水稻不同穗型对冠层特征及群体光分布和物质生产的影响

研究了水稻不同穗型对冠层特征及群体光分布和物质生产的影响，结果表明，水稻不同穗型群体在光分布、消光系数；冠层形成与发展，以及干物质生产速率等方面存在明显差异，与半直立或弯曲穗型群体相比，在叶面积指数相同情况下，直立穗型群体的消光系数低，群体内部光分布比较均匀，因此，在叶面积较大时，直立穗型群体的干物质生产和产量高于半直立或弯曲穗型群体。但在叶面积指数较小时，弯曲穗型群体的光吸收量相对较多，更有利于     

不同穗型水稻品种剑叶光合速率、产量及品质的差异

旨在探明穗型对水稻产量和品质的影响。以半直立穗型‘新稻22’和弯曲穗型‘黄金晴’水稻品种为材料,在不同氮肥处理下研究其叶片光合、产量和品质的差异。结果表明,不同氮肥处理下水稻剑叶光合速率随生育进程均呈先降低后升高再下降的变化趋势,灌浆初期,两穗型品种光合速率均显著下降,弯曲穗型下降幅度明显高于半直立穗型穗型,平均下降幅度分别为54.93%、19.37%;最大光合速率表现为半直立穗型高于弯曲穗型,平均高7.46%。半直立穗型产量高于弯曲穗型,且达到最高产量生产力的氮素水平不同,半直立穗型在225 kg/hm²氮素处理达最大,弯曲穗型在262.5 kg/hm²氮素处理达最大。糙米率和精米率,半直立穗型高于弯曲穗型,而同一类型不同氮肥处理间差异较小;垩白粒率和垩白度,弯曲穗型显著高于半直立穗型;食味值,弯曲穗型低于半直立穗型。说明弯曲穗型水稻外观和口感均劣于半直立穗型。以上结果综合表明,半直立穗型需氮量低、及产量和品质优于弯曲穗型,半直立穗型可以作为水稻株型育种的主要形态指标,并通过减氮栽培可以实现产量和品质的协同提高。     

不同穗型水稻产量形成及物质生产分析

以穗倾角为分类依据,研究了不同穗型水稻群体产量形成和干物质生产特点。结果表明,直立穗型、半弯曲穗型、弯曲穗型品种平均产量依次降低,成粒率和千粒重较高是直立穗型高产的主要原因;弯曲穗型品种抽穗期干物重和表观输出率较高,直立穗型品种较低;直立穗型品种抽穗后干物重和成熟期干物重明显高于另二种穗型,抽穗后干物重占成熟期干物重和产量的百分比也较高;直立穗型品种上三叶短而宽、上中部叶片直立而下部叶片较平展,半弯曲穗型品种上三叶长而窄、叶片较平展,弯曲穗型品种上三叶长而宽、上部叶片平展而中下部叶片较直立;抽穗后直立穗型品种群体中下部透光性能好、叶面积和叶绿素含量下降较慢、丙二醛含量上升较慢;直立穗型和半弯曲穗型品种抽穗后单个颖花拥有的干物质越多,成粒率越高。     

一个与水稻直立穗基因qPE9-1关联的InDel标记的设计与验证

水稻穗型是重要的农艺性状,也是水稻高产的重要决定因素之一。本研究根据水稻弯曲穗品种与直立穗品种在直立穗基因qpe9-1第5外显子处存在的核苷酸差异设计了1对插入-缺失标记(Insert/Delection),InDel-E5。利用该功能标记对24份水稻品种资源材料及直立穗分离群体F2进行标记基因型分析,研究结果表明,直立穗品种均表现为缺失带型,弯曲穗品种均表现为非缺失带型,F2群体中杂合带型和非缺失带型均为弯曲穗,而缺失带型均为直立穗,说明利用该标记可以快速、准确的鉴定出直立穗品种和单株。     

不同叶位叶片对水稻籽粒充实的影响

采用8个水稻品种,抽穗期进行剪叶处理,研究不同叶位叶片对籽粒充实的影响.结果表明:剪叶降低水稻的成粒率、粒重,尤其对后开花的籽粒影响较大,从而降低籽粒产量.各部位叶片对弯曲穗型品种的籽粒充实作用大小依次为剑叶＞倒二叶＞其他叶片,而半直立穗型品种剑叶影响最大.剪叶处理会显著增加空秕粒率.半直立穗型品种各叶片对产量影响差异较小;弯曲穗型品种剑叶对产量的影响远大于其他各叶片,且剑叶对水稻产量的影响弯曲穗型品种远大于半直立穗型品种.     

