棉花地上部形态建成的光温模型

以不同株型棉花品种为研究对象,基于“同类相似性”原理,借助数学建模和统计分析方法,系统分析光温生态因子对棉花叶片长、宽,叶柄长、粗,主茎节间长、粗,果节长、粗,蕾铃高、直径等形态指标的影响,量化温、光因子与棉花各器官形态建成的关系,构建了基于GDD (growing degree day)和Logistic方程的棉花形态建成光温模型。利用独立的试验数据对模型进行了检验,结果表明,棉花主茎叶片的长度和宽度、叶柄长度、主茎节间的长度和粗度、果枝叶片的长度和宽度、叶柄长度、果节的长度和粗度、蕾铃高度和直径的RMSE值分别为0.48、0.65、0.53、0.09、0.02、0.55、0.28、0.23、0.14、0.17、0.20和0.11 cm。显示棉花器官形态指标的模拟值与检验值具有较好的吻合度,说明模型具有良好的预测性和描述性。     

棉花地上部生长的功能-结构模型研究

利用2008-2010年棉花密度试验, 分析棉株器官生物量-形态间异速生长关系, 改进COTGROW模型中的发育和形态发生模块, 构建了棉花地上部器官形态建成模型; 基于COTGROW模型模拟数据,与GroIMP可视化开发平台的数据链接, 实现了棉花生长过程的可视化; 利用建立的功能-结构模型对不同密度棉花冠层的光截获量进行了模拟。利用2010年的试验数据检验模型, 结果表明, 棉花株高、主茎节数、果枝数、各果枝果节数、节间长度、节间直径、叶片长度、叶片宽度、叶柄长度、叶柄直径、棉铃长度以及铃直径测定值与模拟值间的均方根误差分别为3.85、0.64、0.52、0.66、1.00、0.15、1.58、2.39、2.54、0.05、0.13和0.10 cm, 模型效果较好; 构建的棉花地上部功能-结构模型可以较好地模拟棉花的形态特征, 并较逼真地显示棉花器官、植株的三维动态生长过程, 可以反映出不同环境条件、不同密度处理下棉花植株的三维形态, 在可视化的基础上模拟棉花冠层空间的光截获量。为虚拟棉作研究提供了技术基础。     

应用缩节安(DPC)调控棉花株型的定位定量效应研究

缩节安(1,1-dimethyl piperidinium chloride, DPC)是棉花生产中广泛应用的植物生长延缓剂,其调控棉花茎枝生长的定位定量效应尚缺乏系统的量化研究。本研究2013—2014年在田间条件下分别于棉花现蕾期、盛蕾期后、盛花期前、盛花期后和打顶后单次应用不同剂量的DPC,测量了DPC作用有效期内的棉花株高和主茎生长速率,探究了所有主茎节间及所有果节对DPC的响应。结果表明, DPC处理对棉花主茎节间的影响范围为N节(应用DPC时的主茎节)以下1～4个和N节以上0～6个(打顶条件下),对果枝的影响范围为N节以下1～11个和N节以上0～5个,其中N节以下果枝受影响的果节多于N节以上果枝。将盛蕾期后和盛花期前2次应用DPC的效应叠加,其影响范围几乎可以覆盖全部主茎节间(果枝始节以上)和全部果节。DPC应用剂量与其作用强度并不总存在较好的线性关系。DPC的定位定量效应除了与应用时间和剂量有关,还受到温度、降水等环境条件和棉株生物量、源库关系的影响。     

棉花高产品种的株型特征研究

以泗棉3号作为近期育成的棉花高产品种的典型代表，与苏棉5号进行比较，研究高产品种的株型形成特点。其主要结果为，高产品种在株型结构上表现为植株有适当的高度，主茎及果枝节间长度分布均匀，第一果节间较长，横向生长势弱。果枝与主茎夹角由下向上呈逐渐变小趋势，植袜为塔型。叶片较小，且与水平面夹角大，叶层分布均匀，株型疏朗，消光系数小，这样有利于改善植株内部的光照条件，提高光合效能。     

