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    1. 水稻稻瘟病抗性基因挖掘与利用研究进展
    杨婕, 杨长登, 曾宇翔, 侯雨萱, 陈天晓, 梁燕
    中国水稻科学    2024, 38 (6): 591-603.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.230911
    摘要1003)   HTML72)    PDF (430KB)(1759)    收藏

    稻瘟病是一种由子囊菌(Magnaporthe oryzae)引起的病害,严重危害水稻的产量和品质。培育和种植抗病品种是控制稻瘟病最经济有效的措施。抗性基因的挖掘与利用是培育抗病品种的基础和关键。本文针对这个科学问题,总结了目前主流的稻瘟病抗性基因的挖掘技术,对已克隆的稻瘟病抗性基因及其应用现状进行梳理和分析;并对稻瘟病抗性基因挖掘利用以及未来发展方向进行展望。

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    2. 再生稻稻米品质研究进展
    肖无为, 朱辰光, 王飞, 熊栋梁, 黄见良, 彭少兵, 崔克辉
    中国水稻科学    2025, 39 (1): 33-46.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2025.240412
    摘要766)   HTML14)    PDF (1363KB)(1146)    收藏

    再生稻是一种绿色高效的种植模式,对提高水稻种植效益和保障我国粮食安全具有重要意义,具有广阔发展前景。再生稻头季和再生季生长环境以及栽培管理措施不同,导致头季和再生季稻米品质有显著差异,再生季稻米品质通常优于头季稻米。再生特性、环境温度、水肥管理等都可通过调控源库关系、灌浆过程、籽粒营养物质合成、淀粉粒物理化学特征等影响稻米品质形成。目前虽然已经从再生力和产量角度选育了一批适宜作再生稻种植的优质高产水稻品种,但提高再生稻头季和再生季稻米品质仍然是制约再生稻发展的一个重要因子。本文简要介绍了再生稻头季和再生季稻米品质特征及其差异,结合稻米品质形成的过程及影响因素,分析了影响再生稻稻米品质的因素及栽培调控措施,旨在为再生稻优质高产发展提供理论基础。

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    3. 水稻IDD基因家族的全基因组鉴定及综合分析
    钟智慧, 秦璐, 黎志力, 杨珍, 贺晓鹏, 蔡怡聪
    中国水稻科学    2024, 38 (6): 638-652.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.240101
    摘要764)   HTML27)    PDF (8036KB)(782)    收藏

    【目的】明确植物特异转录因子OsIDD基因家族成员特征特性,验证其表达模式,为深入研究水稻IDD基因家族生物学功能奠定基础。【方法】通过Pfam鉴定与明确水稻IDD家族成员,对其核酸与蛋白序列特征、蛋白结构、系统发育与共线性、启动子元件进行综合分析;通过RT-PCR技术验证OsIDD基因在各组织、不同激素处理及不同非生物胁迫下的表达模式。【结果】发现OsIDD家族具有15个成员,为3个亚家族,在染色体上呈不均匀分布,N端均具有核定位信号及高度保守的ID结构域。多重序列比对及motif分析表明其在各个类型中相对保守,与玉米IDD基因家族共线性分析表明两个物种间具有高度同源性。芯片及RT-PCR分析发现OsIDD主要在穗及发育胚乳中表达量较高,其启动子序列均包含激素/胁迫响应顺式元件。【结论】本研究对15个OsIDD成员进行了综合分析,OsIDD结构保守,与ZmIDD共线性强,主要在穗及发育胚乳组织中高表达,可能参与不同激素及多种非生物逆境胁迫响应过程。

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    4. 高光效水稻品种的叶片和冠层生理生态特征及其氮素调控机制研究进展
    叶苗, 毛雨欣, 张德海, 康钰莹, 袁榕, 张祖建
    中国水稻科学    2024, 38 (6): 617-626.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.230402
    摘要633)   HTML16)    PDF (2481KB)(719)    收藏

