科研产出
长期施肥下水稻根际和非根际土壤微生物碳源利用特征
《环境科学 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：以红壤丘陵区典型稻田长期定位施肥试验土壤为研究对象,选取不施肥(CK)、化肥(NPK)、秸秆还田+化肥(NPKS)、30%有机肥+化肥(LOM)和60%有机肥+化肥(HOM)这5种处理,研究长期不同施肥条件下水稻根际和非根际土壤微生物碳源利用特征.基于~(18)O-H_2O示踪的结果表明,土壤微生物量碳(MBC)和微生物生长速率(CGrowth)均以HOM处理最高,CK处理最低.根际土中,土壤微生物基础呼吸速率以HOM最高,CK和NPK最低;微生物碳源利用效率(CUE)以NPK最高,LOM和HOM最低.非根际土中,不同施肥处理的基础呼吸速率和CUE均无显著差异. MicroResp~(TM)结果显示,非根际土中微生物对外源碳源代谢能力高于根际土.施用有机物料(秸秆或有机肥)均能提高微生物对羧酸类、氨基酸、碳水化合物的代谢速率,且土壤微生物利用羧酸类碳源的活性最高,其次为氨基酸类和碳水化合物类碳源,对复杂化合物的代谢速率较低. RDA分析表明,微生物对不同碳源代谢情况的聚类总体以根际土与非根际土分开,CK与施肥处理分开,且NPK与NPKS相对聚集,LOM与HOM相对聚集,NPK、NPKS与LOM、HOM分开,即不同施肥处理显著改变土壤微生物对外源碳源代谢特征.结果表明,施肥未改变微生物CUE和基础呼吸速率,但有外源碳源输入(如根系分泌物)的情况下,施用有机物料增加基础呼吸、降低CUE.
关键词： 长期施肥 水稻土 土壤微生物 碳源利用效率(CUE) MicroResp~(TM)
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γ射线诱变籼稻保持系T98B突变体的鉴定与农艺性状分析
《激光生物学报 》 2019 CSCD
摘要：辐射诱变是农作物种质创新的重要手段.本研究以杂交稻骨干亲本T98B为研究对象,以300 Gy剂量的60Co-γ射线对其成熟种子进行处理,从辐射后代中鉴定出农艺性状变异材料,划分了变异类群,分析了各类型突变频率,为遗传改良奠定了材料基础.结果显示,经γ射线处理后的M1和M2种子的发芽率受到了显著抑制,分别比对照T98B降低了22. 35%和14. 67%;从M2群体中初步筛选出了207个变异单株;经M3~M5的遗传稳定性测试后最终获得了168份可稳定遗传的突变体,总突变频率达到了0. 673%.按照变异部位将突变体划分成叶变异、茎/蘖变异和穗粒/花变异等3种类群,各类群分别含有34份、37份和97份突变体,占比20. 24%、20. 02%和57. 74%;育性、叶色和株高等性状的突变频率较高,分别达到了0. 212%,0. 092%和0. 088%.此外,本文简要描述了各类群的表型变异特点.结果表明,利用γ射线诱变能产生丰富的农艺性状突变体,本研究为水稻遗传改良提供新的种质资源奠定了基础.
