻水稻高温危害的作用 |
摘要 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 材料与栽培情况 |
5.1.2 高温及灌溉方式处理 |
5.1.3 测定项目与方法 |
5.1.4 数据分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 处理效应的方差分析 |
5.2.2 产量及构成因素 |
5.2.3 稻米品质 |
5.2.4 叶片活性氧生成速率 |
5.2.5 叶片ASA和GSH含量 |
5.2.6 叶片内源激素 |
5.2.7 籽粒内源多胺 |
5.2.8 冠层温/湿度 |
5.3 讨论 |
5.4 结论 |
参考文献 |
第六章 氮肥对减轻水稻高温危害的作用 |
摘要 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 材料与栽培情况 |
6.1.2 氮肥及高温处理 |
6.1.3 测定项目与方法 |
6.1.4 数据分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 处理效应的方差分析 |
6.2.2 产量及构成因素 |
6.2.3 稻米品质 |
6.2.4 剑叶光合速率 |
6.2.5 根系氧化力 |
6.2.6 籽粒蔗糖含量及蔗糖合酶活性 |
6.2.7 籽粒淀粉合成相关酶活性 |
6.2.8 稻米淀粉精细结构分析 |
6.3 讨论 |
6.4 结论 |
参考文献 |
第七章 结论与讨论 |
摘要 |
7.1 主要结论 |
7.1.1 抽穗灌浆期高温对水稻产量和品质的影响 |
7.1.2 水稻减数分裂期土壤干旱对颖花结实的影响 |
7.1.3 水稻抽穗灌浆期土壤水分对产量和品质的影响 |
7.1.4 高温与干旱胁迫对水稻产量和品质的影响 |
7.1.5 灌溉方式对减轻水稻高温危害的作用 |
7.1.6 氮肥对减轻水稻高温危害的作用 |
7.2 本研究的创新点 |
7.3 讨论 |
7.3.1 关于高温与干旱对水稻产量和品质的影响及其生理机制 |
7.3.2 关于蔗糖-淀粉代谢途径关键酶基因表达、酶活性及淀粉精细结构的关系 |
7.3.3 关于减轻水稻高温伤害的调控技术及其原理 |
7.4 本研究存在的问题与深入研究建议 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表论文目录 |
致谢 |
(10)水稻高产优质节水灌溉技术及其生理基础(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
中英文对照词 |
0 引言 |
1 文献综述 |
摘要 |
1.1 畦沟灌溉研究现状 |
1.1.1 畦沟灌溉对土壤理化性质的影响 |
1.1.2 畦沟灌溉对水稻生长发育的影响 |
1.1.3 畦沟灌溉对产量和稻米品质的影响 |
1.2 干-湿交替灌溉研究现状 |
1.2.1 干-湿交替灌溉对产量和品质的影响 |
1.2.2 干-湿交替灌溉对水稻群体生长发育的影响 |
1.2.3 干-湿交替灌溉条件下水稻的部分生理特性变化 |
1.3 水氮耦合研究进展 |
1.3.1 水氮耦合对水稻产量的影响 |
1.3.2 水氮耦合对稻米品质的影响 |
1.3.3 水氮互作对氮肥吸收利用的影响 |
1.3.4 水氮耦合对氮代谢酶活性的影响 |
1.3.5 水氮互作对光合特性的影响 |
1.4 水稻旱种研究进展 |
1.4.1 水稻旱种的理论依据 |
1.4.2 水稻旱种研究进展 |
1.4.3 旱种水稻的产量及其构成 |
1.4.4 旱种水稻的稻米品质 |
1.4.5 旱种对物质生产的影响 |
1.4.5.1 旱种对分蘖的影响 |
1.4.5.2 旱种对叶面积的影响 |
1.4.5.3 旱种对地上部干重的影响 |
1.4.5.4 旱种对物质运转的影响 |
1.4.6 旱种水稻的生理特性 |
1.4.6.1 光合作用 |
1.4.6.2 根系活性 |
1.4.6.3 籽粒灌浆动态及其生理 |
1.4.7 旱种水稻存在的问题与对策 |
1.4.7.1 问题 |
1.4.7.2 对策 |
1.5 水分管理对温室气体排放的影响 |
1.6 本研究的依据、目的、意义和研究内容 |
1.6.1 本研究依据 |
1.6.2 本研究的目的和意义 |
1.6.3 本研究的主要内容 |
1.6.4 本研究的技术路线 |
参考文献 |
2 畦沟灌溉和轻干-湿交替灌溉对水稻产量与品质的影响 |
摘要 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 材料与试验地点 |
2.1.2 试验设计 |
2.1.3 取样与测定 |
2.1.3.1 茎蘖消长动态 |
2.1.3.2 干物重、叶面积和叶基角 |
2.1.3.3 透光率与粒叶比 |
2.1.3.4 过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、丙二醛 |
