同源四倍体水稻亲本材料的结实研究

研究了2份二倍体水稻和29份同源四倍体水稻(2n=4x=48)亲本(其中4份低代材料、25份高代材料)在2004年和2005年的结实情况.与二倍体对照相比,同源四倍体材料的花粉育性、结实率均不同程度下降,尤其低代材料的花粉育性(59.6%～65.3%)和结实率(26.8%～33.5%)大幅度降低;但经过选择改良,大多数材料的花粉育性和结实率均不同程度提高.F检验表明,同源四倍体不同品种间各性状均差异显著,说明同源四倍体材料具有很大的改良潜力.从1996年到2005年对部分同源四倍体水稻进行了连续选择改良,并对其结实率进行T检验,结果表明经过9a的选择改良,同源四倍体水稻结实率显著提高.本文还对同源四倍体水稻各性状间的相关性进行了分析,结果表明,结实率与花粉育性、穗着粒数、穗实粒数极显著相关,理论产量与花粉育性、有效穗数、穗着粒数、穗实粒数、结实率及千粒重极显著相关.表3图1参18     

同源四倍体水稻变异胚囊分类及结实性影响因素

以秋水仙素加倍的同源四倍体水稻三系株系具有高比率的变异胚囊.各种胚囊变异类型在抽穗前1～2 d的主穗和第一分蘖穗中出现频繁,造成正常胚囊的比率大幅降低.按变异胚囊的结构特点和形成方式,变异胚囊分为4种类型:退化型、结构变异型、无融合生殖型和反足细胞增殖型.退化型胚囊包括小胚囊和完全退化胚囊,前者仍有较小的胚囊腔而后者胚囊腔缺失;结构变异包括八核七细胞结构的缺失、重复和位置异常,反映了蓼型胚囊典型结构不同形式的变异;无融合生殖胚囊发生比率极低,主要包括反足胚和卵细胞胚;反足细胞的增殖比较频繁,这导致四倍体胚囊的多样性进一步增加,也对结实性带来一定影响.相关分析表明,同源四倍体水稻结实主要来自3部分:正常胚囊、正常型小胚囊和反足细胞增殖型胚囊.这3种胚囊可能具有较好的育性,其对结实率的贡献程度分别为正常蓼型胚囊的72.44%,正常型小胚囊的15.12%,反足细胞增殖型胚囊的12.44%;完全退化型胚囊和位置异常型胚囊对结实率分别表现出显著和极显著的负相关,表明二者可能是结实性的抑制因素.图2表2参24     

三唑磷降解对水稻叶绿素含量的影响

采用田间试验方法,系统研究了内2优6号、秀水09两个水稻品种生殖生长前期经过喷施不同浓度三唑磷(2 250 mL hm-2、4 500 mL hm-2)后水稻叶绿素含量动态变化及其相关性.结果表明,喷施三唑磷对水稻叶绿素含量产生了影响,其效应随施药浓度增加而增大.三唑磷对叶绿素作用的时效在品种间存在差异,内2优6号和秀水09分别为<20 d和>20 d,具体表现为施药后d 1,所有水稻品种的喷施处理与对照无显著性差异,施药后d 3～14,与对照相比内2优6号和秀水09分别表现为显著降低和增加,施药后d 21,则分别表现为不显著和显著增加.三唑磷降解率与叶绿素含量变化率之间总体存在相关性,但品种间存在显著差异,内2优6号和秀水09分别呈现负相关和正相关趋势.     

不同水稻品种对镉积累的差异及其与镉亚细胞分布的关系

采用土培试验,以籽粒Cd低积累水稻品种(越冬稻和R1088)和籽粒Cd高积累水稻品种(IR34582和太粳558)为试验材料,研究成熟期水稻在Cd0(不加Cd)、Cd5(5 mg·kg~(-1))和Cd25(25 mg·kg~(-1))胁迫下,Cd在水稻各组织中的积累差异及其与Cd亚细胞分布的关系,为培育Cd低积累水稻品种和水稻安全生产提供科学依据。结果表明:(1) Cd胁迫下,约65%～83%的Cd积累于根系,低积累品种根系Cd含量显著高于高积累品种,而地上部却相反;(2)高积累品种往地上部转运Cd的效率以及地上部各组织往籽粒转运Cd的效率均显著高于低积累品种;(3) Cd胁迫下,低积累品种根中细胞壁(F1)、细胞器(F2)、细胞膜(F3)和可溶部分(F4)中Cd含量显著高于高积累品种,而茎、叶鞘和叶中却相反;(4)低积累品种根和茎中F1中Cd分配比例均显著高于高积累品种,而F4中Cd分配比例却相反;在叶鞘和叶中,F1、F4中Cd分配比例在不同品种之间无显著差异。(5) Cd胁迫下,TF_(根-茎)和TF_(茎-糙米)均与F1中Cd分配比例成显著负相关关系,而与F4中Cd分配比例成显著正相关关系。综上,高积累品种往地上部转运Cd的能力强于低积累品种;低积累品种根和茎中细胞壁限制了Cd的迁移;而高积累品种根和茎中可溶部分在Cd从根部向上以及从茎向籽粒转运过程中起着重要作用。     

高产施肥条件下水稻穗粒数与茎粗关系

在三个高产水稻课题的研究和推广过程中,研究了水稻的穗粒数与茎粗之间的关系,其关系符合直线方程Y=a＋bX。因此认为在水稻栽培中．必须培育茎秆粗壮的高产群体。     

两种通气组织不同的水稻品种根表铁膜的形成及砷吸收积累的差异（Differences of Iron Plaque Formation and As Accumulation between Two Rice Cultivars with Different Aerenchyma Tissue）

采用土壤盆栽试验方法,比较了两种通气组织结构不同的水稻品种(扬稻6号和农垦57)根表铁膜的形成及其吸收积累As的差异.结果表明,通气组织结构不同对水稻根表铁膜的形成及其对As的吸收积累有显著影响.通气组织结构发达的扬稻6号根表铁膜数量和铁膜中As含量均显著高于农垦57,扬稻6号根表铁膜量为431.53g·kg-1,铁膜中As含量达到220.2mg·kg-1,分别是农垦57的1.3和1.7倍.发达的通气组织结构显著抑制了As由水稻地下部到地上部的转运以及地上部对As的吸收:扬稻6号地上部As含量为10.77mg·kg-1,显著低于农垦57(12.85mg·kg-1);扬稻6号对As的转移系数(TF)为0.067,仅为农垦57的73.6%.     