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稻田恶性杂草千金子的抗药性研究进展
《农药学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：千金子为稻田恶性杂草,随着稻田免耕、直播技术的发展,千金子在稻田迅速蔓延,已成为稻田危害最严重的杂草之一,影响水稻产量和现代水稻轻型栽培技术的推广。随着稻田化学除草剂的常年使用,千金子对氰氟草酯等多种除草剂已产生抗药性。有研究表明,千金子对氰氟草酯产生的较高抗性与其靶标基因2027号和1999号位点突变有关。此外,千金子对除草剂代谢分解速率的快慢与其产生抗药性的程度也有着密切的关联。另有报道证实,谷胱甘肽S-转移酶活性的增强提高了千金子对除草剂的代谢。本文综述了国内外稻田千金子的抗药性现状和抗性的产生机制,简述了稻田千金子抗药性研究的重要性,并提出了抗性千金子治理策略,以期为抗性千金子的防治提供参考。
关键词： 稻田 千金子 抗性现状 抗性机制 抗性治理 研究进展
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水稻裂颖突变体sh1的鉴定及基因定位
《中国水稻科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]本研究旨在定位和克隆水稻裂颖基因,为解析水稻裂颖性的遗传机制提供依据.[方法]从籼稻品种湘早籼6号突变体库中筛选出一个裂颖突变体(split husk 1, sh1),观察突变体的花器官和浆片形态,利用突变体与02428的F2群体定位目标基因,进一步通过定量PCR分析相关基因的表达情况.[结果]sh1突变体的颖花形态与野生型基本一致,能正常开花,但不能正常闭颖,裂颖的主要原因是浆片不能在开颖后正常萎蔫.sh1突变体的有效穗数增加,但结实率和千粒重显著下降;遗传分析表明,sh1的裂颖表型受一对隐性核基因控制.将SH1基因定位在ID19827与ID19884两个InDel标记之间,物理距离约为110 kb.定位区间测序发现,突变体中丙二烯氧化合酶编码基因OsAOS1发生单碱基突变,导致氨基酸发生改变;SH1基因的突变显著降低了花器官中的茉莉酸含量,进而影响了茉莉酸合成及信号转导相关基因的表达.[结论]SH1基因通过影响茉莉酸的合成和信号转导调控水稻闭颖,Os AOS1可能是SH1基因的候选基因.
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不同基因型水稻苗期抗氧化系统对低温胁迫的响应
《植物科学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：以2个籼型水稻(Oryza sativa L. subsp. indica Kato)和2个粳型水稻(O. sativa L. subsp. japonica Kato)品种为材料,比较其幼苗经低温胁迫和恢复生长后的活性氧(ROS)代谢、抗氧化酶活性、抗氧化剂含量和渗透调节物质的变化。结果显示,经低温胁迫后,4个水稻品种的H_2O_2含量均显著升高;抗氧化酶系统中的5种酶活性均有不同程度升高,且超氧化物歧化酶(SOD)的活性增加显著,而谷胱甘肽还原酶(GR)的活性增加不显著。抗氧化剂还原型谷胱甘肽(GSH)和还原型抗坏血酸(AsA)在‘明恢86’中显著增加。渗透调节物质脯氨酸的含量在‘黔恢1385’和‘日本晴’中变化不显著;可溶性糖含量在‘明恢86’中变化不显著。经过7 d恢复生长后,4个水稻品种的上述各生理指标均不同程度恢复到处理前的水平。研究结果表明,抗氧化酶活性的升高有效降低了ROS的水平,缓解了低温冷害对细胞膜的伤害。低温胁迫时细胞内维持了较高的可溶性糖含量,提高了胞内水势,减少因细胞失水而对植物造成的伤害。
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籼型杂种雄性不育水稻9814HS-1的育性与遗传分析
《科学通报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：杂种雄性不育系是培育多系法杂交稻理想的遗传工具;杂种雄性不育性一般发生在水稻种间或亚种间,而鲜见于亚种内的品种间.本文报道了一份籼籼交杂种雄性不育系9814HS-1.田间观察结果显示, 9814HS-1在长沙10月初起或三亚3月中旬前抽穗则花粉彻底败育,结实率为0.00%,而同期抽穗的双亲T98B和M114B的育性正常.分子标记分析发现T98B和M114B的籼稻基因型频率分别达到了0.94和1.00;进一步分析注意到,它们与8个籼稻品种杂交的F_1株系结实全部正常,结实率达到了80.35%～91.87%,而与4个粳稻品种的杂交后代均高度不育,表明9814HS-1的双亲都具有籼稻属性.测恢试验发现, 9814HS-1的育性能被所测验的6个籼稻品种全部恢复(结实率达到了85.24%～93.21%),表明9814HS-1具有"三交种"育种利用潜力.遗传分析显示, T98B和M114B的正反交F_2和BC_1F_1群体中不育株与可育株的理论分离比都为1:3,推断9814HS-1的育性受两个非等位的杂合态核基因互作所控制.籼型杂种雄性不育系9814HS-1的发现为重新认识水稻生殖障碍提供了启示,对于建立杂种优势利用新途径具有重要意义.
