晚霜冻胁迫后冬小麦株高降低及其与籽粒产量关系

【目的】探究晚霜冻胁迫对冬小麦株高及其构成因素的影响,阐明株高降低特性及其与节间长、穗长和籽粒产量的内在关系,为晚霜冻害评估指标的建立提供依据。【方法】基于低温室和田间可移动式霜箱2种模拟霜冻手段,分别以冬小麦幼穗发育阶段(小花原基分化、雌雄蕊原基分化、药隔形成、四分体形成和抽穗期)和零下处理温度(-1℃、-3℃、-5℃、-7℃、-9℃和-11℃)为梯度,共开展6期盆栽试验和3期小区试验;在考察植株茎部冻害、测定株高与其构成因素、统计籽粒产量要素的基础上,运用方差分析、回归函数拟合、以及突变检验等方法研究晚霜冻胁迫下株高降低特性,分析各构成因素对株高的贡献、以及株高与籽粒产量的回归关系。【结果】(1)在雌雄蕊原基分化至药隔形成后期,株高随处理温度降低而呈突变性降低特征,处理温度低于-5℃左右时突变开始,且不同植株个体、品种间有一定差异;在同一处理温度下,株高最大降幅出现在药隔形成后期。(2)在雌雄蕊原基分化期、药隔形成前期和药隔形成后期,对株高贡献排前两位的节间分别为倒四节间和倒三节间、倒三节间和倒二节间、倒二节间和倒四节间,其长度均因冻害胁迫而显著缩短,且与株高呈极强显著相关性(P0.001),此时株高亦呈显著降低趋势。(3)株高与穗粒数、千粒重、单株产量之间的回归模型符合幂函数曲线特征,其中,单株产量的降幅随株高降低而呈现先快后慢的变化态势;当单株产量因冻害胁迫降低至1.5 g以下时,其随株高继续降低而不再明显减少,此时穗粒数变化也已不大。【结论】在模拟晚霜冻胁迫条件下,正在伸长或待伸长的冬小麦节间长度与穗长显著缩短;当缩短节间与对株高起主要贡献的节间相一致时,株高显著降低。利用节间缩短特性、以及单株产量和株高降低之间的幂函数关系模型,可为冬小麦生长后期植株倒伏以及产量损失风险评估方法提供新的研究途径。     

水稻幼穗形态发生与维管束生长变化的研究

通过体视显微镜及石蜡切片观察,研究了水稻幼穗分化过程中生长锥的形态以及维管束的生长变化。结果表明:水稻生长锥在幼穗分化第一期出现苞原基的分化,在第二期出现枝梗原基的分化,在第三期可见明显白色苞毛和颖花的发育,在第四期枝梗和颖花原基显著生长;在小穗发育过程中先后在枝梗末端分化出护颖原基、内外颖原基和雌雄蕊原基,在第四期花药中可见次级造孢细胞。发现在幼穗分化过程中幼穗主轴的维管束数目往上递减,穗茎节部位的大维管束能通过分离和合并来调节生长;在穗茎节出现的一种纤维状组织能够限制维管束的生长。     

水稻幼穗形态发生与维管束生长变化的研究

通过体视显微镜及石蜡切片观察,研究了水稻幼穗分化过程中生长锥的形态以及维管束的生长变化。结果表明:水稻生长锥在幼穗分化第一期出现苞原基的分化,在第二期出现枝梗原基的分化,在第三期可见明显白色苞毛和颖花的发育,在第四期枝梗和颖花原基显著生长;在小穗发育过程中先后在枝梗末端分化出护颖原基、内外颖原基和雌雄蕊原基,在第四期花药中可见次级造孢细胞。发现在幼穗分化过程中幼穗主轴的维管束数目往上递减,穗茎节部位的大维管束能通过分离和合并来调节生长;在穗茎节出现的一种纤维状组织能够限制维管束的生长。     

