减氮对辽粳5号/秋田小町RIL群体茎秆维管束、穗部和产量性状的影响及其相互关系

以辽宁稻区典型的直立穗型品种辽粳5号与日本典型的优质米品种秋田小町杂交构建的重组自交系群体(recombination inbred lines, RIL)为试材,在高氮和低氮2种施肥模式下种植,调查RIL群体茎秆维管束、穗部和产量性状,分析减氮对三者的影响及其相互关系,探讨在减少氮肥施用量的同时维持产量稳定的可能途径。研究结果表明,不同施氮模式下,RIL群体的茎秆维管束性状、穗部及产量性状均呈现连续变异,符合多基因控制的数量性状遗传特点。氮肥减施后, RIL群体水稻的单茎穗颈和倒二节间维管束数目、单株穗颈和倒二节间维管束面积减少,一次枝梗数减少,一次和二次枝梗结实率、总体结实率和千粒重增加,单穗重增加,穗数减少,产量降低。茎秆维管束性状与穗部和产量性状关系密切,单茎维管束性状与穗颈粗、一次枝梗数、二次枝梗数、穗粒数、着粒密度、千粒重和单穗重大多呈显著至极显著的正相关,单株维管束面积与穗数和产量呈极显著正相关。氮肥减施后,RIL群体中不减产类型株系的主要特征是:低氮条件下仍能维持稳定的分蘖和茎秆维管束的分化,保证穗数和穗颈粗稳定,单茎穗颈和倒二节大、小维管束数目、单茎倒二节大维管束面积和单株倒二节大维管束面积无显著变化,一次枝梗数变化不显著。在减施氮肥的条件下,选用茎秆维管束发达,穗数和穗颈粗稳定的水稻品种,有可能实现减氮不减产的目标。     

籼粳稻杂交后代维管束性状与穗部性状的关系

以籼稻中优早8号和粳稻丰锦杂交育成的重组自交系F6代群体为试材,研究了水稻维管束性状与穗部性状的关系.结果表明,水稻穗颈和倒二节间大小维管束数、大维管束效率和一次枝梗效率与一二次枝梗数、一二次枝梗总长度、一二次枝梗实粒数、一二次枝梗总粒数、二次粒率、穗颈粗、穗长、穗重、着粒密度、穗实粒数、穗总粒数和单株产量都呈极显著正相关,而与穗数呈极显著负相关,且与二次枝梗性状关系更为紧密.倒二节间大小维管束数比、大维管束数比、小维管束数比与穗部性状关系却相反.维管束性状与结实率、千粒重、穗型指数和第1节位长度关系不大.逐步回归及通径分析表明:一次枝梗效率对穗总粒数、一二次枝梗数、一二次枝梗总粒数的直接作用都较大,对单株产量直接作用最大;而大维管束效率对穗部性状的间接作用都较大,对单株产量间接作用最大.籼型和偏籼型水稻大维管束效率＞1/2,而粳型和偏粳型＜1/2.粳型和偏粳型水稻一次枝梗效率接近1,而籼型和偏籼型在1/2左右.大维管束效率和一次枝梗效率与穗部性状和单株产量关系密切,在亲本及杂交后代中所分化的程度明显不同,能反映出穗部性状良好的形态和机能,可以作为选择良好穗部性状的参考指标.     

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。     

水稻穗颈维管束数与穗部性状关系的研究

籼粳亚种间Ｆ２群体穗颈大维管束数与穗颈小维管束数、１次枝梗数、１次枝梗粒数、２次枝梗数、２次枝梗粒娄和每穗粒数均呈显著或极显著的正相关;穗颈小维管束数与１次枝梗数、２次枝梗数、２次枝梗粒数和每粒数亦呈极显著的正相关;每穗粒数主要由２次枝梗粒数决定,而２次枝梗粒数主要由２次枝梗数决定,穗颈大、小维管束数和１次枝梗数通过２次枝数影响每穗粒数;穗颈维管束数主要受遗传因素控制,环境条件的影响相对较小,此外     

