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杂草稻的发生、危害与我国水稻生产面临的挑战作者：王哲戎俊卢宝荣来源：《杂草科学》2015年第01期摘要：水稻是重要的粮食作物，其高产稳产对世界粮食安全具有重要作用。
杂草稻是稻田恶性杂草，对水稻的产量及品质均有很大危害，对我国未来的水稻生产带来了巨大的挑战，威胁着我国的粮食安全。
介绍了杂草稻的种子落粒性、杂草性、种子休眠性、红果皮、生活周期短、快速适应性进化等基本特性而带来的危害，以及杂草稻的可能起源、遗传多样性和扩散方式对杂草稻防治带来的巨大困难。
鉴于目前对杂草稻防治措施存在的不足，建议加强杂草稻生物学特性和发生规律的研究，从源头上控制杂草稻并切断其传播途径；同时，加强有效控制杂草稻方法的研究，以保证我国水稻的安全和可持续生产。
关键词：稻田；杂草；种子落粒性；粮食安全；杂草防治；遗传多样性；作物拟态；扩散中图分类号：S451.1文献标志码：A 文章编号：1003-935X（2015）01-0001-09水稻是重要的粮食作物，为全球一半的人口提供淀粉食粮和营养。
目前，由于全球人口不断增长、耕地面积不断减少，导致世界粮食安全面临严峻挑战。
在此情形下，水稻产量与品质的不断提高，在解决全球粮食安全的问题上有着举足轻重的意义。
在众多影响水稻产量和品质的因素中，稻田杂草的危害无疑是最重要的因素之一。
稻田杂草的种类繁多，它们通过与水稻植株竞争资源（如养分、阳光和水）和空间、改变水稻田的微生态环境以及增加稻田病虫害的发生等，导致水稻不同程度地减产并影响稻米品质。
据统计，稻田中仅仅由于杂草的侵害就造成了水稻产量损失达40%以上，由此可见，稻田杂草的有效控制和管理，对于保证水稻的高产和稳产均具有极为重要的作用。
在众多的稻田杂草中，杂草稻（Oryza sativaf.spontanea）是对水稻生产影响最为严重的杂草之一。
杂草稻也被称为红稻（red rice）、落粒稻（shattering rice），广泛发生于世界各地的稻田生态系统之中，特别是在全球的热带、亚热带水稻种植区（籼稻区），杂草稻的发生和危害均比较严重；而在温带水稻种植区（粳稻区）也有大量杂草稻发生。
水稻柱头外露研究现状及进展摘要：柱头外露率是影响水稻异交结实率的一个重要指标，且与制种产量呈极显著正相关。
因此，育种家们非常重视对不育系柱头外露率特性的相关研究。
本文综述了水稻柱头外露率的影响因素、遗传特性、分子定位及提高柱头外露率等方面所取得的研究进展，以期为水稻育种提供理论依据。
关键词：水稻；柱头外露率；杂交制种；研究现状水稻是一种非常重要的粮食作物，是世界第二、我国第一大粮食作物，是全球约半数人口的主食；稻米是重要的加工、酿造业的原料，稳定及提高水稻产量对于我国食安全、经济发展、社会稳定具有重要的战略意义。
上世纪70年代杂交水稻的成功培育，使水稻单产实现了重大突破，然而现行的三系、两系育种体系由于不育系的异交性能差导致杂交制种产量低，制种成本高，极大的限制了水稻生产的大面积推广。
不育系的柱头外露率是影响水稻异交性能的关键因素。
前人研究认为不育系柱头外露率高能接受更多的花粉，且柱头外露越多，柱头活力越强[1]。
开花后第2 d外露柱头中仍有65% 以上有受精能力[2]，而开花当天异交结实一般不到总粒数的50%，而开花第 2 d后一般可占50%[3]。
柱头外露颖花是结实的主体。
田大成等[4]调查发现，珍汕97A柱头外露颖花结实率平均为64%，有的甚至高达90%，而非外露颖花结实率平均仅为15.7%。
杨保汉[5]对生产上常用的汕A、优ⅠA、枝A、金23A、Ⅱ-32A和新不育系新香A的柱头外露及其结实率进行了考察，发现枝A、优I A、金23A、Ⅱ-32A、汕A、新香A外露颖花实粒分别占总实粒的86.1%、85.2%、79.2%、82.5%、72.6%、62.7%。
杨保汉的观察结果与李庆荣[6]在汕优63制种田内进行外露率的环境变化规律、在异交结实中的作用和提高柱头外露率的途径探究所得的结论一致。