山西糜子种质资源抗旱性综合评价（英文）

为了明确山西省生产上应用的糜子品种抗旱性,对全生育期进行抗旱鉴定,测定不同处理下糜子的株高、穗长、茎粗、穗重、穗粒重、株草重、主茎节数、千粒重、有效穗9个性状。采用主成分分析和逐步回归分析法进行全生育期抗旱综合评价并筛选抗旱指标。结果表明:9个表型性状间存在着一定相关性;穗重和株草重2个指标在正常供水与干旱胁迫处理下变异系数减小最大;农家种"黄糜子"抗旱性最强(D=0.87),综合抗旱D值与产量隶属函数值存在显著相关(r=0.515 9,P<0.05);穗重和株草重对抗旱性影响显著,可作为生育期抗旱性鉴定综合指标。     

酒用糯高粱资源成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

【目的】干旱是影响酒用糯高粱生产的主要因素之一,鉴定酒用糯高粱资源成株期的抗旱性,筛选抗旱指标,培育抗旱品种,对高粱产业的发展具有重要意义。【方法】以50份酒用糯高粱资源为材料,于2015年和2016年设置正常灌水和干旱胁迫2个处理在旱棚内进行田间试验,测定株高、穗长、茎粗、分蘖数、穗粒数、千粒重、单株粒重和产量,采用抗旱性度量值(D值)、综合抗旱系数(CDC值)、加权抗旱系数(WDC)、相关分析、频次分析、主成分分析、灰色关联度分析、隶属函数分析、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法,对其进行成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选。【结果】干旱胁迫对各指标均有极显著影响。相关分析表明,产量与分蘖数、穗粒数和单株粒重呈极显著正相关,与穗长、茎粗和千粒重呈显著正相关,与株高呈不显著的正相关。频次分析表明,各指标对干旱胁迫反应的敏感程度依次为产量、穗粒数、分蘖数、单株粒重、千粒重、茎粗、穗长和株高。主成分分析表明,5个主成分可代表酒用糯高粱抗旱性84.26%的原始数据信息量。基于D值、CDC值和WDC值的供试酒用糯高粱材料抗旱性排序相近。灰色关联度分析表明,各指标DC值与D值间的关联度大小依次为产量、分蘖数、穗粒数、单株粒重、千粒重、穗长、茎粗和株高,这与各指标DC值与WDC值的密切程度基本吻合。根据D值进行聚类分析,可将供试酒用糯高粱材料划分为5个抗旱级别,其中Ⅰ级2份、Ⅱ级16份、Ⅲ级28份、Ⅳ级2份、Ⅴ级2份。除茎粗和分蘖数外,其余指标的隶属函数值、CDC值、D值和WDC值均随抗旱级别的升高而增大。逐步回归分析表明,与D值密切相关的指标有分蘖数、穗粒数和单株粒重。【结论】干旱胁迫对酒用糯高粱资源成株期各指标均有极显著影响。确定了D值为适宜的抗旱性鉴定方法。筛选出成株期抗旱性强的酒用糯高粱材料分别为粱丰141-3和粱丰247-3,可为酒用糯高粱抗旱育种、抗旱机理及干旱调控缓解机制的研究提供基础材料。分蘖数、穗粒数和单株粒重可作为酒用糯高粱资源成株期简单、直观的抗旱性评价指标。     

水分胁迫对冬小麦生长发育和产量的影响

2004-2006年在甘肃省农业科学院镇原试验站旱农试验基地进行盆栽试验,研究了不同程度、不同时期水分胁迫对冬小麦生长发育及产量的影响.结果表明,随着水分胁迫程度的加剧,冬小麦株高、穗长、根系生长、叶面积以及籽粒产量受到的抑制作用逐渐增强,重度水分胁迫比对照正常供水减产55.6%、株高降低27.0 cm、穗长降低1.2 cm、根系干重减少3.2 g/盆、叶面积减少39.2%.拔节期和孕穗期水分胁迫对冬小麦籽粒产量、有效穗数、穗粒数、株高、穗长和无效小穗数影响最大,而对千粒重影响最敏感的时期是灌浆期.     

