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[1]顾汉柱,王琛,张瑛,等.水稻茎秆抗倒伏评价及其生理机制研究进展[J].江苏农业科学,2023,51(21):1-7.
　Gu Hanzhu,et al.Research progress on lodging resistance evaluation of rice stem and its physiological mechanism[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2023,51(21):1-7.
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水稻茎秆抗倒伏评价及其生理机制研究进展(PDF)
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《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:
第51卷
期数:
2023年第21期
页码:
1-7
栏目:
专论与综述
出版日期:
2023-11-05

文章信息/Info

Title:
Research progress on lodging resistance evaluation of rice stem and its physiological mechanism
作者:
顾汉柱;  王琛;  张瑛;  吴昊;  肖治林;  景文疆;  张耗
扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心，江苏扬州 225009
Author(s):
Gu Hanzhu; et al
关键词:
水稻; 抗倒伏; 生理机制; 水氮管理
Keywords:
-
分类号:
S511.01
DOI:
-
文献标志码:
A
摘要:
倒伏是严重影响水稻产量和品质的重要因素之一，随着水稻群体数量和产量的进一步提高，增加了倒伏的潜在风险，水稻高产与倒伏的矛盾日益突出。茎秆作为水稻抗倒伏的主要研究对象，在水稻抗倒伏方面发挥着主要作用，因此，理解茎秆抗倒性的生理机制是进一步改善高产品种抗倒伏能力的重要环节。本文阐述了水稻倒伏的类型和评价方法，并依据前人研究梳理了水稻茎秆的力学特性、形态学特性(株高、节间长度、秆壁厚和茎秆直径)、生理特性(非结构性碳水化合物、木质素生物合成、植物激素)、品种差异、水分管理及肥料管理在水稻抗倒伏方面的研究进展，最后提出了目前存在的问题以及今后的研究方向，旨在为提高水稻抗倒伏能力，实现水稻高产稳产优质目标提供参考和指导。
Abstract:
-

参考文献/References:

