水稻产量性状竞争优势QTL定位

【目的】检测与水稻产量性状竞争优势相关的数量性状座位（QTL）,探讨水稻竞争优势的遗传基础。【方法】以特青为母本、以基于IR24遗传背景的6个IRBB近等基因系为父本,配组衍生了由204个水稻恢复系株系组成的重组自交系（RIL）群体,并用各个RIL与不育系中9A杂交获得测交F₁群体。两年同地种植两套群体,相邻两列并列种植相应的RIL和F₁,设2次重复。成熟时每份材料每个重复混收中间4株,考查单株穗数、每穗实粒数、每穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量,计算得出2次重复的平均值。在各个性状上,以同一年的数据为基础,将F₁表现型减除对应RIL表现型,获得1套衍生数据。以（F₁-RIL）数据为基础,应用QTLNetwork 2.0检测QTL;经1 000次Permutation计算,选用全基因组显著性水平P＜0.05为阈值。【结果】6个产量性状在RIL和F₁群体之间均呈极显著正相关,相关系数以千粒重最高,为0.903;以单株穗数和单株产量最低,分别为0.333和0.357;结实率、每穗实粒数和每穗总粒数居中,分别为0.406、0.448和0.680。结果还表明,随着RIL表型值的增加,F₁杂种优势强度逐步降低、杂种劣势强度逐步升高。未检测到控制单株穗数的QTL,但在其他5个性状上共检测到16个QTL,分布于水稻第2、3、5、6、8和10染色体,其中,3个控制每穗实粒数,4个控制每穗总粒数,3个控制结实率,4个控制千粒重,2个控制单株产量,单个QTL的贡献率为1.7 %-22.1 %。控制每穗实粒数的所有3个QTL全部表现为中9A/IR24的竞争优势优于中9A/特青,而在每穗总粒数、结实率和千粒重上,分别有3、2和2个QTL表现为中9A/IR24的竞争优势优于中9A/特青,有1、1和2个QTL表现为中9A/特青的竞争优势优于中9A/IR24。在控制单株产量的2个QTL中,qGY2与控制每穗实粒数和每穗总粒数的qNGP2和qNSP2位于同一区间,qGY10与控制每穗实粒数和结实率的qNGP10和qSF10位于同一区间,它们均表现为中9A/IR24的竞争优势高于中9A/特青。【结论】亲本性状表现和杂种优势均对F₁的产量表现具有重要作用,与竞争优势有关的QTL对杂交稻产量性状遗传控制具有重要作用。     

盐胁迫下OsDSR2RNAi转基因水稻的主要农艺性状分析

为探究盐胁迫下 OsDSR2 抑制表达后对水稻主要农艺性状和产量的影响,进一步阐明 OsDSR2 参与调控水稻耐盐机制,以野生型植株中花11(ZH11)和 OsDSR2 RNAi转基因水稻不同株系DR14和DR20为试验材料,植株幼穗分化期进行0.15mol/L盐胁迫处理,待植株完熟后测定穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、单株穗数、单株粒质量、千粒质量等主要农艺性状,并进行相关性和主成分分析。结果表明,盐胁迫后 OsDSR2 RNAi转基因水稻的单株穗数、结实率均显著高于野生型ZH11,正常条件下, OsDSR2 RNAi转基因水稻单株粒质量均显著低于野生型ZH11,盐胁迫后二者均降低但无显著性差异。与正常条件下相比,盐胁迫处理后 OsDSR2 RNAi转基因植株的千粒质量与每穗实粒数呈显著负相关性,单株粒质量与穗长、结实率、千粒质量呈负相关性,单株穗数与穗长、结实率呈负相关性,单株粒质量与每穗总粒数呈正相关性;结实率与穗长、每穗总粒数呈负相关性。盐胁迫处理后 OsDSR2 RNAi转基因水稻第一、二主成分中,分别是单株粒质量和结实率特征向量最大。综上,盐胁迫下 OsDSR2 的抑制表达主要通过抑制水稻植株的单株穗数、结实率和单株粒质量的降低,协调单株粒质量与单株穗数、结实率、千粒质量的关系以及结实率与千粒质量、单株穗数的关系,从而调控盐胁迫下水稻的产量。     