    提高水稻的光合效率被认为是进一步提高水稻产量的有效途径之一。然而,关于高光效水稻品种的生理生态特征还不清楚,无论是在单叶水平还是群体冠层水平上。本文综述了叶片Rubisco酶含量和活性、叶片含氮量、叶片形态解剖结构包括气孔性状、叶脉性状和叶肉解剖结构以及结构性物质与功能性物质之间的平衡对单叶光合作用的影响,冠层结构和冠层光氮匹配对群体冠层光合作用的影响及其受氮素调控的状况,总结了高光效水稻品种的叶片和冠层生理生态特征及其氮素调控效应。高光效水稻品种叶片Rubisco酶含量和氮含量高,气孔密度和孔径大,细胞间隙比例大,叶绿体覆盖率大,叶肉细胞和叶绿体面向细胞间隙的比表面积大,细胞壁薄,叶脉密度大,叶脉维管直径大,根系表面积大,根直径大,叶片挺、叶色深,冠层下部叶片多,冠层光氮匹配程度高等;增施氮肥可以增加叶片Rubisco酶含量和活性,提高叶肉层厚度,增加叶绿体覆盖率、叶肉细胞和叶绿体面向细胞间隙的比表面积,降低细胞壁厚度,提高叶绿素含量,减少细胞壁含量等,从而增强叶片光合作用,但是,过量施氮会降低氮肥利用效率,造成氨挥发、水体富营养化、N2O排放增加等一系列环境问题。

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    5. 江淮稻区不同类型粳稻品种外观及蒸煮食味品质特征比较
    姚姝, 陈涛, 赵春芳, 周丽慧, 赵凌, 梁文化, 赫磊, 路凯, 朱镇, 赵庆勇, 管菊, 王才林, 张亚东
    中国水稻科学    2024, 38 (6): 709-718.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.240310
    摘要583)   HTML21)    PDF (430KB)(734)    收藏

    【目的】研究江淮稻区大面积生产应用和新近育成的优质粳稻外观及食味相关的理化指标特征,以期为该稻区选择适宜品种种植和品种改良提供科学依据。【方法】以近年江淮稻区大面积推广应用的26个粳稻为材料,通过聚类和基因型分析鉴定,分为半糯型粳稻和普通粳稻两大类,比较不同类型粳稻品种外观和食味相关的理化指标,分析稻米各项理化指标与食味品质间的关系。【结果】1)在外观品质方面,两种类型粳稻品种间的垩白粒率、垩白度及透明度差异显著,半糯型粳稻的透明度显著低于普通粳稻。2)在淀粉理化特性方面,半糯型粳稻直链淀粉含量、胶稠度、热浆黏度、冷浆黏度和消减值要显著低于普通粳稻,而崩解值却显著高于普通粳稻。3)在米饭食味值指标方面,半糯型粳稻的米饭外观和普通粳稻无显著差异,但黏度、平衡度、食味值显著高于普通粳稻。4)相关分析表明,稻米外观品质中整精米长宽比,各项理化指标中直链淀粉含量、胶稠度和糊化温度,米饭食味值参数中的外观、硬度与米饭食味显著相关。【结论】两种不同类型粳稻品种外观和蒸煮食味品质差异显著,普通粳稻外观晶莹剔透,而半糯型粳稻外观相对浑浊。普通粳稻具有较高的直链淀粉含量和糊化温度,较低的胶稠度、崩解值和食味值。半糯型粳稻具有较低的直链淀粉含量和糊化温度,较高的胶稠度、崩解值和食味值。

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    6. 水稻对砷的吸收与转运机理及农艺阻控策略
    吴金水, 唐江英, 谭立, 过志强, 杨娟, 张鑫臻, 陈桂芳, 王建龙, 施婉菊
    中国水稻科学    2025, 39 (2): 143-155.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2025.240402
    摘要506)   HTML60)    PDF (1329KB)(881)    收藏

    近年来,土壤中的砷污染问题日益严重。砷不仅对水稻的产量和品质产生负面影响,还通过食物链进入人体,严重威胁人类健康。因此,减少水稻中砷的积累已成为保障粮食质量安全和促进水稻产业发展亟待解决的问题。深入研究水稻对砷的吸收、转运与积累机制,并积极探索减少砷累积的农艺栽培措施,是解决稻米砷超标的有效途径。本文概述了水稻根部对土壤中不同形态砷的吸收及其在水稻植株内的转运与积累的生理及分子机制。从水稻品种、土壤理化性质、土壤养分和微生物等方面阐述了影响水稻砷吸收和积累的因素,并从水分和养分管理两方面重点概述了栽培措施对减少水稻砷吸收和积累的调控作用及机理。结合现有研究成果,对未来水稻砷污染防治的研究方向进行了展望,旨在为减少水稻籽粒砷含量的研究提供参考。