关键词： 水稻 杂种雄性不育系 杂种优势利用 多系法杂交稻 9814HS-1
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油-稻免耕直播栽培技术及其经济效益分析
《湖南农业科学 》 2019
摘要：近年来,油—稻免耕直播栽培技术以其节本高效等优势得以迅速推广.对油—稻免耕直播栽培技术的详细操作流程、产量及经济效益进行了实地调查及分析.结果表明:油—稻免耕直播的油菜产量较油—稻旋耕直播仅减少3.8%,但水稻产量增加5.6%,且较冬闲—稻免耕直播增加13.7%;油—稻免耕直播的总成本较油—稻旋耕直播减少12.0%,净收益增加18.3%;油—稻免耕直播、油—稻旋耕直播的净收益较冬闲—稻免耕直播分别增加58.1% 和33.6%.表明冬种油菜可有效增加稻田系统的农民收入,且油—稻免耕直播可作为今后重点推广的一种水旱轮作节本增效模式.
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不同土壤耕作模式对双季稻区水稻植株养分积累与转运的影响
《南京农业大学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]本文旨在明确双季稻区不同土壤耕作模式对水稻植株干物质和养分积累与分配的影响。[方法]采用紫云英-双季稻种植模式结合不同土壤耕作模式大田定位试验,以双季水稻旋耕+秸秆不还田为对照(RTO),应用常规分析方法开展了双季水稻翻耕+秸秆还田(CT)、双季水稻旋耕+秸秆还田(RT)、双季水稻免耕+秸秆还田(NT)处理对双季水稻植株各器官干物质和氮、磷、钾积累与分配影响的研究。[结果]早稻和晚稻成熟期,RT和CT处理均有利于增加水稻植株茎、叶、穗和地上部干物质积累量及茎叶干物质转运量; CT、RT和NT处理植株茎叶物质转运率和物质贡献率均高于RTO处理; NT处理抽穗后物质同化贡献率均为最高,均高于CT、RT和RTO处理。早稻和晚稻成熟期,RT处理水稻植株茎的氮素积累量均显著高于CT、NT和RTO处理,CT、RT和NT处理植株穗和地上部的氮素积累量均显著高于RTO处理。CT和RT处理植株茎和叶的磷素积累量均显著高于NT和RTO处理; CT、RT和NT处理植株穗和地上部的磷素积累量均显著高于RTO处理。CT和RT处理植株茎和地上部的钾素积累量均显著高于RTO处理; CT处理植株叶和穗的钾素积累量均显著高于RTO处理。[结论]秸秆还田措施促进了水稻植株各器官干物质积累和转运;其中以土壤翻耕、旋耕结合秸秆还田措施有利于水稻植株群体养分的积累与转运。
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稻田不同种植模式对土壤养分表观平衡和氮素生产效率的影响
《应用生态学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：通过在湖南长沙双季稻田开展的冬闲-双季稻(CK)、黑麦草-双季稻(Ry-R-R)、紫云英-双季稻(Mv-R-R)和油菜-双季稻(Ra-R-R)4个种植模式的长期定位试验,分析不同种植模式对土壤养分含量、水稻产量、氮素生产效率和土壤养分表观平衡的影响.结果表明:Ry-R-R、Mv-R-R和Ra-R-R的土壤全氮和碱解氮含量显著高于CK,而土壤速效钾含量显著低于CK.与CK相比,Ry-R-R、Mv-R-R和Ra-R-R的晚稻氮肥偏生产力显著提升.Ry-R-R、Mv-R-R和Ra-R-R晚稻穗部的氮积累量显著高于CK;Ry-R-R、Mv-R-R和Ra-R-R茎叶的氮积累量均高于CK.Ry-R-R、Mv-R-R的水稻产量显著高于CK;水稻产量与土壤氮含量呈显著正相关.Ry-R-R、Mv-R-R的氮、磷盈余量显著高于CK;Ry-R-R、Ra-R-R的钾素盈余量显著高于CK.冬作物-双季稻模式提高了土壤养分含量和氮素生产效率,改善了土壤缺钾的状况,有利于维持稻田养分平衡,但土壤氮素盈余较多,还需减少氮肥的过量施用.
关键词： 冬季作物 水稻 种植模式 氮素生产效率 养分表观平衡
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