高温对水稻产量的影响

2010年肥西县一季稻生产遭受高温影响,为科学分析高温热害对一季稻单产的影响程度,该文从温度入手,定田块、定品种进行研究,详细分析高温对一季稻的每穗总粒数、每穗实粒数、结实率和产量等的影响。结果表明:超过35℃的高温会显著减少每穗总粒数和大幅降低结实率,但对水稻的产量影响不明显。     

优质高产常规籼型糯稻‘珍珠糯’产量性状分析

为了进一步挖掘优质高产籼糯品种‘珍珠糯’的高产潜力,提高种植效益,利用近年来信阳市农业科学院水稻品比试验结果数据,对‘珍珠糯’的全生育期(x₁)、株高(x₂)、有效穗(x₃)、穗长(x₄)、穗粒数(x₅)、结实率(x₆)、千粒重(x₇)和产量(y)进行相关、通径和回归分析。结果表明,‘珍珠糯’各农艺性状变异系数表现为穗粒数>有效穗>穗长>结实率>产量>千粒重>株高>全生育期,变化范围5.27%~19.74%;相关、通径和回归分析发现,有效穗、穗粒数和结实率对产量的作用最大,其与产量的相关系数、偏相关系数和直接通径系数达到极显著(P<0.01)或显著(P<0.05)水平,综合决定效应穗粒数>结实率>有效穗;用逐步回归筛选出有效穗、穗粒数和结实率3个对‘珍珠糯’产量有显著效应的自变量建立了最优回归方程y=1729.381+8.859x₃+7.743x₅+37.755x₆。综上,有效穗、穗粒数和结实率是影响‘珍珠糯’产量的主要性状,在推广应用以及高产创建时要注意在一定有效穗的基础上,采取措施提高穗粒数和结实率。     

高温胁迫对水稻生长发育及经济性状的影响

为探讨高温对水稻的危害,以常规籼稻品种"玉针香"和"湘晚籼12号"为材料,研究了抽穗开花期高温胁迫(37℃)对水稻干物质积累与转运、光合速率、花粉生活力和经济性状的影响。结果表明:高温阻碍了水稻的干物质积累与转运,供试水稻在高温处理下的单株输出量、输出率、转换率和光合速率均显著低于对照(田间温度)处理;随着高温胁迫时间的延长,玉针香和湘晚籼12号的花粉生活力分别下降了11.4~23.7个百分点和12.3~26.8个百分点,花粉萌发率也分别下降了15.6~23.7个百分点和12.2~22.8个百分点;高温处理7 d的水稻结实率和每穗实粒数都显著低于高温处理1 d的。在试验设计的高温胁迫(37℃)下,水稻的结实率和每穗实粒数与田间对照相比差异显著。因此,37℃可以作为水稻的耐热性指标。     

粳稻十和田/昆明小白谷重组自交系群体主要农艺性状的低温反应

【目的】培育重组自交系群体是发掘或定位水稻孕穗开花期耐冷性QTL的重要基础。本研究通过培育“十和田/昆明小白谷”重组自交系群体（RIL）,在云南自然低温条件下,分析RIL的株高、穗长、穗伸出度、单株结实率、特定结实率和穗粒数等主要农艺性状低温反应,为耐冷性相关性状的遗传分析及QTLs定位等提供研究材料和参考。【方法】以由230个家系组成的“十和田/昆明小白谷”RILs及其亲本为试验材料,2001年在昆明和呈贡,2002年在昆明和剑川,2003年在昆明进行了孕穗开花期耐冷性自然低温鉴定,并对株高、穗长、穗伸出度、单株结实率、特定结实率和穗粒数等性状进行方差和相关分析。【结果】株高、穗伸出度和穗粒数3性状以基因型控制为主,穗长以基因型×环境互作为主,单株结实率和特定结实率以试点环境控制为主。在5种生长环境下,上述6个性状F值为4.019～97.284,株系间均具有极显著差异。在每个试点环境条件下,单株结实率与特定结实率都表现出极显著的正相关关系,相关系数为0.826～0.885;株高与穗长和穗伸出度均表现出极显著的正相关关系。在5种不同生长环境下6个性状变异系数大小顺序依次是特定结实率（66.3%）＞穗伸出度（57.4%）＞单株结实率（37.2%）＞穗粒数（16.2%）＞株高（9.6%）＞穗长（6.4%）;特定结实率、穗伸出度和单株结实率反应最敏感,穗粒数、株高和穗长不太敏感。【结论】本研究培育的“十和田/昆明小白谷”RIL可作为水稻孕穗开花期耐冷性研究的遗传材料;特定结实率、穗伸出度和单株结实率是孕穗开花期自然低温胁迫反应最敏感的性状指标,株高、穗长和穗粒数的变异与孕穗开花期低温胁迫的相关程度还有待进一步研究;在水稻孕穗开花期耐冷性自然鉴定评价中,必须进行多年多点的鉴定评价。     

