不同基因型冬小麦穗粒数与粒重生理差异分析

为分析不同穗型冬小麦籽粒建成的生理差异,以大穗基因型(JS)、小穗基因型(XS)和中穗基因型(JM22)冬小麦品种为材料,测定籽粒形成期和灌浆期器官干物质积累、蔗糖含量和蔗糖相关代谢酶活性、籽粒灌浆特性以及成熟期穗粒数和粒重等指标.结果表明:1)冬小麦穗粒数和粒重基因型间差异显著;2)大穗基因型冬小麦从四分体时期到成熟...     

旱作栽培条件下源库调控对冬小麦茎秆节间同化物转运的影响

为了解旱作栽培条件下不同源库调节方式对茎秆不同节间同化物积累、转运和籽粒贡献率的影响,以旱作冬小麦‘长武134’为试验材料,在中国科学院长武农业生态试验站设置田间试验,通过花后减源(去除旗叶,DF)和缩库(去除上4小穗,TA;去除下4小穗,TB;同时去除上4小穗和下4小穗,TAB)处理,比较收获期小麦单穗质量、平均粒质量和茎秆不同节间同化物积累,转运的变化,分析不同源库调节对茎秆不同节间同化物利用的影响。结果表明:减源处理显著降低小麦单穗质量、平均粒质量和花后同化物在茎秆不同节间的积累,增加茎秆花前同化物对籽粒的贡献率,但其补偿效应不能完全弥补由于叶源亏损造成的对单穗质量降低的影响;不同缩库处理间,随着缩库强度的增加其单穗质量逐渐降低,呈现出CKTATBTAB的变化趋势,而平均粒质量逐渐升高,呈现出TABTACKTB的变化趋势,表明由于穗粒数降低引起单穗质量的损失,没有通过平均粒质量的升高得到弥补;茎秆不同节间对不同类型同化物的利用呈现出不同的特点,从穗下节间可见光部分至倒二节间,其花前同化物对籽粒的贡献率逐渐增加,而花后同化物对籽粒的贡献率逐渐降低。     

不同栽培模式下冬小麦灌浆过程中旗叶蔗糖代谢和籽粒淀粉积累特性

旨在研究4种不同栽培模式(当地传统栽培模式CM1、优化栽培模式CM2、高产栽培模式CM3和高效栽培模式CM4)对冬小麦灌浆过程中旗叶蔗糖代谢和籽粒淀粉合成的影响。测定旗叶中可溶性糖和蔗糖的质量分数、蔗糖磷酸化酶(Sucrose phosphate synthase,SPS)和蔗糖合成酶(Sucrose synthase,SS)的活性、籽粒中淀粉质量分数、结晶态淀粉合成酶(Granule-Bound starch synthase,GBSS)和可溶性淀粉合成酶(Soluble starch synthase,SSS)的活力,并计算籽粒中淀粉的累积速率。结果表明,旗叶中可溶性糖和蔗糖的质量分数及蔗糖代谢相关酶的活性都呈现单峰变化的趋势,旗叶中可溶性糖和蔗糖的质量分数出现最大值的时间在开花后第30天,比蔗糖代谢相关酶(SS和SPS)活性最大值出现的时间晚6d;籽粒淀粉合成相关酶(SSS和GBSS)活性的最大值分别出现在花后第24天和30天。籽粒淀粉累积速率呈现出"慢-快-慢"的趋势,而籽粒中淀粉的质量分数随着灌浆过程的进行持续升高。在不同的小麦品种中,‘长旱58’在籽粒灌浆过程中旗叶的蔗糖代谢和籽粒淀粉积累都优于‘长武134’。在不同栽培模式下,以CM3中蔗糖向淀粉转化的酶的活性最高,可能是由于CM3施用有机肥,从而改善土壤的水分和养分状况,增加光合能力,缓解旗叶的衰老,提高籽粒积累光合同化物的能力,最终使CM3中籽粒的淀粉质量分数最高。     

