对辽宁省不同熟期水稻品种品质性状进行综合分析,为水稻优质育种和栽培提供参考。以辽宁省中早熟、中熟、中晚熟和晚熟4个熟期65个品种（系）为试验材料,分析辽宁省不同熟期水稻品种（系）品质性状差异及其相关关系。结果表明,垩白粒率、垩白度、透明度的变异系数较大,不同熟期间表现基本一致。4个熟期中中早熟品种（系）的品质性状整体较好,只有垩白度的优质米达标率较低,说明垩白性状是今后水稻品质改良的重点。相关分析表明,垩白粒率、垩白度均与直链淀粉含量呈极显著正相关,与胶稠度呈显著负相关,糙米率与精米率、整精米率、胶稠度呈极显著正相关。辽宁省水稻优质育种可通过合理调整直链淀粉含量,降低垩白粒率和垩白度,提高整精米率,实现品质的整体改善。

随着劳动力的短缺,直播水稻具有省工省力的优点逐渐受到重视,因此筛选适宜水条播（直播）的水稻品种是极其重要的。为此,以29份寒地水稻为材料,采用随机区组试验设计,研究水条播对寒地水稻农艺性状、产量构成因素和产量的影响。结果表明,水条播对寒地水稻单位面积穗数的影响为偏正向,对株高、穗长、穗重、一次枝梗数、二次枝梗数、穗粒数、成粒率、千粒重、生物产量、经济系数和理论产量的影响都是偏负向的。水条播提高了穗重、一次枝梗数、二次枝梗数、单位面积穗数、穗粒数、成粒率、千粒重、生物产量、经济系数和理论产量的变异程度,而千粒重的变异系数较小。穗重、成粒率和生物产量对水条播反应较敏感的材料,一般其理论产量对水条播的反应也较敏感。

提升中低产田耕地质量是保障地区粮食持续生产能力的重要途径。通过在江苏省滨海县稻-麦轮作区周年秸秆全量还田条件下设置耕作方式与增施有机肥处理,探讨了耕作与有机肥施用对土壤地力及稻麦产量的影响。结果表明,免耕和旋耕处理有助于提升土壤有机质及碱解氮含量,与耕翻处理相比,旋耕处理土壤有机质含量提升13.0%~21.2%,碱解氮含量提高3.6%~26.4%。短期对土壤物理结构改良的效果为耕翻>旋耕>免耕处理,增施有机肥可以降低土壤容重,增加土壤有机质含量,但对产量几乎没有影响。从周年角度来看,有机无机肥结合、耕翻与浅旋结合有助于改善土壤结构和提升土壤肥水水平,麦季以旋耕处理产量最高,稻季以耕翻处理产量最高。黄河故道稻-麦轮作区中低产田通过在传统化肥基础上增施有机肥、旋耕与深翻交替可以在提升耕地质量的同时实现较高产量。

水稻是重要口粮作物,是重要的蛋白质来源,但水稻种子蛋白质中包括不可消化的醇溶蛋白与可消化的谷蛋白、清蛋白与球蛋白。通过蛋白质提取方法研究,探讨一种可行的水稻可消化蛋白质含量测定方法,并对从国际水稻所引进的804份品种资源进行测定。结果表明,60%乙醇水溶液中加入0.4%质量体积分数的NaOH作为提取溶剂,采用300W超声波重复提取3次可以获得可消化蛋白质含量的准确测定结果,测得804份品种资源的平均可消化蛋白质含量为7.80%。本研究为水稻的可消化蛋白质含量测定提供了快速有效的技术手段,并筛选出了一批可消化蛋白质含量高和可消化蛋白质含量低的水稻资源。

籼稻和粳稻在苗期耐低温基因COLD1的第4外显子存在1个功能性单碱基变异SNP2,粳型COLD1 ^Jap等位基因低温耐受性表现更强,具有重要的育种利用价值。通过籼粳杂交,可将粳型COLD1 ^Jap等位基因导入籼稻品种,提高其低温耐受力。为提高COLD1基因的选择效率,根据粳型COLD1 ^Jap与籼型COLD1 ^Ind基因存在的单核苷酸差异,结合扩增受阻突变体系PCR的技术原理设计功能标记。应用5个籼稻品种、5个粳稻品种、1个籼粳杂交F₁个体以及1个籼粳杂交F₂群体对功能标记进行检测验证。结果表明,所设计的功能标记可准确区分纯合粳型COLD1 ^Jap、纯合籼型COLD1 ^Ind和杂合基因型,其扩增带型与基因型完全一致,是一种鉴定COLD1基因的有效方法。该标记弥补了前人设计的衍生型酶切扩增多态性序列功能标记费用昂贵、操作复杂及费工费时等不足,可广泛应用于水稻COLD1基因的资源鉴定和分子标记辅助选择育种。

