水稻穎花的退化（或敗育）和弱勢(shì)粒灌漿充實(shí)差不僅嚴(yán)重影響產(chǎn)量,也是限制水分養(yǎng)分高效利用的重要因素。如何減少水稻穎花的退化或敗育,促進(jìn)弱勢(shì)粒灌漿?這既是重要的科學(xué)問(wèn)題,也是高產(chǎn)栽培實(shí)踐需要經(jīng)常面對(duì)的重要技術(shù)問(wèn)題。水分和氮素是決定作物產(chǎn)量的兩個(gè)重要因素,也是人為調(diào)控最頻繁、影響力度最大的作物生長(zhǎng)環(huán)境因子。以往針對(duì)水分和氮素對(duì)水稻穎花發(fā)育和籽粒灌漿雖做了較多研究,但其生理機(jī)制仍不清楚,尤其是新型植物激素（油菜素甾醇、多胺等）對(duì)水稻穎花發(fā)育和籽粒灌漿的調(diào)控機(jī)制的研究甚少。本研究以代表性水稻品種為材料,分析了油菜素甾醇（BRs）、多胺和乙烯等與水稻穎花發(fā)育與籽粒灌漿的關(guān)系及其調(diào)控技術(shù)。主要結(jié)果如下:1.水稻幼穗中多胺和乙烯對(duì)穗分化期土壤干旱的響應(yīng)及其與穎花發(fā)育的關(guān)系甬優(yōu)2640（秈粳雜交稻）和揚(yáng)稻6號(hào)（常規(guī)秈稻）種植于盆缽,自穗分化始期至花粉完熟期設(shè)置3種水分處理:保持水層（WW,對(duì)照）、土壤輕度干旱（MD）和土壤重度干旱（SD）。與WW相比,MD處理顯著減少了穎花退化率、癟粒率和敗育率,提高了每穗穎花分化數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和產(chǎn)量。MD處理顯著提高了幼穗中游離精胺和亞精胺的含量及其與1-氨基環(huán)丙... 

【文章來(lái)源】：揚(yáng)州大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：216 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
縮略語(yǔ)中英文對(duì)照
引言
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 前言
    1.2 水稻穎花分化與退化的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 水稻的穎花分化與退化
        1.2.2 對(duì)作物產(chǎn)品器官（穎花或小花）退化機(jī)理的認(rèn)識(shí)
    1.3 水稻強(qiáng)、弱勢(shì)籽粒灌漿的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 水稻強(qiáng)、弱勢(shì)籽粒灌漿差異的組織形態(tài)學(xué)分析
        1.3.2 水稻強(qiáng)、弱勢(shì)籽粒灌漿差異的生理生化研究進(jìn)展
    1.4 水分和氮素對(duì)水稻穎花發(fā)育的影響及生理機(jī)制
        1.4.1 水分對(duì)水稻穎花分化和退化的影響
        1.4.2 氮素對(duì)水稻穎花分化和退化的影響
    1.5 水分和氮素對(duì)水稻籽粒灌漿的影響
        1.5.1 水分對(duì)籽粒灌漿的影響
        1.5.2 氮素對(duì)籽粒灌漿的影響
    1.6 水分與氮素對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育影響的耦合效應(yīng)
    1.7 存在問(wèn)題和本研究的主要內(nèi)容和目的意義
        1.7.1 存在問(wèn)題
        1.7.2 本研究的主要內(nèi)容和目的
        1.7.3 本研究技術(shù)路線(xiàn)
    參考文獻(xiàn)
第二章 水稻幼穗中多胺和乙烯對(duì)穗分化期土壤干旱的響應(yīng)及其與穎花發(fā)育的關(guān)系
    2.1 材料與方法
        2.1.1 材料與栽培概況
        2.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.1.3 取樣測(cè)定
        2.1.4 葉片和幼穗滲透壓的測(cè)定
        2.1.5 乙烯釋放速率和ACC的測(cè)定
        2.1.6 多胺的提取與測(cè)定
        2.1.7 穎花發(fā)育和產(chǎn)量狀況
        2.1.8 化學(xué)調(diào)控物質(zhì)處理