据田大成等[4,7-9]研究，在自然条件下，柱头外露率与异交结实率成正相关，外露率高，异交结实率高，外露率低，异交结实率低。
Trihelix 转录因子家族研究进展作者：向小雪娄红梅杨庆玲来源：《安徽农业科学》2022年第06期摘要 Trihelix 轉录因子家族基因在光响应和植物形态建成，如花、萼片、气孔、表皮毛、胚胎和种子发育等不同生长发育过程，以及在病害、盐胁迫、干旱胁迫和低温胁迫等生物胁迫和非生物胁迫响应等过程中都扮演重要角色。
从结构特征、生物学功能及逆境胁迫和激素的响应等方面对 Trihelix 转录因子家族进行综述，以期加深研究者对 Trihelix 转录因子家族的理解，进而促进 Trihelix 转录因子家族基因功能研究的开展。
关键词 Trihelix;转录因子;结构特征;功能;胁迫响应中图分类号 Q 943.2 文献标识码 A文章编号 0517-6611（2022）06-0007-05doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.06.002开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Research Progress of Trihelix Transcription Factor FamilyXIANG Xiao-xue，LOU Hong-mei，YANG Qing-ling （Chongqing University，Chongqing 400044）Abstract Trihelix transcription factor family genes are established in light response and plant morphology，such as flower，sepal，stomata，epidermal hair，embryo and seed development and other different growth and development processes，as well as in diseases，salt stress，drought stress，and low temperature stress.Both stress and abiotic stress response process play an important role.This article mainly analyzes the Trihelix transcription factor family from the aspects of structural characteristics，biological functions，and response to adversity stress and hormones，in order to deepen researchers' understanding of the Trihelix transcription factor family and promote the development of studies on the gene function of the Trihelix transcription factor family.Key words Trihelix;Transcription factor;Structural characteristics;Function;Stress response 作者简介向小雪（1995—），女，重庆人，硕士研究生，研究方向：植物学。
华中农业大学植物科学与技术专业作物生产教学实习报告（水稻部分）姓名：李杨红班级：植科 0703 学号：2007301204009 指导老师：易斌实习地点：种子挂藏室水稻实习报告栽培方式：育苗移栽一．水稻的生育期我国由南往北，温度由高到低，故有一年种三季稻到只种一季稻的变化。
长江中下游地区为双季早、晚稻和一季中（晚）稻并存。
早稻一般3月下旬至4月上旬播种，7月中下旬收割，全生育期110—120天；中稻一般4月下旬至5月上旬播种，全生育120—150天；二季晚稻一般6月份播种，全生育期110—140天。
