早晚季不同水稻籽粒灌浆表现及其与耐光氧化特性的关系研究

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1、 *国 家自然 科学 基金项 目(30070068, 30471028)和 福建 省重大 科技项 目(2004N201-4)资 助* 通 讯作 者收 稿日 期: 2005-03-17 改 回日期 : 2005-04-28早晚季不同水稻籽粒灌浆表现及 其 与 耐 光 氧 化 特 性 的 关 系 研 究*陈冬梅 梁义元 肖美秀 梁康迳 林文雄*(福建农林大学农业生态研究所 福州 350002)摘 要 试验研究早晚季不同水稻材料籽粒灌浆特性与耐光氧化反应特性的关系结果表明 , 耐光氧化反应特性强的适强光生态型水稻品种其达最大灌浆速率的时间较迟 , 且灌浆生长盛期终止亦迟 , 各参数在早晚季灌浆结实期

2、保持相对稳定;而不耐光氧化的适弱光生态型品种则反之 ,其达最大灌浆速率的时间早 , 且生长盛期结束亦早, 各参数在早晚季灌浆结实期稳定性相对较差。关键词 水稻 籽粒灌浆 光氧化 Richards 方程The performance of rice grain filling and its relationship with characteristics of tolerance to photooxidation inearly andlate seasons . CHEN Dong-Mei, LIANG Yi-Yuan , XIAO Mei-Xiu, LIANG Kang-Jing, L

3、IN Wen-Xiong(AgroecologicalResearch Institute, Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,China) , CJEA,2006,14(1) :3741Abstract The performance of rice grain filling and its relationship with characteristics of tolerance to photooxidation inearly and late seasens were studied . The re

4、sults indicate that the time of maximum grain filling rate and the stopping timeof fast grown grain filling are later in the rice cultivars with the adaptation to high light intensity, and every parameter ingrain filling period are relatively stable in different seasons . The reverse is true in the

5、rice varieties with sensitivity to pho-tooxidation .Key words Rice ( Oryza sativa L . ) , Grain filling, Photooxidation, Richards equation(Received March 17 , 2005; revised April 28, 2005)据报道高温及强光对水稻具有伤害作用, 造成光合产物下降、 胚乳细胞不易充足, 导致垩白形成, 品质下降 1 3 。目前有关水稻耐光氧化种质资源的筛选、 鉴定技术、 生理机制及育种实践等方面报道较多, 而从动态角度研究籽粒灌浆

6、生理与耐光氧化特性关系则报道较少。本试验研究了早、 晚季不同水稻籽粒灌浆动态与耐光氧化特性的关系,为培育优质稻米提供理论依据。1 试验材料与方法试验于 2000 年早、 晚季在福建农林大学教学农场进行, 试验选用 “佳禾早占” 、“cpslo-17” 、“Lemont” 、“IR66158-37” 、“02428” 、“IR66764- 30-1-3” 、“粳籼 89” 、“多产稻” 和 “早恢 89” 等 9 个水稻品种为材料, 早季于 3 月 20日播种、 4 月 20 日插秧,晚季于 6 月 20 日播种、 7 月 20 日插秧。采用随机区组设计, 3 次重复, 小区面积6.67m2,单

7、本植, 按丰产田进行管理。分别于早、 晚季测定供试材料籽粒灌浆动态和耐光氧化特性。于开花期在每小区选择各供试品种穗型基本一致的穗挂上纸牌, 标记颖花开放日期。至开花后每隔 3d 取 1 次样本,于 16:00 左右随机取标记穗 810 穗, 置于 70烘干至恒重后, 剔除未受精空粒,剥去颖壳后称重, 求出平均米粒重(g/ 百粒)。用 Richards 方程进行配合, 导出籽籽灌浆的特征参数 4 。参照焦德茂等 5 简易耐光氧化筛选鉴定技术,于抽穗期在每小区非边行处取生长正常的单株主穗开花后 1d 的功能叶(倒 2 叶) , 共取8 个单株,8 片叶。取样时用 SPAD-502 型叶绿素计数仪测

8、定待取的非离体叶片叶绿素含量,每张叶片取上、中、 下 3 点测定,取平均值, 以 SPAD 值表示。之后将单株置于盛满自来水的白瓷盘中, 用玻璃压住避免浮起,晴天自然光照下每天照光 10h,造成光抑制、 光氧化条件,早季处理 6d, 晚季处理 8d。并度量处理后每片叶的黄化长度,测定处理后叶片叶绿素含量(SPAD 值) , 以处理后的叶绿素含量与处理前叶绿素含量的比率第 14 卷第 1 期中 国 生 态 农 业 学 报Vol .14 No .12 0 0 6 年 1 月Chinese Journal of Eco-AgricultureJan . , 2006作为耐性指标( T) ,以处理后黄