小麦幼穗分化的温光反应研究──春化对小麦幼穗分化的效应

在生长箱控制条件下，利用６个春麦品和３个冬小麦品种进行春化实验，着重研究了春化处理对小麦穗分化各个阶段的效应．结果表明，①伸长期：春化处理使伸长期所需积温值降低，叶龄值减少，但延长出苗－伸长期持续天数；②伸长－二棱初期：该期的实际天数、所需积温值及二棱期的叶龄值均随春化处理而降低，其实际天数与出苗至抽穗期的相关系数达到０．９７０８；③二棱初期－护颖期：该期实际天数、所需积温值及护颖期叶龄值也随春化处理而降低，其实际天数与出苗至抽穗期天数的相关系数达到０．７９８６．因此，春化效应不仅表现在促进小穗原基分化的开始，而且加快小穗分化的完成．春化处理对护颖期以后的穗分化过程影响很小．本文认为．应将护颖分化期视作春化效应结束期而非春化阶段结束的标志。     

不同类型冬小麦品种拔节后幼穗低温敏感期的鉴定

以百农矮抗58、豫麦49-198、豫农949和偃展4110这4个小麦品种为材料,利用人工气候室处理,研究了冬小麦拔节期幼穗抗霜冻力随幼穗分化进程的变化规律。在药隔期前后对4个品种进行了抗霜冻力鉴定,进而分析了不同品种、冬春性以及幼穗发育进程等对冬小麦抗霜冻力的影响。结果表明,4个品种中百农矮抗58抗冻能力较强,其他几个品种抗冻能力相对较弱。随幼穗发育进程的推进,幼穗抗霜冻力总体呈下降趋势,从雌雄蕊末期发育进入药隔期,幼穗的抗霜冻力骤然下降,雌雄蕊分化期之前以及药隔期之后,抗霜力的下降趋势比较平缓,表明雌雄蕊至药隔期是冬小麦幼穗分化的低温敏感期;品种的抗霜性研究适宜在该时期展开。     

不同基因型冬小麦抗旱性鉴定及相关抗旱指标分析

[目的]研究干旱胁迫对冬小麦形态指标的影响和不同材料间抗旱性的差异.[方法]采用田间干旱胁迫和室内模拟干旱辅助试验相结合的方法,在种子萌发期和生育中后期,对不同品系(种)相关指标进行研究分析.[结果]发芽率、发芽势、根数、芽鞘长和贮藏物质转运率的抗胁迫系数与种子抗旱性之间关系达显著或极显著水平,可以作为种子萌发期的鉴定指标;产量、株高、穗长和收获穗数与抗旱指数相关显著或极显著,可以作为田间抗旱性鉴定指标.种子萌发期鉴定指标与田间鉴定指标之间相关不显著,说明种子萌发期与生育后期抗旱性是独立的遗传性状.[结论]冬小麦抗旱性评价应对各生育时期鉴定指标的指示结果进行综合考虑.     

九二〇的喷施浓度和时期对水稻钝感材料株高的影响

为验证在幼穗分化早期喷施适量九二○对钝感水稻材料各茎节长度、株高和包颈情况的影响，本试验设置4个九二○浓度(20、40、60、80 mg·L^-1)和8个喷施时期(幼穗分化Ⅰ期、幼穗分化Ⅱ期、幼穗分化Ⅲ期、幼穗分化Ⅳ期、幼穗分化Ⅴ期、幼穗分化Ⅵ期、幼穗分化Ⅶ期、幼穗分化Ⅷ 期),设置喷清水为对照(CK),测定株高、茎节长度。结果表明，喷施不同浓度九二○均能明显提高株高，但喷施浓度达到60 mg·L^-1后，增加九二○浓度对株高的促进作用不再显著。喷施高浓度九二○对钝感材料DR607穗茎节长度和株高提升效果仍无法满足生产需要。幼穗分化Ⅰ–Ⅴ期喷施九二○拉长下部茎节长度但缩短上部茎节和穗茎节，株高与幼穗分化Ⅵ～Ⅷ 期喷施株高无明显差异，但加重穗包颈，并且容易发生倒伏，试验假设不成立。     