一季晚稻一般5月中旬播种，全生育期140天左右。
从生产上讲，育苗移栽水稻从播种至成熟，经历立针现青期、三叶期、移栽期。
三叶期以前称为幼苗、三叶期以后至移栽时为成苗期。
移栽前称为秧田期。
直播稻则没有秧田期和返青期。
二．水稻栽培要点1.播种前的准备工作秧田制作：施基肥、犁、耙、平田、开沟作厢等种子处理：晒种，清选种子，种子消毒及浸种催芽等2.适时适量播好种根据当地气候条件，前作收获时间及所采用品种的生育特点综合考虑后，再确定播种时间；一般常规稻每40-70kg/亩，杂交稻10-25kg/亩，在此范围内早稻播量>中稻播量>晚稻播量。
播种时要分厢定量播种，种子要播匀。
3.秧田管理主要是水肥管理和病虫害防治。
2—3叶前坚持湿润管理，以后保持浅水层；2—3叶期施断奶肥，尿素2—3kg/667㎡，移栽前4—5天施送嫁肥，尿素；喷“川化018”等防白叶枯病，喷敌杀死和杀虫脒防稻蓟马和螟虫。
秧龄30天左右。
4.插秧5.施肥6.水分管理7.及时中耕除草和防治好病虫害根据品种特性和田间病虫害发生情况，防治纹枯病、螟虫等病虫害。
三．田间记录1.移栽期：09-05-06 收割期：09-07-19 移栽管理：5月底6月初移栽，移栽后10天，中耕除草施分蘖肥，尿素6-8kg/亩，分两次施，2-3kg在移栽15天后施平衡肥，6月中旬在中耕，结合施氯化钾5-6kg/亩，7月上旬-中旬施穗肥，尿素8-10kg/亩2.水稻播种15kg/亩播种后覆盖薄膜09—05—06 水稻插秧插秧之后未进行管理3.叶龄与分蘖数调查记录汇总表四．室内考种水稻考种表1 2 3 41111每穗实1 2 3 4 5 6 7 8 90 1 2 3 粒数 20 7222 9925 9423 8323 8722 9923 8025 9223 93 (转载于:水稻实践报告)21 8924 9921 9622 99每穗空数粒千粒重每穴称重穗长（cm）株高 (cm) 19穗 17穗 16穗223770426.42.6g 1kg65.7 17.4 24.8班级总重93kg 五．学习心得水稻在种植以及收获过程中，我都接触的很少。
水稻——饭碗里的科学之光史军/文守在稻穗上，水稻变粮食①人类栽培的水稻有两个稻种，分别是非洲栽培稻和亚洲栽培稻。
非洲栽培稻的种植面积很小，仅在非洲分布。
而亚洲栽培稻的种植区域遍布五大洲，以亚洲种植最为集中。
虽然不同品种的大米，口感、味道都有所不同，但在绝大多数情况下，我们吃到的米饭都是由“亚洲栽培稻”提供（gòng gōng）的。
②水稻之所以能成为我们的粮食，是因为掌管籽粒脱落的基因出现了问题，它们失去了散播种子的能力。
所有的籽粒都只能乖乖地守在稻穗上，等待农民伯伯去收割。
③通常来说，植物的种子在成熟之后就会脱离母体去寻找新的生活区域，禾草类植物的种子更是如此。
野生稻的种子成熟时便会自动脱落，顺着水流漂荡到很远的地方（开疆拓土随波逐流）。
这显然不是人类喜欢的特性，长期的采集过程中，一些谷粒愿意留在枝头的水稻被我们的祖先注意到，从此开始从选择落粒性降低的角度对水稻进行驯化的过程。
④研究人员使用了一种巧妙的寻找落粒抑制突变体的方法，来发现新的水稻落粒调控基因，并同时与已知的落粒调控基因联系起来，这便是类似的基因突变，让谷粒留在了稻穗之上，也最终留住了人类，让人类成为这些植物的服务供应商。
基因缺陷成优势⑤说到中国水稻就不能不提杂交水稻，说到杂交水稻，就不能不提袁隆平院士。
⑥袁隆平毕业之后就一直在从事水稻的育种工作。
这项工作看起来简单，就是从稻田中选出那些谷粒大、穗子长、抗病虫的稻谷保存下来。
待来年开春，再把这些谷粒播种下去，就能得到更多更优质的稻谷了。
但是，这个过程漫长而且枯燥，很可能好多年都不会出现优质的种子。
⑦2010年，国外科学家通过实验发现，让西红柿的杂交产量大增的原因，竟然是一个本该促使西红柿开花的基因失去了作用，而这种有“缺陷”的个体会长出更茂盛的枝叶。
当这些“缺陷”个体跟正常个体杂交时，杂交个体便具有了高产特性。
实现杂交有难度⑧水稻的杂交并不容易实现。