水稻籽粒镉污染是一个世界范围内广泛存在和亟待解决的问题。有关控制镉积累的数量性状位点（QTL）和调节水稻镉积累及分配的重要功能基因被广泛研究和报道,揭示了水稻中镉积累的遗传多样性。本文主要回顾和总结水稻中镉的吸收、转运、积累和外排的生理和分子机制,概述目前学者们在培育“低镉大米”方面所做的一些研究,并讨论了降低籽粒中镉含量的现存问题及发展方向。

粮食安全是世界各国关注的重要课题。水稻生产在粮食安全中起着重要作用,而传统水稻种植与水资源紧缺、劳动成本高等矛盾日益突出。水稻旱直播栽培技术越来越得到各国研究者高度重视。本文分析了国内外关于水稻旱直播栽培的发展研究现状,表明水稻旱直播栽培具有省工、节水、便于机械化种植,能提高水肥利用率及降低劳动成本等特点与优势,同时也指出该种栽培方式存在杂草和倒伏问题较难控制、对田间管理要求较高及稻米品质较差等不足,提出水稻旱直播栽培技术可以缓解我国水资源紧缺情况,提高水稻生产效率,对保障我国粮食安全起重要作用,在我国水稻生产中具有广阔的应用前景。

在大田试验条件下,采用裂区设计,以株两优819和中嘉早17为早稻材料,泰优390和湘晚籼13为晚稻材料,设置不施氮常密（CK0）、不施氮高密（CK1）、常氮常密（D0N0）、低氮高密（D1N1）4种氮肥密度组合,研究低氮密植对机插早、晚稻产量形成和氮肥利用率的影响。结果表明,与D0N0相比,D1N1更有利于构建水稻优良群体结构,提高群体分蘖数和主要生育期干物质含量,且叶面积指数、光合势和群体生长率等群体指标均具有一定的优势;同时,D1N1协调穗数与粒数的矛盾,提高群体总颖花量,维持结实率和千粒重,保持产量稳定;D1N1还可提高氮素偏生产力、氮素农学利用率和氮素吸收利用率,但对氮收获指数影响较小。低氮密植对水稻经济效益的影响因品种、稻季和地点的不同而存在差异,有一定的减收风险。综合考虑,低氮密植可兼顾水稻产量的稳定和氮肥利用率的提高,且氮肥投入的减少有利于环保。

再生稻高产种质资源是选育强再生力水稻品种的物质基础,缺乏具有强再生力的水稻品种是制约再生稻发展的重要因素之一。引进247份早抽穗水稻核心种质在江汉平原作再生稻种植,从中筛选高产再生稻种质资源,并探究高产再生稻产量形成的关键因素,为再生稻种质资源创新及新品种选育提供基础材料和理论依据。结果表明,247份核心种质在江汉平原两季稻均能正常抽穗成熟,各农艺性状变异系数在10.31%~51.83%,从中筛选出27份高产水稻种质资源。其中,4份双季高产种质两季总单株产量均超过60.00g,可作为亲本用于水稻再生力基因挖掘和再生稻高产育种。再生稻高产群体产量构成分析表明,提高再生稻产量的关键是提高其每穗颖花数和有效穗数;再生稻高产种质头季稻产量与再生季稻产量呈极显著负相关,表明再生稻高产育种方向应从追求单季高产转变为追求周年高产。

水稻根系是吸收水分和养分的重要器官,也是合成和分泌植物激素、有机酸等物质的重要场所。根系形态和生理对水稻产量和品质形成有重要影响。本文综述了水稻根系主要形态生理指标及其与稻米品质的关系,并提出了未来加强水稻根系形态生理与稻米品质关系的研究方向,以期为水稻高产优质栽培根系调控提供理论依据。

水稻是盐碱地改良利用的重要作物。水稻幼苗期对盐胁迫敏感,筛选幼苗期高耐盐水稻品种是利用水稻进行盐碱地改良的关键。通过分析收集的15个粳稻品种在盐胁迫下的形态和生理特性,综合评价不同水稻品种幼苗期的耐盐性。形态分析结果表明: 150mmol/L NaCl处理下,所有试验材料的生长均受到抑制,出现植株变矮、根长变短和叶片枯萎等表型,其中盐胁迫对宁粳44、南粳46和盐丰47（对照）生长抑制相对最弱,死叶率最低;200mmol/L NaCl处理下,宁粳44、南粳46和盐丰47的存活率最高。耐盐指数结果表明,盐丰47的综合性状最好,其次是南粳46和宁粳44。生理特性结果表明: 150mmol/L NaCl处理下所有试验材料的超氧化物歧化酶（SOD）活性及丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量均有所增加,其中南粳46的SOD活性较其他参试材料高;南粳46、盐丰47和宁粳44的丙二醛含量增加幅度较小,脯氨酸及可溶性糖含量增加幅度大于其他参试材料。推测南粳46、盐丰47和宁粳44具有较强的过氧化物清除能力和渗透调节能力,这可能是其幼苗期具有较强盐胁迫耐性的生理机制。综上所述,筛选到的幼苗期耐盐性较强的水稻品种为南粳46和宁粳44。