水稻亚种特性与经济性状相关性的研究

采用程氏指数法研究的结果表明：水稻亚种特性与经济性状有一定相关性,其中与结实率呈极显著正相关,与株高、穗数、穗重呈显著相关;亚种特性特别是与一次枝梗的各项性状如个数、千粒重、粒数、结实率,二次枝梗的二次粒率有密切相关性。亚种特性与穗颈大维管束数、小维管束数均呈极显著相关。     

播期对机插杂交籼稻不同茎蘖部位稻穗枝梗数和颖花数的影响

为探究播期对机插杂交籼稻不同茎蘖部位稻穗枝梗数和颖花数的影响,以穗型差异较大的杂交籼稻品种F优498和宜香优2115为材料,通过分期播种试验研究机插杂交籼稻不同播期下不同茎蘖部位稻穗的枝梗数和颖花数。结果表明,(1)每穗一次、二次颖花数及二次枝梗数为:主茎一次分蘖二次分蘖,主茎和一次分蘖的一次、二次颖花数及二次枝梗数随播期推迟呈增加趋势,且平均一次、二次颖花数及二次枝梗数也随播期推迟而增加。每穗总枝梗数及总颖花数表现出了相同趋势。平均每穗总枝梗数和总颖花数也随播期推迟呈增加趋势。(2)相关分析表明,主茎、一次分蘖和二次分蘖的每穗总枝梗数及总颖花数与平均每穗总枝梗数及总颖花数呈极显著正相关,相关系数表现为主茎一次分蘖二次分蘖,且通径分析表明,主茎和一次分蘖的每穗总枝梗数及总颖花数对平均每穗总枝梗数及总颖花数的贡献率远大于二次分蘖。(3)主茎、一次分蘖和平均每穗大部分枝梗及颖花性状与穗分化期最高温度、平均温度和平均日照时数呈显著或极显著的正相关。综合看来,不同播期下主茎、一次分蘖和二次分蘖的枝梗数和颖花数有较大差异,选择大穗型籼稻品种进行机插更有利于获得较高的稻穗枝梗数和颖花数,同时根据播期确定相应的高产策略,早播机插在保证较高一次分蘖数的基础上,应注重提高每穗枝梗数和颖花数以提高产量,迟播机插在保证较高每穗颖花数的基础上,应注重提高结实率、千粒重。     

杂交籼稻穗部性状的配合力及遗传力研究

选用不同来源的5个籼型细胞质雄性不育系和7个恢复系,按NCⅡ设计配制35个组合,研究了穗长、穗颈长、结实率、每穗总粒数、每穗实粒数、一次枝梗数、二次枝梗数、千粒重等8个穗部性状的配合力及遗传力.结果表明:(1)所研究的8个穗部性状的加性效应与非加性效应都具有重要作用.但穗长这一性状加性效应占主导地位,二次枝梗数、一次枝梗数、千粒重等3个性状则是非加性效应占主导地位.(2)不育系对所研究8个穗部性状的大多数性状都有重要影响,恢复系对穗长、穗颈长、每穗总粒数等三性状亦有很大的作用.(3)参试的不育系以G 46 A为优良,恢复系以绵恢725为优良,明恢63是一个配制生育期较长高产组合的优良亲本.(4)亲本的自身表现与其一般配合力关系密切,在育种实践中必须注意加强对亲本自身性状的改良.(5)遗传力方面,8个穗部性状的广义遗传力由大到小的顺序是:千粒重>穗颈长>穗长>结实率>每穗实粒数>一次枝梗数>每穗总粒数>二次枝梗数,狭义遗传力由大到小的顺序为:穗长>穗颈长>结实率>每穗总粒数>一次枝梗数>每穗实粒数>二次枝梗数>千粒重.     

水稻穗颈维管束性状的类型间差异及其遗传的研究

１９８７￣１９９０年以包括典型粳型、典型籼型、通过籼粳稻杂交育成的偏梗型和偏籼型４种类型共６８个品种为试材，研究了穗颈维管束性状的类型间差异及其遗传。结果表明：无论亚种间还是不同亚种的类型间，穗颈大维管束数均存在显著差异，而亚种内类型间的差异则未达到显著水平；穗颈小维管束数亚种间差异不显著，但亚种内类型间有一定差异；第２节间与穗颈大维管束数之比和穗颈大小维管束数之比的变异趋势与穗颈大维管束数相似，     

