硅对水稻倒伏和白叶枯病抗性的影响

发布时间：2016-11-12 08:04

  本文关键词：硅对水稻倒伏和白叶枯病抗性的影响，由笔耕文化传播整理发布。

《中国农业科学院》 2015年

硅对水稻倒伏和白叶枯病抗性的影响

刘红芳  

【摘要】：目前,有关水稻倒伏与病害之间关系的研究,仅限于以真菌引起的纹枯病导致茎秆基部节间抗折力显著下降,而对于以细菌引起的白叶枯病和倒伏的关系,还没有相关报道;在硅对水稻病害影响的研究中,大多集中在纹枯病和稻瘟病等由真菌引起的病害,而关于硅对由细菌引起的水稻白叶枯病抗性的研究仅限于水培条件下,却未见土培和田间试验的相关研究报道。本文通过田间试验结合土壤培养试验,从生理生化方面对硅抗倒伏及白叶枯病的机制进行了系统而深入的研究,研究的主要内容:接种白叶枯病菌条件下,硅对水稻抗倒伏能力及抗倒伏与抗白叶枯病之间的关系;硅对水稻白叶枯病抗性及其抗氧化系统酶活性生理生化指标的影响;硅对水稻产量以及对营养元素吸收的影响。取得的主要结果如下:(1)高量供氮水平,施硅能显著提高水稻的抗倒伏性,提高水稻产量。施硅能显著降低水稻基部第1和第2节长度,降低水稻第2片叶夹角,从而提高了水稻的抗倒伏能力;施硅还能显著增加水稻基部第1和第2节壁厚度和茎粗;显微结构观测显示,施硅能增加茎的细胞层数和紧实度,促进维管束的发育,且硅钙肥效果好于硅酸钠;但施硅对水稻株高无显著影响。硅对水稻生长具有促进作用,与不施硅比较,施用硅酸钠和硅钙肥的产量分别提高了13.2%和13.3%。相关分析表明,水稻基部第1和第2节长度、第2片叶夹角,与水稻茎秆抗折力呈显著负相关,与倒伏指数呈显著正相关。(2)水稻茎秆倒伏与白叶枯病之间存在一定的相关关系,白叶枯病情指数与倒伏指数呈显著正相关,与茎秆抗折力呈显著负相关。(3)盆栽条件下,接种白叶枯病菌后,严重阻碍水稻生长,施硅促进水稻生长,使水稻地下部和地上部干重分别提高了255.2%和142.2%;硅能显著提高水稻抵御白叶枯病的能力,施硅使病情指数降低了32.1%,防治效果达24.3%。(4)田间条件下,接种白叶枯病菌后3 d内,水稻叶片中丙二醛(MDA)含量急剧升高;施硅的水稻叶片中MDA含量均低于不施硅处理,且正常供氮水平第7 d,以及高量供氮水平第3 d和第7 d均达显著,施硅可以降低MDA含量,说明膜脂质过氧化作用降低,来减少白叶枯病的伤害,进而增强了水稻抗白叶枯病的能力;同时,施硅还能提高感病水稻叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,有效清除植物体内活性氧(ROS),提高水稻抗白叶枯病的能力。证明了硅是通过参与寄主与防卫反应有关的代谢过程,不是简单的物理屏障作用,而是起到了生理抗病作用。(5)施硅对同一生育期内水稻植株和籽粒氮、磷、钾和硅含量无显著影响。高量供氮水平,与不施硅相比,在分蘖期和拔节期施硅能增加水稻植株全钾含量,分别增加了7.1%和6.3%;在成熟期,施用硅钙肥能提高水稻植株对硅的吸收,与不施硅相比,正常供氮水平和高量供氮水平,硅含量分别增加了12.4%和6.9%。综上所述,硅对水稻生长有促进作用,施硅能显著提高水稻抗倒伏性能,且倒伏与白叶枯病存在显著相关性,感病越严重,越易倒伏。施硅能显著提高水稻白叶枯病的抗性,主要通过参与植株体内代谢,调节抗氧化系统酶活性,有效清除活性氧(ROS),诱导植株提高水稻抵抗白叶枯病的能力。揭示了硅对水稻抗倒伏和白叶枯病之间的关系及其机制,通过土培和田间试验,验证了硅对白叶枯病的抗性及其相关机理。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S435.11
【目录】：