穗肥施量对水稻植株形态、群体生态及穗叶温度的影响

以2个籼、粳稻品种为材料,设置高、中、低3个穗肥处理,以空白为对照,构建不同的群体结构,研究穗肥施量对植株形态和群体生态及穗叶温度的影响。结果表明,穗肥施量对穗长、穗弯曲度、叶长和叶角有明显影响;不同穗肥处理群体内部温度、湿度、光照强度和CO2浓度等微气象因子具有一定差异,中肥处理具有良好的群体微气象环境;此外,中肥处理群体具有适宜的LAI、净光合速率和蒸腾速率,冠层温度较低;施肥水平显著影响植株器官的温度,穗叶的温度随穗肥施量的增加而降低,中肥与高肥处理植株穗叶的温度差异不显著,但与低肥和空白处理差异显著。研究结果说明通过优化田间管理如合理的施肥来构建良好的群体,对降低植株穗叶和冠层温度以提高水稻抗热害能力效果显著。     

不同穗型水稻伤流强度的比较研究

为探讨穗直立程度不同的水稻品种茎秆不同部位伤流强度的差异,在田间条件下选用穗直立程度不同的3个水稻品种沈农265、豫粳6号和水晶3号,系统研究了基部节间、中间茎节和穗颈节间伤流强度的动态变化。结果表明：（1）同一穗型水稻品种不同部位的伤流强度随生育期的变化有很大差异,以基部节间伤流强度最大,其次为中间茎节,穗茎节伤流强度最小;（2）不同穗型的水稻品种基部节间、中间茎节、穗颈节的伤流强度变化趋势基本一致,其总体趋势是下降的;（3）弯曲穗型的水稻品种不同部位伤流强度一般要比直立穗型的高。     

行向对不同穗型水稻品种群体光环境的影响

调查行向对不同穗型水稻群体光分布的影响,结果表明：无论直立穗型还是弯曲穗型,均是南北行向较东西行向多受光;无论南北行向还是东西行向,直立穗型群体内各高度处光照强度大于弯曲穗型群体;直立穗型品种和弯曲穗型品种均适于南北行向种植。     

田间低钾对不同穗型水稻钾的吸收和利用效率的影响

选用典型直立穗型水稻品种沈农265和半直立穗型品种辽粳294为试材,研究两品种干物质积累、钾素吸收和利用效率的差异。结果表明:田间低钾条件两品种的产量和生物量都减少,其中半直立穗型品种辽粳294减少的较多。分蘖-抽穗期是两品种钾素积累高峰期,积累钾量达到全生育期积累量的2/3左右,抽穗前半直立穗型品种辽粳294积累的多,抽穗后相反,表明直立穗型品种沈农265生育后期吸收养分数量多,根系活力强。直立穗型品种钾效率高,耐低钾能力强,耐低钾能力达到一级指标。     

辽宁不同株型水稻品种的RAPD分析

自从20世纪80年代初杂交粳稻黎优57和直立穗型的辽粳5号育成以来,由于杂交稻、直立穗和半直立穗型品种产量高于弯穗型品种,而半直立穗品种的品质优于弯穗型品种、直立穗型品种和杂交稻[1],辽宁省直立穗、半直立穗型的常规品种和杂交粳稻组合增多,并在生产中占据主导地位,品种的更新换代促进了产量的提高或品质的改善,水稻育种正向理想株型和优势利用相结合的方向发展[2].     

几个不同穗型水稻品种籽粒灌浆特性的研究

为了揭示直立大穗型水稻品种穗上不同粒位籽粒的灌浆特性,以沈农265等5个不同穗型水稻品种为材料进行田间试验,用Richards方程W=A/(1+Be^-bt)^1/N对不同粒位籽粒的灌浆过程进行统计回归分析。结果表明,不同穗型品种不同粒位籽粒灌浆特性存在较大差异,直立穗型品种沈农265差异最大,相对一次枝梗籽粒和上部二次枝梗籽粒而言,中下部二次枝梗籽粒灌浆峰值低且达到峰值的时间晚,但是达到峰值后下降缓慢,因此籽粒增重曲线接近直线,最终粒重也与其他粒位接近。可见尽管供试的直立大穗型品种不同粒位籽粒灌浆存在比较激烈的竞争,但是中部和下部二次枝梗籽粒完全可以正常充实。     

