光谱分布对水稻抽穗开花期生长发育的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

本研究旨在探索适合室内栽培水稻生长的合适的光谱分布参数，通过led不同光谱处理水稻，探究光谱对稻麦物质积累与转运的影响、对物质代谢活动的影响以及对人工气候室内水稻生长以及产量的影响，为筛选水稻逆境品种、研究环境胁迫响应、改良和种质资源保存提供室内种植水稻的基础条件，为进一步的环境调控策略提供技术支撑^[1],为植物体内有机物质运输的优化和产量提升提供新的思路，同时为人工气候室的光环境的优化提供依据^[3]。

自emerson和lewis (1943)报告小球藻光合量子效率对光波长的依赖以来, 在半个多世纪特别是近30年内, 关于不同光质影响植物生长发育的研究报告很多, 可是除了分别关于蓝光、绿光和紫外辐射这些单色辐射的综述文章和论文集 (harm 1980;senger 1980, 1984; richter 1984; jargger 1985; lumsden 1997)以外, 同时包括各种光质影响的综述文章和书籍却罕见。而研究不同光谱分布对水稻形态、产量、物质转运以及相关酶类活性的影响国内实属罕见^[2]。

研究光质对水稻小麦这种大田作物的影响较少，目前光质在大田作物上的研究多以光质对水稻秧苗的影响，以培育水稻壮秧为目标，为标准化育秧筛选合理的光质条件。水稻、小麦是世界各国重要的粮食作物，提高水稻小麦的产量是保障粮食安全问题的重要措施^[4]。

2. 研究的基本内容和问题

本研究以华粳5号作为试验材料，基于不同光谱分布下，以水稻在人工调控环境中正常生长和形成产量为目标。研究不同光谱分布对水稻生长及产量的影响，通过测定相应的形态、生理及产量指标，分析水稻对不同光谱分布的响应机理。

探究不同光质对水稻小麦全生育期形态、产量、物质转运以及相关酶类活性的影响，也显得尤为重要。

解决在逆境研究的大田或温室中，不能精确控制各种环境要素，导致逆境的变量不是单一变量，从而影响试验的准确性。

3. 研究的方法与方案

在室内用led光源使用四种不同的光谱（蓝光460.440红光660.630）处理全生育期的水稻通过对水稻的群体生理特征、物质转运以及干物质、生理生化指标的测定等方法不同光谱分布对水稻形态、产量、物质转运以及相关酶类活性的影响。

成熟以后进行考种，每个处理留5-6桶进行考种，考种包括以下指标：每公顷穗数、穗粒数、穗粒重、结实率、千粒重、库容量（单位土地面积穗数每穗结实粒数）、一次枝梗数和二次枝梗数，产量(指饱满的籽粒且相对含水量为14.5)。

水稻的物质转运以及干物质：从抽穗开花期开始每隔15天，取样2桶，除去生化指标所用，把植株的穗、叶片和茎鞘分开，分别称取鲜重并记录，然后105℃杀青30分钟，然后80℃烘干至恒重再称干物质重量。

水稻群体生理特性的研究：在营养生长阶段，对株高、分蘖情况以及spad进行动态测量。在生殖生长阶段，对每穴的茎鞘重和单株茎鞘重、叶面积指数（lai）、叶系配置、粒叶比（包括三种表达方法，即最大叶面积期的叶面积与该群体的总颖花数、总实粒数和产量的比值），这些指标主要是从抽穗期开始伴随着其他的指标一同测量。

4. 研究创新点

使用光谱处理全生育期的水稻，通过对水稻的群体生理特征、物质转运以及干物质、生理生化指标的测定等方法不同光谱分布对水稻形态、产量、物质转运以及相关酶类活性的影响，此类型试验中国内几乎没有。

可人工调控环境，在研究水稻环境胁迫和栽培生理实验等方面具有一定的优势。当控制了室内种植的光温条件后，可通过人工调控其它逆境变量，因此可确保逆境生理实验结果的精准性及研究的可靠性。

5. 研究计划与进展

2017.05拌土、将基质与土进行适量配比搅拌并进行消毒

2017.05 -2017.06 水稻育秧，使用穴盘育秧。

2017.06 -2017.07 清理实验室并清洗桶，填装土并进行二次消毒，施肥搅拌