不同小麦品种库源特征的研究

试验研究了杭州地区气候条件下,不同小麦品种的库源关系特征及籽粒产量的限制因素． 结果表明, 小麦籽粒产量受源的限制． 在产量因素中, 粒重易受籽粒生长期库源关系变化的影响, 改善光合同化物的供应可使粒重增加, 来自小穗不同部位小花的籽粒对库源关系变化的反应存在着明显差异．经处理提高库源比后, 小穗基部第一和第二小花籽粒的增重幅度大于小穗第三和第四小花籽粒的增重幅度．同时, 当源强度经处理相对加强时, 来自于基部和中部小穗的籽粒增重幅度大于顶部小穗籽粒．品种间在粒数／叶面积比和粒重／叶面积比方面表现出差异, 两种粒／叶比之间表现出正相关关系． 在同一品种内, 当库源关系经处理改变后, 两种粒／叶比仍维持正相关关系．     

覆膜方式对不同穗型冬小麦品种的结实特性和粒位效应

采取全膜覆土穴播、全膜穴播2种覆膜种植方式,以露地穴播为对照,研究了不同覆盖模式对不同穗型冬小麦品种的结实特性和粒位效应的影响。结果表明:不同覆盖模式下冬小麦品种小穗位结实粒数、小穗重及不同粒位粒重均随着小穗位自基部至顶部呈先增后减的二次曲线变化;不同抗性冬小麦品种穗部籽粒的分部差异显著,主茎穗的结实特性及粒重均优于分蘖穗。2种穗型的冬小麦品种主茎穗与分蘖穗的籽粒结实数、小穗重与单粒重在不同小穗位间的分布都呈二次曲线变化,表现出籽粒发育的近中优势。在保证下部粒位粒重的前提下最大限度地发挥中下部粒位的粒重潜力,可以使小麦实现高产稳产。     

不同基因型玉米品种源库调节对籽粒产量形成的影响

在45000和75000株/hm2两个密度下,于吐丝期分别对大穗型玉米品种陕单902和小穗型玉米品种户单4号进行了剪50%叶、剪50%穗、断50%根等减源、减库处理,研究不同类型玉米品种库源调节与籽粒产量形成的关系。结果表明,减源处理对籽粒产量的影响大小为叶>根;源库变化对籽粒产量影响大穗型品种为源>库,小穗型品种为库>源;在源库同时减少50%时,两品种籽粒产量下降约50%。源不变,库容减少,源库比增加时玉米茎杆可溶性糖和物质残留率增加,干物质积累量和籽粒产量下降20%～30%;库容不变,源减少,源库比降低时玉米茎杆可溶性糖和物质产留率降低,干物质积累量和籽粒产量同样下降20%～30%。始终维持源库在群体上的相对平衡是玉米高产栽培中的主要措施。     

超级稻穗颈节伤流强度与籽粒灌浆有效含水量昼夜变化规律

以超级稻两优培九为材料,采用大田栽培,从"源-流-库"角度研究灌浆盛期水稻主茎穗颈节伤流强度与籽粒灌浆有效含水量昼夜变化规律及其相互关系。结果表明,水稻穗位不同的强、弱势籽粒灌浆有效含水量及穗颈节伤流强度在一昼夜中均呈"V"字型趋势变化,强势籽粒灌浆有效含水量最大值出现与穗颈节伤流强度同步,而最小值滞后2h,弱势籽粒灌浆有效含水量最大值出现滞后穗颈节伤流强度2h,最小值二者同步,强势籽粒高效灌浆时间长于弱势籽粒;强(弱)势籽粒的灌浆有效含水量与穗颈节伤流强度呈极显著的直线(指数)相关关系,弱势籽粒灌浆有效含水量在一昼夜各个时段均高于强势籽粒,尤其在低籽粒含水量条件下,弱势籽粒含水量随穗颈节伤流强度变化比强势籽粒大。可见,弱势籽粒库容活性更易受到源物质供应能力的影响,强弱势籽粒对源物质供应能力反应的不同步是造成其粒质量和品质差异的一个主要原因;本研究表明,采取栽培措施适当降低籽粒灌浆有效含水量,应当可提高弱势籽粒竞争同化产物的能力,促进弱势籽粒灌浆充实。     