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    7. 半矮秆基因sd1调控水稻重要农艺性状的研究进展
    张丰勇, 应晓平, 张健, 杨隆维, 应杰政
    中国水稻科学    2025, 39 (1): 24-32.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2025.231104
    摘要492)   HTML10)    PDF (1702KB)(776)    收藏

    半矮秆品种的培育和推广推动了水稻“绿色革命”。半矮秆基因sd1是参与赤霉素合成的关键基因。该位点的变异降低了株高,提高了收获指数,解决了在增施氮肥条件下高产与倒伏之间的矛盾。本文回顾了sd1基因的分离与功能解析,分析了sd1不同单体型间的重要农艺性状的差异,综述了sd1基因调控对包括生育期、株高、单株穗数、单株产量、抗倒伏、种子休眠和氮肥利用率等重要农艺性状的作用机理,讨论了sd1基因对水稻产量的影响和利用基因编辑技术创制sd1变异定向快速改良水稻品种,并对sd1基因的应用进行了展望。

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    8. 水稻DMP1DMP2DMP3基因突变体的创制及其单倍体诱导能力鉴定
    胡风越, 王健, 王春, 王克剑, 刘朝雷
    中国水稻科学    2025, 39 (1): 55-66.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2025.231112
    摘要454)   HTML8)    PDF (6305KB)(831)    PDF(mobile) (2521KB)(51)    收藏

    【目的】探究水稻DMP家族基因的单倍体诱导能力,为单倍体育种提供新的基因资源。【方法】筛选与ZmDMP基因高同源且在花粉中高表达的水稻DMP家族基因作为候选基因;利用CRISPR/Cas9多基因编辑技术,在籼粳杂交稻“春优84”中对筛选的DMP家族基因和单倍体诱导基因OsMTL创制单基因敲除以及多基因组合敲除突变体;对突变体进行形态学观察和花粉育性鉴定;调查统计转基因T0材料的结实率和单倍体诱导率。【结果】在水稻RAP-DB数据库中共检索到13个玉米单倍体诱导基因ZmDMP的同源基因。OsDMP1OsDMP2ZmDMP同源性最高,相似度分别为41.24% 和37.32%;OsDMP1OsDMP3在花药中表达量最高。因此,选择OsDMP1OsDMP2OsDMP3基因为候选基因。通过CRISPR/Cas9基因编辑技术创制了OsDMP1、OsDMP2、OsDMP3的单基因敲除和组合敲除突变体(osdmp1osdmp2osdmp3osdmp1-osdmp2osdmp1-osdmp3osdmp1-osdmp2-osdmp3),OsMTL单基因敲除突变体(osmtl),以及OsDMP1、OsDMP2、OsDMP3OsMTL基因的组合敲除突变体(osmtl-osdmp1osmtl-osdmp2、osmtl-osdmp3、osmtl-osdmp1-osdmp2osmtl-osdmp1-osdmp3osmtl- osdmp1-osdmp2-osdmp3)。表型考察发现,相比较野生型,所有突变体的植株形态和花粉育性均未发生显著变化,而仅在包含osmtl的单基因敲除和多基因组合敲除突变体中结实率发生显著下降。单倍体鉴定结果显示,OsDMP1、OsDMP2、OsDMP3OsMTL组合突变的单倍体诱导效率分别为0.4% ± 0.6%、2.6% ± 2.8%、1.4% ± 0.6%、1.5% ±1.3%、2.1% ± 2.4%、2.2% ± 0.6%,与osmtl突变体(1.5% ± 0.5%)无显著差异。然而,当OsDMP家族基因单个突变或多个组合突变时均无单倍体产生。【结论】本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功创制了水稻OsDMP1OsDMP2OsDMP3OsMTL单基因和多基因组合敲除突变体,发现了OsDMP1OsDMP2OsDMP3均无独立单倍体诱导能力,也不能提升OsMTL基因的单倍体诱导效率。本研究促进了对水稻中OsDMP同源基因的了解,为后续单倍体诱导基因研究提供参考。