黑麦种间杂交F1代杂种优势及表型变异分析

为研究亲本差异明显的黑麦材料种间杂交F₁代农艺性状遗传变异规律及杂种优势,以栽培、野生黑麦种间3个杂交组合的90个F₁代单株及其亲本为研究材料,对其11个农艺性状进行杂种优势和关联性分析。结果表明:黑麦种间杂交F₁代农艺性状存在丰富的遗传多样性,11个性状的平均变异系数范围为7.00%～38.40%;性状的中亲优势率为-51.77%～24.48%,超亲优势率为-60.59%～19.23%。不同组合性状的杂种优势差异明显;Pearson相关性分析结果显示,11个性状中分别有18、10对的相关性达到极显著（P<0.01）或显著（P<0.05）水平,其中穗宽与穗粒质量、穗粒数与穗粒质量间的影响较大,其相关系数分别为0.623、0.796。研究结果可为麦类作物遗传改良提供参考依据。     

花期高温胁迫下调理剂"热害清"预处理对玉米产量性状及生理指标的影响

为探究调理剂"热害清"对高温胁迫下玉米产量性状及生理指标的影响,以耐高温型玉米品种郑单309和热敏感型玉米品种登海605为材料,研究了调理剂"热害清"预处理对玉米花期高温胁迫下的植株性状(株高、棒三叶面积、气生根数等)和产量性状(实粒数、结实率等)的影响。结果表明,高温胁迫显著降低了玉米花粉和花丝的结实率(P0.05),导致玉米实粒数显著减少,造成严重减产,热敏感型品种登海605和较耐热型品种郑单309结实率更低,减产更多。"热害清"预处理对玉米的总粒数无显著影响,但能显著提高实粒数,从而降低空瘪粒数、增加结实率,减少高温胁迫对玉米产量的损失。此外,"热害清"预处理能显著降低高温胁迫下玉米的株高和穗位高,增加玉米棒三叶面积、叶绿素含量和气生根数,提升玉米叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活力,并降低丙二醛(MDA)含量。由此可见,玉米高温胁迫能显著影响植株的生长发育和生理生化过程,降低结实率,造成严重产量损失;而调理剂"热害清"预处理能显著改善玉米植株形态,增强植株体内抗氧化酶活力,提高玉米结实率,减少高温胁迫的损害。     

新型缓释肥料对水稻产量及氮素吸收利用的影响

通过大田试验设置6个施肥处理：当地水稻配方肥(R₁，氮肥施用量270 kg/hm²)、新型缓释肥料(R₂、R₃、R₄、R₅，氮肥施用量分别为270.0、248.4、226.8、205.2 kg/hm²)、不施肥(R₆，对照)，研究不同施肥处理对水稻产量及氮肥吸收利用的影响。结果表明：与R₁处理相比，R₂和R₃处理能提高水稻的有效穗数、每穗总粒数和结实率，其中有效穗数和结实率的增幅都达到了显著水平，产量分别增加了7.51%和11.59%;R₂和R₃处理显著增加了抽穗后水稻干物质的积累量和吸氮量，提高氮肥利用率，而R₄和R₅处理则表现出相反的趋势。因此，使用新型缓释肥代替普通化肥，在相同施氮量或减量8%条件下均能有效提高水稻的产量和氮肥利用率。     