重穗型杂交稻的籽粒灌浆特点及库源关系的协调

综述了近年在温州市大面积应用的重穗型杂交稻籽粒灌浆的主要特点.重穗型杂交稻叶片的粒叶比大、气孔性状优良、光合"午休"现象较轻、净光合速率高,单位叶面积源的供应量大.重穗型杂交稻的维管结构良好,同化产物向籽粒输送的流畅通.因重穗型杂交稻的库容超大,单粒颖花的同化物供应量仍显不足,库源矛盾较突出.通过栽种适宜重穗型杂交稻组合、培育壮秧、建立高光效群体和加强中后期田间管理等技术措施,可以实现高产目标.     

不同库容类型杂交早籼稻品种源库结构对垩白的影响

 【目的】揭示不同库容量类型早籼稻品种齐穗期源库结构对稻米垩白的影响。【方法】以18个杂交早籼稻品种为材料,采用聚类分析法将供试品种按库容量分为大、中、小3种类型,研究不同类型品种源库结构、灌浆特性和垩白的差异,分析源库结构对籽粒灌浆和垩白的影响。【结果】齐穗期LAI、灌浆期净同化率等大库容类型＞中库容类型＞小库容类型,而单位库容的叶面积、茎鞘重和净同化率等则相反;籽粒灌浆速率大库容类型＜中库容类型＜小库容类型,而灌浆历期则相反;稻米垩白粒率和垩白度则表现为大库容类型＞小库容类型＞中库容类型。【结论】大、中库容类型品种,灌浆物质不足,灌浆速率低,垩白粒率和垩白度高,宜采取扩源措施降低稻米的垩白粒率和垩白度;小库容类型品种灌浆物质充足,灌浆速率快,垩白粒率和垩白度也高,宜采取扩库措施降低稻米的垩白粒率和垩白度。     

植物生长调节剂对高温胁迫下冬小麦产量形成的调控机理研究(Ⅰ)

研究了两种植物生长调节剂壮丰安和表油菜素内酯对灌浆期高温胁迫条件下冬小麦产量形成的影响。结果表明,壮丰安可以有效减轻高温胁迫对冬小麦灌浆过程的不利影响,显著抑制高温胁迫条件下冬小麦旗叶光合性能的下降。提高光合产物由源器官向库器官的分配比例,减少籽粒的退化,提高穗粒数;表油菜素内酯浸种可以提高冬小麦灌浆强度和穗粒数,但不能有效抑制高温危害。应用壮丰安是减轻灌浆期高温胁迫危害,实现小麦安全高产的有效手段。     

晚播小麦源库调节对籽粒灌浆期光合物质分配及产量因素的影响

 采用#+（14）C示踪方法对源库调节与晚播小麦籽粒灌浆期光合物质分配的关系进行了研究。晚播小麦在籽粒灌浆期旗叶的光合物质主要用于穗部籽粒生长；倒二叶光合物质亦主要供给籽粒，但向茎秆和根系中的分配增多；倒三叶是标记的三叶中光合物质向根系分配比例最大，向籽粒分配比例最小的叶片。研究表明，源库调节能影响到晚播小麦籽粒灌浆期的光合物质分配。穗库容降低，各叶片光合物质向穗部籽粒分配比例减少，向根系、茎叶中分配增多；叶源量减少，一般则向穗部籽粒分配比例增多。不同类型品种叶片光合物质在植株各器官间的分配受源库调节的影响程度不同。晚播小麦源库调节对穗粒数、粒重及其它穗部性状的影响因不同类型品种而异。相对减少源对鲁215953、鲁麦5号、鲁麦7号和鲁麦14号的穗粒数、粒重影响较小，但使鲁麦15号和辐63的穗粒数和粒重明显降低。     