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1 张翠珍,邵长泉,孟凯,泉维洁,侯晓芳,邹强,胡富贵;山东省水稻土有效硅含量及硅肥效应研究[J];山东农业科学;1999年06期

2 肖立;罗俊英;陈泽;;3600施氮量和栽插密度对杂交稻金优527抗倒伏能力的影响[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年09期

3 王俊刚;赵婷婷;杨本鹏;冯翠莲;蔡文伟;熊国如;张树珍;;植物中硅的功能和转运[J];安徽农业科学;2010年31期

4 刘朝辉;陈丽妮;徐红辉;;立丰灵防治水稻倒伏效果试验研究[J];现代农业科技;2011年02期

5 张丰转;金正勋;马国辉;;立丰灵增强粳稻抗倒性的机理[J];中国稻米;2011年02期

6 李木英;陈关;潘晓华;石庆华;谭雪明;陈志攀;;直播稻不同品种茎秆和根系性状与抗倒伏性关系[J];中国稻米;2012年02期

7 邹德堂,秋太权,赵宏伟,崔成焕;水稻倒伏指数与其它性状的相关和通径分析[J];东北农业大学学报;1997年02期

8 刘文国,王林权,白延红;植物体有益元素硅的研究进展[J];西北植物学报;2003年12期

9 文春波,高红莉,蔡德龙,陈常友;水稻施用硅肥研究综述[J];地域研究与开发;2003年03期

10 郭聪华;李小萍;苏连庆;陈进明;林志强;;立丰灵对水稻抗倒性和产量的调控效果[J];福建稻麦科技;2006年02期

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1 何启;水稻白叶枯病抗性基因Xa2的定位与克隆[D];华中农业大学;2008年

2 豆长明;超积累植物美洲商陆锰累积与耐性机制研究[D];浙江大学;2009年

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1 罗丽华;水稻茎秆抗倒伏性状的QTL定位研究[D];湖南农业大学;2005年

2 张小红;转Xa23基因水稻的白叶枯病抗性及T-DNA侧翼序列分析[D];西北农林科技大学;2008年

3 石丹;水稻Ds插入易倒伏突变体的鉴定[D];苏州大学;2009年

4 张明聪;养分管理对寒地水稻抗倒伏性能和产量的影响[D];东北农业大学;2010年

5 李晓艳;不同吸硅型植物硅同位素组成和营养元素分布特征[D];浙江大学;2013年

【共引文献】

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1 张翠珍,邵长泉,孟凯,泉维洁,侯晓芳,邹强,胡富贵;山东省水稻土有效硅含量及硅肥效应研究[J];山东农业科学;1999年06期