为了检测黑龙江省稻瘟病菌无毒基因ACE1、AVR-Pi9、AVR-Pia、AVR-Pii和AVR1-CO39的存在情况,采用5对无毒基因引物,对2017年黑龙江省208个稻瘟病菌单孢菌株DNA进行PCR扩增检测。结果表明,ACE1出现频率最高（87.98％）;AVR1-CO39出现频率最低（0）;无毒基因AVR-Pi9的出现频率为79.81％;AVR-Pia的出现频率为16.35％;AVR-Pii的出现频率为0.48％。黑龙江省稻瘟病菌无毒基因群体组成结构错综复杂,且具有明显的地域特点。

育秧是机插香稻生产中重要的一个环节。为探究不同育秧方式对机插香稻秧苗素质以及生理特性的影响,选用香稻品种美香占2号和象牙香占为材料,采用2种育秧盘（钵苗盘和硬秧盘）、2种育秧基质（稻田土和水稻育苗基质）、壮秧剂处理（以无壮秧剂为对照）搭配组合进行试验。结果表明,壮秧剂处理和育苗基质育秧显著提高了香稻秧苗素质及抗性酶活性。本试验中,最优的育秧方式为基质硬秧盘壮秧剂育秧和基质钵苗盘壮秧剂育秧,这2个处理下秧苗的单株生物量最大,抗性酶活性最高。

利用2019年长江中下游早籼稻早中熟组种质资源为材料,分析主要生育期冠层光谱反射率与籽粒粗蛋白含量的关系,筛选出可用于早籼稻籽粒粗蛋白含量预测的敏感生育期和敏感波长,建立了基于敏感波长和光谱参数的籽粒粗蛋白的一元线性、多元线性、指数和多项式预测模型,用决定系数（R ²）、均方根误差（RMSE）和相对误差（RE）对模型精度进行评价,以期找到估测早籼稻籽粒粗蛋白含量的最适模型。研究发现,在孕穗期514、580、638和695nm波长处冠层一阶微分光谱反射率与籽粒粗蛋白含量相关性达到极显著水平;在基于敏感波长的估测模型中,四元线性模型估测效果最佳,其建模集R ²、RMSE和RE分别为0.566、0.342%和2.874%,验证集R ²、RMSE和RE分别为0.518、0.154%和1.303%;在基于光谱参数构建的估测模型中,DSI(R′₅₁₄和R′₆₃₈)为自变量构建的多项式模型估测效果较优,其建模集R ²、RMSE和RE分别为0.638、0.312%和2.639%,验证集R ²、RMSE和RE分别为0.581、0.230%和2.307%。

为探究粳稻种质资源遗传多样性,提高粳稻育种组合选配的针对性和育种效率,通过变异系数、遗传多样性指数、聚类分析、相关分析、主成分分析、二维排序分析和逐步回归分析方法对不同生态区80份粳稻种质资源的8个表型性状的多样性水平进行了分析。结果表明：8个表型性状的变异系数为11.06%~36.97%,其中,千粒重的变异系数最小,每穗总粒数的变异系数最大;8个表型性状的遗传多样性指数为1.54~2.06,其中,单株有效穗数的遗传多样性指数最高,结实率的遗传多样性指数最低;在欧式距离9.0处,可将80份参试材料分为4类,各类表型性状差异明显;根据主成分分析和综合评价结果,80份粳稻种质资源中贵州的毕大香6号综合性状排名第1位,同时筛选到每穗实粒数、千粒重、株高、穗长和单株有效穗数性状可作为粳稻种质资源综合评价的关键指标;利用主成分二维排序分析筛选到矮秆、大穗、分蘖能力强及结实率高的4类优异种质资源,结合二维排序结果,大方晚糯是在二维排序重叠种质,可作为育种中间材料。同时基于主成分构建了粳稻种质资源的综合评价方程。

为了探明西藏不同海拔水稻产量和米质变化特征,提高藏区水稻生产水平,分别在海拔1 480、1 600和2 020m以粳稻品种WT87和WJ313开展种植试验,分析其产量构成因素和稻米品质。结果表明,2个品种单株有效穗数、穗长、穗实粒数、千粒重和实际产量都随着海拔的升高而降低,其中单株有效穗数和穗实粒数减少显著,2个品种结实率在不同海拔上的升降趋势不同。外观品质上,海拔对粒型和糙米率的影响不大,精米率随着海拔的升高略有升高,垩白度和垩白粒率因品种差异在不同海拔上变化趋势不一致;蒸煮品质上,胶稠度随着海拔的增加呈降低趋势,RVA谱特征值中崩解值随着海拔的增加而下降,而消减值的变化趋势与之相反,蛋白质和直链淀粉含量均随着海拔的增加而增加;米饭食味品质随着海拔的升高而提高。

