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灌浆期高温胁迫对水稻籽粒中铁锌积累及生理特性的影响【字数:6486】

2024-02-24 15:35编辑: www.jxszl.com景先生毕设
水稻是世界重要的粮食作物之一,我国大部分人口以稻米为主食,2015年我国的水稻种植面积达到11334万公顷,产量62143.5万吨居世界首位[1],水稻的持续高产、稳产对国民经济发展具有重要保障作用。矿物元素是参与植物生长发育所必需的物质之一,参与植物体内的蛋白质、碳水化合物、脂类、核酸等多种代谢活动,在水稻的生长发育中起着重要的作用。温度是影响稻米营养品质的一个重要因素,本研究主要探究了在开放式增温条件下,温度对水稻强弱势粒中铁、锌含量变化的影响,为全球变暖背景下稻米营养品质的改善提供依据。本研究有两个品种,两种温度,共4个处理。结果表明,弱势粒中铁含量对温度升高较为敏感,并且整个灌浆期的趋势因品种而有所不同。强势粒中锌含量对温度升高不敏感,而弱势粒中锌含量在整个灌浆过程中有上升的趋势,两个品种的变化趋势几乎相同。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
1材料与方法2
1.1供试材料 2
1.2实验地点 3
1.3实验处理 3
1.4田间管理3
1.5指标测定方法 3
2结果与分析4
2.1增温效果 4
2.2强弱势粒铁含量 5
2.3强弱势粒锌含量 6
2.4强弱势粒千粒重和灌浆速率变化7
3讨论 8
4结论 9
致谢9
参考文献10
灌浆期高温对水稻籽粒中铁锌积累的影响
引言
引言:全球气候变暖已经成为不争的事实。IPCC评估报告显示,从1880年到2012年,全球地表平均温度大约升高了0.85℃;未来温室气体排放将会造成全球温度进一步升高,如果不实行减排模式,预计到本世纪末全球平均气温将增加2.64.8℃[2]。根据这一预测,全球气温将出现过去10,000年中从未有过的巨大变化,给全球环境带来潜在的重大影响[3]。气候变暖呈现出非对称性的趋势,即夜间温度上升幅度大于白天,气温日较差逐渐缩小[4]。通过对菲律宾地区多年的气温数据和产量数据进行分析发现夜温每上升1℃水稻产量会下降10%[5]。长江 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: #351916072
中下游流域作为我国水稻的主产区之一,夏季高温频发,已经成为制约该地区水稻高产稳产的关键因素。2003年安徽地区出现大面积高温,连续多日日均温度达到35℃以上,造成水稻严重减产,部分地区减产率甚至达到50%以上[6]。水稻生长发育不同时期对高温的敏感程度不同,其中穗分化期、开花期和灌浆结实期出现高温对水稻的伤害较大,易造成水稻穗粒数减少、颖花败育率增加,结实率和千粒重下降,最终导致水稻减产。除了产量下降,稻米的品质也会在高温下明显变差,突出的表现为当前整精米率下降、垩白大量发生,食味性变差。灌浆结实期是水稻产量形成的关键时期,籽粒灌浆的水平直接决定了水稻千粒重和产量的高低。众多研究表明发现高温虽然在灌浆早期加快了水稻籽粒的灌浆速率,但不足以弥补灌浆期缩短的损失,造成高温逼熟的现象,导致千粒重下降。灌浆期高温对水稻产量的另一方面的影响是导致水稻籽粒千粒重下降。水稻在灌浆期对温度敏感程度仅次于开花期。灌浆结实期遭遇高温,导致稻株衰老加速,后期物质转运量降低,淀粉合成起始物质蔗糖供应量减少,导致水稻灌浆速率增加,表现为灌浆期缩短[78]。灌浆期水稻强、弱势粒之间由于粒位不同,会表现出不同的灌浆特性,强势粒灌浆速度快。充实度好而弱势粒灌浆速率慢,充实度差,最终会导致粒重和品质出现差异[911]。
铁、锌元素是植物体内两种重要的矿质元素,锌是六大类功能酶的组成成分及辅助因子作为碳酸酐酶的组成成分,植物严重缺锌时会导致碳酸酐酶随之急剧下降导致植株生产发育过程受到抑制[912、13]。铁属于过渡态的金属离子,在电子传递链中通过Fe2+与Fe3+的转换参与电子传递链中的氧化还原反应:同时铁也是许多酶的辅助因子,参与植物的光合作用、呼吸作用、DNA的合成、植物激素的合成、叶绿素的合成及植物固氮等过程[14]。研究表明,低铁和高铁均会提高过氧化氢和活性氧的含量,增加铁含量也会促进SOD、POD、过氧化氢酶CAT等酶 的活性,说明铁胁迫时引起抗氧化系统的改变,进而对植物形成保护机制[15]。
国际水稻研究所早在1992年便开展了环境对谷粒中铁元素含量的影响,以及稻种资源铁、锌矿质元素含量的基因型差异和遗传效应的研究,探讨提高稻米矿质元素含量的育种技术路线[1213]。尽管前人就灌浆期高温对水稻生长发育的影响及其机制展开了大量研究,但还普遍存在以下问题:试验基本都在人工控温的封闭半封闭设施中进行,增温幅度过高,且多集中在日均温对水稻籽粒灌浆的影响,不能反映气候变暖的非对称性的特点,另外已有研究多采用盆栽的方式培育水稻,增温场景与气候变暖的实际场景存在较大差异,且前人在肥料对矿质元素含量的变化及积累方面的研究很多,但是在灌浆期高温对矿质铁锌积累的研究却很少,本研究以江苏省常规粳稻品种为研究材料,在水稻灌浆期进行高温处理,研究高温胁迫对水稻籽粒中矿质的积累动态,为提高稻米的营养品质的改善提供依据
1 材料与方法
1.1供试材料
以宁粳3号和武运粳24号两个长江下游地区的主栽粳稻品种为试验材料
宁粳3号:大学农学院以宁粳1号和宁粳2号杂交选育而成的早熟晚粳优秀新品种,其株型紧凑,长势较旺,分蘖力较强,后期熟相较好,抗倒性较强,落粒性中等。每亩有效穗20.2万左右,每穗实粒数127.5粒左右(生产试验141.9粒),结实率91.2%左右,千粒重26克左右。
武运粳24号:由常州市武进区农业科学研究所选育,该品种株型集散适中,长势较旺,穗型中等,分蘖力较强,着粒密度中等,轻度二次灌浆,省区试平均结果:每亩有效穗20.5万, 每穗实粒数125粒,结实率86.9%,千粒重25.4克,株高100厘米,全生育期156天
1.2实验地点
实验于2016年在大学丹阳试验站(东经119°10′,北纬34°36′)进行。该地土壤类型为黄泥土,耕作层土壤全氮 1.85 g•kg1,有效磷13.23 mg•kg1、速效钾98.83mg•kg1。试验于5月28日进行播种,6月18日进行移栽。栽插密度为 30 cm×13.3 cm。氮素使用尿素,磷、钾肥(过磷酸钙 140 kg/ha,氯化钾 186 kg/ha)一次性做基肥施用

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