［1］Luo X Y，Wu Z F，Fu L，et al. Evaluation of lodging resistance in rice based on an optimized parameter from lodging index［J］. Crop Science，2022，62(3)：1318-1332.
［2］王晓飞，刘斌. 水稻抗倒伏性遗传研究现状［J］. 广东农业科学，2010，37(7)：5-8.
［3］张丰转，金正勋，马国辉，等. 水稻抗倒性与茎秆形态性状和化学成分含量间相关分析［J］. 作物杂志，2010(4)：15-19.
［4］Gui M Y，Wang D，Xiao H H，et al. Studies of the relationship between rice stem composition and lodging resistance［J］. The Journal of Agricultural Science，2018，156(3)：387-395.
［5］田婷，张青，张海东. 无人机遥感在作物监测中的应用研究进展［J］. 作物杂志，2020(5)：1-8.
［6］张小鹏，宫彦龙，闫秉春，等. 抗倒酯对北方优质稻抗倒伏能力、产量和米质的影响［J］. 中国水稻科学，2022，36(2)：181-194.
［7］郭玉华，朱四光，张龙步，等. 不同栽培条件对水稻茎秆材料学特性的影响［J］. 沈阳农业大学学报，2003，34(1)：4-7.
［8］Weng F，Zhang W J，Wu X R，et al. Impact of low-temperature，overcast and rainy weather during the reproductive growth stage on lodging resistance of rice［J］. Scientific Reports，2017，7：46596.
［9］文廷刚，王伟中，杨文飞，等. 水稻茎秆形态特征与抗倒伏能力对外源植物生长调节剂的响应差异［J］. 南方农业学报，2020，51(1)：48-55.
［10］Navabi A，Iqbal M，Strenzke K，et al. The relationship between lodging and plant height in a diverse wheat population［J］. Canadian Journal of Plant Science，2006，86(3)：723-726.
［11］Berry P M，Berry S T. Understanding the genetic control of lodging-associated plant characters in winter wheat (Triticum aestivum L.)［J］. Euphytica，2015，205(3)：671-689.
［12］Okuno A，Hirano K，Asano K，et al. New approach to increasing rice lodging resistance and biomass yield through the use of high gibberellin producing varieties［J］. PLoS One，2014，9(2)：e86870.
［13］江云珠，沈希宏，曹立勇. 水稻茎秆性状的研究进展［J］. 中国稻米，2012，18(2)：1-7.
［14］Hirano K，Ordonio R L，Matsuoka M. Engineering the lodging resistance mechanism of post-green revolution rice to meet future demands［J］. Proceedings of the Japan Academy(Series B)，2017，93(4)：220-233.
［15］蒋明金，王海月，何艳，等. 氮肥管理对直播杂交水稻抗倒伏能力的影响［J］. 核农学报，2020，34(1)：157-168.
［16］雷小龙，刘利，苟文，等. 种植方式对杂交籼稻植株抗倒伏特性的影响［J］. 作物学报，2013，39(10)：1814-1825.
［17］龚金龙，邢志鹏，胡雅杰，等. 籼、粳超级稻茎秆抗倒支撑特征的差异研究［J］. 中国水稻科学，2015，29(3)：273-281.
［18］Pan J F，Zhao J L，Liu Y Z，et al. Optimized nitrogen management enhances lodging resistance of rice and its morpho-anatomical，mechanical，and molecular mechanisms［J］. Scientific Reports，2019，9：20274.
［19］Li J，Zhang H C，Gong J L，et al. Effects of different planting methods on the culm lodging resistance of super rice［J］. Scientia Agricultura Sinica，2011，44(11)：2234-2243.
［20］Berry P M，Spink J H，Gay A P，et al. A comparison of root and stem lodging risks among winter wheat cultivars［J］. The Journal of Agricultural Science，2003，141(2)：191-202.
［21］Zuber U，Winzeler H，Messmer M M，et al. Morphological traits associated with lodging resistance of spring wheat (Triticum aestivum L.)［J］. Journal of Agronomy and Crop Science，1999，182(1)：17-24.
［22］Kashiwagi T，Togawa E，Hirotsu N，et al. Improvement of lodging resistance with QTLs for stem diameter in rice (Oryza sativa L.)［J］. Theoretical and Applied Genetics，2008，117(5)：749-757.
［23］Yadav S，Singh U M，Naik S M，et al. Molecular mapping of QTLs associated with lodging resistance in dry direct-seeded rice (Oryza sativa L.)［J］. Frontiers in Plant Science，2017，8：1431.
［24］刘立军，王康君，葛立立，等. 旱种水稻基部节间性状与倒伏的关系及其生理机制［J］. 作物学报，2012，38(5)：848-856.
［25］Kashiwagi T. Novel QTL for lodging resistance，PRL4，improves physical properties with high non-structural carbohydrate accumulation of basal culms in rice (Oryza sativa L.)［J］. Euphytica，2022，218(6)：83.
［26］王振昌，郭相平，杨静晗，等. 旱涝交替胁迫对水稻干物质生产分配及倒伏性状的影响［J］. 农业工程学报，2016，32(24)：114-123.
［27］Gowda V R P，Henry A，Yamauchi A，et al. Root biology and genetic improvement for drought avoidance in rice［J］. Field Crops Research，2011，122(1)：1-13.
［28］Atkinson J A，Rasmussen A，Traini R，et al. Branching out in roots：uncovering form，function，and regulation［J］. Plant Physiology，2014，166(2)：538-550.
［29］饶玉春，李跃，董国军，等. 水稻抗倒伏研究进展［J］. 中国稻米，2009，15(6)：15-19.
［30］Siddique K H M，Chen Y L，Rengel Z.Efficient root system for abiotic stress tolerance in crops［J］. Procedia Environmental Sciences，2015，29：295.
［31］Cai T，Meng X P，Liu X L，et al. Exogenous hormonal application regulates the occurrence of wheat tillers by changing endogenous hormones［J］. Frontiers in Plant Science，2018，9：1886.