不同穗型的3个粳稻品种的抗倒性研究

试验选用不同穗型的3个粳稻品种为材料,分析其抗倒机理及与倒伏密切相关的各性状,并初步探讨穗型与倒伏之间的关系。结果表明:株高与倒伏指数呈极显著正相关;节间长、茎粗、穗部性状等均与倒伏指数存在显著相关;直立、半直立穗型品种较弯曲穗型品种倒伏指数小,株高偏矮,基部茎杆节间短且粗壮坚韧,穗短而穂颈角小,表现出较好的抗倒性能。     

两种穗型粳稻穗上不同粒位籽粒几个营养和蒸煮品质性状的比较分析

选用典型的直立穗型和弯曲穗型粳稻品种, 研究了穗上不同粒位籽粒的几个重要营养和蒸煮品质性状差异及其分布特点。结果表明, 穗型特征与蛋白质含量、直链淀粉含量和食味值高低无直接必然的联系, 但是对穗不同部位间这些指标及其粒位顺序有较大影响。对3个直立穗型品种而言, 蛋白质含量、直链淀粉含量表现为穗下部＞中部＞上部, 食味值则相反, 而对3个弯曲穗型品种而言, 蛋白质含量、直链淀粉含量的表现规律不明显, 食味值表现为穗上部＞中部＞下部; 同一稻穗不同枝梗间相比, 着生在二次枝梗上的稻米蛋白质含量相对较高、直链淀粉含量和食味值相对较低, 而着生在一次枝梗上的稻米蛋白质含量相对较低、直链淀粉含量和食味值相对较高; 同一枝梗间的不同着粒部位相比, 下部二次枝梗第2、3粒位的蛋白质含量较高、食味值较低, 中上部一次枝梗1~6粒位的蛋白质含量较低、食味值较高, 而直链淀粉含量在粒位间规律不明显; 直立穗型品种单一稻穗不同粒位间的差异大于弯曲穗型品种, 其主要原因可能是直立穗型品种着粒密度过大。     

两种穗型粳稻不同粒位籽粒垩白性状的比较分析

选用典型的直立穗型和弯曲穗型粳稻品种为材料,对两种穗型粳稻穗上不同粒位籽粒外观品质性状的差异及其分布特点进行了研究。结果表明,粳稻品种的穗型特征与品种间的垩白粒率、垩白度和透明度高低无直接的联系。同一稻穗内的不同部位间籽粒相比,垩白粒率、垩白度基本都表现为下部>中部>上部,透明度则基本相反。同一稻穗内的不同枝梗间相比,着生在二次枝梗上籽粒的垩白粒率和垩白度相对较高,而一次枝梗上的籽粒相对较低,透明度则相反。同一枝梗间的不同着粒部位相比,一次枝梗上6个粒位的垩白粒率和垩白度第1,5,6粒位较低,第2,3位较高,二次枝梗上3个粒位的垩白粒率和垩白度第1粒位最低,第2粒位最高,透明度则相反。粳稻穗型特征与品种间外观品质的优劣并无直接联系,同一稻穗内不同籽粒间的外观品质好坏与其颖花在穗上的开花顺序有密切联系。     

辽宁水稻穗型分类及其与产量和品质的关系

以辽宁省近年来育成的40个水稻品种为试材,研究了穗部性状的品种间差异、穗型分类方法及其与穗部性状、产量和品质的关系。结果表明,调查的13项穗部性状的品种间差异均达到极显著水平;以单穗重、着粒密度、穗直立程度和穗型指数为指标,分别将试材划分为重、中、轻,密、中、稀,直、半、弯,上、中、下4类各3种穗型;总体看重穗型有与密穗型相对应的趋势,共同特点是穗数少而一次枝梗数和每穗粒数多,着粒密度大,二次枝梗粒数及其占每穗粒数的比率（二次粒率）高,结实性特别是二次枝梗结实性差,因而产量潜力较高但是品质较差;直立穗型与重穗型和密穗型的对应关系不如前两者之间明显,在穗数、一次枝梗数、每穗粒数、着粒密度等方面与重穗型和密穗型相似,但是二次粒率低,结实率高,加工品质、外观品质和食味品质都优于重穗型和密穗型;上部优势型在结实性和品质性状上有明显优势,但是产量较低。因此,直立穗型与上部优势型相结合将有利于北方粳稻产量和品质的协调统一。     