针对水稻传统耕作导致土壤结构破坏和土壤板结等问题,开展垄作双深耕作模式及不同株行距配置对水稻产量影响的研究。选用水稻品种齐粳10号,采用二因素随机区组试验设计,设置垄作双深和常规平作2种耕作模式、4个株行配置,共8个处理。结果表明：与常规平作相比,垄作双深处理的穗重和一次枝梗数分别显著增加7.88%和7.00%,灌浆期净光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂浓度和气孔导度分别显著增加9.33%、14.81%、11.46%和27.09%。株行配置方面,株距15cm处理的穴穗重均极显著高于株距12cm处理,穗长随着株行距的减小而减小,株行距为12cm×(17~33)cm处理的穗数最大,平均显著高于其他株行配置12.87%。垄作双深与株行距为12cm×(17~33)cm互作处理产量最高（10 239.12kg/hm²）,显著高于其他处理。

为探究播期对直播水稻产量、花后干物质和氮素积累与转运的影响,以水稻品种白粳1号、长白9号和龙粳31号为供试材料,设置3个播期（SD1、SD2和SD3）,比较不同播期条件下3个品种的产量、抽穗期和成熟期各器官干物质及氮素积累与转运特点。3个品种抽穗期和成熟期各器官干物质及氮素积累量、抽穗至成熟期各器官干物质及氮素转运量和产量均表现为SD2>SD3>SD1。相关分析表明,产量与成熟期穗干物质及氮素积累量呈显著正相关,与叶片干物质和氮素转运量呈显著正相关。在本试验条件下,播期的推迟提高了3个品种有效穗数及结实率,进而提高了产量,同时促进了各器官物质转运量与转运率的提高。各品种SD2处理的产量及花后干物质、氮素积累量最高,SD2为适宜播期。

采用大田小区试验,研究了有机水溶肥对水稻各器官干物质和氮素积累、转运和分配的影响及其与水稻产量的关系。结果表明,常规施氮条件下,根施肥能显著提高水稻产量,产量达8 288.3kg/hm ²,且根施肥效果优于叶面肥;减氮15%条件下根施肥和叶面肥配合施用能有效缓解减氮对水稻产量的降低作用,较减氮15%处理显著增产3.2%。根施肥和叶面肥均能显著提高水稻抽穗前营养器官干物质、茎鞘和叶片氮素积累量;同时,增加抽穗后叶片向穗的氮转运量,进而提高其氮回收利用率和氮生理利用率。水稻产量与抽穗期茎鞘、叶片（除分蘖期茎鞘外）干物质积累量以及抽穗后茎鞘和叶氮素转运量显著正相关。研究表明,施用有机水溶肥能维持水稻营养生长期较高的干物质和氮素积累量,增强抽穗-成熟期氮素向穗转运能力,促进水稻高产和氮高效利用。

明确不同秸秆还田模式对小麦、水稻产量和经济效益的影响,对推广秸秆还田具有重要意义。利用稻麦复种长期田间定位试验2012-2018年的数据,分析了秸秆不还田（S0）、麦秸还田（WS）、稻秸还田（RS）和稻麦秸均还田（WRS）4种秸秆还田模式对作物产量、氮肥利用率、秸秆增产率、秸秆边际产量和秸秆农学利用率的影响。结果表明：秸秆还田均增加水稻产量,其中RS和WRS模式增产效果均显著大于WS模式;小麦产量随秸秆还田年限呈“减产-稳产-增产”的变化趋势。秸秆的周年增产率和农学利用率分别为5.65%~13.60%和0.11~0.17kg/kg。与RS模式相比,WRS模式属于秸秆过量还田,其秸秆增产效率降低。秸秆还田提高稻麦氮肥周年利用率1.67~4.01kg/kg,其中RS和WRS模式较WS模式更利于作物的氮吸收。WS、RS和WRS模式的稻田周年净收益较不还田模式分别增加1 690、4 875和4 177元/（hm²·年）,其中RS和WRS模式均显著高于WS模式。综合以上结果,麦季稻秸还田模式（RS）既可提高还田秸秆利用率,又可增加稻田净收益,推荐在稻麦两熟农田采用。

