穗型是水稻理想株型研究的重要内容。水稻穗的姿态是水稻株型的特征之一,与水稻的群体结构和产量潜力关系密切。穗部着粒密度与籽粒产量和品质的关系是水稻理想着粒密度研究的核心问题。目前密穗型水稻品种在生产上已得到广泛应用,显示出较高的着粒密度有利于增加每穗粒数,从而提高水稻产量潜力,但同时引起穗内不同粒位间粒重和品质的差异扩大。着粒密度是否确实影响着穗内不同粒位的粒重和品质?其内在机制是什么?如何协调增加穗重和减小穗内粒间差异之间的矛盾?以上有关问题,迄今尚缺少相关研究。为此,本研究以不同穗着粒密度的水稻品种为材料,测定分析穗不同部位籽粒的粒重和品质,以明确水稻穗内粒间结实性和品质差异与穗部着粒密度之间的关系。在此基础上,比较分析不同着粒品种的光合特性、穗部解剖结构特征、籽粒灌浆过程期间强、弱势粒淀粉合成相关酶活性及内源激素含量动态以及调节源库比对强、弱势粒发育和生理生化指标的影响,并结合对密穗型水稻强、弱势粒间基因表达差异的研究,阐明密穗型水稻结实性和穗内粒间差异较大的机制。主要研究结果如下: 1.穗着粒密度与粒重和多项品质指标呈显著相关。其中,粒重、粒长、粒宽及直链淀粉含量与着粒密度呈负相关,而糙米率和精米率则与着粒密度正相关。与散穗型品种相比,密穗型品种的粒重较轻,且其穗内粒间的粒重变幅较大。同时,密穗型水稻穗内不同部位籽粒在品质上的差异也远大于散穗型品种,主要表现在粒型(粒长、粒宽、长宽比)、垩白率和直链淀粉含量等指标上。其中,垩白率和直链淀粉含量的粒间变异最大,其幅度远大于粒重变异。 2.密穗型品种的叶片具有短、宽、厚的特点,其剑叶的比叶重、SPAD值及叶绿素含量较高,且单位长度茎鞘干重较高,生育后期冠层中、上部的光照条件好,因而具有较高的光合潜力。但另一方面,密穗型品种叶片光合速率较低;抽穗至开花期间,叶片和茎鞘内的可溶性糖和蔗糖含量水平较低,且向穗部的输出量少。密穗型品种的茎鞘在整个灌浆过程中物质输出率较低。 3.密穗型品种的穗颈维管束较发达,其节间横切面面积、颈壁面积、大(小)维管束数目、维管束平均面积、维管束韧皮部平均面积以及维管束总面积都较大(多)。密穗型品种