源库关系对水稻籽粒灌浆特性的影响

通过遮光、剪叶与疏花措施。应用Richards模型研究了源库关系对水稻籽粒灌浆特性的影响,结果表明：遮光和剪叶降低水稻籽粒的灌浆速度和终极生长量,导致结实率低。籽粒充实度差,千粒重小而减产,而疏花(剪穗)则相反。得出提高灌浆速度是增产的主要途径;源库关系主要影响的是弱势粒的灌浆特征,对强势粒的影响相对较小．用弱势粒的灌浆参数更能反应水稻的源库状况;用强弱势粒达到最大灌浆速率的时间差来划分同步异步灌浆类型较适宜。     

小麦花后源库改变对籽粒灌浆的影响

为了解源库改变条件下小麦籽粒灌浆特性,特对供试材料青农2号进行减源、缩库处理。结果表明,开花期减源籽粒体积缩小,穗粒数减少,千粒重、穗粒质量降低,单茎缩库籽粒体积增大,千粒质量提高,穗粒数、穗粒质量降低,但降低比例明显低于缩库的比例;单株疏穗籽粒体积增大,千粒重、穗粒质量提高,单茎穗粒数增加,同株异茎间有物质转移。由试验结果可知,实现小麦高产,必须强源、扩库、畅流。     

作物源库关系及其生理调控途径的研究进展

许多研究表明,提高源强能够增加光合同化物的供给,提高库强如穗数、穗粒数、千粒质量等性状,从而增加库容,提高产量。而有些研究表明,平衡协调库源关系才能提高产量。本文总结了源代谢中叶源在光合作用中的光化学过程、碳同化过程和蔗糖合成过程以及光呼吸等方面关键基因的研究进展,库代谢过程中能量供应和淀粉合成等方面关键调控基因的研究进展,及光合产物在源库中平衡分配的研究进展。最后,提出今后值得深入研究的方向,并探讨了通过栽培措施调控库源关系从而提高产量的途径及其生理遗传机制。     

不同栽培方式对旱地冬小麦生长发育及产量的影响

以宁冬16号为试验材料,探索3种不同栽培方式[覆膜穴播栽培(T1)、不覆膜穴播栽培(T2)、不覆膜条播栽培(CK)]对冬小麦叶绿素含量、光合速率、干物质积累量、灌浆动态及产量性状等的影响。结果表明,不同栽培模式间产量差异显著,T1、T2、CK产量分别达7.6、5.3、3.8 t/hm~2。不同栽培方式下冬小麦各营养器官中干物积累量和分配率在成熟期表现为籽粒茎秆穗轴+颖壳叶鞘叶片,其中籽粒中干物质量占植株总量的比例最大,其分配率达到25.1%～29.0%。灌浆速率呈双峰曲线,且呈慢-快-慢的变化趋势,覆膜穴播灌浆速率快速增长期较其他2种方式提前5 d左右。不同栽培方式下叶绿素含量表现为T1与T2、CK差异极显著,T2与CK差异不显著;不同生育期的光合速率差异不同。不同栽培方式下的株高、穗长、结实小穗数差异极显著,从产量构成因子来看,覆膜穴播方式下增产的主要因素是结实小穗数、穗粒数和千粒质量,而与覆膜穴播和不覆膜条播相比,不覆膜穴播产量的提高主要是千粒质量。     