水稻的雌蕊和雄蕊是同时成熟的，一旦开花，所有的雌蕊都会被自家雄蕊产生的花粉占领。
水稻杂交新方法-剪颖喷水去雄法的研究水稻杂交是提高水稻产量和品质的重要手段，而杂交过程中的人工去雄操作一直是制约杂交水稻生产的瓶颈。
为了降低杂交水稻生产成本，提高杂交水稻繁殖效率，本研究提出了一种新的水稻杂交方法——剪颖喷水去雄法。
本文将对这一新方法进行详细阐述和探讨。
一、剪颖喷水去雄法原理剪颖喷水去雄法是指在水稻花期，通过剪除颖果部分，使花粉无法正常落在柱头上，从而达到去雄的目的。
同时，利用喷水设备将花粉从花药中喷出，以降低花粉自然落粒的概率。
这种方法具有操作简便、成本低廉、效率较高等优点。
二、剪颖喷水去雄法操作步骤1.选择合适的水稻品种和生长环境，确保实验材料的一致性和稳定性。
2. 在水稻花期到来之前，对实验材料进行剪颖处理，剪除颖果部分，使花粉无法正常落在柱头上。
3.水稻花期时，利用喷水设备将花粉从花药中喷出。
喷水压力和喷水量需要适当控制，以保证去雄效果。
4.定期观察实验材料的花期情况，如发现有部分花粉自然落粒，可及时进行补充喷水处理。
5.喷水去雄处理后，及时进行杂交种子收获和保存。
三、剪颖喷水去雄法的优势1.降低生产成本：与传统的人工去雄方法相比，剪颖喷水去雄法操作简便，减少了人工投入，降低了生产成本。
2.提高繁殖效率：剪颖喷水去雄法去雄效果较好，能够有效提高杂交水稻的繁殖效率。
3.环保节能：与化学去雄方法相比，剪颖喷水去雄法采用物理方法，减少了化学药剂的使用，有利于环境保护。
4.适用范围广泛：剪颖喷水去雄法适用于多种水稻品种，具有较高的通用性。
四、结论剪颖喷水去雄法作为一种新型水稻杂交方法，具有操作简便、成本低廉、效率较高等优点，适用于大规模水稻杂交生产。
通过优化喷水压力和喷水量等参数，可以有效提高杂交水稻繁殖效率，为我国粮食生产贡献力量。
未来，将进一步对该方法进行深入研究和改进，以期为水稻杂交生产提供更加高效、环保的解决方案。
水稻落粒性的研究进展 摘要：为了阐明落粒性的机理，综述了水稻落粒生理基础与形态解剖学特征、水稻落粒性的遗传与QTL/基因定位等方面的研究进展。 关键词：水稻；落粒性；基因定位 Research Progress of the Seed Shattering in Rice YANG Shao-hua1，YANG ling2，LI Jian-jun2，SHAN Ti-bo3 （1.Sunlight Agriculture Mutual Insurance Company Hegang Center Branch，Hegang 154211，China；2. HEilongjiang Great Northern Wilderness Agriculture Company Limitted，Baoquanling Branch，Hegang 154211，China；3.Academy of Land-reclaimable Sciences of HEIlongjiang Province，Rice Research Institute，Jiamusi154007，China） Ａｂｓｔｒａｃｔ: In order to elucidate the mechanism for seed shattering, the current progresses on physiological basis and anatomical, genetic and the quantitative trait loci (QTL) for seed shattering trait in rice were summarized. Key words: rice；seed shattering；gene mapping
