科研产出
溶解氧浓度对水稻分蘖期根系生长及氮素利用特性的影响
《中国农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究特定溶解氧浓度对水稻分蘖期根系生长及全生育期氮素吸收利用的影响,以期为水稻氧营养研究及高产栽培提供理论依据。[方法]试验于2016年在中国水稻研究所网室进行。供试水稻品种为中浙优1号（水稻）、IR45765-3B （深水稻）和中旱221 （旱稻）,用国际水稻所营养液配方进行培养。试验设置5个溶解氧浓度处理,分别为全生育期溶解氧浓度1 mg·L-1（T1）、3 mg·L-1（T2）、5.5 mg·L-1（T3）和7.5 mg·L-1（T4）,以自然生长处理作对照（CK）,溶解氧浓度由在线测试控制系统自动控制（昆腾Q45D,美国）,并实时用便携式溶氧仪进行校对（YSI 550A,美国）。[结果]（1）水稻分蘖期,随溶解氧浓度上升,全浓度营养液中总氮含量下降速率减小,铵盐含量下降速率增加;硝酸盐含量在T1处理下最低,T4处理下最高;亚硝酸盐在全浓度营养液中含量极低且不稳定。（2）与CK相比,3个水稻品种在T2处理下根系活力均有所提高,T4处理根系活力显著低于CK。最大根长随溶解氧浓度上升而提高,T1和T4处理降低水稻根系总根长、总表面积、根体积和根干重;T2处理下,中浙优1号和IR45765-3B的根系形态指标和干重均高于CK。（3） 3个水稻品种拔节期植株含氮率随溶解氧浓度提高逐渐下降,齐穗期和完熟期随溶解氧浓度提高逐渐上升。相较于CK,T2处理提高了3个水稻品种全生育期氮素积累量;T3和T4处理降低了水稻氮素吸收,但提高了齐穗期至完熟期生长阶段的氮积累量吸收比例。在完熟期,3个水稻品种氮素积累量,T2处理较CK增加2.3%-7.3%,T1、T3和T4处理较CK分别下降0.7%—3.6%、3.6%—8.5%和15.0%—27.1%。（4） 3个水稻品种不同处理间干物质量和产量表现一致,均为T2> CK>T1>T3>T4。3个水稻品种氮素干物质生产效率均以T1处理表现最高;与CK相比,T2处理提高了3个水稻品种的收获指数和氮收获指数,T1、T3和T4均低于CK;T1处理下,中浙优1号和IR45765-3B氮素籽粒生产效率均显著低于CK,中旱221无显著差异。[结论]适度增氧可促进水稻根系形态建成,增加植株干物质量和氮素积累,提高水稻氮素利用效率和籽粒产量;低氧和高氧胁迫均会抑制不同生态型水稻品种根系活性,降低水稻植株氮素吸收,且旱稻对氧胁迫的耐逆性强于水稻和深水稻。
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水稻水培抗倒伏相关性状的QTL分析
《核农学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：为研究水稻抗倒伏相关性状的遗传机制,以典型的籼粳交(窄叶青8号/京系17)的F1花培加倍单倍体分离群体为材料,通过水培法在齐穗期考查了与水稻抗倒伏相关的根基粗、总根数、最大根长、根干物重和根冠比等地下部根系性状及分蘖数、株高、株周长、单蘖直茎和地上部干物重等地上部性状。利用该群体的分子连锁图谱进行QTL区间作图分析,除分蘖数、地上部干物重外,其它8个性状共检测到13个相关的QTL。其中与根基粗、根冠比、株周长、单蘖直茎相关的QTL各1个,分别位于第8、第1、第7和第8染色体上。与总根数、最大根长、根干物重相关的QTL各2个,分别位于第1和第2、第1和第6、第1和第12染色体上。与株高相关的QTL共3个,分别位于第1、第4和第8染色体上。相关分析表明,各根系性状相互之间存在着极显著正相关;除根冠比外,其它根系性状与地上部分蘖数、株高、株周长、单蘖直径和地上部干物重之间也存在显著或极显著正相关。多元回归分析表明,除分蘖数外,地下部根系性状与其它地上部性状存在着显著线性效应。本研究为深入理解水稻抗倒伏因子的遗传基础及制定抗倒伏性育种策略等提供了理论依据。
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