        2.1.9 數(shù)據(jù)處理與計(jì)算方法
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 葉片和幼穗滲透壓
        2.2.2 幼穗中多胺變化
        2.2.3 幼穗中乙烯和ACC變化
        2.2.4 多胺與ACC比值變化
        2.2.5 穎花發(fā)育和產(chǎn)量
        2.2.6 籽粒多胺含量與穎花發(fā)育的關(guān)系
        2.2.7 化學(xué)調(diào)控物質(zhì)對(duì)穎花發(fā)育的影響
    2.3 討論
    2.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第三章 穗分化期土壤干旱對(duì)水稻根系性狀和穎花發(fā)育的影響及其生理機(jī)制
    3.1 材料與方法
        3.1.1 材料與栽培概況
        3.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.1.3 取樣時(shí)間與測(cè)定項(xiàng)目
        3.1.4 葉片和幼穗滲透壓的測(cè)定
        3.1.5 葉片光合作用測(cè)定
        3.1.6 根系性狀測(cè)定
        3.1.7 油菜素甾醇（BRs）和脫落酸（ABA）含量的測(cè)定
        3.1.8 穎花發(fā)育和產(chǎn)量狀況
        3.1.9 基因表達(dá)的測(cè)定
        3.1.10 數(shù)據(jù)處理與計(jì)算方法
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 葉片和幼穗滲透壓
        3.2.2 葉片光合特性
        3.2.3 根系和地上部生物產(chǎn)量
        3.2.4 根系氧化力和活躍吸收表面積
        3.2.5 葉片和幼穗BRs和ABA含量變化
        3.2.6 根系BRs和ABA含量變化
        3.2.7 根系深根基因、銨轉(zhuǎn)運(yùn)基因和硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)基因表達(dá)
        3.2.8 氮素的積累與分配
        3.2.9 穎花發(fā)育和產(chǎn)量
    3.3 討論
    3.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第四章 水稻籽粒油菜素甾醇和脫落酸對(duì)結(jié)實(shí)期土壤干旱的響應(yīng)及其與籽粒灌漿的關(guān)系
    4.1 材料與方法
        4.1.1 試驗(yàn)材料與栽培情況
        4.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.1.3 地上部生理性狀測(cè)定
        4.1.4 籽粒灌漿速率
        4.1.5 油菜素甾醇（BRs）和脫落酸（ABA）測(cè)定
        4.1.6 籽粒中淀粉合成關(guān)鍵酶活性
+-ATPase）活性、ATP含量和能荷測(cè)定">        4.1.7 質(zhì)膜ATP酶（H⁺-ATPase）活性、ATP含量和能荷測(cè)定
        4.1.8 化學(xué)調(diào)控物質(zhì)處理
        4.1.9 計(jì)算方法與數(shù)據(jù)分析
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 葉片水勢(shì)
        4.2.2 粒重和籽粒灌漿速率
        4.2.3 籽粒中激素含量變化
        4.2.4 籽粒中能量水平的變化
        4.2.5 籽粒中淀粉合成關(guān)鍵酶活性
        4.2.6 光合作用和同化物運(yùn)轉(zhuǎn)
        4.2.7 激素與籽粒生理活性的關(guān)系
        4.2.8 外源化學(xué)物質(zhì)的作用
    4.3 討論
    4.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第五章 全生育期輕干濕交替灌溉對(duì)水稻同化物運(yùn)轉(zhuǎn)與籽粒灌漿的影響及其生理基礎(chǔ)
