种植杂交稻对甲烷排放的影响及评价

早、中、晚稻三季24h稻田甲烷监测结果表明,种植杂交稻没有明显增进福田甲烷排放的作用．甲烷释放总量在3个种植季节中,除连作晚稻的杂交稻田比常规稻田高11．6％外,早稻、单季稻杂交稻田分别低于常规稻田6．4％和8．9％．稻田甲烷每周日平均释放量在水稻生长前期（移栽后5～7周）杂交稻高于常规稻,孕穗至收获期杂交稻低于常规稻．温度对甲烷释放影响十分明显．在不同水稻种植季节,稻田甲烷释放模式各不相同．经测定,杂交稻田的土壤产甲烷细菌数量及土壤产甲烷潜力明显高于常规稻田,其中产甲烷细菌数可相差数倍至2个数量级．试验结果还表明,种植水稻明显增加了稻田甲烷排放量,与侵水稻田相比．植稻田甲烷排放量增加了41．4％．     

籼爪交后代的花药培养效率

对爪畦稻J15、J21、J20以及J211与不同的籼型杂交稻三系亲本杂交后代不同世代进行了花药培养.结果表明:当同一爪哇稻与三系亲本杂交时,其F1花药培养力高低顺序为:爪哇稻/保持系>爪哇稻/恢复系>爪哇稻/不育系的杂种后代.这种差异可能存在细胞质效应.4个爪哇稻品种中,以J15所配组合的出愈率和培养力为最高,绿苗分化率以J20所配组合最高.低代材料花药在适合籼粳交的SK3培养基上反应较好,高代材料的花药在适合籼稻的M8培养基上反应较好.改良M8和改良SK3培养基的花培效果分别优于M8和SK3培养基.F5、F6代材料的花药在改良M8培养基上出愈率可超过50％.琼脂糖代替琼脂可显著提高出愈率和培养力.高温预培养(30-32℃)24 h其花药培养效率达到最高值.图2表3参15     

农杆菌介导的抗除草剂基因转入两系杂交稻恢复系的研究

利用农杆菌水稻高效转化系统,成功地将外源ＢＡＲ基因转入实用性两系要交稻恢复系Ｒ１８７和秀水０４,经过除草剂Ｂａｓｔａ田间涂布试验,其阳性率达到９０％以上。对转基因植株同步进行的ＰＣＲ特异扩增和总ＤＮＡ Ｓｏｕｔｈｅｒｎ检测结果也证实抗Ｂａｓｔａ的植株中含有ＢＡＲ基因。讨论了应用转ＢＡＲ基因的方法提高两系杂交水稻制种纯度的条件。图２表１参３     

不同水稻品种对重金属的积累特性

采用田间试验法,以南方主要种植的129个水稻品种为研究对象,通过对稻米样品中镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、无机砷(As)和总汞(Hg)重金属含量的测定,分析不同品种和类型的水稻对重金属吸收能力的差异.结果表明,35个早稻糙米Cd含量在0. 35～0. 60 mg·kg~(-1)之间,超标率100%,糙米Pb含量在0. 08～0. 30 mg·kg~(-1)之间,超标率14. 29%; 54个中稻糙米Cd含量在0. 03～0. 45 mg·kg~(-1)之间,超标率33. 33%; 40个晚稻糙米Cd含量在0. 08～0. 20 mg·kg~(-1)之间,均未超过国家标准.早、中、晚稻都表现出三系杂交稻糙米Cd含量高于两系杂交稻,但是差异不明显;早稻三系杂交稻糙米Cr和总Hg含量显著高于两系杂交稻.中稻糙米Cd含量与Pb和总Hg含量间呈显著正相关;与糙米中无机As含量间存在极显著负相关;而与糙米中Cr含量间相关性不明显.总之,水稻对重金属的吸收积累,受遗传背景、品种类型和重金属互作的影响较大.     