2 于占东,何启伟,王翠花,牟晋华,刘继保;大白菜产量与营养品质性状的遗传相关分析[J];山东农业科学;2003年06期

3 王法宏,冯波,王旭清;国内外免耕技术应用概况[J];山东农业科学;2003年06期

4 田福平;陈子萱;苗小林;常根柱;张礼军;白斌;;土壤和植物的硅素营养研究[J];山东农业科学;2007年01期

5 刘艳梅;郎德山;祝海燕;孙智英;;普通番茄与樱桃番茄杂交一代产量构成性状的遗传分析[J];山东农业科学;2007年05期

6 孙振成;王金辉;梁明磊;;3.6%硅钼酸在蔬菜上的应用效果试验[J];山东农业科学;2009年06期

7 李新国;万书波;;钙对花生生长发育调控的研究进展[J];山东农业科学;2011年08期

8 张翠珍,邵长,泉孟凯,泉维洁,侯晓芳,邹强;水稻施用硅肥效果及适宜用量的研究[J];山东农业科学;1997年03期

9 陈灵因，孟力，苏少宝;硅钼杂多酸化学修饰电极伏安法测定土壤和煤碴中活性硅[J];安徽大学学报(自然科学版);1995年03期

10 游晴如;马宏敏;杨东;涂诗航;张水金;董瑞霞;黄庭旭;;水稻倒伏性研究进展[J];安徽农学通报;2007年06期

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1 林荔辉;应用分子和常规技术通过籼粳交选育亲籼型水稻雄性不育系[D];福建农林大学;2010年

2 傅晓萍;美洲商陆镉吸收和耐性机理研究[D];浙江大学;2011年

3 陈灿;化学诱变对水稻诱变后代组织结构及农艺性状和生理特性的影响[D];湖南农业大学;2010年

4 郑瑞丰;水稻广谱广亲恢种质R228的应用基础研究[D];湖南农业大学;2010年

5 陈晓光;小麦茎秆特征与倒伏的关系及调控研究[D];山东农业大学;2011年

6 王成雨;氮肥水平和种植密度对冬小麦冠层结构与功能的影响[D];山东农业大学;2011年

7 杨代刚;陆地棉双列杂交的遗传效应及表达谱分析[D];中国农业科学院;2011年

8 徐茜;南平烤烟氯化钾的施用效应与影响机理研究[D];福建农林大学;2011年

9 张子义;旱作微垄覆膜沟播马铃薯生长发育及营养规律[D];内蒙古农业大学;2011年

10 李旭毅;两种生态条件下氮肥调控和栽培方式对水稻库源构建和光合生产及产量的影响[D];四川农业大学;2011年

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1 武少伟;铁锰硅对凤眼莲生物质结构的影响[D];华中农业大学;2010年

2 晁园;利用重组自交系群体定位水稻品质相关性状QTL[D];华中农业大学;2010年

3 张丽军;不同氮水平下水稻组织铵态氮、磷、钾的积累特征及QTL定位分析[D];华中农业大学;2010年

4 张文华;甘蓝型油菜抗倒伏相关性状的遗传分析和QTL定位[D];华中农业大学;2010年

5 甘自保;贵金属及其合金/碳纳米管复合材料的制备与表征[D];哈尔滨师范大学;2010年

6 师恭曜;甘蓝型油菜茎秆抗倒伏性构成因素的鉴定与评价[D];郑州大学;2010年

7 何振全;超微细磷矿粉的释磷特征及对冬小麦的营养效应[D];山东农业大学;2010年

8 章忠贵;水稻株高、脆茎突变系的抗倒伏能力研究[D];安徽农业大学;2010年

9 邵继锋;毛竹实生苗水培体系建立的研究[D];浙江农林大学;2010年

10 刘晶晶;模拟人工湿地系统处理酸性重金属废水的效能及机理研究[D];湘潭大学;2010年

【二级参考文献】

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1 姚方印,李中华,李广贤;根据标记基因快速检测转基因水稻[J];山东农业科学;2001年05期

2 齐放军,刘缨,高学文,何晨阳;水稻白叶枯病局部和系统抗性的诱导[J];山东农业科学;2003年01期

3 张翠珍,邵长,泉孟凯,泉维洁,侯晓芳,邹强;水稻施用硅肥效果及适宜用量的研究[J];山东农业科学;1997年03期

4 张翠珍,邵长泉,孟凯,泉维洁,侯晓芳,邹强;小麦吸硅特点及应用效果的研究[J];山东农业科学;1998年04期

5 管延安,李建和,任莲菊,李根英;禾谷类作物倒伏性的研究[J];山东农业科学;1998年05期

6 高福平,赵磊,吴硕林;节间长度与中粳西光的抗倒性探讨[J];安徽农学通报;2001年06期

7 游晴如;马宏敏;杨东;涂诗航;张水金;董瑞霞;黄庭旭;;水稻倒伏性研究进展[J];安徽农学通报;2007年06期

8 王建国;王陈;于正茂;;矮壮素烯唑微乳剂对水稻生长及产量的影响[J];安徽农学通报;2008年05期

9 肖立;罗俊英;陈泽;;3600施氮量和栽插密度对杂交稻金优527抗倒伏能力的影响[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年09期

