大穗型杂交粳稻产量构成因素协同特征及穗部性状

【目的】旨在探讨大穗型杂交粳稻库容构成特征及其穗部性状,探索其群体生产力增长途径。【方法】采用大田试验,以具有代表性的8个大穗型杂交粳稻品种（A18/F7562、A2/F7563、A20/F7501、A5/F9249、A2/F7513、A20/F7503、甬优8号和甬优13号）和2个中等穗型常规粳稻品种（武运粳7号和武粳15）为材料,对大穗型杂交粳稻产量构成特征、群体颖花量、库容量、穗部性状等进行系统的研究。【结果】大穗型杂交粳稻产量、群体颖花量、库容量、穗长、着粒密度、单穗重、每穗一次枝梗数、一次枝梗单枝梗着粒数、每穗一次枝梗总粒数、每穗二次枝梗数、二次枝梗单枝梗着粒数和每穗二次枝梗总粒数显著或极显著高于中等穗型常规粳稻,穗数、结实率、千粒重、一次枝梗结实率和二次枝梗结实率极显著低于中等穗型常规粳稻。随着每穗粒数的增加,大穗型杂交粳稻产量、群体颖花量、库容量和二次枝梗结实率先增后减,穗长、着粒密度、单穗重、每穗一次枝梗数、一次枝梗单枝梗着粒数、每穗一次枝梗总粒数、每穗二次枝梗数、二次枝梗单枝梗着粒数和每穗二次枝梗总粒数不断增加,穗数、结实率、千粒重、一、二次枝梗数比值、一、二次枝梗总粒数比值和一次枝梗结实率不断降低,除产量、库容量和二次枝梗结实率外其它与每穗粒数的相关均达到显著或极显著水平。每穗粒数的提高由中等穗型到偏大穗型,主要依靠一次枝梗的贡献,而由偏大穗型到大穗型以及特大穗型和超大穗型,则主要依靠二次枝梗的贡献。在满足一定穗数和具备稳定的结实率的基础上,提高千粒重,是充分利用大穗型杂交粳稻获取超高产的关键;提高群体颖花量是增加产量的基础,而提高库容量是增加产量的重点,在提高群体颖花量的同时还需兼顾千粒重的稳定。【结论】在本试验条件下,大穗型杂交粳稻每穗粒数250左右时穗粒结构合理,群体颖花量高,库容充实足,产量最理想。随着水稻品种和栽培技术的不断进步,其最适值还将可能更高。     

水稻品种间穗重构成因子的差异性研究

在盆栽条件下,研究不同穗重型水稻品种稻穗不同部位颖花数、结实率、千粒重的变化趋势及根系性状的差异.结果表明①一次枝梗颖花数占全穗颖花数的百分率,穗重大的品种全穗及其上、中、下部均小于穗重小的品种,以中部下降幅度最大;二次枝梗颖花数占全穗颖花数的百分率,穗重大的品种全穗及其中、下部均大于穗重小的品种,以下部增加幅度较大.②籼稻品种一次枝梗颖花数占全穗颖花数的比例相对较小,二次枝梗颖花占全穗颖花数的比例相对较大,粳稻品种变化趋势与此相反.③同一品种一、二次枝梗结实率及饱粒千粒重的差异,粳稻大于籼稻.④增加每穗颖花数、结实率和饱粒千粒重均能提高穗重,以每穗颖花数(尤其是二次枝梗颖花数)的促进效果最显著.⑤发达的根系性状是重穗型品种一个重要的特征.     

水稻品种间穗重构成因子的差异性研究

在盆栽条件下，研究不同穗重型水稻品种稻穗不同部位颖花数、结实率、千粒重的变化趋势及根系性状的差异。结果表明：①一次枝梗颖花数占全穗颖花数的百分率，穗重大的品种全穗及其上、中、下部均小于穗重小的品种，以中部下降幅度最大；二次枝梗颖花数占全穗颖花数的百分率，穗重大的品种全穗及其中、下部均大于穗重小的品种，以下部增加幅度较大。②籼稻品种一次枝梗颖花数占全穗颖花数的比例相对较小，二次枝梗颖花占全穗颖花数的比例相对较大，粳稻品种变化趋势与此相反。③同一品种一、二次枝梗结实率及饱粒千粒重的差异，粳稻大于籼稻。④增加每穗颖花数、结实率和饱粒千粒重均能提高穗重，以每穗颖花数(尤其是二次枝梗颖花数)的促进效果最显著。⑤发达的根系性状是重穗型品种一个重要的特征。     