小麦籽粒灌浆期冠层温度与产量相关性状的关系

为了揭示小麦冠层温度对产量作用的实质,探索小麦低温育种工作的技术路线,以18个小麦品种为材料,对籽粒灌浆各阶段的冠层温度和源库活性指标分别进行了主成分分析,并对二者之间的关系进行了相关分析,对冠层温度指数与产量构成因素的关系进行了通径分析和决策分析,对品种的产量结构进行了系统聚类分析。结果表明,小麦籽粒灌浆期冠层温度指数与各源库活性综合指标的相关系数均达到极显著水平;冠层温度指数与籽粒充实指数的直接通径系数和相关系数均达到显著负相关,而与潜在库容的直接通径系数和相关系数均未达到显著水平,各因素对籽粒充实指数的决定作用顺序为冠层温度指数>千粒库容>千粒重,各因素对潜在库容的决定作用顺序为千粒库容>单位面积穗数>穗粒数;参试品种被分为4类,各类之间的产量及产量结构差异明显。可见,小麦冠层温度主要通过籽粒充实指数间接作用于产量,低冠层温度和大潜在库容的优化组合是高产品种的重要特征。     

水稻（Oryza satiua L.）亚种间杂种一代籽粒充实度的研究

水稻亚种间杂交组合的单位叶面积有效生产量随着单位叶面积负荷量的增加而提高，表明其产量库容具有主动调节叶片光合生产的能力，较大的叶面积负载具有强源畅流作用。但如库容过大，而“源”不能供给所有籽粒灌浆的物质时，籽粒充实度差。亚种杂一代孕穗期贮藏的光合产物向穗部转运的量，比汕优６３低，此期如适当限源控库，组成合理的苗株穗粒结构，可改善贮藏物质向籽粒的转运。亚种间杂种一代属“源限制型”，“开源畅流”是提高     

贵州酒用高粱籽粒灌浆特征及源库关系分析

为弄清贵州酒用高粱品种的籽粒灌浆特征及产量形成机制,以6个贵州优质高粱品种为试验材料,比较不同品种的产量性状差异,以Richards方程拟合籽粒灌浆参数,进而分析其抽穗后干物质积累运转和源库关系。结果表明:6个高粱品种的千粒重、穗粒重和产量的变异范围分别为18.1~21.6g、51.9~72.6g、2 807.0~4 972.2kg/hm~2,红缨子、茅梁1号、茅红糯1号和黔高7号品种产量相对较高;Richards方程解析及源库关系分析,6个品种的库容量相差较小,高产品种的灌浆活跃期长,最大灌浆速率和平均灌浆速率高,达最大灌浆速率的时期也相对提前,粒叶比较高(或较小的单位库容叶面积),或茎鞘物质输出率、转化率和单位库容茎鞘重较高。     

水稻籽粒淀粉积累的穗部粒间差异及其生理机制

水稻穗部籽粒间淀粉积累差异是影响稻米品质的重要因子,这在穗部着粒密度较高的密穗型品种上表现更为明显。文章综述了水稻穗部籽粒间淀粉积累差异及其生理机制的研究进展,从源的物质供应和库容及库的生理活性,包括谷壳大小及其叶绿素含量、籽粒胚乳细胞数、糖代谢酶活性、能量转化效率和植物激素的调节作用等方面分析了造成穗内粒位间差异的原因,并提出了减少水稻穗部籽粒间淀粉积累差异的育种和农艺途径。     

两系杂交稻同化产物积累与分配特性的研究

亚种间杂交稻虽有强大的库容优势,但籽粒充实不良,不利挖掘其高产潜力。本试验采取反向研究法,比较研究了相对小穗型的亚亚种与相对大穗型的品种间杂交稻同化产物的积累与分配特性。结果表明:①“次库”贮藏物多,绝对再分配量大,“次库”贮藏物最大输出速率高、且输出早,有利于受精颖花向饱满粒转化,同位素~(32)P 示踪结果与此一致;②亚亚种组合穗型虽较小,但单位库体积大,因而仍具较强的总库优势;③亚亚种组合强弱势颖花同步灌浆能力强,异步性弱,极有利于籽粒充实.目前利用亚种间杂种优势在库容上宜走中穗过渡的道路;在育种上须择重优良的灌浆特性;在栽培上要选择适宜的灌浆期,并研究如何加速抽穗后“次库”贮藏物的撤退,以利受精颖花向饱满粒转化。