六倍体小黑麦灌浆期抗旱性分析

采用盆栽在六倍体小黑麦灌浆期控水模拟干旱,分析干旱对各个农艺性状指标的影响,然后采用模糊隶属函数与抗旱系数相结合的方法对品种灌浆期的抗旱性进行综合分析,再利用灰色关联度分析各个形态指标与抗旱性的关系,结果表明:(1)灌浆期水分胁迫下所有品种都表现出株高降低,穗长变短,单株粒重、千粒重下降,每穗总小穗数、主茎穗粒数减少,而且与对照之间达差异显著或极显著;(2)品种“Tornado”对灌浆期干旱具有强的抗性,可作为今后小麦抗旱育种的种质资源;(3)单株粒重、主茎穗粒数、千粒重与抗旱性关联度大,可作为灌浆期抗旱形态指标。     

小麦种质资源成株期氮效率评价及筛选

【目的】建立小麦成株期氮效率评价方法,挖掘和筛选氮高效种质资源,为小麦氮效率的生理机制研究和氮高效品种的选育提供理论依据和材料基础。【方法】2018—2020年,以108份不同基因型小麦品种为材料,采用大田试验,设置4个氮肥处理水平（0、180、240和360 kg·hm^-2）,调查不同氮水平下小麦株高、穗长、旗叶长、旗叶宽、茎粗、可育小穗数、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽和单穗产量11个农艺及产量性状,利用模糊隶属函数法、主成分分析法以及聚类分析法对小麦品种进行耐氮性评价和基因型差异分类。【结果】连续2年的数据结果显示,在低氮胁迫下,株高、穗长、旗叶长、旗叶宽、茎粗、可育小穗数、穗粒数和单穗产量8个性状均受到不同程度的抑制,其中,旗叶长对氮胁迫的敏感程度最大。主成分分析提取4个主成分,贡献率分别为39.766%、16.661%、9.361%和9.275%,累积贡献率达75.064%。以耐低氮性综合评价D值进行聚类分析,将供试小麦品种划分为强耐低氮型、耐低氮型、中间型、较敏感型和敏感型5类。筛选出耐低氮型小麦品种5份,温麦19、西农529、石4185、陇麦212和丰抗2,强耐低氮型小麦品种2份,中麦875和西农158。与低氮胁迫不同,高氮胁迫仅抑制茎粗、千粒重、粒长、粒宽和单穗产量5个性状,株高、穗长、旗叶长、旗叶宽、可育小穗数和穗粒数6个性状值随施氮量上升而增加。4个主成分的贡献率分别为31.348%、20.387%、12.452%和9.850%,累积贡献率达74.037%。依据耐高氮性综合评价D值,将供试小麦品种划分为耐高氮型、中间型、高氮较敏感型和高氮敏感型4类。鉴定出耐高氮型小麦品种9份,包括兰考矮早8、良星99、农大179、豫农9901、兰考926和郑农46等。基于籽粒产量和氮综合评价D值,将108份小麦品种划分为4种氮效率类型,双高效型（西农158和陇麦212等）、低氮高效型（西农585和石4185等）、高氮高效型（长丰1号和中种麦10号等）和双低效型（金丰7183和泛麦5号等）。【结论】供氮水平对小麦产量相关性状指标有显著影响,基于小麦种质间氮吸收与利用效率的差异,结合3种分析方法,可以准确评价小麦种质资源成株期氮效率状况。     