黑龙江省超级稻茎秆性状的研究

本研究以黑龙江省的3个超级稻品种及分别的普通对照品种为材料,进行了茎秆各性状的研究。主要结论如下：超级稻品种的倒1节间长度和粗度均显著高于的对照品种,而倒2节间和倒3节间均短于对照品种;黑龙江省超级稻品种的穗颈、倒1节间和倒2节间大维管束数均分别高于其同熟期的普通对照;相关分析表明,倒1节间长度、粗度、倒2节间粗、倒3节间粗与穗颈和各节间大小维管束均呈正相关的关系。     

种植方式对杂交稻枝梗和颖花分化及退化的影响

为探讨杂交稻机械化播栽技术的穗粒数形成特点,以F优498为材料,采用两因素裂区试验设计,研究了3种种植方式和2个穴苗数水平对杂交稻枝梗和颖花分化及退化的影响。结果表明,机械精量穴直播和机插的每穗总枝梗分化数及现存数均高于常规手插,每穗总颖花现存数显著低于常规手插。机械精量穴直播的一次枝梗、颖花分化数和现存数显著高于常规手插,机插的一次枝梗、颖花分化数和现存数则显著低于常规手插。机械精量穴直播和机插的二次枝梗分化数和退化数均显著高于常规手插,二次颖花分化数表现为机插>常规手插>机械精量穴直播,二次颖花现存数则是常规手插>机插>机械精量穴直播。不同种植方式之间,二次枝梗分化数和退化数差异主要集中在稻穗基部,不同一次枝梗部位的二次枝梗现存数呈现“先升后降”趋势,主要与稻穗基部二次枝梗严重退化有关。每穗一次颖花现存数从穗基部至顶部呈逐渐下降趋势,不同一次枝梗部位的二次颖花现存数差异则与该部位分化二次颖花的能力有关。高穴苗数处理每穗枝梗和颖花分化数及现存数均显著低于低穴苗数处理。考虑种植方式和穴苗数二者的交互效应,机插和常规手插适宜配合低穴苗数,机械精量穴直播则以高穴苗数为宜。     

北方粳稻穗重指数及其与产量品质关系的研究

为研究北方粳稻穗重指数及其与产量品质的关系,以东北地区近年来育成的水稻品种(品系)为试材,分别在辽宁、吉林和黑龙江进行比较试验,提出用穗重指数(PWI,单穗重与每穴穗数之比)反映穗数与穗(穗粒数和千粒质量)的关系。结果表明,试材平均穗重指数0.155 g/穗,99%置信区间为[0.109,0.200],据此将参试材料划分为穗重型、中间型和穗数型。穗重指数与产量、穗粒数及决定穗粒数的穗部性状(一二次枝梗数、二次枝梗粒率)、穗颈及倒2节间大小维管束数、株高、叶面积指数、上部三叶长宽呈显著或极显著正相关,与单位面积穗数和剑叶基角显著或极显著负相关,穗重型品种产量显著高于穗数型品种。穗重指数与加工品质、营养品质、食味及相关指标显著负相关,与外观品质无明显关系,穗数型品种品质明显优于穗重型品种。穗重指数是综合反映穗数与穗大的明显指标。在稳定单穗重的基础上,适当降低穗重指数,可能是进一步提高产量、改善品质的有效途径。     