为明确辽宁省水稻主栽品种对稻曲病的抗性水平,从而为抗病品种选育、品种合理布局提供科学依据,在2015-2019年对辽宁省200个水稻主栽品种设置3个播期,在田间病圃内采用自然诱发法对稻曲病进行抗性鉴定和评价。结果显示,不同年度间、同年度不同播期间,水稻品种间抗性差异明显,不同穗型水稻稻曲病发生程度不同,且显著差异。随着播期的推迟,稻曲病的发生程度明显下降,并且年度间变化趋势基本一致。200个供试水稻品种中表现高抗（HR）和抗病（R）品种分别为5个（占2.5%）和34个（占17.0%）,中抗（MR）和中感（MS）品种分别为34个（占17.0%）和53个（占26.5%）,感病（S）和高感（HS）品种分别为46个（占23.0%）和28个（占14.0%）。整体上,抗∶中∶感品种数的比值为19.5∶43.5∶37.0,结果表明辽宁水稻主栽品种稻曲病抗性较差。

为了明确链霉菌株Streptomyces sp. FXP04对水稻的促生效果,以前期筛选到的链霉菌株Streptomyces sp. FXP04为供试菌株,采用发酵液浸种和菌液喷洒土壤的方法,研究了该菌株生长稳定期的发酵液和菌液对水稻种子萌发和幼苗生长的影响。结果如下,培养皿试验中,Streptomyces sp. FXP04发酵液原液和LB培养液原液（对照）都抑制种子萌发,1/50倍发酵液显著促进种子萌发,而1/10倍和1/100倍发酵液对种子萌发没有显著影响。盆栽试验中,1/50倍和1/100倍的Streptomyces sp. FXP04菌液都促进了水稻种子萌发,增加了水稻幼苗株高、主根长、干重、根总长度、须根数、根表面积和根总体积,并且1/50倍菌液的促生效果和1/100倍菌液无显著差异。研究结果表明,链霉菌株Streptomyces sp. FXP04对水稻种子萌发和幼苗生长有促进作用,可作为水稻的候选促生菌株开展后续研究和应用。

油菜套播是利用双季稻区冬闲田的有效手段,为探究缓释型配方肥（N-P₂O₅-K₂O：25-7-8,及5%的中微量元素）在晚稻套播油菜上的施用效果,设置一次性基施缓释型配方肥与分次施常规肥效果对比试验和配方肥施用量试验,调查油菜产量形成、肥料利用率及经济效益。结果表明,在减少肥料养分投入且一次性基施的情况下,缓释型配方肥仍能达到甚至优于常规肥分次施用的效果。菜籽产量与缓释型配方肥用量呈线性加平台关系,适宜施肥量可保证较大的收获密度并产生较多的每株角果数和每角粒数,同时维持较高的肥料利用率,从而提高籽粒产量和经济效益。根据本试验结果推算出晚稻套播油菜的目标产量为1 500~1 800kg/hm²时,缓释型配方肥的适宜用量为645~715kg/hm²。

探明氮高效水稻品种的冠层特征,对于培育和筛选氮高效品种具有重要意义。以2个氮高效品种武运粳30号和连粳7号及2个氮低效品种扬粳4038和宁粳1号作为材料进行大田试验,观察了两类水稻品种的冠层特征及其与产量和氮肥利用率间的关系。结果表明,与氮低效品种相比,氮高效品种总颖花量、结实率、产量和氮肥利用率较高;氮高效品种抽穗期具有较高的单茎茎鞘重、光合速率、光合氮素利用效率、剑叶厚度、比叶重、中上层冠层的光截获量及冠层顶部比叶氮含量、氮消减系数和光氮匹配度,上述主要冠层特征与产量及氮素籽粒生产效率呈显著或极显著正相关。这些冠层特征可作为筛选和培育氮高效水稻品种以及培育高产高效群体的重要指标。

对106份水稻材料的12个农艺性状进行两年（2018-2019年）田间测定,比较分析不同材料间的性状及多样性指数差异,以低温处理下的发芽率为标准对水稻种质资源发芽期耐寒性进行评价。结果表明,12个农艺性状中,除了千粒重、茎粗和每穗总粒数外,其他9个性状的遗传多样性指数均小于2.00;单株产量、每穗总粒数和每穗实粒数的变异系数分别为22.08%、21.89%和22.25%,谷粒宽变异系数最小,为7.90%。共筛选出23份特异种质资源,其中大穗型品种9个,高单株产量型品种4个,籽粒细长型品种10个。聚类分析可将106份水稻材料分为3个类群,类群Ⅰ、类群Ⅱ和类群Ⅲ占比分别为15.1%、47.2%和37.7%。通过主成分分析可将12个农艺性状指标转换为5个主成分因子（PC1~PC5）,得到84.19%的累计贡献率。利用综合指标值（PC1~PC5）和相关公式得到相应模糊隶属函数和权重,最终获得综合评价种质资源农艺性状的D值,排名前10名的种质资源为77D、万恢355-2、宜恢1577、南恢533、176-15、丰788、万恢86、杨福6号、蜀恢527和176-6。低温胁迫导致水稻种子发芽率降低,种质间的发芽率存在显著差异,其中176-6、176-15、桂99和糯稻89-1发芽期耐寒性强,为1级耐寒种质。筛选到的耐寒种质和综合性状优良的种质可为培育适宜直播的新品种提供材料。