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    9. 水稻孕穗期耐冷调控的分子及生理机制研究进展
    随晶晶, 赵桂龙, 金欣, 卜庆云, 唐佳琦
    中国水稻科学    2025, 39 (1): 1-10.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2025.231208
    摘要435)   HTML17)    PDF (830KB)(837)    收藏

    水稻孕穗期低温胁迫会破坏生殖器官功能,使花药发育受损、花粉育性降低,最终导致水稻结实率下降、产量降低。部分生长调节物质,如可溶性糖、活性氧、植物内源激素(脱落酸和赤霉素)的含量都与水稻孕穗期耐冷性密切相关。本文系统总结了水稻孕穗期低温胁迫对水稻花药发育的影响,生长调节物质的变化,以及水稻孕穗期耐冷QTL和克隆的孕穗期耐冷基因的功能解析,以期为水稻孕穗期耐冷品种育种改良和材料创制提供理论指导。

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    10. 水稻中胚轴研究进展
    任宁宁, 孙永建, 申聪聪, 朱双兵, 李慧菊, 张志远, 陈凯
    中国水稻科学    2025, 39 (1): 11-23.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2025.240504
    摘要432)   HTML12)    PDF (1979KB)(1449)    收藏

    水稻作为全球最重要的粮食作物之一,其生长发育特性对农业生产具有重要影响。水稻的中胚轴(Mesocotyl)是连接种子与幼苗的关键部分,在种子破土出苗过程中发挥着重要作用,其伸长性状在水稻直播栽培中尤为重要。中胚轴的伸长性能直接影响水稻的出苗率、出苗速度及幼苗的抗逆性,是水稻育种和栽培管理中的关键环节。随着现代农业技术的发展,特别是水稻直播技术的兴起,对水稻中胚轴的研究显得尤为迫切和重要。本文从影响中胚轴发育的细胞形态、环境因素、生理因素、中胚轴相关QTL位点和基因挖掘研究进展以及在育种方面的应用进行了阐述,以期为水稻中胚轴的利用和未来育种方向提供理论依据和新思路。

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    11. 基于低空无人机遥感的水稻产量估测方法研究进展
    冯向前, 王爱冬, 洪卫源, 李子秋, 覃金华, 詹丽钏, 陈里鹏, 张运波, 王丹英, 陈松
    中国水稻科学    2024, 38 (6): 604-616.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.240103
    摘要422)   HTML24)    PDF (993KB)(1264)    收藏

    水稻作为主要的粮食作物之一,其产量估测对国家政策宏观调控、地方农情实时指导以及优良品种的定向培育都起着至关重要的作用。随着作物学科及其交叉学科的不断进步,估产的方法和模式也逐渐多样化。同时,随着遥感技术的发展,尤其是低空无人机的出现及其应用的普及,水稻智能遥感估产方法不断创新,估测精度不断提升,但针对基于无人机遥感的智能稻作产量估测缺乏系统和科学的归纳总结。鉴于此,本文在梳理目前主流水稻估产方法及其优缺点的基础上,聚焦探讨低空智能遥感技术在水稻产量估测中的应用及未来发展方向。围绕当前利用低空遥感技术获取的主要特征信息,探讨实现智能遥感水稻估产的模型开发。此外,还探讨了智能遥感技术在水稻产量估测中面临的挑战和问题,旨在深化并完善对低空遥感水稻的产量估测方法的理解,进而为水稻产量智能估计提供系统全面的参考和指导。

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    12. 水稻香味物质的研究进展
    张来桐, 杨乐, 刘洪, 赵学明, 程涛, 徐振江
    中国水稻科学    2025, 39 (2): 171-186.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2025.240301
    摘要398)   HTML25)    PDF (1042KB)(1937)    收藏