有机无机肥配施对超级杂交稻产量构成及植株重金属含量的影响

以超级杂交稻＂Y两优1号＂为供试材料,保持总施氮量不变（180 kg.hm-2）条件下,研究不同比例有机无机肥配施对超级杂交稻产量构成及植株重金属含量的影响。结果表明,由施肥量-产量模型进行模拟,得到有机肥与尿素施入量分别为606.75和288.18 kg.hm-2时,水稻产量最高（10 084.37 kg.hm-2）;有机肥和尿素施用量分别为202.32和353.17 kg.hm-2时,经济效益最佳（产量为9 968.42 kg.hm-2）。不同比例有机无机肥配施对植株镉含量无显著影响。在6个梯度处理中,有机肥和尿素施肥量分别为600和289.27 kg.hm-2处理产量最高,且植株铬含量最低。     

硅营养缓解水稻幼苗Cd、Cr毒害的生理研究

两系法杂交稻“培杂山青”和常规稻“双桂３６”幼苗经较高浓度的Ｃｄ２＋（ｃ＝９．６～３８．４μｍｏｌ／Ｌ）或Ｃｒ３＋（ｃ＝７．５～２５．０μｍｏｌ／Ｌ）处理可使其叶片光合速率、叶绿素（ａ＋ｂ）含量、叶绿素ａ／ｂ比值、叶片可溶性糖、淀粉及可溶性蛋白质含量降低，而叶片的ＰＯＤ活性提高；低浓度Ｃｄ２＋（ｃ＝４．８μｍｏｌ／Ｌ）和Ｃｒ３＋（ｃ＝２．５μｍｏｌ／Ｌ）处理幼苗对上述生理指标有提高作用，但ＰＯＤ活性稍降低．加Ｓｉ（Ｎａ２ＳｉＯ３）［ｃ（ＳｉＯ２）＝１．３３１ｍｍｏｌ／Ｌ］的Ｃｄ、Ｃｒ处理比不加Ｓｉ的Ｃｄ、Ｃｒ处理的幼苗叶片上述生理指标明显提高，且明显降低其ＰＯＤ活性．说明Ｓｉ在不同程度上起到缓解Ｃｄ、Ｃｒ对水稻幼苗的毒害作用．而ｃ（Ｃｒ３＋）＝２５．０μｍｏｌ／Ｌ是“双桂３６”幼苗的致死浓度     

杂交稻和常规稻对复合污染稻田土壤砷镉提取效果差异研究

为实现对稻田土壤砷(As)、镉(Cd)污染的同步移除,利用根箱试验,选取代表性杂交稻(HR)和常规稻(CR)品种作为修复材料进行提取. 为了评估种植HR和CR对土壤As、Cd的提取效果,以未种植水稻土壤作为对照(CK),利用孔隙水采集器在其全生育期内采集并监测土壤水溶态As、Cd浓度的变化;分别在水稻分蘖期、成熟期采用梯度扩散薄膜技术(diffusive gradients in thin-films,DGT)原位实时测定根际土壤剖面有效态As、Cd浓度;收获时利用分级提取法分析土壤As、Cd赋存形态及总量变化,并分析植株各部位的As、Cd累积量. 结果表明:水稻生长能够有效消耗土壤中生物有效态As、Cd,且HR较CR表现出更高效的As、Cd同步富集能力. 水稻成熟期,种植HR的土壤中DGT-As(扩散梯度薄膜提取态As)浓度较种植CR和CK处理分别下降69%和71%,DGT-Cd(扩散梯度薄膜提取态Cd)浓度分别降低35%和58%;HR和CR收获后土壤总As含量分别减少8%和1%,总Cd含量分别减少31%和14%;HR对土壤As、Cd的单株去除量分别为CR的1.2和4.5倍;每年种植两季HR对土壤As、Cd的移除率分别为CR的1.2和4.3倍. 研究显示,种植HR对As、Cd具有更高效的提取能力,可优先作为修复材料对稻田土壤生物有效态As、Cd进行专性提取减量,为As、Cd复合污染稻田土壤清洁提供了一条有益路径;但还需结合水分优化管理、施加促溶剂等方式形成修复链,进一步提高修复效率,缩短修复年限.