油菜素内脂对机插水卷苗植伤修复效应及其机理开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

水稻是我国最重要的粮食作物，全国65%以上的人口以稻米为主食，其总产量和播种面积均居我国粮食作物前列。因此，水稻的安全生产对确保我国粮食安全、社会经济发展和人民生活质量等具有举足轻重的地位^[1-2]。

中国水稻机插秧技术已有50多年的研究历史，从1995年全国水稻机插秧面积仅占水稻种植面积的2.3%，到2014年的38.0%，水稻机插秧正持续快速发展。随着社会经济的发展,劳动力成本增加,农村劳动力老龄化现象严重，省工、省力的机械化种植技术越来越成为当前水稻生产的主要方向^[3-6]。机插水卷苗育秧技术作为新型水稻机械化育秧技术，具有质轻、省肥、高效省工，所育秧苗秧龄弹性大，根系盘结力高等优点，但由于小苗移栽和机械栽插所产生较大的植伤，使机插水卷苗的栽后返青期较长，不利于水稻生根立苗，进而影响水稻生产^[7]。

2. 研究的基本内容和问题

（三）研究的目标、内容和拟解决的关键问题

（1）研究目标

①明确油菜素内酯处理对机插水卷苗植伤修复效应

3. 研究的方法与方案

（四）研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析

（1）研究方法

①基于全自动光照培养箱，在水稻幼苗时期进行人工剪根处理模拟机插水卷苗的植伤。

②实施不同油菜素内酯浓度处理下机插水卷苗水培试验。

③运用植物生理生化分析方法，明确不同浓度处理对机插水卷苗植伤修复效应。

④基于统计分析方法，综合利用不同油菜素内酯浓度下的水稻机插水卷苗水培试验资料和已有的文献资料等，明确不同油菜素内酯浓度处理对机插水卷苗植伤修复效应，阐明油菜素内酯对机插水卷苗植伤修复的机理。

（3）试验方案

①实验设计：

试验地点：南京农业大学

供试品种：宁粳8号

试验方法：采用水卷苗育秧方法于人工气候箱中湿润育秧，播种后5 d使用水卷苗育秧营养液培养液浇灌，播种后15d（叶龄约3.5）进行不同浓度油菜素内酯（1mg/L、50mg/L、100mg/L）进行浸根处理12 h ，处理结束后对根系多次冲洗，剪根继续在人工气候箱中进行水培。试验在油菜素内酯处理前后，及剪根后5、10、15 d分别取样30株，重复3次；同期获取鲜样，采用液氮速冻后于-80℃条件下保存。

②测定项目：各次取样测定秧苗地上部株高、茎基宽，地下部根长，根数等形态指标及叶绿素含量，剪根后5、10、15 d 采用 WinRHIZO 根系分析仪进行秧苗根系形态扫描，并采用α-萘胺发测定根系活力，之后样品于105 ℃下杀青0.5 h ，并于80 ℃ 下烘干至恒重，获得干物质重量。获取的鲜样在后期用于测定SOD、POD、CAT、MDA等抗氧化系统相关指标。

③数据分析：数据采用Excel和SPSS软件进行统计分析，采用LSD法进行差异显著性分析（P0.05）

（4）可行性分析

试验采用水培的方式进行，秧苗培养周期短，可重复性强；试验采用人工剪根模拟机插植伤，与大田机插有一定差异，条件允许下可增加大田机插试验相互佐证。

①选题新颖

本研究针对机插水卷苗植伤的普遍问题，在分析大量实验数据和文献资料的基础上，明确不同浓度处理对机插水卷苗植伤修复效应，阐明油菜素内酯对机插水卷苗植伤修复的机理。研究内容重点突出，思路清晰，方案切实可行。

②实验设施精良

实验室仪器设备精良齐全，拥有智能人工气候箱、LI-6400光合系统、LAI-3000叶面积仪等高精密测试仪器，可较好地满足本研究工作的总体需要，为实施不同油菜素内酯浓度处理的水稻水培试验提供了优良的条件。

③科研基础坚实

指导教师曾主持过多项国家级重大项目，在水稻生理生态、水稻高效高产栽培领域已取得显著成果。2011年以来，主持国家级项目4项，省部级项目多项。获省科技进步二等奖1项，省科技推广一等奖2项。获得专利5项，颁布技术规程5项。在国内外发表学术论文100多篇，其中第1作者或通讯作者SCI论文15篇。从而为本项目的深入研究奠定了良好的技术基础。

4. 研究创新点

（五）特色或创新之处

（1）目前关于研究油菜素内酯对机插水卷苗植伤修复效应的报道较少，此外，机插水卷苗植伤是一个很普遍的问题，相关研究有较大的实际应用价值。

（2）该课题中研究的内容既有油菜素内酯对机插水卷苗植伤修复效应的研究，又有形成的生理机制理究，项目总体上具有较好的深度和广度以及层次性和系统性。

5. 研究计划与进展

（六）研究计划及预期进展

本研究将于2017年6月-2018年3月完成。

（1）2017年6月－2017年10月，于水稻播种后，定期用水卷苗育秧培养液浇灌，直到幼苗到达3.5叶龄时，用不同溶度的油菜素内酯处理。各处理中，从出苗开始，依次记载水稻幼苗的叶龄和生育期并定期进行破坏性取样，测定水稻的长势指标（叶面积、茎蘖数、不同器官的鲜重和干重、叶绿素）。