落粒性是与水稻生产密切相关的重要性状之一，易落粒或难落粒的水稻品种都不宜在生产上使用。一般来说，野生稻的自然落粒性是其区别于栽培稻最重要的特性之一。野生稻的籽粒成熟时，籽粒会立即落下，这样就可以避免被一些小动物吃掉，从而为野生稻的正常繁衍提供了保证，但是这种野生稻落粒习性会给人类的收获带来极大的不便，并造成巨大的产量损失，因此，在驯化的过程中，野生稻落粒习性被选择掉了。在栽培稻中，籼粳稻在打谷落粒性上也存在明显的差异，一般而言，粳稻比籼稻难落粒；有些粳稻极难落粒，给收获带来极大不便，而有些籼稻比较容易落粒，又给产量带来损失。适宜的落粒程度是与水稻的收获方式相关的：在使用大型联合收割机收割时，中度落粒的品种受到欢迎；使用小型的头部送料(半喂入式)联合收割机收割难落粒到不落粒的品种时才最有效；中度落粒的品种也适于使用手工收割和脱粒。对于容易落粒的品种，无论其产量有多高，由于它们在收获中减产严重而不会受到欢迎[1]。利用野生资源的育种项目也经常受到连锁累赘的干扰，因为易落粒性通常与目标性状是连锁的。因此，开展水稻落粒性的相关研究对水稻人工驯化的研究以及培育落粒性适度的品种具有重要的意义。笔者主要综述了水稻落粒形成的生理基础与形态解剖、落粒性的遗传与QTL/基因定位，并对今后研究的发展方向做出了展望。 1水稻落粒生理基础与形态解剖学和细胞学特征 水稻种子的落粒性受护颖和枝梗之间离层(ab-scission layer)的形成所控制[2-3]。在种子脱离过程中，离层首先在脱离器官的边沿形成。水稻枝梗组织中离层的形成发生在抽穗前16~20 d，也就是配子体细胞在幼穗中开始分化的时期[2,4]。水稻枝梗中的离层由1~2层小而圆的薄壁细胞组成，而周围的枝梗和颖片细胞是由大的厚壁细胞组成。当种子成熟时，离层细胞降解，使得水稻谷粒很容易从母体植株上脱离下来。不同的水稻品种具有不同的离层形态。一些品种没有离层而且不落粒，而一些品种中则具有不降解的离层。在易落粒的品种中，具有从表皮到接近维管束的发育良好的离层。有些品种具有从表皮到维管束向上倾斜的离层。在这些情况下，在两个离层之间由不降解部分组成的支持区，比易落粒品种的宽，从而导致出现了中度到难落粒的性状。有些品种具有薄壁细胞和厚壁细胞共存的不规则的离层。有些品种在枝梗的内稃侧具有部分发育的离层，而另一些品种在内稃侧具有完整的离层，而在外稃侧则具有不规则的离层[1]。通常，乙烯促进这种脱离过程，而生长素则抑制脱离过程。出于对特定信号和环境因素的响应，水解酶的活性在离层细胞中被激活，从而引起离层细胞中的胞间层和细胞壁的降解。 2水稻落粒性的遗传与QTL/基因定位 多数遗传研究结果表明，控制水稻落粒性的基因主要有2类：主基因和QTL。在主基因方面，落粒性的遗传主要是由单基因或寡基因控制的质量性状。野生稻和栽培稻杂交试验中，易落粒表现为显性遗传；在栽培稻中，易落粒与难落粒品种间进行杂交时，二者均可能表现为显性。通过对野生稻与栽培稻及栽培稻之间杂交后代的遗传研究，迄今已定位5个落粒性基因，即sh-1、sh-2、sh-3、sh-4和sh-h，分别被定位在水稻第 11、1、4、3 和 7 染色体上[1,5]。其中，sh-2被认为是籼稻和粳稻亚种中主要的落粒性基因，sh-3则来源于普通野生稻。李平等(1996)利用籼粳杂交产生的加倍单倍体群体，将sh-2定位在第1染色体 RFLP标记RGI72b与RG152b之间。随后，Konish i等(2006) 克隆了该基因。Sob rizal等(1999)利用 BC4 F2 群体和 RFLP 标记对sh-3进行了定位，sh-3位于第4 染色体R1427和C107之间，与标记的遗传距离均为2.3 cM。随后，该基因被克隆[1,6,7]。在QTL方面，Fukuta等[8]利用籼粳交后代F2分离群体，对落粒性进行了QTL 分析，在第 1、2、5、11 和 12 染色体上检测到5个QTL，其中第1染色体上的QTL 为主效基因，推测它可能位于sh-2 附近。Xiong 等[9]利用Aijiaonante/P16 的 F2分离群体，共检测出5个落粒性 QTL，分别位于水稻第1、3、4、6 和 8 染色体上。Cai 和Morishima[10]利用重组自交系群体在水稻第 1、4、8和11染色体上检测到4个落粒性QTL。沈圣泉等[11]利用珍汕97B/密阳4 6所构建的 RIL 群体，分别在第1、2、3、6、7和11染色体上检测到7个落粒性QTL，并分析了每个QTL 的效应大小。许旭明等[12]利用重组自交系群体，检测到与籼稻落粒性相关的7个QTL，分别位于第1、2、4、6和7染色体上。染色体片段置换系与其受体亲本之间只存在染色体置换片段的差异，通过染色体片段置换系与其受体亲本之间以及染色体片段置换系之间的性状比较，就可以鉴定出置换片段上的QTL，并可对其遗传效应进行分析[13-14]。由于染色体片段置换系消除了遗传背景的干扰，能将复杂性状分解成简单性状，因此受到国内外研究者的广泛关注[15-16]。