10 余增亮;何建军;邓建国;王学栋;吴跃进;刘贵付;;离子注入水稻诱变育种机理初探[J];安徽农业科学;1989年01期

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1 徐向华;超积累植物商陆吸收累积锰机理研究[D];浙江大学;2006年

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1 周丽华;高产杂交稻增产潜力及杂交组合茎秆优势性状研究[D];湖南师范大学;2005年

2 艾治勇;超级杂交稻形态及生理特性与抗倒性关系的研究[D];湖南农业大学;2006年

3 顾大路;水稻高产抗倒伏调节剂的应用效果研究[D];南京农业大学;2005年

4 杨波;免耕抛秧水稻根倒伏特性及钾肥调控研究[D];四川农业大学;2007年

5 刘武;氮肥用量和移栽密度对早稻产量及某些生理性状的影响[D];湖南农业大学;2008年

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1 ;白叶枯病简易玻片鉴定法[J];江西农业科技;1977年04期

2 ;杂交水稻凋萎型白叶枯病的发生与防治[J];广西农业科学;1978年04期

3 ;杂交水稻凋萎型白叶枯病[J];江西农业科技;1978年06期

4 夏景玉;李宪;刘建国;;水稻品种的白叶枯病抗性及其利用研究[J];安徽农业科学;1989年01期

5 郑翔;周天豹;李海生;唐玉林;王超;王启发;李晓红;;2005~2006年白叶枯病在苏北地区发生特点及其原因分析[J];陕西农业科学;2007年06期

6 李友荣;侯小华;魏子生;;杂交水稻对白叶枯病的抗性研究[J];湖南农业科学;2008年03期

7 吴云雨;王建飞;鲍永美;张红生;;65个水稻主栽品种(系)对白叶枯病菌的抗性鉴定[J];江苏农业学报;2012年02期

8 罗宏度;;杂交稻的白叶枯病[J];生物灾害科学;1983年04期

9 方中达 ,朱家琳 ,刘经芬;水稻品种对白叶枯病抗病性测定的方法[J];南京农业大学学报;1957年00期

10 ;水稻白叶枯病国外研究概况(二)[J];浙江农业科学;1973年03期

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1 吴茂森;田峰;齐放军;何晨阳;;水稻与白叶枯病菌互作中差异表达新基因的识别[A];中国植物病理学会2005年学术年会暨植物病理学报创刊50周年纪念会论文集[C];2005年

2 程晓晖;田进山;李光亮;蔡丽;侯明生;;不同水稻品种(系)对白叶枯病抗性鉴定[A];中国植物病理学会2011年学术年会论文集[C];2011年

3 齐放军;高学文;何晨阳;王金生;;白叶枯病菌侵染对水稻叶绿素吸收光谱影响的初步研究[A];江苏省植物病理学会第九届会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];1999年

4 杨子贤;姜恭好;徐才国;何予卿;;利用分子标记辅助选择改良93-11对白叶枯病和螟虫抗性[A];湖北省遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要集[C];2004年

5 邓其明;王世全;李双成;刘怀年;李平;;水稻稻瘟病、白叶枯病和纹枯病抗性基因多基因聚合研究[A];全国植物分子育种研讨会摘要集[C];2009年

6 齐放军;高学文;何晨阳;王金生;;白叶枯病菌亲和及非亲和互作中水稻过氧化物酶表达特征的研究[A];江苏省植物病理学会第九届会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];1999年

7 吴茂森;田峰;齐放军;何晨阳;;水稻与白叶枯病菌互作中差异表达新基因的识别[A];中国植物病理学会2005年学术年会暨植物病理学报创刊50周年纪念会论文摘要集[C];2005年

