水稻的最新研究动态

水稻的研究动态

一、水稻研究的最新进展

1. 水稻开花结实期根、叶界面排放的氮氧化物90%以上是N2O，且叶际N2O 排放受根际N2O 控制。光氮控制条件下随着日间光强增加，水稻根、叶界面N2O排放随之增加，水稻叶际是同期N2O的重要排放源。弱光控试验条件下与绿光比，相同光强的红、蓝光有抑制水稻叶际N2O及促进根际N2O排放作用。水稻开花结实期根、叶界面均有NO净排放作用，随着日间光强增加，水稻根际NO排放持续上升，叶际NO 排放呈单峰曲线变化，日间强光有显著抑制叶际NO及促进根际NO排放作用。适度增加红、蓝光比例并依据供氮水平同步调节光强，可有效抑制水稻根、叶界面氮氧化物排放（徐胜光等，2016，光照对开花结实期水稻根叶氮氧化物排放的影响）。

2. 在水稻抽穗扬花期遇到高温胁迫，对水稻的花粉粒直径、花粉活力、结实率、花药开裂率和花药开裂度均会产生不同程度的影响。热敏感品种协青早B 在高温胁迫下的花粉活力、花药开裂率和花药开裂孔长度均有不同程度地下降，且差异均达极显著水平，而耐热品种钱江3 号B 的下降差异均未达显著水平。高温均可不同程度地降低2 个品种的结实率，而且在抽穗开花第3 天受热害对结实的危害程度最大。在耐高温水稻资源的选育上，通过田间选择花药开裂率高、花药开裂孔长的材料，有可能选择到耐热性较好的材料（黄福灯等，2016，花期高温对水稻花器官性状和结实的影响）。

3. 水分是作物生长发育的重要限制因子，对作物产量及品质有着重要影响。随着水资源的日益贫乏和北方旱灾的日趋严重，对水稻节水灌溉技术的研究显得愈来愈重要。水稻拔节孕穗期土壤水分胁迫显著影响水稻的冠气温度差，水分胁迫越重，冠气温度差绝对值越小。水稻冠气温度差绝对值与每穗实粒数、千粒重、结实率、产量、糙米率、精米率、整精米率、碎米率、食味值均呈显著正相关，与秕粒数呈显著负相关。冠气温度差在诊断土壤和稻株水分盈缺状况方面具有较高的可靠性，可作为农田旱情分析和评估的指标，进而为运用遥感技术指导水稻大面积生产、科学灌溉提供理论依据（高继平等，2016，水分胁迫下水稻拔节孕穗期冠气温度差与产量及品质的关系）。

二、水稻的根系研究情况

1. 绍兴市农业科学研究院

   水培10 d 后，进行不同浓度的土霉素处理。含土霉素的营养液采用称取不同量的土霉素直接溶于营养液的方式配置，试验中共设置10 个土霉素浓度梯度，将水稻幼苗移至含有不同浓度土霉素的全营养液的塑料桶中，每桶种10 穴，每穴3 株。每处理重复4 次。研究不同污染水平土霉素对苗期水稻根系生长、根系活力、叶片叶绿素含量和氧化酶活性等的影响。

2. 西北农林科技大学农学院

   以4个耐潜等级的8个水稻品种为实验材料，在水稻栽培环境模拟系统中连续栽植3年，水稻返青-分蘖盛期，每15天取6株，用水流冲洗水稻根部，观测根系长度和数量。分三段切割，分段观测根系分布特征。每个水稻品种选取6株定点观测株高、分蘖数等；9月下旬，将稻穗带回实验室风干考种。考种指标包括：千粒重、穗长、实粒数、着粒数等。

3. 中国科学院亚热带农业生态研究所

   取3.5 kg 风干物理化学性质已知的土壤与分析纯肥料均匀混合，装入PVC 种植盆中，在盆中栽培水稻。在水稻插秧后第20 天，进行落干和淹水处理。落干处理即把水稻种植盆内的表面自由水抽出，使其自然落干；淹水处理，即继续保持水稻淹水3 cm。每个处理重复3 次。处理后第2 天进行破坏性土壤样品采集。

三、水稻的根系研究展望

1. 水稻通过根系吸收与硝化、反硝化过程竞争利用有效氮，减少氮氧化物的生成。作物根系分泌物为微生物提供碳源和能源，有利于生物反硝化而促进根际氮氧化物生成。所以，研究水稻根系，对于氮氧化物的排放、光合产物的代谢等具有重要作用。

2. 温室效应导致全球变暖，高温已成为危害水稻生殖生长的重要因素。在高温的影响下，不仅会危害生殖器官的生长，而且对于整个植株都会产生一定的作用。根系作为养分与水分吸收的重要器官，对于根系的研究也极为重要。

3. 不同土壤水分条件对于水稻品种产量及品质的具有重要影响，而水分的直接吸收器官——根，其对水分的吸收、养分的吸收与转运，是影响水稻植株、产量、品质的关键因素,研究根系对于不同水分条件的响应，具有十分重要的意义。

四、根系研究方法概述

1. 传统根系研究方法

   传统的根系研究方法，大多采用挖掘法、钻土芯、网袋法、分根移位法等，将根系分离出来，通过洗根、扫描的方式进行根系信息的收集。传统方法虽然简单易行、直观性强、，但是取样后期需要做的工作较多，如洗根等，且在取样过程中，会因为人工、机械等因素导致根系的损失，降低了实际测量的精度和可靠性，使同一生长作物的全程连续观测无法实现，在一定程度上限制了根系研究的进行。

2. 根系监测系统的优势

   根系原位监测系统，是一种破坏性较小、定点原位野外观察细根生长动态状况的方法。利用微根管方法可以在多个时段对根系进行原位重复观测，克服了仅依靠对根系进行物理取样所带来的诸多缺陷。其最大优点是对根系的观测研究是非破坏性的，在不影响根系生长过程的前提下，长期监测某个根系片断或单个根系生长发育的变化趋势；实时追踪记录同一根系的生长、死亡动态和物候等特征，而且省时、省工、省力。

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