栽培稻(包括杂草稻)之间的落粒性QTL分析表明（表1），除了第10染色体，其它染色体上都被检测到有 QTL，其中第1染色体上检测到的频率较高。这些QTL 解释变异为0.52%~68.6%。籼稻之间检测到的QTL 解释变异较小(0.52%~13.0%)，而籼稻与粳稻之间检测到的QTL解释变异较大(4.0%~68.6%)。而位于第1染色体上的QTL解释变异也达到了69%，这表明这个QTL是主效QTL 。
3结 语 水稻落粒性的解剖学特征和落粒性遗传及QTL定位已取得了阶段性进展，为了解水稻人工驯化积累了新素材，也为育种应用提供了基因资源，但由于对水稻落粒性激素间的协调和平衡及有关基因/QTL的克隆途径缺乏深入的了解，仍存在许多不明确的问题值得进一步探讨，如不同程度落粒的水稻激素含量协调与水稻枝梗离层形成的关系，即同一品种水稻在不同激素含量表现可能不一样，其生理机制如何，有待进一步研究。此外，水稻落粒性研究报道大部分仍停留在遗传及QTL定位，落粒性有关基因功能及QTL 的克隆多数处于推论阶段，尚需大量的试验加以佐证。
参考文献： [1] Ji H S, Chu S H, Jiang W Z, et al. Characterization andmapping of a shattering mutant in rice that corresponds to a block of domestication genes[J]. Genetics, 2006,173: 995-1005. [2] Oba S, Sumi N, Fujimoto F, et al. Association between grain shattering habit and formation of abscission layer controlled by grain shattering gene sh-2 in rice (Oryza sativa L.) [J]. Jpn J Crop Sci, 1995,64: 607-615. [3] Watanabe N, Ikebata N. The effects of homoeologous group 3 chromosomes on grain colour dependent seed dor-mancy and brittle rachis in tetraploid wheat[J]. Euphytica, 2000,115(3): 215-220. [4] Jin I D. On the formation and development of abscission lay-er in rice plants, Oryza sativa L.[J]. Jpn J Crop Sci, 1986,55: 451-457. [5] Kinoshita T.Report of the committee on gene symbolization[J]. Rice Genet Newsl, 1995,12, 149-153. [6] Li C B, Zhou A L, Sang T. Rice domestication by reducing shattering[J].Science，2006,311(5769): 1936-1939. [7] Lin Z W, Griffith M, Li X R, et al. Origin of seed shattering in rice (Oryza sativa L.) [J]. Planta, 2007,226(1): 11-20.