［32］Cho S H，Kang K，Lee S H，et al. OsWOX3A is involved in negative feedback regulation of the gibberellic acid biosynthetic pathway in rice (Oryza sativa)［J］. Journal of Experimental Botany，2016，67(6)：1677-1687.
［33］Qi W W，Sun F，Wang Q J，et al. Rice ethylene-response AP2/ERF factor OsEATB restricts internode elongation by down-regulating a gibberellin biosynthetic gene［J］. Plant Physiology，2011，157(1)：216-228.
［34］Shi J R，Drummond B J，Habben J E，et al. Ectopic expression of ARGOS8 reveals a role for ethylene in root-lodging resistance in maize［J］. The Plant Journal，2019，97(2)：378-390.
［35］Xu C L，Gao Y B，Tian B J，et al. Effects of EDAH，a novel plant growth regulator，on mechanical strength，stalk vascular bundles and grain yield of summer maize at high densities［J］. Field Crops Research，2017，200：71-79.
［36］张立武，黄文轩，陶爱芬，等. 一个黄麻矮秆种质株高性状对外源激素的敏感性［J］. 中国农业科学，2015，48(10)：1892-1899.
［37］刘爱玉，陈金湘，李瑞莲，等. 矮秆棉品种陆矮1号株高对外源激素的响应研究［J］. 棉花学报，2010，22(3)：248-253.
［38］Divte P，Yadav P，Jain P K，et al. Ethylene regulation of root growth and phytosiderophore biosynthesis determines iron deficiency tolerance in wheat (Triticum spp.)［J］. Environmental and Experimental Botany，2019，162：1-13.
［39］Sayre K D，Rajaram S，Fischer R A. Yield potential progress in short bread wheats in northwest Mexico［J］. Crop Science，1997，37(1)：36-42.
［40］Tomohiro N，Yoshiaki S，Makoto M，et al. Potential of rice landraces with strong culms as genetic resources for improving lodging resistance against super typhoons［J］. Scientific Reports，2021，11(1)：15780.
［41］Stubbs C，Oduntan Y A，Keep T，et al. The effect of plant weight on estimations of stalk lodging resistance［J］. Plant Methods，2020，16(1)：1-18.
［42］Ma S C，Duan A W，Ma S T，et al. Effect of early-stage regulated deficit irrigation on stem lodging resistance，leaf photosynthesis，root respiration and yield stability of winter wheat under post-anthesis water stress conditions［J］. Irrigation and Drainage，2016，65(5)：673-681.
［43］杨长明，杨林章，颜廷梅，等. 不同养分和水分管理模式对水稻抗倒伏能力的影响［J］. 应用生态学报，2004，15(4)：646-650.
［44］郭相平，黄双双，王振昌，等. 不同灌溉模式对水稻抗倒伏能力影响的试验研究［J］. 灌溉排水学报，2017，36(5)：1-5.
［45］杨世民，谢力，郑顺林，等. 氮肥水平和栽插密度对杂交稻茎秆理化特性与抗倒伏性的影响［J］. 作物学报，2009，35(1)：93-103.
［46］Chen L M，Yi Y H，Wang W X，et al. Innovative furrow ridging fertilization under a mechanical direct seeding system improves the grain yield and lodging resistance of early indica rice in South China［J］. Field Crops Research，2021，270：108184.
［47］李国辉，钟旭华，田卡，等. 施氮对水稻茎秆抗倒伏能力的影响及其形态和力学机理［J］. 中国农业科学，2013，46(7)：1323-1334.
［48］徐文波，王荣基，蒋明金，等. 减氮对机插杂交籼稻茎秆生长及抗倒伏特性的影响［J］. 中国稻米，2021，27(5)：70-75，78.
［49］王振昌，程鑫鑫，谢毅，等. 不同水肥模式对籼稻和粳稻抗倒伏性能的影响［J］. 农业工程学报，2022，38(9)：108-118.
［50］陈书强，赵海新，杜晓东，等. 氮肥运筹对黑龙江省第三积温带水稻抗倒伏能力的影响［J］. 华北农学报，2015，30(增刊1)：390-394.
［51］Zhang S G，Yang Y C，Zhai W W，et al. Controlled-release nitrogen fertilizer improved lodging resistance and potassium and silicon uptake of direct-seeded rice［J］. Crop Science，2019，59(6)：2733-2740.
［52］Zaman U，Ahmad Z，Farooq M，et al. Potassium fertilization may improve stem strength and yield of Basmati rice grown on nitrogen-fertilized soils［J］. Pakistan Journal of Agricultural Sciences，2015，52：439-445.

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[2]李岳峰,居立海,张来运,等.水分胁迫下丛枝菌根对水稻/绿豆间作系统 作物生长和氮磷吸收的影响[J].江苏农业科学,2013,41(04):58.
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[8]杨红福,姚克兵,束兆林,等.甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂对水稻恶苗病的田间药效[J].江苏农业科学,2014,42(12):166.
　Yang Hongfu,et al.Field efficacy of strobilurin fungicides against rice bakanae disease[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(21):166.
[9]唐成,陈露,安敏敏,等.稻瘟病诱导水稻幼苗叶片氧化还原系统的特征谱变化[J].江苏农业科学,2014,42(12):141.
　Tang Cheng,et al.Characteristic spectral changes of redox homeostasis system in rice seedling leaves induced by rice blast[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(21):141.
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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2023-02-11
基金项目：国家自然科学基金(编号：32071944)；江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目(编号：SWYY-151)；江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)。
作者简介：顾汉柱，男，江苏连云港人，硕士研究生，主要从事水稻栽培生理研究。E-mail：guhanzhu2022@163.com。
通信作者：张耗，教授，主要从事水稻高产生理与栽培管理研究。E-mail：haozhang@yzu.edu.cn。
更新日期/Last Update: 2023-11-05