为明确不同追氮模式对河南沿黄稻区粳稻产量的影响,以常规粳稻品种郑稻19和郑稻20为材料,于水稻拔节后设置4种追氮模式,基蘖肥∶促花肥∶保花肥∶粒肥分别为6∶4∶0∶0（T1）、6∶0∶4∶0（T2）、6∶2∶2∶0（T3）、6∶0∶2∶2（T4）,以施用等量基蘖肥不追施氮肥（T0）作为对照,研究中后期不同追氮模式对水稻根系形态和生理特征的影响及其与产量的关系。结果表明,郑稻19和郑稻20的穗数、结实率和千粒重在不同追氮模式间无显著差异,而T3处理的穗粒数和产量显著高于其他处理,均表现为T3>T1>T2>T4>T0。同时,2个水稻品种齐穗期、齐穗后至成熟期的根系体积、根干重、总吸收表面积、活跃吸收表面积和地上部干重均是T3处理最高,且根系氧化力、吲哚乙酸含量和玉米素+玉米素核苷含量也是T3处理最高。说明水稻拔节后分次适时（促花肥和保花肥）追氮能够促进中后期根系生长,维持根系较高的生理活性,延缓根系退化衰老,有利于水稻高产,而一次追肥或延迟追肥对水稻生长促进作用减弱。

茉莉酸甲酯（MeJA）可有效促进水稻颖花开放,使父母本花时相遇,提高制种产量,但MeJA对水稻产量和米质的影响研究报道较少。以辽宁稻区具有代表性的4个粳稻品种为试验材料,研究了抽穗开花期喷施不同浓度的MeJA对产量和米质性状的影响。结果表明,喷施MeJA可显著降低粳稻产量,且浓度越大,降低的程度越明显。MeJA对产量结构中的有效穗数、穗粒数和千粒重没有显著影响,但对结实率影响显著,尤其一次枝梗和二次枝梗的结实率均随MeJA浓度的升高呈极显著下降趋势,而结实率的显著下降是产量下降的主要原因。喷施MeJA可显著降低粳稻品质。与对照相比,不同浓度MeJA处理下精米率显著下降,且浓度越大,降低程度越明显,整精米率在高浓度处理下降低程度达极显著水平。但垩白粒率和垩白度变化不显著。随MeJA喷施浓度升高,稻米蛋白质含量提高,而直链淀粉含量和食味值下降。本研究可为生产上充分发挥MeJA调控花时的作用,同时避免对产量和米质的不利影响提供理论依据。

为探究贵州省水稻生长期的干旱特征,以作物水分亏缺指数作为干旱研究指标,结合协同克里金插值法及趋势分析等方法,利用贵州省31个气象站点逐日气象数据,分析贵州省水稻种植区水稻各生育时期的降水-需水变化特征及不同等级干旱的频率分布特征。研究表明：水稻生长期的降水量呈“东增西减”特征分布,各生长期累积降水量为移栽-分蘖期>抽穗-成熟期>播种-秧苗期>拔节-孕穗期,播种-秧苗期降水呈减少趋势,可能会加剧干旱灾害的发生;各生长期累积需水量为抽穗-成熟期>移栽-分蘖期>拔节-孕穗期>播种-秧苗期,播种-秧苗期水稻需水量小于同时期降水量,在播种-秧苗期各等级干旱发生的频率较低,铜仁地区及黔东南地区的东部在拔节-孕穗期和抽穗-成熟期是重旱及特旱的高频发生区。

为明确依靠季节性降雨实现干湿交替灌溉对双季稻生育后期的影响,研究了双季稻齐穗后0、7、14和21d（对照）停止灌溉对叶绿素含量、干物质转化、产量及品质的影响。结果显示,早稻灌浆期降雨多且雨量大,齐穗后早停止灌溉延长干湿交替灌溉时间,可显著提高叶片、茎鞘干物质转化、穗粒数和结实率,叶绿素含量降低,无效分蘖成穗减少;与对照相比,齐穗后0d停止灌溉,实收产量提高16.0%,整精米率提高8.2%。晚稻灌浆期间降雨相对偏少,适期延迟停止灌溉,可提高叶片、茎鞘干物质转化、穗粒数、结实率、千粒重及整精米率;与对照相比,齐穗后7d停止灌溉,实收产量提高11.0%,整精米率提高6.1%;垩白度、垩白粒率及透明度随停止灌溉时间提前和干湿交替灌溉时间延长而增加,胶稠度以早稻齐穗后7d和14d、晚稻齐穗后14d停止灌溉最高,所有处理对双季稻米整体品质指标等级无影响。