    5.1 材料與方法
        5.1.1 試驗(yàn)材料與栽培情況
        5.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.1.3 葉片滲透壓
        5.1.4 莖蘗動(dòng)態(tài)
        5.1.5 干物重與葉面積
        5.1.6 莖鞘中酶活性和非結(jié)構(gòu)性碳水化合物的測(cè)定
        5.1.7 基因表達(dá)的測(cè)定
        5.1.8 葉片光合作用
13C同位素示蹤">        5.1.9 ¹³C同位素示蹤
        5.1.10 籽粒灌漿速率
        5.1.11 籽粒中淀粉合成相關(guān)酶活性
        5.1.12 計(jì)算方法與數(shù)據(jù)分析
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 葉片滲透壓
        5.2.2 籽粒灌漿
        5.2.3 莖蘗數(shù)和莖蘗成穗率
        5.2.4 葉面積和光合速率
        5.2.5 莖鞘可溶性糖含量的變化
        5.2.6 莖鞘和籽粒NSC的變化
        5.2.7 莖鞘中淀粉水解相關(guān)酶和籽粒中淀粉合成關(guān)鍵酶活性變化
        5.2.8 SUT1和TPP7的表達(dá)水平的變化
        5.2.9 產(chǎn)量和水分利用效率
    5.3 討論
    5.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第六章 水稻內(nèi)源油菜素甾醇對(duì)氮素的響應(yīng)及其對(duì)穎花發(fā)育的調(diào)控作用
    6.1 材料與方法
        6.1.1 試驗(yàn)一施氮量對(duì)水稻穎花發(fā)育的影響（盆栽試驗(yàn)）
            6.1.1.1 材料與栽培概況
            6.1.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
            6.1.1.3 莖蘗動(dòng)態(tài)
            6.1.1.4 取樣測(cè)定
            6.1.1.5 植株含氮量測(cè)定
            6.1.1.6 油菜素甾醇（BRs）的提取與測(cè)定
            6.1.1.7 基因表達(dá)水平和過(guò)氧化氫含量的測(cè)定
            6.1.1.8 穎花發(fā)育和產(chǎn)量狀況
            6.1.1.9 化學(xué)調(diào)控物質(zhì)處理
            6.1.1.10 數(shù)據(jù)處理與計(jì)算方法
        6.1.2 試驗(yàn)二氮素穗肥施用時(shí)期對(duì)水稻穎花發(fā)育的影響（大田試驗(yàn)）
            6.1.2.1 材料與栽培概況
            6.1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
            6.1.2.3 取樣測(cè)定
            6.1.2.4 油菜素甾醇（BRs）含量和基因表達(dá)水平測(cè)定
+-ATPase）活性、ATP含量和能荷測(cè)定">            6.1.2.5 質(zhì)膜ATP酶（H⁺-ATPase）活性、ATP含量和能荷測(cè)定
2O₂、MDA含量測(cè)定">            6.1.2.6 抗氧化能力和H₂O₂、MDA含量測(cè)定
            6.1.2.7 穎花發(fā)育和產(chǎn)量狀況
            6.1.2.8 化學(xué)調(diào)控物質(zhì)處理
            6.1.2.9 數(shù)據(jù)處理與計(jì)算方法
    6.2 結(jié)果與分析
        6.2.1 試驗(yàn)一施氮量對(duì)水稻穎花發(fā)育的影響（盆栽試驗(yàn)）
            6.2.1.1 莖蘗動(dòng)態(tài)
            6.2.1.2 植株氮素積累量和氮花比的變化
            6.2.1.3 幼穗中BRs含量變化
            6.2.1.4 幼穗中基因表達(dá)水平的變化