钵苗机插密度对不同穗型水稻品种产量、株型和抗倒伏能力的影响

选用3种穗型水稻品种,设置3种钵苗机插密度,以毯苗机插为对照(CK),系统研究钵苗机插不同密度对水稻产量及其构成、穗部性状、冠层叶系配置、茎秆物理特性和抗倒伏的影响,旨在探明水稻钵苗机插配套不同穗型品种适宜栽插规格及其增产特点;同时,阐明钵苗机插不同密度下水稻株型特征和抗倒伏特性。结果表明:(1)3种钵苗机插密度处理下,大穗型品种产量随密度降低呈先增后降的变化趋势,但均显著高于CK;中、小穗型品种产量有随着密度降低而下降的趋势。不同穗型品种穗数随着密度降低而显著减少,每穗粒数显著增加,结实率和千粒重无明显变化规律。(2)钵苗机插下不同穗型水稻品种的穗长、着粒密度、单穗重、一次枝梗数、二次枝梗数、一次枝梗粒数和二次枝梗粒数均随密度降低而增加,且高于CK;一、二次枝梗数比值和一、二次枝梗粒数比值随密度降低而呈下降趋势。(3)钵苗机插下不同穗型水稻品种的上三叶的叶长、叶宽、叶基角、披垂度和比叶重随着密度降低而呈增加趋势;且上三叶的叶长、叶宽和比叶重高于CK。(4)随着密度降低,不同穗型品种钵苗机插水稻基部N1、N2、N3节间长度减少,茎秆粗度、茎壁厚度和节间干重增加,穗下节间长、秆长、株高、重心高增加,而相对重心高有减小趋势。(5)不同穗型品种钵苗机插水稻基部节间N1、N2、N3抗折力和弯曲力矩随着密度降低而增加,倒伏指数呈下降趋势,且低于CK。说明水稻钵苗机插配套大穗型品种宜适当降低密度,增加每穗粒数以获高产;中穗型品种需兼顾穗数和每穗粒数,提高群体颖花量而增产;小穗型品种依靠穗数而提高产量。水稻钵苗机插降低密度能改善穗部性状和增加上三叶的叶面积,但增大了叶基角和披垂度,同时利于缩短基部节间长度,增加基部节间粗度、茎壁厚度和充实度,从而提高抗折力,降低倒伏指数。     

不同生态条件下籼粳稻杂交后代亚种特性的比较研究

以中优早8号×丰锦F₆重组自交系群体为试材,在辽宁和四川两个不同的生态区种植,研究亚种特性变化的结果表明,两个地区都呈偏粳分布。不同生态条件下亚种特征性状发生了明显变化,总体上四川表现比辽宁更加偏粳,进一步分析显示籼及偏籼型四川比辽宁表现更加偏籼,而粳及偏粳型更加偏粳。生态条件对程氏指数6性状的影响因性状而异,1~2穗节长、叶毛四川比辽宁偏粳,籽粒长宽比、抽穗时壳色四川比辽宁偏籼。生态条件对程氏指数6性状间和程氏指数与维管束性状间的相关性也有显著影响。籼粳稻杂交后代的维管束性状在不同生态条件下有显著变化,四川穗颈大维管束数比辽宁明显减少,而穗颈小维管束数和第二节间小维管束数明显增加,大小维管束比降低,大维管束比增加。总体上虽然有大小维管束比籼型>粳型,大维管束比籼型<粳型的趋势,但是大小维管束比和大维管束比不能作为籼粳稻分类的指标,籼粳稻杂交后代亚种特性与维管束性状已经重新组合。     

长江中下游双季稻高产株型特征初步研究

以19个早稻和16个晚稻品种,通过方差分析对不同产量水平水稻的主要株型特征进行研究。结果表明,高产类型双季稻具有库容量大、产量潜力高、物质生产能力和氮素吸收能力强的特点。高产类型早稻生育期110~115 d,株高95~105 cm,上部节间较长,倒2、倒3叶片较长,叶片披垂角相对较大,穗长较长,1次枝梗和2次枝梗数目多,每穗粒数100~130粒,千粒重27~29 g,单穗干重2.5 g以上。高产类型晚稻生育期120~125 d,株高100~110 cm,上部节间长,茎秆粗壮,叶片长度适中,叶片披垂角相对较小,穗长较长,枝梗数目特别是2次枝梗数目多,着粒密度大,每穗粒数120~150粒,千粒重25~27 g,单穗干重3 g左右。     

利用“02428h”的eui基因选育长穗颈不育系

为研究隐性长穗颈水稻“02428h”的长穗颈基因eui在减轻不育系包颈度中的利用价值,以02428h为父本,培矮64S为母本和轮回亲本,经过连续3次回交将02428h的eui基因导入培矮64S,转育成了具有长穗颈基因的“P8hS”。与培矮64S相比,P8hS的株高增加35.6 cm,主要是穗颈节和倒2节间长度增加所致。eui基因的导入不仅可使培矮64S的穗包颈得到彻底改善,而且对培矮64S及其杂种的主要经济性状具有改进作用。