粳型超级稻产量构成因素协同规律及超高产特征的研究

【目的】水稻是中国重要的粮食作物,实现水稻的超高产生产对保证中国粮食安全有重要作用。本研究旨在探讨粳型超级稻产量构成因素协同演进规律及超高产特征。【方法】以具有代表性的4个超级粳稻品种(武粳15、淮稻9号、徐稻3号和常优1号)为材料,对高产(8250—9750kg.hm-2)、更高产(9750—11250kg.hm-2)和超高产(11250kg.hm-2)3个产量等级群体的产量及其结构、群体库容量和群体库容的充实进行了系统的比较研究。【结果】由高产到更高产再到超高产,4个超级稻品种的群体颖花量不断提高(差异显著),而结实率、千粒重在3个产量等级间略有增减(差异不显著)。在安全成熟的情况下,群体颖花量与产量呈极显著正相关;群体颖花量的提高在由高产提高到更高产的水平上,主要依靠单位面积穗数的增加,而由更高产提高到超高产水平,则主要依靠足穗基础上增加每穗粒数。在安全成熟条件下,群体库容充实度在3个产量等级间因种略有增减,差异不显著,而群体库容实际充实量则随产量的增加而增加。【结论】以足量大穗构成群体安全大库容(安全成熟的群体高颖花量),通过保持正常的充实度(即保证常年的结实率与千粒重),从而提高群体库容总充实量,是粳型超级稻的超高产特征。     

两系杂交中籼华安3号穗部性状及灌浆特性研究

调查表明 ,华安 3号穗部性状表现为 :穗长与穗粒数、二次枝梗结实率与穗结实率呈极显著正相关 ;一次枝梗平均 13个 ,二次枝梗平均 38个 ,二者相关不明显 ;一次枝梗、二次枝梗着粒密度都较稳定 ,后者变幅较小。华安 3号灌浆特性表现为 :灌浆期约 40 d,灌浆强度最大的时间是始穗后 14- 2 1d,籽粒增重相对整齐。在灌浆期喷施 HM叶面肥能提高其结实率     

不同播栽方式下杂交籼稻非结构性碳水化合物与枝梗和颖花形成及产量性状的关系

【目的】研究播栽方式对杂交籼稻非结构性碳水化合物（NSC）积累与分配及对枝梗和颖花分化与退化的影响,并探明穗分化期NSC代谢与枝梗及颖花分化与退化的关系及抽穗后NSC积累与产量构成的关系。【方法】在前2年试验的基础上,于2014年采用两因素裂区试验设计,研究了3种播栽方式（机直播、机插和手插）下2个杂交籼稻组合（宜香优2115和F优498）抽穗前和抽穗后植株NSC积累与分配、稻穗不同部位枝梗和颖花分化与退化的规律及差异。【结果】（1）穗分化期NSC的竞争茎鞘较幼穗有明显优势;机插在抽穗期茎鞘贮藏了较多NSC,在籽粒灌浆结实期茎鞘向籽粒高效输送较多的NSC,使其成熟期穗部获得较高的NSC积累量。（2）各播栽方式的枝梗分化及退化差异主要是二次枝梗现存数及退化率、三次枝梗分化数;机插的二次枝梗分化数及现存数、二次颖花分化数及现存数较高,从而有较高的总枝梗数和总颖花数;二次枝梗和一次颖花的退化主要分别发生在穗的下部和上部;二次枝梗分化数和二次颖花退化数均为下部＞中部＞上部;二次颖花分化数为中部＞下部＞上部;机插的下部、中部、上部二次颖花现存数均高于手插和机直播;（3）抽穗前12 d和抽穗前4 d及抽穗期茎鞘较高的NSC贮藏量不利于幼穗枝梗和颖花的分化与退化,而抽穗前16 d至抽穗前8 d幼穗NSC积累量与大多数颖花性状呈显著或极显著正相关,是决定大穗形成的关键时期;抽穗后NSC分配主要是通过影响叶片和穗部NSC分配从而影响产量;枝梗及颖花性状与产量关系密切,千粒重和单位面积有效穗均与枝梗及颖花性状呈显著或极显著负相关,而每穗粒数、结实率及产量与枝梗及颖花性状呈显著或极显著正相关;（4）F优498较宜香优2115有更高的茎鞘NSC转运率及对穗部的贡献率,且其大多数枝梗及颖花性状显著或极显著高于宜香优2115,F优498的每穗粒数和结实率极显著高于宜香优2115,相应产量也较高。【结论】不同播栽方式下NSC积累与分配及枝梗和颖花分化与退化有较大差异,且品种间差异较大,机插配合大穗型品种有更高的增产潜力。     