    水稻独特的香味被认为是一个优良性状。因此,香稻在市场中有很高的经济价值,且深受消费者喜爱。香味的产生与BADH2基因的突变有关,该基因突变后会产生一个隐性的等位基因,导致甜菜碱醛脱氢酶失活,进而引起2-乙酰基-1-吡咯啉(2-AP)的前体物质增加,最终促使2-AP不断积累并产生香味。然而,水稻香味产生的遗传背景以及香味物质形成的生理和生化机制尚未完全阐明。本文总结了目前已知的香味基因的遗传背景、基因功能以及香味物质的合成途径,同时对近年来香稻育种的研究现状以及香稻在不同环境条件和栽培技术下的响应进行了全面梳理和总结,旨在为香稻新品种的创制提供科学参考。

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    13. 5460个三系杂交稻品种的不育系细胞质来源分析
    李伟, 徐霞, 边莹, 张晓波, 范炯炯, 程本义, 杨仕华, 吴建利, 魏鑫, 曾波, 龚俊义
    中国水稻科学    2024, 38 (6): 653-664.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.231214
    摘要382)   HTML16)    PDF (2143KB)(1203)    收藏

    【目的】三系杂交稻育种的50年,也是三系不育系不断创新的50年。厘清三系杂交稻不育系的胞质类型及其主要衍化途径,对于快速确立恢保关系,准确溯源水稻不育系系谱,促进水稻杂种优势的有效利用具有重要作用。【方法】数据来自1974-2023年通过国家和省级审定的三系杂交水稻及其系谱资料。对50年来通过国家或省级审定的三系杂交稻不育胞质进行了系谱梳理,并对主要不育细胞质类型在杂交稻育种中的利用进行了分析。【结果】过去50年来,各级审定的三系杂交稻品种中,不育系胞质信息比较清楚的不育系有966个。根据各自的不育细胞质类型划分成16个类型,分别是野败型、印水型、包台型、D型、K型、冈型、矮败型、红莲型、爪哇稻型、万恢型、东乡野生稻型、广州野生稻型、高州野生稻型、漳浦野生稻型、马协型和Y型。分析结果显示野败型、印水型和包台型不育系数量分列前三位(累计不育系个数占比78.38%,累计选育三系杂交稻品种数占比77.77%),马协型、东乡野生稻型、Y型和高州野生稻型不育系数量分列最后四位(累计不育系个数占比1.55%,累计选育三系杂交稻品种数占比1.15%)。【结论】随着三系杂交稻育种的发展,不育系胞质源的种类和育种利用程度均得到了显著提升,不仅解决了单一不育胞质可能造成的潜在风险,而且丰富了我国三系杂交稻育种中不育细胞质来源的多样性。

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    14. 水稻叶色基因OsClpP6的功能研究
    龚蒙萌, 宋书锋, 邱牡丹, 董皓, 张龙辉, 李磊, 李斌, 谌伟军, 李懿星, 王天抗, 雷东阳, 李莉
    中国水稻科学    2025, 39 (2): 197-208.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2025.240201
    摘要371)   HTML27)    PDF (19480KB)(669)    收藏

    【目的】探究OsClpP6在叶绿体发育过程中的功能,为提高植物光合速率提供新的基因资源。【方法】OsClpP6基因、蛋白进行生物信息学分析,通过实时定量PCR和亚细胞定位技术分析该基因的表达模式,利用CRISPR/Cas9技术对该基因进行定点编辑,通过透射电镜观察突变体叶肉细胞叶绿体结构,利用RNA-seq分析OsClpP6影响叶色途径。【结果】Clp基因家族在水稻叶绿体早期发育中起重要作用,且在植物进化过程中十分保守。OsClpP6是水稻Clps基因家族的重要成员之一。通过研究OsClpP6的时空表达模式发现OsClpP6主要在苗期地上部分及营养生长期的茎中表达,水稻原生质体亚细胞定位结果表明,OsClpP6定位在叶绿体。在华占水稻背景下构建了OsClpP6的CRISPR/Cas9敲除突变株系clpp6-6s-ko-1clpp6-6s-ko-2,突变体较WT株高降低、叶色变浅、千粒重减少。对WT、clpp6-6s-ko-1clpp6-6s-ko-2灌浆期剑叶叶片进行透射电镜观察叶肉细胞的叶绿体微观结构发现,突变体叶肉细胞叶绿体结构、类囊体片层结构和淀粉粒积累明显少于WT。通过对突变体和WT进行转录组分析发现差异基因主要富集在光合作用通路,多个叶绿体发育的关键蛋白表达出现显著变化。【结论】OsClpP6通过参与叶绿体发育影响水稻源库的平衡,进而影响千粒重。