4个不同种源滨梅的耐盐性综合评价

针对滨梅的耐盐性,采用盆栽的方法,以4个不同种源滨梅的1年生扦插苗为材料,用5.85 g/kg Na Cl溶液浇灌处理42 d,测定盐胁迫后株高、根系活力、质膜透性、MDA含量、SOD活性、Na+含量、蛋白质含量、地上部分含水率、地下部分含水率、根冠比等10个形态和生理生化指标,并将各个指标测定值转换为耐盐系数。采用相关分析和主成分分析将10个指标转化成2个独立的综合变量,求得各材料的每一个综合指标值及相应的隶属函数值,经过综合加权进行综合评价,根据综合评价值D的大小,判断出4个不同种源滨梅的耐盐性强弱。最终结论认为滨梅可能是通过增加体内含水量来降低过高的Na+对植物体造成伤害的,其耐盐性由大到小依次为MA、NY、DEL、MI,即马萨诸塞州种源、纽约州种源、特拉华州种源、密歇根州种源。     

部分引进小麦品种农艺性状的聚类分析

为了在小麦品质育种中合理利用品种资源,以株高、穗长、韧度、有效分蘖、结实小穗数、不孕小穗数、单穗籽粒数和单穗粒重为指标,对引进的17份冬小麦和63份春小麦品种(系)进行系统聚类分析表明,参试小麦材料分为3类,其中24份品种综合表现较好,它们的株高和主茎穗长平均值较大,且植株的韧度较大,分蘖相对较多,不孕小穗数较少,单穗籽粒数和粒重都较高;5份品种(系)的株高很低,植株韧度较小,有效分蘖少,结实小穗数少,单穗粒重较低,不宜选作杂交亲本。     

干旱胁迫对不同冬小麦品种水分利用效率及产量性状的影响

为了研究干旱胁迫对冬小麦主要性状的影响及其机理,选用12个抗旱性不同的冬小麦品种,在干旱胁迫和自然降雨2种环境条件下,研究干旱胁迫对其水分利用效率(WUE)及产量性状的影响。结果表明,干旱胁迫导致株高降低6.9%～25.6%,产量下降2.4%～56.2%,WUE增加17.0%～84.9%,穗粒数减少0.4%～17.1%,有效穗数下降2.4%～34.1%,穗长缩短0.21%～11.8%,各性状对干旱敏感程度都存在明显的品种间差异。产量下降幅度随品种抗旱性的增强而逐渐减弱,WUE增加幅度随品种抗旱性的增强而增加。WUE及产量性状的相关分析表明,干旱胁迫条件下,有效穗数、株高、WUE可作为判定某一品种抗旱性的间接依据,即成穗数多、籽粒饱满、株高稳定性好、水分利用效率高的小麦品种抗旱性好,从而获得较高的产量。     

北部旱地冬小麦抗倒伏性状研究

[目的]明确不同因素对冬小麦抗倒伏性的影响,为今后冬小麦生产提供科学依据。[方法]调查测定国家旱地区域试验13个新品系株高、茎粗、第一节间长度、第二节间长度、茎秆二氧化硅含量。[结果]科遗12-6105、中麦39、太1305、长7080、长6990、众信5158、临旱5115这7个供试品系的抗倒伏性优于其他品系。[结论]培育矮秆、粗茎,第一、第二节间较长及第一、二节间二氧化硅含量较高的品种是预防倒伏的主要途径。     

小麦主要农艺性状对赤霉病抗性的影响

[目的]研究小麦主要农艺性状对赤霉病抗性影响关系,为抗赤霉病育种提供参考。[方法]进行了以苏麦3号×安农2号和望水白×安农8455 2个重组自交系群体多年的农艺性状与抗赤霉病扩展和侵染的相关性分析。[结果]在不同年度间,小麦赤霉病侵染和扩展的病小穗率与株高呈显著负相关;与穗下节间长度也呈负相关,但相关显著的年份较少;与小穗数在多数情况下无显著性相关。赤霉病侵染的病小穗率与小穗密度呈显著正相关。穗长与赤霉病抗性相关显著性不稳定。[结论]小麦农艺性状对赤霉病抗性影响因试验材料、方法及环境而不尽相同。小麦赤霉病遗传和表现复杂,在育种过程中可将适中的株高、小穗密度和穗长等作为初选性状,实现综合性状协调,提高抗赤霉病育种效率。