安徽省一季稻抽穗开花期高温热害分布规律

利用安徽省一季稻主产区1960—2014年24个气象站点逐日观测数据和1980—2007年一季稻发育期资料,采用线性趋势分析、5年滑动平均、Morlet小波分析及Arc GIS技术,分析安徽省一季稻抽穗开花期高温热害分布规律。结果表明:(1)1960—2014年安徽省一季稻主产区抽穗开花期高温热害年际变化表现为1993年后高温热害次数呈增加趋势,并且进入21世纪以来,轻度高温热害次数呈下降趋势,中度及重度高温热害发生次数增加;(2)进入21世纪后高温热害发生更为频繁,高温热害天数增加,高温热害强度增强较为明显;(3)13年时间尺度为安徽省一季稻抽穗开花期高温热害变化的第一主周期,在该尺度下高温热害发生次数将继续偏多;(4)安徽省一季稻主产区抽穗开花期各站年均高温热害发生次数、累积高温日数及累积危害积温总体而言表现为由南向北减少的空间分布格局,并且沿江地区是高温热害的多发区,因此安徽省一季稻抽穗开花期高温热害防治重点区域在沿江地区。     

施氮量对黑龙江省第二积温区粳稻生长及产量性状的影响

为了阐明氮肥用量对黑龙江省第二积温区粳稻生长及产量的影响,选取适宜于该积温区种植的20个粳稻品种/系为材料,对高低2个不同氮肥水平下粳稻的分蘖动态、叶绿素含量、干物重以及产量性状进行分析.结果表明,高氮肥施用量能够增加参试粳稻的分蘖数,提高分蘖期和抽穗期粳稻叶片叶绿素含量,促进干物质积累,但与低氮施用量间差异未达显著水平.对产量及其相关农艺性状的调查分析表明,不同氮肥施用量对有效穗数、穗粒数和实粒数3个性状影响较大,其变异系数均超过10.00％,且产量的变异系数也达9.63％.相关分析结果表明,2个氮肥用量下第二积温区粳稻穗部性状之间的相关性趋势基本一致,其中穗长与穗粒数、实粒数呈显著正相关;穗粒数与实粒数呈极显著正相关,与结实率呈显著负相关.     

灰色理论在水稻育种中的应用

为了提高水稻育种效率,应用灰色关联度分析法对水稻品种的主要农艺性状和单株产量进行分析。结果表明:农艺性状对单株产量的关联度从高到低依次为单株有效穗数每穗实粒数结实率千粒重穗粒数株高穗长。对单株产量影响最大的是单株有效穗数和每穗实粒数,因此,在水稻高产育种中,应注重对单株有效穗数、每穗实粒数、结实率和千粒重的选择。     

低温胁迫下粳稻近等基因系形态性状与糙米功能成分间的关联性

以粳稻近等基因系(十和田4//丽江新团黑谷/十和田)BC4F7群体105个家系及亲本为材料,在自然低温和冷水胁迫下进行形态性状与糙米γ-氨基丁酸、抗性淀粉、总黄酮和生物碱间关联分析。结果表明,白邑冷水胁迫下该群体8个形态性状的平均值及其变异系数与昆明自然低温下相近,但主穗实粒数、秕粒数和结实率3个耐冷指标性状的平均值及其变异系数差异较大。自然低温下有29对形态性状呈显著或极显著相关(0.209*~-0.992**),而冷水胁迫下仅有23对达到显著或极显著相关(0.228*~-0.895**),2种鉴定所得孕穗期耐冷性结果呈极显著正相关。糙米总黄酮和生物碱在该群体家系间变异较大。相关和回归分析表明,株高、穗颈长、穗下节长、实粒数和结实率对总黄酮作用较大,而秕粒数和结实率对生物碱影响明显。     

利用水稻重组自交系进行配合力遗传分析

以明恢63与B5和中国香稻构建的重组自交系为材料,结合分子标记辅助选择恢复基因(Rf3/Rf4)和B5来源的抗稻飞虱基因(Bph14/Bph15)共获得17个恢复系,分别与3个野败型细胞质雄性不育系杂交,采用NCⅡ遗传交配设计,分析了9个农艺性状的配合力、遗传力和相关关系。结果表明:除单株有效穗数外,其他性状的一般配合力均达极显著水平,生育期、每穗实粒数和结实率的特殊配合力差异达到极显著水平。9个性状加性效应占主导地位。大多数农艺性状受不育系影响比较大,仅株高和结实率受恢复系的影响较大。大多数农艺性状的广义遗传力和狭义遗传力均大于60%,仅单株有效穗数和单株产量性状的广义遗传力和狭义遗传力小于50%。单株产量的一般配合力与单株有效穗数、每穗实粒数和结实率的一般配合力呈显著或极显著正相关。播始历期、穗数、每穗总粒数、结实率和千粒重等性状的一般配合力与其表型值间的相关达到显著或极显著水平。     