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    15. 2,4-表油菜素内酯对生物炭基质育秧水稻秧苗根系生长及生理特性的影响
    毋翔, 张义凯, 张鹏, 马昕伶, 陈玉林, 陈惠哲, 张玉屏, 向镜, 王亚梁, 王志刚, 李良涛
    中国水稻科学    2024, 38 (6): 685-694.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.240503
    摘要360)   HTML14)    PDF (2235KB)(589)    收藏

    【目的】水稻秧苗良好的根系盘结力,利于提高机插效率和质量。探明2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide, EBR)在稻草生物炭育秧基质中对水稻根系生长的影响及作用机制具有重要意义。【方法】采用以300℃下制备的稻草生物炭为主的育秧基质,以甬优538为试验材料,分析了不同浓度EBR(0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 mg/kg)对生物炭基质育秧水稻秧苗根系生长及生理特性的影响。【结果】在生物炭基质中加入EBR后水稻秧苗的根系盘结力增强了4.13%~22.46%,根系活力提高了0.93~1.65倍,根冠比增加了2.20%~14.10%,极大促进根系的生长。基质中添加EBR显著提高水稻秧苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等抗氧化保护酶的活性,降低丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)的含量,增加秧苗的可溶性糖和可溶性蛋白含量。施用EBR后水稻根系和叶片中OsCu/Zn-SOD1OsCu/Zn-SOD2OsCAT1OsCAT2四个基因的表达水平显著高于对照。【结论】生物炭育秧基质中增施EBR能够提高水稻秧苗抗氧化系统酶活性和相关基因表达,降低植株内MDA和H2O2的含量,改善水稻秧苗根系的生长和盘结能力,促进健壮秧苗的形成。基施EBR最适宜的浓度为1.0~1.5 mg/kg。

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    16. 侧深施肥对水稻产量、养分吸收及经济效益的影响
    曹玉东, 吴朋浩, 戴志刚, 王贵兵, 何帅, 巩细民, 李小坤
    中国水稻科学    2024, 38 (6): 695-708.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.240109
    摘要324)   HTML22)    PDF (1378KB)(807)    收藏

    【目的】明确侧深施肥技术对水稻产量、产量构成因子、养分吸收、肥料利用率及经济效益的影响,以期为水稻专用肥及侧深施肥技术的大面积推广应用提供科学依据。【方法】分别于2020年在湖北省6个试点县和2021年在湖北省9个试点县进行田间试验,试验设3个处理,分别为不施肥(T1)、常规施肥(T2)和侧深施肥(T3)。研究分析不同施肥处理对水稻产量、产量构成因子、养分吸收量、肥料利用率和经济效益的影响。【结果】1)所有试点县的施肥处理均可显著提高水稻产量,与T1处理相比,T2和T3处理分别平均增产37.42%和51.61%;与T2处理相比,T3处理平均显著增产9.81%。产量构成因子结果显示,侧深施肥可以显著提高水稻平均有效穗数,与T2处理相比,显著增加3.58%。不同试点施肥处理的增产效果存在一定的差异,变异系数为59.54%,这可能与试验点基础土壤理化性质有关,分析表明侧深施肥的增产效果与土壤的有机质含量极显著正相关。2)侧深施肥技术显著提高了水稻的养分吸收量和肥料利用率。与T2处理相比,T3处理水稻氮、磷和钾的养分吸收量分别平均提高了9.65%、7.51%和12.79%;肥料偏生产力、农学效率和生理利用率分别平均提高了10.34%、37.90%和3.28%。3)侧深施肥技术显著提高了种植水稻的经济效益。与T2处理相比,T3处理水稻产投比平均增加7.65%,稻谷收益平均增加2504元/hm2,收益增长的主要来源是产量的提高与人工成本的降低。【结论】侧深施肥技术显著提高了水稻产量和肥料利用率,增加经济效益,实现了增产、增效和节本、增收,并且伴随土壤有机质含量的升高侧深施肥的增产效果愈加显著,因此可在湖北省主要水稻种植区域及高肥力土壤上推广应用。