水稻穗分化期外源植物生长调节剂处理对颖花分化与退化的影响

以南粳9108为材料,在水稻生长的第一苞分化期(Ⅰ期)、枝梗及颖花分化期(Ⅱ期)、颖花分化-雌雄蕊形成期(Ⅲ期)、雌雄蕊形成-减数分裂期(Ⅳ期)喷施乙烯利(Eth, 10×10~(-3) mol/L)和多效唑(PP_(333),300 mg/L),以清水为对照(CK),研究不同时期外源调节剂处理对稻穗一次枝梗颖花和二次枝梗颖花的分化、退化以及穗部性状和产量构成的影响。结果表明,乙烯利在幼穗分化各时期处理均显著增加了水稻总颖花分化数和退化数,但每穗颖花数均表现为降低,尤以Ⅳ期每穗颖花数降低最多,其中主要降低了二次枝梗颖花数。多效唑在幼穗分化前期(Ⅰ和Ⅱ期)处理总颖花分化数、总颖花退化数和每穗颖花数均表现为增加;而在后期(Ⅲ和Ⅳ期)处理则相反。相关性分析结果显示,水稻结实率和实粒数与二次枝梗颖花数关系更紧密,而总颖花数和千粒质量与一次枝梗颖花数关系更紧密。方差分析结果显示,不同时期处理和调节剂处理以及不同时期处理与调节剂处理的交互作用对水稻穗部性状的影响均达到显著水平。因此,乙烯利处理通过减少一次枝梗颖花数和二次枝梗颖花数,从而降低了每穗颖花数和实粒数,空秕粒数增加,导致了结实率、千粒质量和产量的下降。多效唑前期(Ⅰ和Ⅱ期)处理通过提升一次枝梗颖花数和二次枝梗颖花数,促进了每穗颖花数的增加,从而提高了实粒数、结实率和千粒质量,最终提高了产量;但在后期(Ⅲ和Ⅳ期)处理则相反。     

两种穗型品种粒重和结实率在穗上不同粒位的分布差异

为了探索不同穗型品种米质差异形成的原因,研究了3个直立穗型和3个弯曲穗型粳稻品种,两种不同穗型水稻穗上不同粒位籽粒粒重和结实率的差异。结果表明:直立穗型品种和弯曲穗型品种的穗部性状差异明显,穗型特征与品种间的粒重和结实率高低没有较大联系,因品种而异。同一稻穗内不同籽粒间的粒重和结实率高低与其颖花在穗上的开花顺序有密切联系;不同部位间籽粒相比,粒重和结实率基本都表现为上部中部下部;不同枝梗间相比表现为一次枝梗二次枝梗;同一枝梗不同着粒部位相比,一次枝梗上6个粒位籽粒的粒重和结实率基本以第4、5、6粒位较高,第2粒位最低,二次枝梗上3个粒位以第1粒位最高,第2粒位最低。一次和二次枝梗与上部、中部和下部枝梗这两类粒位之间的互作对粒重有显著影响。直立穗型品种单一稻穗不同粒位间粒重和结实率的变异大于弯曲穗型品种。     

利用F2∶3家系群体分析寒地水稻穗部性状间的关系

为深入剖析寒地水稻穗部性状之间的关系,为寒地水稻穗部性状改良提供参考,本研究以高产品种东农415(二次枝梗集中于穗中上部)和优质品种龙稻18(二次枝梗集中于穗下部)及其杂交衍生的包含464个株系的F_(2∶3)家系分离群体为材料,对穗重、穗数、穗长、每穗颖花数、着粒密度、一次枝梗数、二次枝梗数等20个穗部相关性状进行方差分析、相关分析和通径分析。结果表明:这些性状在F_(2∶3)家系分离群体中均存在双向超亲分离,分布频率接近正态分布。相关分析表明,除穗数、一次枝梗结实率与其他各穗部性状之间无显著相关性外,其余穗部性状之间均具有显著或极显著相关性。其中,穗重与大多穗部性状均呈显著或极显著的相关关系,且每穗粒数、每穗颖花数、二次枝梗数、二次枝梗粒数及二次枝梗实粒数与穗重的相关系数较大。通径分析表明,每穗粒数、每穗颖花数和千粒重对穗重作用较大。     