不同基因型甘薯品种产量与地上部农艺性状及主要气象因子关联度分析

研究了北方甘薯主产区泰安市栽培的不同基因型的主要甘薯品种鲜薯、薯干产量与13个地上部主要农艺性状及生长期间主要气象因子间关联度。根据关联度的大小研究得出各个影响因子的关联序,影响鲜薯产量因子的关联序为：分枝叶柄鲜重>分枝叶片数>地上部总鲜重>分枝鲜重>分枝条数>分枝叶片鲜重>主茎叶柄鲜重>主茎长度>分枝长度>主茎粗度>主茎叶片数>主茎叶片鲜重>主茎鲜重;影响薯干产量因子的关联序为：分枝叶片鲜重>分枝长度>分枝叶柄鲜重>分枝条数>分枝叶片数>主茎鲜重>主茎长度>分枝叶片鲜重>分枝鲜重>主茎粗度>主茎叶片数>地上部总鲜重>主茎叶柄鲜重;气象因子对鲜薯产量影响的关联序依次为：最高气温>相对湿度>最低气温>平均气温>14时湿度>10cm低温>5cm低温>0cm低温>日照时数>降水量;对薯干产量影响关联序依次为平均气温>最高气温>最低气温>5cm低温>10cm低温>14时湿度>0cm低温>日照时数>相对湿度>降水量。     

去留叶枝对棉花叶片、叶柄、铃柄解剖结构及产量的影响

以冀棉958为材料,于花铃期观察去留叶枝对果枝叶片、叶柄和铃柄解剖学结构,研究去留叶枝对棉花形态建成、发育特性及产量的影响。设计留叶枝和去叶枝两种整枝方式,于花后15 d(花铃初期)、45 d(花铃后期)取中部果枝(第6果枝)第1果节叶片、叶柄、铃柄,通过常规石蜡切片观察其结构,并于成熟期测定产量。结果表明,去叶枝有利于提高果枝叶光合能力及蒸腾作用;有利于果枝叶及叶柄输导组织的形成和发展,即能促进同化物及水分的运输。花铃初期去叶枝有利于铃柄同化物运输到棉铃,花铃后期留叶枝有利于铃柄同化物运输到棉铃。去叶枝棉花理论产量显著高于留叶枝理论产量,表明去叶枝能够显著促进光合同化产物的形成与运输,对提高棉花产量具有重要作用。     

滴施缩节胺与氮肥对棉花生长发育及产量的影响

为探明缩节胺与氮肥对棉花农艺性状的互作效应,试验采用双因素随机区组设计,设置150 (N1)、300 (N2)、450 kg hm–2 (N3) 3个施氮(纯N)水平, 525 (D1)、1050 (D2)、2100 g hm–2 (D3) 3个缩节胺水平,交互共9个处理。研究滴施不同剂量氮肥与缩节胺对棉花农艺性状、棉铃时空分布、干物质积累及分配、产量及纤维品质的影响。结果表明,缩节胺与氮肥互作效应对棉花农艺性状影响显著,在低氮状态下缩节胺对棉花生长的延缓作用减弱甚至消失。N1处理下, D3处理相比D1处理棉株的株高、果枝始节高、第4果枝长、第7果枝长分别增加12.07、1.54、1.28和1.20cm。在正常或高氮状态下缩节胺对棉花生长产生一定的延缓作用,其控制效果并不随缩节胺剂量增加而增强,N3处理下,D3处理相比D1处理棉株的株高、第1果枝长、第2果节间平均长度分别降低1.05、1.68和1.52cm。棉株的株高、茎粗与果枝数随施氮量增加而增加, N3处理相比N1处理分别增加3.30 cm、0.75 mm与0.29台;其果枝长与果节间长在不同施氮量间无明显差异。D2处理相比D1与...     

干旱胁迫对彩色棉花农艺、品质性状及水分利用效率的影响

为了探索干旱胁迫对彩色棉花主要性状的影响及其水分利用机理,选用7个不同色彩的棉花品种(系),在常规灌溉、胁迫灌溉和生育期不灌溉3种环境条件下,调查其农艺性状、品质性状、水分利用效率(WUE)及产量。结果表明,干旱胁迫下不同色彩棉花品种的单株成铃数、单铃重、株高、花铃期叶片数、有效果枝数、收获指数、果节数、籽指、茎粗和果茎节间长度减少,衣分增加;灌水量减少一半,参试棉花品种的产量均降低,不灌溉处理的籽棉产量与常规灌溉间差异显著(P<0.05);籽棉产量的降低幅度品种间存在较大差异(P<0.05),棕色棉的减产幅度高于绿色棉。常规灌溉处理下,白色棉花水分利用效率高于棕色棉花和绿色棉花,而后二者差异不显著;干旱胁迫下,棕色棉花的水分利用效率高于绿色棉花。与水分利用效率相关的主要农艺性状、品质指标是：叶片数、单株成铃数、有效果枝数、果节数、株高、收获指数、单铃重、主茎节间长度、茎粗、籽指、衣分。     