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    17. 盐害和干旱对稻米品质形成的影响及生理机制研究进展
    马唯一, 朱济邹, 朱旺, 耿孝宇, 张翔, 刁刘云, 汪璐璐, 孟天瑶, 高平磊, 陈英龙, 戴其根, 韦还和
    中国水稻科学    2025, 39 (2): 156-170.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2025.240607
    摘要309)   HTML24)    PDF (900KB)(407)    收藏

    我国正大力开发利用滨海盐碱地发展水稻生产。然而,受限于淡水资源和水利基础设施,滨海盐碱地水稻生产过程中极易遭受盐-旱复合胁迫,导致水稻产量和稻米品质显著下降,严重制约了滨海盐碱地水稻丰产提质目标的实现。本文系统综述了盐害、干旱及其复合胁迫对水稻加工品质、外观品质、蒸煮食味品质和营养品质的影响,并从渗透胁迫、离子平衡、光合作用、抗氧化保护、内源激素、碳氮代谢、代谢物及基因调控等方面阐明了其影响稻米品质形成的作用机制。此外,本文还从耐盐耐旱品种选育和栽培调控技术等方面提出了减轻水稻盐/干旱胁迫的调控措施,对下一步深入开展盐-旱复合胁迫影响稻米品质形成的生理机制研究提出建议。

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    18. 施氮方式与行距配置对不同穗型粳稻品种产量和氮素利用率的影响
    刘俊峰, 牟静怡, 赵红艳, 郭诗梦, 李漪濛, 梁超, 周婵婵, 王术, 黄元财
    中国水稻科学    2024, 38 (6): 672-684.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.240110
    摘要294)   HTML18)    PDF (1198KB)(695)    收藏

    【目的】研究施氮方式与行距配置对不同穗型粳稻产量和氮素利用率的影响,明确其最佳组合,为辽宁水稻高产高效栽培提供理论依据。【方法】以沈稻9号(穗粒兼顾型)、沈稻505(穗数型)和沈稻527(穗重型)为材料于2019年和2020年在沈阳市进行田间试验,设置N0(不施氮肥)、N1(农户方式)、N2(底氮减施)、N3(底氮减施后移)4种施氮方式和R1(常规行距30 cm)、R2(缩行增密25 cm)、R3(宽窄行40 cm+20 cm) 3种行距配置,分析其对不同穗型粳稻产量及氮素利用率的影响。【结果】施氮方式与行距配置对不同穗型粳稻产量和氮素利用率有极显著影响和互作效应。N3可以通过提高单位面积颖花数、结实率、千粒重、干物质积累量、氮素积累量、氮肥偏生产力、氮肥农学利用率和氮肥回收利用率来增加沈稻9号、沈稻505的产量和氮素利用率,但沈稻527却在N1实现高产,在N2实现高效目标。对于行距配置的响应,3个品种表现大致相同,产量、单位面积颖花数、干物质积累量、氮素积累量、氮肥偏生产力、氮肥农学利用率和氮肥回收利用率均在R2达到最高。施氮方式与行距配置互作显示,沈稻9号和沈稻505在N3R2产量最高,与N1R1相比,分别增加了18.53%和14.27%的产量,18.38%和22.47%的干物质积累量,37.22%和29.15%的氮素积累量,39.30%和34.25%的氮肥偏生产力,52.59 %和26.73%的氮肥农学利用率,27.65%和17.70%的氮肥回收利用率,降低了15.75%和8.16%的土壤氮依存率。沈稻527产量则在N1R1、N1R2和N2R2处理下较高且差异不显著,但比较3个组合的干物质积累量、氮素积累量以及氮素利用率,N2R2表现优异。【结论】在本试验条件下,沈稻9号、沈稻505的最适组合为底氮减施后移和行距25 cm,沈稻527为底氮减施和行距25 cm,此时3个品种高产且氮肥利用率也较高。

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    19. 水稻抽穗期调控基因Hd6功能标记的开发及应用
    陈智慧, 陶亚军, 范方军, 许扬, 王芳权, 李文奇, 古丽娜尔·巴合提别克, 蒋彦婕, 朱建平, 李霞, 杨杰
    中国水稻科学    2025, 39 (1): 47-54.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2025.231009
    摘要294)   HTML7)    PDF (1194KB)(404)    收藏