两系超级杂交稻主要农艺性状的配合力遗传分析

采用NCⅡ遗传交配设计,以生产上广泛应用的超级杂交稻骨干亲本Y58S、培矮64S等4个不育系,与远恢2号、9311等8个恢复系材料配制32个组合,考查F1株高、有效穗数等10个主要农艺性状,分析亲本一般配合力、组合特殊配合力和F1群体主要农艺性状遗传力。结果表明：①主要农艺性状的一般配合力和特殊配合力方差达到显著或极显著水平,除空秕粒数、结实率、单株产量外,其他7个性状的一般配合力方差贡献率大于特殊配合力方差贡献率,说明一般配合力比特殊配合力对杂种产量潜力的贡献更重要。②杂种F1株高、秆长、穗长、空秕粒数、结实率、单株产量受不育系影响较大,有效穗数、每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重受恢复系影响较大,表明超级杂交稻产量的提高,关键在于亲本的改良,不育系应强调大“库”优势、提高库/源比,恢复系更应重视增“源”扩“库”。③不育系Y58S、广占63S和恢复系远恢2号、R0293一般配合力高,是选育超高产杂交水稻组合的优良亲本,杂交组合广占63S/远恢2号、广占63S /明恢63、Y58S/9311、P88S/R0293、培矮64S/Q460单株产量特殊配合力效应值高,具有培育成强优势组合的潜力。④产量性状的狭义遗传力大小依次为穗长、千粒重、穗实粒数、株高、秆长、每穗总粒数、结实率、空秕粒数、有效穗数、单株产量,穗长、千粒重、穗实粒数、株高为高遗传力性状。     

2003年气象因素对信阳水稻产量的影响分析

从气象角度分析,2003年信阳市水稻减产的主要原因有:苗期、分蘖期、抽穗开花期、灌浆乳熟期遭受连阴雨天气及低温冷害影响;抽穗开花期遭受高温热害、中后期遭农业气象灾害衍生的病虫害的共同影响,致使水稻生育期延长、有效分蘖减少、穗粒数减少、空秕率增加、灌浆速度减慢、千粒重及品质下降。全市水稻减产30%以上。     

粳型杂交水稻优势及相关分析

对34个三系杂交粳稻组合的8个主要农艺性状进行优势和相关分析。结果表明,杂交粳稻在每株穗数、每穗粒数、千粒重方面具有较强的竞争优势,每穗实粒数、结实率等性状优势微弱;通径分析结果表明,对杂种一代单株粒重有显著影响的3个性状中,以每穗实粒数的作用最大,其它依次为每株穗数和千粒重。     

水稻金优38产量构成因子分析

对水稻(Oryza sativa L.)金优38产量及其构成因子进行了分析,结果表明,变异系数由大到小依次为每穗实粒数、有效穗数、结实率、产量、穗长、千粒重；千粒重、每穗实粒数和有效穗数与产量的相关性均达显著水平;3个主导因子千粒重、每穗实粒数、有效穗数对产量的直接通径系数分别是0.603 5、0.4467、0.415 6.综合各分析结果,在金优38栽培过程中应主攻每穗实粒数和有效穗数,以达到增产的目的.     

顶农牌纯有机肥对单季晚稻的影响研究

研究顶农牌纯有机肥对单季晚稻的影响,结果表明:施用顶农牌纯有机肥对单季晚稻生育期无明显影响,但有效穗数增加,空粒数减少,每穗实粒数增加,结实率提高,可增产570¹ 215 kg/hm2,增幅7.1%1 215 kg/hm2,增幅7.1%¹7.8%。     

杂交水稻亲本主要农艺性状配合力及遗传力分析

通过5×5不完全双列杂交,对杂交水稻亲本的8个主要农艺性状配合力、遗传力及F1的优势表现进行分析,结果表明:1)所考查性状的一般配合力及特殊配合力均达到极显著水平,其中株高、穗长、单株有效穗、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重以加性效应为主,而单株粒重以非加性效应为主;2)杂交水稻的配组优势同时受到一般配合力和特殊配合力的影响,一般配合力与亲本自身的表现值呈极显著正相关;3)各性状的狭义遗传力由大到小的趋势是:株高、每穗总粒数、穗长、千粒重、单株有效穗、每穗实粒数、结实率、单株粒重.