2O₂含量變化">            6.2.1.5 幼穗中H₂O₂含量變化
            6.2.1.6 穎花發(fā)育和產(chǎn)量狀況
            6.2.1.7 油菜素甾醇（BRs）及其相關(guān)基因與穎花發(fā)育的相關(guān)分析
            6.2.1.8 外源化學(xué)調(diào)控物質(zhì)對(duì)穎花發(fā)育的影響
        6.2.2 試驗(yàn)二氮素穗肥施用時(shí)期對(duì)水稻穎花發(fā)育的影響（大田試驗(yàn)）
            6.2.2.1 幼穗中BRs含量的變化
            6.2.2.2 油菜素甾醇（BRs）相關(guān)基因表達(dá)水平的變化
2O₂、MDA含量">            6.2.2.4 幼穗中抗氧化能力和H₂O₂、MDA含量
            6.2.2.5 穎花分化與退化和產(chǎn)量
            6.2.2.6 油菜素甾醇（BRs）與穎花發(fā)育的相關(guān)分析
            6.2.2.7 化學(xué)調(diào)控物質(zhì)對(duì)穎花發(fā)育的影響
    6.3 討論
        6.3.1 關(guān)于施氮量對(duì)水稻穎花發(fā)育的影響及其機(jī)制
        6.3.2 關(guān)于氮素穗肥施用時(shí)期對(duì)水稻穎花發(fā)育的影響及其機(jī)制
    6.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第七章 施氮量與灌溉方式的交互作用對(duì)水稻穎花發(fā)育和籽粒灌漿的影響
    7.1 材料與方法
        7.1.1 試驗(yàn)材料與栽培情況
        7.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        7.1.3 莖蘗動(dòng)態(tài)
        7.1.4 地上部生理特性的測(cè)定
        7.1.5 根系氧化力的測(cè)定
        7.1.6 油菜素甾醇的提取和測(cè)定
        7.1.7 穎花發(fā)育狀況和產(chǎn)量狀況
        7.1.8 籽粒灌漿速率的測(cè)定
        7.1.9 籽粒中淀粉合成相關(guān)酶活性
+-ATPase）活性、ATP含量和能荷測(cè)定">        7.1.10 質(zhì)膜ATP酶（H⁺-ATPase）活性、ATP含量和能荷測(cè)定
        7.1.11 幼穗中過(guò)氧化氫的測(cè)定
        7.1.12 化學(xué)調(diào)控物質(zhì)處理
        7.1.13 計(jì)算方法與數(shù)據(jù)分析
    7.2 結(jié)果與分析
        7.2.1 莖蘗動(dòng)態(tài)與莖蘗成穗率
        7.2.2 葉面積指數(shù)與光合速率
        7.2.3 根系氧化力（ROA）
        7.2.4 莖鞘物質(zhì)積累與運(yùn)轉(zhuǎn)
        7.2.5 單莖葉面積與莖鞘物質(zhì)積累
        7.2.6 幼穗中油菜素甾醇（BRs）含量
        7.2.7 質(zhì)膜ATP酶（H+-ATPase）活性、ATP含量和能荷水平
        7.2.8 幼穗H202含量變化
        7.2.9 穎花發(fā)育、籽粒生理活性、產(chǎn)量和水分利用效率
        7.2.10 油菜素甾醇（BRs）與穎花發(fā)育的相關(guān)分析
        7.2.11 化學(xué)調(diào)控物質(zhì)對(duì)穎花發(fā)育的影響
    7.3 討論
    7.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第八章 總結(jié)與討論
    8.1 主要結(jié)論
        8.1.1 穗分化期土壤干旱對(duì)水稻穎花發(fā)育的影響及其生理機(jī)制
        8.1.2 水稻灌漿期土壤干旱和全生育期干濕交替灌溉對(duì)水稻籽粒灌漿的影響及其生理基礎(chǔ)
        8.1.3 水稻內(nèi)源油菜素甾醇對(duì)氮素的響應(yīng)及其對(duì)穎花發(fā)育的調(diào)控作用
        8.1.4 施氮量與灌溉方式對(duì)水稻穎花發(fā)育和籽粒灌漿的交互影響及其生理原因