2.1.3.5 光合速率、根系活性、吲哚-3-乙酸和玉米素、玉米素核苷 |
2.1.3.6 考种与计产 |
2.1.3.7 稻米品质 |
2.1.3.8 稻米蛋白组分 |
2.1.3.9 淀粉谱黏滞特性 |
2.1.4 数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 产量及其构成因素 |
2.2.2 灌溉水利用效率 |
2.2.3 茎蘖消长动态 |
2.2.4 叶面积指数、叶基角和透光率 |
2.2.5 物质生产和粒叶比 |
2.2.6 剑叶抗氧化系统酶活性 |
2.2.7 根系氧化力及激素含量 |
2.2.8 稻米品质 |
2.2.8.1 加工品质和蒸煮品质 |
2.2.8.2 外观品质 |
2.2.8.3 蛋白质组分 |
2.2.8.4 淀粉RVA谱特性 |
2.3 讨论 |
2.3.1 不同灌溉方式对产量和品质的影响 |
2.3.2 不同灌溉方式影响水稻产量和品质形成的生理原因 |
参考文献 |
3 重干-湿交替灌溉对节水抗旱水稻品种产量和品质的影响 |
摘要 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 材料与试验地点 |
3.1.2 试验设计 |
3.1.3 取样与测定 |
3.1.3.1 丙二醛、超氧化物歧化酶 |
3.1.3.2 光合速率、根系氧化力和玉米素、玉米素核苷 |
3.1.3.3 蔗糖合酶和ADP葡糖糖焦磷酸化酶 |
3.1.3.4 干物重、考种与计产 |
3.1.3.5 稻米品质 |
3.1.3.6 淀粉谱黏滞特性 |
3.1.4 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 节水抗旱品种产量及其构成 |
3.2.2 稻米品质 |
3.2.3 节水抗旱品种部分生理基础 |
3.2.3.1 剑叶丙二醛和超氧化物歧化酶活性 |
3.2.3.2 光合速率与根系氧化力及根冠比 |
3.2.3.3 根系中Z+ZR和籽粒中蔗糖-淀粉关键酶活性 |
3.3 小结与讨论 |
3.3.1 节水抗旱品种产量及品质 |
3.3.2 节水抗旱水稻品种生理机制 |
参考文献 |
4 施氮量和灌溉方式相互作用对水稻产量、品质及其氮肥利用效率的影响 |
摘要 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 材料与栽培状况 |
4.1.2 处理设置 |
4.1.3 取样与测定 |
4.1.3.1 茎蘖动态 |
4.1.3.2 干物质、叶面积及氮测定 |
4.1.3.3 根系氧化力、硝酸还原酶、光合速率、激素和ATP酶 |
4.1.3.4 产量和产量构成因素 |
4.1.3.5 米质指标测定 |
4.1.3.6 米粉RVA谱特征 |
4.1.4 数据分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 处理效应的方差分析 |
4.2.2 水稻产量及其产量构成因素 |
4.2.3 水稻生长发育 |
4.2.3.1 最高分蘖数和成穗率 |
4.2.3.2 干物质积累 |
4.2.3.3 叶面积指数 |
4.2.3.4 氮肥利用效率 |
4.2.4 生理特性 |
4.2.5 稻米品质 |
4.3 小结与讨论 |
参考文献 |
5 覆盖旱种对移栽水稻产量与品质的影响 |
摘要 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 材料与试验地点 |
5.1.2 试验设计 |
5.1.3 取样与测定 |
5.1.3.1 土壤温度和冠层温度 |
5.1.3.2 根系氧化力和光合特性 |
5.1.3.3 籽粒中蔗糖-淀粉代谢的关键酶活性 |
5.1.3.4 考种计产与米质测定 |
5.1.3.5 淀粉谱黏滞特性 |
5.1.4 数据分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 水稻的产量及其构成因素 |
5.2.2 稻米品质 |
5.2.3 水分利用效率 |
5.2.4 部分生理性状 |
5.2.4.1 根干重和根系氧化力 |
5.2.4.2 叶片光合特性 |
5.2.4.3 籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性 |
5.2.5 土壤和冠层温度 |
5.3 讨论 |
5.3.1 关于覆盖旱种对水稻产量的影响 |
5.3.2 关于覆盖旱种对稻米品质的影响 |
5.3.3 关于覆盖旱种方式影响水稻产量和米质的生理原因 |
参考文献 |
6 覆盖旱种条件下水稻籽粒中脱落酸和乙烯的变化及其与籽粒灌浆的关系 |
摘要 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 试验地点与材料 |
6.1.2 试验设计 |
6.1.3 取样与测定 |
6.1.3.1 籽粒灌浆动态 |
6.1.3.2 籽粒中ACC和乙烯测定 |