珠江广州河段底泥中汞铜铅的污染及其与有机质硫化物积累的关系

珠江广州河段底泥中有机质、硫化物和重金属汞、铜、铅的污染监测结果表明：各种污染物的含量范围分别为有机质２０．８—７４．４ｇ／ｋｇ，硫化物２８．７—５３８ｍｇ／ｋｇ，汞０．０７－０．７４ｍｇ／ｋｇ，铜２０．９—１０１ｍｇ／ｋｇ，铅１４．２—９１７ｍｇ／ｋｇ；它们在沿程各断面的分布表现为上游往中游递增，而中游向下游递减，基本上以猎德、广纸和黄沙三个断面的污染最严重；各种污染物的污染程度顺序是硫化物＞汞＞铜＞铅。相关分析表明：汞、铜与有机质和硫化物的相关关系均达到极显著水平。说明随着底泥中有机质和硫化物积累的增加，汞、铜的富集量相应增加，污染加重。     

磷水平对不同耐低磷水稻苗根系生长及氮、磷、钾吸收的影响

选取3个耐低磷水稻基因型99011、580和99112及1个磷敏感基因型99056为材料，采用营养液培养，比较了它们在不同磷水平下苗期根系的生长状况及对氮、磷、钾的吸收情况，结果表明，耐低磷基因型适应低磷的能力较强，它们具有较长的根系、较大的根体积和根干重，其中99011和580表现尤为突出，且它们的根系受磷水平变化的影响明显小于敏感基因型99056；0．081～0．161mmol／L的磷处理更有利于耐低磷基因型根系的发育，并且促进氮和钾的吸收，此时，植株能够吸收较正常磷处理更多的氮和钾；而磷敏感基因型99056吸收氮和钾的量随供磷水平的下降而减少，并且吸收磷的总量受磷水平变化的影响显著较3个耐低磷基因型大。     

茂名近岸海域中、小型浮游动物群落特征及其与环境因子的关系

近年来,随着茂名经济迅猛发展及涉海工程建设,其近海海域遭到日益严重的污染,海域环境日趋恶化。为更好地了解茂名近岸海域中小型浮游动物群落结构及其与环境因子的关系,摸清中小型浮游动物的种类组成及其空间分布状况,保护近岸海域生物多样性,分别于2019年夏季(6月)和秋季(9月)对茂名近海浮游动物进行调查。调查共发现浮游动物52种,以桡足类为主(达到40种,占比76.92%)。秋季浮游动物平均丰度和平均生物量(分别为29.82 ind·m^-3和282.08 mg·m^-3)均高于夏季(分别为15.71×10³ ind·m^-3和110.23 mg·m^-3)。短角长腹剑水蚤(Oithona brevicornis)、小长腹剑水蚤(Oithona nana)、强额拟哲水蚤(Paracalanus crassirostris)和小拟哲水蚤(Paracalanus parvus)为茂名近岸海域春、夏季优势种。夏季和秋季浮游植物物种多样性指数平均值分别为3.06和2.69,丰富度指数平均值分别为3.65和3.38,均匀度指数平均值分别为0.71和0.66。运用BIO-ENV方法分析了浮游动物群落结构以及与浮游植物丰度、环境因子之间的关系,结果表明浮游植物丰度、溶解氧、盐度、水温、水深是影响夏季浮游动物群落的主要环境因子,水深、浮游植物丰度是影响秋季浮游动物群落的主要环境因子。     

Acute toxicity assessment of drinking water source with luminescent bacteria: Impact of environmental conditions and a case study in Luoma Lake,East China

• Acute toxicity assessment was conducted in Luoma lake watershed, East China. • Impacts of environmental factors on the toxicity testing was fully evaluated. • Dissolve oxygen had a weak positive correlation with luminescence inhibition rate. Protecting the quality of lake watersheds by preventing and reducing their contamination is an effective approach to ensure the sustainability of the drinking water supply. In this study, acute toxicity assessment was conducted on the basis of acute bioluminescence inhibition assay using the marine bacterium Vibrio fischeri as the test organism and Luoma Lake drinking water source in East China as the research target. The suitable ranges of environmental factors, including pH value, organic matter, turbidity, hardness, and dissolved oxygen of water samples were evaluated for the toxicity testing of bioluminescent bacteria. The physicochemical characteristics of water samples at the selected 43 sites of Luoma Lake watershed were measured. Results showed that the variations in pH value (7.31–8.41), hardness (5–20 °d) and dissolved oxygen (4.44–11.03 mg/L) of Luoma Lake and its main inflow and outflow rivers had negligible impacts on the acute toxicity testing of V. fischeri. The luminescence inhibition rates ranged from -11.21% to 10.80% at the 43 sites. Pearson’s correlation analysis in the experiment revealed that temperature, pH value, hardness, and turbidity had no correlation with luminescence inhibition rate, whereas dissolved oxygen showed a weak statistically positive correlation with a Pearson correlation coefficient of 0.455 (p<0.05).