    【目的】探究Hd6等位基因型在江苏粳稻和籼稻中的分布,提高Hd6等位基因型在水稻抽穗期遗传改良中的应用价值和选择效率。【方法】根据籼稻品种Kasalath中有功能的等位基因Hd6与粳稻品种日本晴中无功能的等位基因hd6在功能区域存在的单核苷酸差异,设计和筛选出Hd6基因功能标记K-Hd6-21F/Hd6-1R和N-Hd6-22F/Hd6-1R,并测序分析验证;利用K-Hd6-21F/Hd6-1R和N-Hd6-22F/Hd6-1R对江苏省不同生态类型的粳稻品种和不同来源的籼稻品种的Hd6基因型进行检测。【结果】该功能标记可准确鉴定出Hd6的不同基因型;48份中熟中粳水稻品种中,携带Hd6的水稻品种占42%;30份迟熟中粳水稻品种中携带Hd6的占50%;48份早熟晚粳水稻品种中,携带Hd6的占77.5%。Hd6的2种等位基因型在江苏省3个不同生态区域粳稻品种中均有分布,但有功能的Hd6等位基因型在3个区域粳稻品种中的分布随着抽穗期变长,基因型频率增加;而Hd6基因在籼稻中表现出高度保守性,检测的62个籼稻品种均携带有功能的Hd6等位基因型。【结论】本研究为Hd6基因的育种利用和分子标记辅助选择奠定了基础,也为籼稻早熟品种的选育提供新依据和有效途径。

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    20. 基于模型的水稻高温热害风险评估与动态预警
    江敏, 王广伦, 李明璐, 苗波, 李明煊, 石春林
    中国水稻科学    2025, 39 (1): 128-142.   DOI: 10.16819/j.1001-7216.2025.240306
    摘要277)   HTML4)    PDF (2377KB)(592)    收藏

    【目的】通过构建水稻高温热害预警系统与灾害风险评估体系,提高水稻高温热害灾损评估水平和防灾减灾能力。【方法】挑选福建省4个代表性水稻品种,在当地水稻易受高温热害的四个关键发育期进行高温控制试验,测定不同高温胁迫处理下水稻产量及其构成因素的变化。结合水稻发育期模型计算高温热害灾损率,进而构建水稻高温热害风险评估和预警系统。结合福建省近50年的气象资料,利用研发的系统计算水稻高温热害灾损率,划分出各稻区水稻关键发育期的热害风险等级。利用逐日气象数据进行水稻高温热害的单点和区域动态预警模拟,并利用种植样点的区域试验资料和气象产量计算出实际灾损,对模拟预警结果进行验证。【结果】福建省水稻高温热害风险评估结果显示,闽东南双季稻区的早稻以低风险为主,并且主要出现在早稻开花期,近50年热害发生频率小于30%;闽西北双季稻区的早稻以高风险和次高风险为主,其中开花期热害发生频率为68%~80%,灌浆期为62%~80%。闽西北山地单季稻区中稻发生高温热害低风险区分布最广,其中减数分裂期热害的发生频率小于38%,开花期小于26%。2020年12个代表性品种在福建省水稻高温热害单点动态预警系统中模拟,结果显示,闽东南双季稻区早稻发生重度高温热害的概率较高,灾损率为51.1%~55.4%;闽西北双季稻区早稻则遭遇轻度和中度高温热害,灾损率为12.1%~26.8%;闽西北山地单季稻区中稻发生中度热害概率较高,灾损率为18.2%~29.4%。2020年福建省区域预警模拟结果显示,种植早稻“T78优2155”的两个稻区内,重度热害地区主要集中在安溪、南安、同安、龙海等闽东南县区,灾损率为30.8%~41.6%,闽西北仅有将乐地区为重度热害,灾损率为31.0%;种植中稻“II优3301”的闽西北山地单季稻区内,光泽、政和、明溪、永安等地遭遇中度热害,灾损率为15.1%~21.7%。【结论】闽西北水稻种植区的早稻遭遇热害的风险均较闽东南地区更为严重。无论在空间还是时间变化上,系统模拟的灾损率与当地实际水稻生产的灾损率以及气象产量变化相契合,预警效果较好。

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