9、叶占全叶长的比率作为敏感性指标( S)。 T 值越高, S 值越低, 则表示基因型耐光氧化反应特性愈强。用 Richards 方程对籽粒灌浆进行拟合,以相对平均绝对百分误差 MAPE 判断拟合效果 6 ,7 。变异系数和相关性分析均采用唐启义等 8 方法和统计软件在 PC586 微机上完成。2 结果与分析2.1 不同水稻品种早晚季籽粒灌浆与耐光氧化反应特性表 1 供试水稻品种籽粒灌浆特征参数*Tab.1 The grain-filling parameters of tested rice cultivars品 种 Varieties季 节 Seasons相对 平 均绝 对 百 分误 差 MA

10、PE最 终籽 粒 百粒 重 / g 百粒- 1Final 100- grain weight起始 灌 浆 势 Initial grainfilling poten- tial最 大灌 浆 速率 天 数/ d Thetim eofreaching the max . filling rate最大 灌 浆速 率 百 粒重 / g 100Y-grainweight of max . filling最 大灌 浆 速率/ g 百粒- 1 d- 1Max . filling rate平均灌 浆 速率 / g 百粒- 1? d- 1Mean filling rate最 大 灌 浆 速 率 百粒重相当 于最终

11、百粒 重 百分 率 / %P ercentageofm ax. fillinggrainw eig ht co rresp o n dtof inal grainweig ht生长 盛 期起 始 时间 / d The begin-ning time offast grown filling生长 盛 期终 止 时 间/ d The stop-ping time of fast grown filling生 长盛 期 持续 天 数/ d The succes-sive time of fast- grain filling灌 浆持续 时 间 /d Filling duration佳 禾 早 占早季

12、0. 0592 . 2380W.9247 . 040-. 9440 . 1520 . 10340 . 41. 6512w.4210 . 77227. 64 佳 禾 早 占晚季0. 0892 . 0573W.7214 . 600-. 7940 . 2780 . 18938 . 61. 997w.215 . 22107. 91cpslo-17早季0. 0391 . 4215W.0976 . 320-. 5290 . 0610 . 03737 . 2- 1. 9214w.5616 . 48347. 28cpslo-17晚季0. 1701 . 2222W.6988 . 660-. 4640 . 078

13、0 . 05338 . 03. 1314w.2011 . 08237. 08Lemont早季0. 0222 . 4260W.50410 . 610-. 9990 . 1060 . 07241 . 22. 6218w.5915 . 97337. 74Lemont晚季0. 0822 . 2011W.3869 . 900-. 8500 . 1110 . 07538 . 62. 8816w.9114 . 03297. 29IR66158-37早季0. 0642 . 2231W.1039 . 350-. 8830 . 1390 . 09339 . 73. 7214w.9811 . 25237. 59IR

14、66158-37晚季0. 0372 . 3203W.21711 . 700-. 9950 . 2750 . 07557 . 62. 8421w.4918 . 65317. 0002428早季0. 1391 . 9951W.48510 . 630-. 7710 . 1090 . 07438 . 64. 1517w.1112 . 96277. 0602428晚季0. 1672 . 2011W.24010 . 850-. 8670 . 1410 . 09639 . 45. 3716w.3310 . 96227. 95 IR66764w-30-1-3早季0. 0732 . 4450W.45810 .

15、031-. 0750 . 1560 . 10543 . 964. 6315w.4310 . 80237. 21 IR66764w-30-1-3晚季0. 0702 . 6381W.0718 . 461-. 0190 . 1020 . 07038 . 6- 0. 6117w.5318 . 15377. 89 粳籼89早季0. 0721 . 6246W.5197 . 650-. 6040 . 0890 . 06137 . 21. 2114w.0912 . 89267. 80 粳籼89晚季0. 0521 . 8351W.1449 . 090-. 7090 . 0770 . 05238 . 60. 68

16、617w.5016 . 81357. 11 多产稻早季0. 1872 . 0386W.9499 . 050-. 7580 . 1190 . 08137 . 20. 09815w.1012 . 09257. 14 多产稻晚季0. 0852 . 1350W.16212 . 801-. 1790 . 1180 . 07855 . 27. 1818w.411 . 24277. 52早恢89早季0. 0751 . 9248W.7756 . 350-. 7160 . 1420 . 09737 . 211. 5611w.139 . 57197. 91 早恢89晚季0. 1232 . 0227W.7734 . 880-. 7530 . 1360 . 09337 . 22- 0. 3710w.1210 . 49217. 82*拟合效 果采用 相对 平均绝 对百 分误差 MAPE, 若 MAPE0 . 1, 称预 测为 高精度 预测 ,0 . 1 MAPE0 .2 , 则称预 测为 良好预 测。 表