棉花不同节位棉铃纤维品质差异性研究初报

2005-2006年按棉株不同节位研究了棉花纤维品质三项主要指标的差异性.结果表明:(1)果节由内而外,麦克隆值表现为由高到低,同位铃间麦克隆值无显著差异.(2)1～3果枝不同节位棉铃纤维上半部平均长度由内向外逐渐变短,4果枝以上不同节位由内向外逐渐变长.(3)断裂比强度1～3果枝不同节位棉铃由内向外逐渐变低,5果枝以上不同节位棉铃由内向外逐渐变高.     

双价抗虫棉中棉所41丰产稳产性及其简化栽培技术研究

2002—2003年在关中东部和中部进行了转基因抗虫棉品种(系)鉴选试验和大面积生产示范。结果表明,中棉所41具有较好的株型结构,果枝节位较高,果枝第1、2间节长度较长,株高、果枝、果节和叶片空间分布较为合理,利于增强近主茎中心空间通风透光性。中棉所41成铃集中,铃重衣分高,早熟性好,对关中棉区生态条件具有良好的适应性,比33B增产9%~39.8%,具有常年能高产,灾年少减产的丰产稳产性。同时,提出中棉所41促早简化栽培技术。     

56个苦瓜品种的主要植物学性状分析

为科学评价中国南方苦瓜种质资源,对参展的56个苦瓜品种的瓜长、瓜横径、单瓜重、节间长、茎粗、叶片长、叶片宽等主要植物学性状进行多样性、相关性和聚类分析。结果表明：56个苦瓜品种的7个农艺性状变异系数在8.81%~19.44%之间,平均变异系数为14.21%,单瓜重变异系数最大为19.44%,瓜横径变异系数最小为8.81%。相关性分析表明各农艺性状之间存在相关性,其中叶片长与叶片宽的正相关系数最高达0.978,单瓜重与节间长的负相关系数最高达0.451。通过聚类分析将56个品种划分为3个组群,其中92.86%的材料集中在第1和第2组群,第3组群仅有4份材料。研究结果可为南方地区苦瓜资源的栽培利用和遗传改良提供参考。     

不同密度下主茎亚有限型大豆株型及产量的变化规律

为研究主茎亚有限型大豆株型及产量的变化规律,以窄行密植大豆品种‘合丰51’为试验材料,研究不同种植密度条件下大豆品种株高、茎粗、主茎节数及节间长度、倒伏率以及产量的变化规律。结果表明,随着种植密度的增加,株高呈不断增加趋势;茎粗呈不断下降趋势;主茎节数变化幅度不明显,节间长度不断增加,株高增加为节间伸长所致;倒伏率不断增加;产量呈先增加后降低的趋势。上述性状均与种植密度相关性达到极显著水平,并在40 万株/hm2条件下达到最高产量,说明窄行密植大豆品种‘合丰51号’具有较高的密植潜力。     

黄瓜早熟及丰产性与主要农艺性状的相关性分析

通过对黄瓜杂种一代苗期及成株33个性状的性状值、超中优势、超亲优势进行了全面系统地研究,分析了黄瓜丰产及早熟两个性状的主要构成因素及与其他性状间的相关性。结果表明,总瓜条数、单瓜重、主枝瓜重量、主枝单瓜重、主枝瓜条数、侧枝瓜条数、侧枝单瓜重、侧枝瓜重量、茎粗和生育天数等性状是决定总产量最为重要的因素并具有较强的杂种优势,无论在性状值、超亲还是超中优势中均达到极显著相关。前期产量主要决定于第一雌花节位和雌花节率及主侧枝瓜条数和瓜重、株高、叶面积等性状,达到显著水平,其中第一雌花节位和雌花节率在性状值、超亲和超中优势中都呈极显著相关性,说明这两个性状是决定黄瓜早熟性的决定性的因素并具有较强的杂种优势。根据试验结果分析了在黄瓜育种和生产过程中为达到早熟高产目的应当注意的几个主要问题。     