直播条件下行距对不同穗型粳稻产量及倒伏性状的影响

为探索直播条件下行距对不同类型粳稻产量的影响,以3种穗型粳稻品种通禾833、铁粳7号、沈稻506为试材,研究了直播粳稻在5个不同行距水平下的产量以及乳熟期(齐穗期后25 d)、蜡熟期(齐穗期后40 d)2个倒伏敏感时期水稻茎秆及穗部的物理性状和形态特征。结果表明:行距通过影响直播稻生长发育过程中行内、行间竞争关系,从而影响植株的物理性状和形态特征,改变群体结构,最终决定直播稻的产量和倒伏性状。通禾833在22.5 cm行距下产量最高,但随着行距减小,有效穗数、结实率降低,产量降低,且在低行距下弯穗型品种行间竞争激烈,造成群体郁闭、长势差、节间抗折力降低,从而易发生倒伏;铁粳7号17.5 cm行距下产量最高,且抗倒伏能力较强;沈稻506在行距20.0 cm时,协调了行内、行间的竞争,个体长势优良,群体结构合理,使其高产、抗倒。总之,过宽、过窄的行距分别加大了行间、行内竞争,从而影响植株个体长势及物理性状、群体结构,进而影响直播稻的产量及抗倒伏能力。因此,弯穗型品种应选用稍大行距(22.5 cm)、直立穗型品种选用稍小行距(17.5 cm)、半直立穗型品种选用中等行距(20.0 cm),通过协调行内和行间竞争,保证足够的单位面积有效穗数和较高的结实率,提高植株抗折力和基部节间弯曲力矩,构建合理植株个体形态和群体结构,以达到高产、抗倒的目标。     

水稻籽粒蛋白质含量的空间分布特征

为解析2种穗型水稻籽粒蛋白质含量的空间分布特征。以弯曲穗型‘两优培九’和直立穗型‘武香粳14号’为材料,研究了在2个施氮水平下,籽粒蛋白质含量在穗上不同部位和不同粒位间的差异及其分布特征。结果表明:穗内各籽粒在不同蛋白质含量区间的频数变化趋势呈正态分布;在稻穗的同一部位,2个供试品种一次枝梗上的籽粒蛋白质含量高于二次枝梗;一次枝梗上的籽粒蛋白质含量以第2粒位籽粒较低,第1粒位的籽粒较高;二次枝梗上第1粒位籽粒的蛋白质含量较高。蛋白质含量在穗上不同部位及一、二次枝梗上的分布因品种和施氮量的不同而异,施氮量在110~220 kg/hm2范围内,增施氮肥可以减少穗内粒间的籽粒蛋白质含量差异。     

东北地区水稻主要株型性状比较分析

以2006年和2007年辽宁、吉林、黑龙江3省水稻区域试验品种(系)为材料,分别在辽宁沈阳、吉林公主岭和黑龙江五常研究了水稻的株型特征及其与产量的关系。结果表明东北地区多数品种是穗型直到半直立(82.6%)、着粒密度中到稀(80.2%)、穗重轻到中(72.8%)、二次枝梗分布下部优势型(98.8%)。黑龙江主要是弯、半直立穗型品种,吉林以半直立穗型品种为主,辽宁则以直立穗型品种为主。吉林和黑龙江品种多数是中、稀穗型和中、轻穗型,辽宁主要是中、密穗型和中、重穗型。穗颈大、小维管束数和第2节间大、小维管束数平均值表现为辽宁＞吉林＞黑龙江。辽宁上三叶长、宽大于吉林和黑龙江,但叶基角较小。穗颈大、小维管束数和第2节间大、小维管束数与一、二次枝梗数和一、二次枝梗粒数及二次枝梗粒率呈极显著正相关,与一、二次枝梗结实率和千粒重呈负相关。聚类分析结果表明,东北地区育种单位选育的品种多数处于中、高产量水平,总体上有穗型直立、着粒密度大、重穗型、穗颈维管束数多、上三叶长且宽而角度小、株高和生物产量高有利于高产的趋势。