        8.1.5 水分和氮肥對(duì)水稻穎花發(fā)育和籽粒灌漿的調(diào)控機(jī)制
    8.2 本研究的創(chuàng)新點(diǎn)
        8.2.1 揭示了多胺、油菜素甾醇與水稻穎花發(fā)育和籽粒灌漿的關(guān)系
        8.2.2 闡明了多胺、油菜素甾醇等植物激素對(duì)土壤干旱和氮素的響應(yīng)及其調(diào)控機(jī)制
        8.2.3 提出了促進(jìn)水稻穎花發(fā)育和籽粒灌漿的肥水管理技術(shù)
    8.3 討論
        8.3.1 關(guān)于土壤干旱對(duì)水稻穎花發(fā)育的影響和生理機(jī)制
        8.3.2 關(guān)于氮肥對(duì)水稻穎花發(fā)育的影響和生理機(jī)制
        8.3.3 關(guān)于油菜素甾醇和脫落酸與水稻庫(kù)強(qiáng)的關(guān)系
        8.3.4 關(guān)于施氮量與灌溉方式的交互作用對(duì)水稻穎花發(fā)育和籽粒灌漿的影響
    8.4 本研究存在的問(wèn)題與建議
        8.4.1 關(guān)于激素間相互作用的研究不夠深入
        8.4.2 關(guān)于根系和根冠關(guān)系研究較少
    參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水分與氮素及其互作對(duì)水稻產(chǎn)量和水肥利用效率的影響研究進(jìn)展[J]. 李俊峰,楊建昌.  中國(guó)水稻科學(xué). 2017(03)
[2]Moderate wetting and drying increases rice yield and reduces water use,grain arsenic level,and methane emission[J]. Jianchang Yang,Qun Zhou,Jianhua Zhang.  The Crop Journal. 2017(02)
[3]干濕交替灌溉對(duì)水稻產(chǎn)量與水分利用效率的影響[J]. 褚光,展明飛,朱寬宇,王志琴,楊建昌.  作物學(xué)報(bào). 2016(07)
[4]水氮互作對(duì)水稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 郭群善,賀瑋.  節(jié)水灌溉. 2016(05)
[5]土壤干旱對(duì)小麥生理性狀和產(chǎn)量的影響[J]. 張偉楊,錢(qián)希旸,李銀銀,徐云姬,王志琴,楊建昌.  麥類(lèi)作物學(xué)報(bào). 2016(04)
[6]氮肥用量對(duì)水稻不同穗位與粒位籽粒灌漿速率的影響[J]. 王成璦,趙磊,趙秀哲,侯文平,高良文,王伯倫,張文香,于亞彬,韓霖,曲海霞.  農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[7]不同水氮耦合對(duì)水稻根系形態(tài)生理、產(chǎn)量與氮素利用的影響[J]. 徐國(guó)偉,王賀正,翟志華,孫夢(mèng),李友軍.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(10)
[8]植物細(xì)胞外信號(hào)分子eATP研究進(jìn)展[J]. 霍塏,陸巍,李霞,陳平波.  植物學(xué)報(bào). 2014(05)
[9]施氮量對(duì)超級(jí)稻產(chǎn)量和一些生理性狀的影響[J]. 付景,王志琴,袁莉民,王學(xué)明,楊建昌.  中國(guó)水稻科學(xué). 2014(04)
[10]水氮管理模式對(duì)雜交秈稻岡優(yōu)527群體質(zhì)量和產(chǎn)量的影響[J]. 孫永健,馬均,孫園園,徐徽,嚴(yán)奉君,代鄒,蔣明金,李玥.  中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(10)

博士論文
[1]雜交水稻強(qiáng)弱勢(shì)穎花異步灌漿結(jié)實(shí)特性及其生理機(jī)制研究[D]. 靳德明.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2002

碩士論文
[1]氮素穗肥對(duì)水稻不同時(shí)間開(kāi)花穎花灌漿充實(shí)的影響[D]. 張蕊.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3035765