寒地早粳稻秆部性状与产量关系的研究

针对寒地特殊的生态环境,以180份不同基因型早粳稻为材料,较系统地探讨了秆部性状与产量及产量构成因素之间的相互关系。研究表明:在节间长度配置上,在一定范围之内,控制倒3节间长度、增加倒1、倒2节间的长度有利于提高产量,并且对倒1、倒3节间长的选择是最为有效的。在节间粗度配置上,在保证倒1节间粗的基础上,增加其下部节间的粗度有利于高产。增加基因型的基部节间重、单位茎鞘长干重、单株干重是有利于高产的。适当增加株高和秆长来提高生物产量可能是今后水稻超高产育种的发展方向。在进行茎部性状综合评价时,基部节间重、倒2节间粗、单位秆长干重和穗颈节长4个因子就足以代表12个茎部性状的全部信息量。     

灰色局势决策法在苦瓜强雌系育种中的应用

为了开展苦瓜强雌系育种多因素综合评估,有效选择苦瓜优异种质资源及筛选优良组合,应用灰色局势决策法,对配制的9个苦瓜强雌系杂交组合F1代的各主要性状进行综合评判。结果表明,9个组合的13个性状的权重系数大小顺序为：总产量＞单瓜重＞结果数＞横径＞单瓜长＞前期产量＞肉厚＞雌花率＞茎粗＞叶面积＞节间距＞第1朵雌花开放的天数＞主蔓第1朵雌花开放时节位。综合测度结果表明,43×K1综合效果测度值最高,为0.9343,定为优良组合重点配制。     

Triple test cross analysis for some morphological traits in mungbean (Vigna radiata (L.) Wilczek)

Thirty progenies of mungbean were produced by crossing 10 true-breeding genotypes with three testers (NM 92, 6601, and their F₁) in a Triple Test cross (TTC) fashion and evaluated with parents in the kharif (July-October) and spring/summer (March-June) seasons. The data on parents and F₁s were analysed for pod clusters on main stem, pod clusters on branches, node of the first peduncle, nodes on main stem and average internode length to detect epistasis and estimate additive and dominance components of genetic variation. Epistasis was observed for node of the first peduncle and nodes on main stem in the kharif season. Partitioning of total epistasis revealed that both additive × additive (i type), and additive × dominance, and dominance × dominance (j and l types) interactions were significant with prevalent influence of i type interactions on these traits. Both additive and dominance components of genetic variation were significant for all those traits not significantly influenced by epistasis in either or both seasons. The additive component was predominant for pod clusters on main stem, pod clusters on branches and average internode length in the kharif season, and for the node of the first peduncle and nodes on main stem in spring/summer season whereas dominance component was important for pod clusters on main stem, pod clusters on branches, and average internode length in spring/summer season. These results suggested that particular generation of segregating population and specific breeding method for selection might be adopted in each season for the improvement of these traits in mungbean. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

Lint Yield Compensatory Response to Main Stem Node Removal in Upland Cotton (Gossypium hirsutum)

Hail storm damage to the cotton (Gossypium hirsutum L.) plants can destroy vegetative and reproductive structures, modify canopy architecture and impact lint yield. Field studies were conducted at University of Arizona Maricopa Agricultural Center in 2011, 2012 and 2013 to examine cotton plant architecture changes and compensatory growth in response to removal treatments of uppermost nodes on main stem (terminal bud removal, 2 node removal and 4 node removal) as simulation of hail damage at the node 2, 4, 8, 12, 16 and 24 growth stages. Main stem node removal caused significant decrease in leaf area and biomass, especially at early growth stages. However, significant lint yield reduction only occurred by removing 2 nodes at the node 4 stage and removing 4 nodes at the node 8 stage in 2011, removing terminal bud at the node 12 stage in 2012 and removing terminal bud, 2 nodes and 4 nodes at the node 8 stage in 2013. The lint yield reduction did not exceed 13 % in all three growing seasons. Yield loss due to main stem node removal was mainly compensated by increased boll number on the vegetative branches at early growth stages and on fruiting branches at late growth stages. Yield compensation from vegetative branches increased with number of main stem nodes removed. This study suggests that the cotton crop has a strong compensatory ability to plant structure damage due to its indeterminate growth and longer growing season in the region.