8 陈凯;潘晓飚;章禄标;张强;徐建龙;徐正进;黎志康;;3个中籼稻骨干恢复系稻瘟病、白叶枯病和稻飞虱抗性的分子改良[A];中国作物学会50周年庆祝会暨2011年学术年会论文集[C];2011年

9 何予卿;涂巨民;陈升;姜恭好;张进峰;杨子贤;李一博;高冠军;包亮;吴昌军;李信;刘士平;徐才国;张启发;;分子标记技术原理及其在杂交水稻中的应用[A];全国植物分子育种研讨会摘要集[C];2009年

10 潘静;何瑞峰;何光存;;农杆菌介导水稻的大片段DNA转化与多基因共转化[A];湖北省遗传学会、江西省遗传学会2006年学术年会暨学术讨论会论文摘要集[C];2006年

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1 记者 刘志伟　通讯员 范敬群;[N];科技日报;2010年

2 抚宁县留守营镇农业站 秦继伟;[N];河北科技报;2007年

3 水清;[N];江苏农业科技报;2006年

4 水清 于丹;[N];江苏农业科技报;2007年

5 孙延生;[N];山西科技报;2003年

6 新农;[N];河南科技报;2008年

7 曹涤环;[N];农资导报;2007年

8 记者 胡其峰;[N];光明日报;2014年

9 水清;[N];江苏农业科技报;2009年

10 记者 顾晓昕　通讯员 范郁尔 潘长虹;[N];连云港日报;2010年

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1 刘红芳;硅对水稻倒伏和白叶枯病抗性的影响[D];中国农业科学院;2015年

2 薛高峰;硅提高水稻对白叶枯病抗性的生理与分子机理[D];中国农业科学院;2009年

3 徐俊英;三个水稻恢复系的白叶枯病和螟虫抗性改良研究[D];华中农业大学;2013年

4 黄廷友;分子标记辅助选择改良蜀恢527对白叶枯病的抗性和萍乡核不育水稻育性相关基因的定位分析[D];四川农业大学;2004年

5 储昭晖;水稻白叶枯病隐性抗病基因xa13的分离与鉴定[D];华中农业大学;2006年

6 罗利军;超高产杂交水稻选育及杂种优势和白叶枯病抗性的分子遗传研究[D];华中农业大学;1999年

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1 陈禹彤;水稻中白叶枯病菌侵染和低氮胁迫应答的miRNAs功能分析[D];中国农业科学院;2015年

2 李亚君;基因聚合改良水稻恢复系先恢207的白叶枯病、稻瘟病和褐飞虱抗性[D];华中农业大学;2015年

3 赵显峰;利用分子标记辅助选择技术改良水稻对白叶枯病抗性[D];扬州大学;2006年

4 夏春;水稻白叶枯病抗源鉴定和杂交稻亲本白叶枯病抗性改良[D];中国农业科学院;2013年

5 倪大虎;利用分子标记辅助选择改良水稻对白叶枯病和稻瘟病抗性的研究[D];安徽农业大学;2006年

6 黄报;华恢1035的白叶枯病抗性改良和抗白叶枯病近等基因系的建立[D];华中农业大学;2009年

7 李光亮;水稻品种对白叶枯病菌致病小种的抗性鉴定及其小种间互作关系的研究[D];华中农业大学;2010年

8 刘雨萌;水稻类钙调磷酸酶亚基B蛋白质在叶片生长和白叶枯病抗性反应中的表达研究[D];河北农业大学;2012年

9 刘丙新;水稻白叶枯病菌胁迫下的全基因组表达谱分析及水稻恢复系的白叶枯病抗性改良[D];中国农业科学院;2010年

10 张积森;应用分子标记辅助选择技术改良珍汕97B的白叶枯病抗性[D];福建农林大学;2004年

  本文关键词：硅对水稻倒伏和白叶枯病抗性的影响，由笔耕文化传播整理发布。

，

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