依托作者主持的“十三五”国家重点研发计划项目,提出了一种新型实用的秸秆好氧还田耕作与水稻丰产减排栽培的稻作新模式,并总结分析了该模式大面积示范的综合效益及推广应用的技术要点。该稻作模式以秸秆切碎匀抛、稻田旱耕湿整和增密调氮控水为关键技术,改善稻田耕层的通透性和水稻通气组织的输氧能力及抗倒防衰性能,提高耕层和水稻根际氧含量,实现秸秆还田下水稻丰产与甲烷减排协同。在我国水稻主产区大面积示范中,高产条件下取得氮肥利用增效30.2%~36.0%、稻作节本增收8.3%~9.7%和甲烷减排31.7%~75.7%的显著效果。最后就该稻作模式的大面积推广应用,从政府激励机制和配套技术等层面提出了一些建议。

细胞质雄性不育（cytoplasmic male sterility,CMS）及育性恢复（restorer of fertility,Rf）是作物杂种优势利用的有效途径之一,由线粒体不育基因和核恢复基因互作产生。本文综述了水稻CMS和Rf基因的来源及其分子遗传机理,并展望了水稻CMS和Rf系统在水稻育种方面的应用。

为明确在化肥施用量减少条件下,海藻肥与微生物菌剂部分替代对水稻产量及其构成因素的影响。于2019年在广西龙州、象州和岑溪进行水稻多点联合大田试验,设置常规施肥量（P1）、常规施肥量减10%+海藻肥与微生物菌剂部分替代（P2）、常规施肥量减20%+海藻肥与微生物菌剂部分替代（P3）和常规施肥量减30%+海藻肥与微生物菌剂部分替代（P4）4个处理,成熟期测定水稻干物质积累量、产量及其构成因素。结果表明,3个试验点的平均干物质积累量P2处理比P1处理提高6.06%,P3和P4处理分别比P1处理下降3.44%和3.75%;平均产量P2处理比P1处理提高0.45%,P3和P4处理与P1处理相比平均下降5.40%和4.08%。由此可知,海藻肥和微生物菌剂可以替代10%~30%的化肥,替代比例与土壤肥力水平有关,不同地点替代比例略有差异,象州适宜替代比例为10%,龙州和岑溪最优替代比例为30%。

植物根系是活跃的物质代谢和吸收器官,对植株生物量积累、养分和水分高效吸收利用具有重要作用。本文主要综述了水稻根系形态、解剖、生理特征与氮吸收利用效率的关系以及不同氮效率品种根系特征的差异,并综述了促进根系生长和提高氮吸收利用效率的栽培调控措施,展望了未来水稻根系的研究方向,为水稻氮肥减施、氮高效栽培管理技术优化和氮高效品种选育提供理论依据。

为提高寒地水稻氮肥利用率,采用盆栽试验,比较了施肥方式、施氮量及二者互作对寒地水稻产量、品质、干物质生产、净光合速率（P_n）和氮肥利用率等指标的影响。结果表明,侧深施肥（S2）和点深施肥（S3）分蘖期和灌浆期地上干物质积累量、叶面积和根部性状多优于全层施肥（S1）,齐穗期功能叶相对叶绿素含量和灌浆期P_n低于S1处理。S2处理直链淀粉含量极显著低于S1处理;S3处理糙米率、精米率和蛋白质含量显著或极显著低于S1处理,直链淀粉含量和食味值极显著高于S1处理。S2处理氮肥生理利用率高于S1处理37.63%,S3处理氮肥吸收利用率、生理利用率和偏生产力分别高于S1处理20.14%、67.57%和13.08%。与常规施氮处理相比,减氮15%处理的千粒重、分蘖期和灌浆期地上部干物质积累量、分蘖期叶面积、分蘖期和灌浆期功能叶P_n均显著降低。本试验条件下,点深施肥方式配合减氮15%为兼顾产量、品质和肥料利用率的最优组合。

水稻抽穗期是决定水稻种植地区及其季节适应性的关键因素,发掘控制水稻抽穗期相关的新主效QTL至关重要。利用包含527个bin标记的高密度遗传连锁图谱,通过靶向测序基因型检测技术对水稻“空育131/小白粳子”衍生的RIL群体进行抽穗期基因型分析。通过对双亲和RIL群体的基本统计分析发现,双亲抽穗期呈极显著差异,表型处于RIL群体范围内,RIL群体有明显的超亲分离现象,符合正态分布。利用IciMapping 4.2软件的完备区间作图法,在水稻第1、3和7号染色体上共检测到4个QTL,其中3个QTL区间内分别含有与抽穗期相关的已知基因OsGI、Hd6和Ghd7,而qHD-3-1是控制水稻抽穗期的新位点。