6.1.3.3 化学物质处理 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 产量及其产量构成因素 |
6.2.2 水稻籽粒灌浆动态 |
6.2.3 水分利用效率 |
6.2.4 籽粒中ABA和乙烯含量 |
6.2.5 化学调控物质处理 |
6.3 讨论 |
参考文献 |
7 直播覆草旱种对水稻产量与品质的影响 |
摘要 |
7.1 材料与方法 |
7.1.1 材料与播种方法 |
7.1.2 处理设置 |
7.1.3 取样与测定 |
7.1.3.1 过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和丙二醛 |
7.1.3.2 光合速率、根系氧化力、生长素及玉米素+玉米素核苷 |
7.1.3.3 考种与计产 |
7.1.3.4 稻米品质 |
7.1.3.5 稻米蛋白组分 |
7.1.3.6 淀粉谱黏滞特性 |
7.1.4 数据分析 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 产量及其构成因素 |
7.2.2 稻米品质 |
7.2.2.1 加工品质、外观品质、蒸煮品质和营养品质 |
7.2.2.2 稻米淀粉RVA谱特征值 |
7.2.3 生理性状 |
7.2.3.1 剑叶膜质过氧化酶和光合速率 |
7.2.3.2 根干重、根系氧化力和根系中IAA、Z+ZR含量 |
7.3 讨论 |
参考文献 |
8 直播旱种与秸秆还田方式对水稻产量和品质的影响 |
摘要 |
8.1 材料与方法 |
8.1.1 材料与播种方法 |
8.1.2 处理设置 |
8.1.3 取样测定 |
8.1.3.1 根系氧化力、剑叶光合速率和籽粒中Q酶活性 |
8.1.3.2 考种、计产 |
8.1.3.3 稻米品质 |
8.1.3.4 淀粉谱粘滞特性 |
8.1.4 数据分析 |
8.2 结果与分析 |
8.2.1 产量及产量构成因素 |
8.2.2 稻米品质 |
8.2.3 剑叶光合速率、根系氧化力和籽粒中Q酶活性 |
8.3 小结与讨论 |
参考文献 |
9 直播旱种与秸秆还田方式对水稻温室气体排放的影响 |
摘要 |
9.1 材料与方法 |
9.1.1 材料与播种方法 |
9.1.2 处理设置 |
9.1.3 气样采集与分析 |
9.1.4 考种与计产 |
9.2 结果与分析 |
9.3 讨论 |
参考文献 |
10 总结与讨论 |
摘要 |
10.1 主要结论 |
10.1.1 畦沟灌溉和轻干-湿交替灌溉对水稻群体质量、产量与品质的影响 |
10.1.2 重干-湿交替灌溉对节水抗旱水稻品种产量和品质的影响 |
10.1.3 施氮量和灌溉方式相互作用对水稻产量、品质及其氮肥利用效率的影响 |
10.1.4 覆盖旱种对移栽水稻产量与品质的影响 |
10.1.5 覆盖旱种条件下水稻籽粒中脱落酸和乙烯的变化及其与籽粒灌浆的关系 |
10.1.6 直播旱种与秸秆还田方式对水稻产量和品质的影响 |
10.1.7 直播旱种与秸秆还田方式对直播稻温室气体排放的影响 |
10.2 本研究的创新点 |
10.2.1 阐明了在不同节水灌溉方式下产量和品质形成特点 |
10.2.2 明确了覆草旱种、畦沟灌溉和轻干-湿交替灌溉条件下产量提高、品质改善的生理基础 |
10.2.3 明确了覆草旱种条件下ABA和乙烯的相互作用及其对籽粒灌浆的调控机制 |
10.3 讨论 |
10.3.1 节水灌溉对水稻产量和品质的影响及其生理机制 |
10.3.2 ABA和乙烯对籽粒灌浆的调控及其机理 |
10.4 本研究存在问题 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文情况 |
致谢 |
四、两优培九结实期植株体内细胞分裂素与叶片衰老的关系(论文参考文献)
- [1]穗粒肥用量对不同穗型水稻品种产量的影响及其机理[D]. 黄健. 扬州大学, 2021
- [2]氮肥运筹对大穗型水稻颖花分化、籽粒灌浆和产量的影响及机理[D]. 付鹏浩. 华中农业大学, 2020
- [3]中期氮肥调控对优良食味粳稻产量和品质的效应及其机理[D]. 胡群. 扬州大学, 2020
- [4]极重穗相关基因EHP1R的筛选及功能验证[D]. 孟宏宇. 浙江师范大学, 2019(02)
- [5]超级杂交稻两优培九的广适性分析[J]. 吕川根,李霞,宗寿余,邹江石. 中国水稻科学, 2019(03)
- [6]减氮背景下超高产水稻品种产量和氮肥利用效率的农学与生理研究[D]. 黄礼英. 华中农业大学, 2018
- [7]杂草稻(Oryza sativa L. f. spontanea)早熟时间进程的生理及分子机制研究[D]. 赵灿. 南京农业大学, 2018(04)
- [8]水稻早衰突变体(psf)叶片衰老形成与衰老速率调控的生理机制研究[D]. 王复标. 浙江大学, 2017(07)
- [9]高温与干旱对水稻产量和品质的影响及其生理机制[D]. 段骅. 扬州大学, 2013(04)
- [10]水稻高产优质节水灌溉技术及其生理基础[D]. 张自常. 扬州大学, 2012(07)