根和芽的正常生长和发育对保障水稻产量有重要作用。为探究在低温条件下影响幼芽期根长和芽长的QTL,以9311（受体）和日本晴（供体）染色体片段置换系群体为材料,将萌发种子置于15℃低温处理7d,然后在25℃下恢复生长7d,连续测量根长和芽长,以25℃下根长和芽长作为对照,定位低温条件下影响根长和芽长的QTL。15℃条件下,定位到9个根长QTL,贡献率为8.65%~24.35%,其中qRL15T7.2和qRL15T10.3在根生长不同时期被重复检测到;定位到9个影响芽长的QTL,贡献率为1.73%~28.89%,其中qBL15T6、qBL15T7、qBL15T9和qBL15T10被重复检测到。25℃条件下,定位到9个根长QTL,贡献率为1.73%~28.89%,qRL25T7、qRL25T9.3、qRL25T10和qRL25T12在根生长不同时期被重复检测到;定位到5个影响芽长QTL,贡献率为0.58%~38.26%,qBL25T3.3在芽生长不同时期被重复检测到。其中,第2、7、9和10号染色体上4个Bin标记区域存在既控制根长又控制芽长的QTL。通过比较发现,15℃下定位到的根长或芽长QTL与25℃定位到的根长或芽长QTL均不相同,表明低温条件下控制水稻幼芽期根和芽生长的遗传机制可能与正常温度下不同。

为筛选适宜江苏丘陵稻区旱育机插条件下长效控制稻纵卷叶螟的种子处理方式,以机插为前提条件,采用20%氯虫苯甲酰胺（CAP）悬浮剂浸种、清水浸种后药剂拌种（湿拌）及干籽拌种（干拌）3种方式处理种子,比较其对水稻的保叶效果和对稻纵卷叶螟的杀虫效果,并结合赶蛾数据分析当年稻纵卷叶螟发生情况。结果表明,3种处理方式对稻纵卷叶螟均具有一定的防治效果,在相同用量条件下,对水稻的保叶效果和对稻纵卷叶螟的杀虫效果均为干拌≥湿拌>浸种处理。在江苏丘陵地区稻纵卷叶螟第3代偏轻至中等发生、第4代中等偏重发生条件下,利用CAP有效用量2.0g/kg浸种处理种子、1.0g/kg湿拌和干拌处理种子均可达到90%以上的保叶和杀虫效果,有效控制时长达111d以上。结合农药利用率及成本因素,在江苏丘陵地区可利用CAP有效用量1.0g/kg拌种,湿拌或干拌种子可预防水稻生长前期偏轻发生、后期中等偏重发生的稻纵卷叶螟,有效减少田间白叶率、活虫数及田间稻纵卷叶螟防治次数。

提高氮素利用效率一直是水稻遗传改良攻关的重点方向。直立穗等位基因dep1及籼稻等位基因nrt1.1b均有利于提高水稻氮素利用效率,因此,阐明DEP1与NRT1.1B基因的互作关系对水稻氮素利用的影响对培育氮高效水稻品种具有重要指导意义。以携带不同DEP1与NRT1.1B基因型组合的重组自交系为供试材料,在低、中及高氮条件下（分别记为LN、MN和HN）,分析了DEP1与NRT1.1B基因间不同的遗传互作方式对水稻氮素利用、产量及其构成因素的影响。结果表明,不同氮素条件下,基因型组合dep1/nrt1.1b具有最大的氮素收获指数;LN条件下,nrt1.1b基因有利于提高氮素利用效率,在MN和HN条件下dep1基因有利于提高氮素利用效率;携带dep1基因株系有效穗数和穗粒数显著提升,其产量均值显著高于其他株系,而NRT1.1B基因对产量无显著影响。

研究头季留茬高度对水稻再生季产量形成和稻米品质的影响,为实现再生季高产优质提供理论依据。以杂交稻新两优223和常规稻黄华占为试验材料。头季收割时设置40（高留茬,HS）、20（中留茬,MS）和5cm（低留茬,LS）3种留茬高度处理,考察不同节位再生穗产量构成因子、稻米品质、叶面积指数、氮素含量及净光合速率（P_n）等指标。结果表明,随留茬高度降低,2个品种产量均呈下降趋势,再生季HS处理产量（4.13t/hm²）比MS和LS处理分别高9.9%和16.3%。随留茬高度降低,再生季稻米碾磨品质显著下降,新两优223整精米率下降幅度显著大于黄华占,前者HS处理分别比MS和LS处理高26.8%和59.7%;随留茬高度降低,稻米外观品质显著提升,蛋白质含量下降,直链淀粉含量无显著变化。再生季水稻主茎、叶片和新芽的氮素含量与产量呈显著正相关,HS和MS处理的P_n显著高于LS处理。综上所述,根据品种特性,调节头季收割留茬高度,可促进水稻再生季产量和品质协同提高。