2009—2019年成都市中籼迟熟水稻品种产量构成分析

【目的】为探索新的水稻品种产量及其构成的变化趋势。【方法】通过对2009—2019年成都市168个中籼迟熟籼稻品种的产量及其构成进行分析。【结果】(1)11年来成都市中籼迟熟籼稻产量呈递增趋势,原因在于有效穗、每穗颖花数、结实率推动的总实粒数逐年提高;(2)结合主成分分析表明,单穗颖花数、单穗重、结实率和成穗率是决定水稻产量的关键因子;(3)以冈优725为对照,增产组产量高于冈优725的原因在于有效穗导致的总实粒数的增加;减产组产量低于冈优725的原因在于单穗颖花数和结实率的降低造成的每穗粒数的降低。(4)通径分析表明,总实粒数、千粒重、结实率与增产组产量的直接通径系数最大,减少千粒重提高总实粒数是其产量增加的关键。有效穗、单穗重增加与减产组的直接通径系数最大,降低有效穗提高单穗重是提高其产量的关键。(5)直播机插秧等群体优势明显的栽培技术宜选择群体颖花量在上更具优势的增产组水稻品种。【结论】保持较高的单穗重的基础上通过增加有效穗数目,提高群体实粒数是水稻品种产量进一步提高有效路径。     

亚种间杂交稻的源库关系的研究

比较了亚种间杂交稻与汕优６３的源库关系差异，分析了源库关系对结实率的影响。结果表明：（１）亚种间杂交稻较汕优６３的库容量大，抽穗期单位叶面积负担的库容量多；（２）亚种间杂交稻的单位面积上的有效穗数较汕优６３少，但每穗粒数多、且分布在二次枝梗上的籽粒的比例大；抽穗期上部３片叶的面积总叶面积的比例小；（３）剪叶和疏花对结实率的影响亚种间杂交稻较汕优６３大。     

麦秸还田与氮肥互作对大穗型杂交粳稻不同部位枝梗和颖花形成的影响

【目的】探讨麦秸还田和施氮量对大穗型杂交粳稻不同部位枝梗和颖花形成的影响。【方法】以大穗型杂交粳稻甬优1540为试验材料,设置麦秸还田（T0：麦秸不还田;T1：麦秸全量还田）和施氮量（N1：施纯氮225 kg·hm^-2;N2：施纯氮300 kg·hm^-2;N3：施纯氮375 kg·hm^-2）二因素试验,裂区设计,秸秆处理为主区,研究稻穗不同部位枝梗与颖花形成规律。【结果】麦秸还田提高大穗型杂交粳稻籽粒产量,但不显著;不同施氮量处理对产量的影响显著,表现为N2＞N3＞N1。大穗型杂交粳稻不同部位枝梗与颖花形成特性因着生部位不同而异。麦秸还田与施氮量对枝梗与颖花形成有显著影响,与T0相比,T1处理显著降低了总枝梗与颖花分化数,但同时显著减少了退化数,且退化数的降幅大于分化数,导致现存数比T0显著增加;麦秸还田对一次枝梗的形成影响不显著,但显著影响了二次枝梗与颖花的形成。3种氮肥水平下,N2处理的总枝梗数、颖花分化数和现存数最高,而退化数率最低,且对一、二次枝梗与颖花的影响均达显著水平。麦秸还田与施氮量存在互作效应,T0N2处理下枝梗和颖花的分化数最高,但T1N2处理下的枝梗和颖花的退化数显著低于其他处理,现存数最高;麦秸还田和不同施氮量处理对上部一、二次枝梗与颖花的影响均不显著,但显著影响了中、下部枝梗与颖花形成,特别是下部二次颖花的分化与退化对总颖花数的形成有较大影响。枝梗及颖花性状与产量关系密切,一、二次枝梗与颖花现存数与产量及每穗总粒数均达极显著正相关; 枝梗与颖花的分化数和现存数与有效穗数和结实率均呈一定的负相关关系,但与千粒重呈显著或极显著正相关。【结论】大穗型杂交粳稻稻穗不同部位枝梗和颖花形成规律有差异;麦秸还田和施氮量对枝梗和颖花形成有显著影响,影响程度因稻穗部位不同而异,中下部和二次枝梗受影响较大;秸秆还田和施氮量存在互作效应,麦秸全量还田和适宜的氮肥水平有利于枝梗和颖花的形成。     

水稻穗部性状特点初步分析

分析一次枝梗数相同的8个品种穗部性状的结果表明 :单株产量、穗数与穗粒重三者构成闭合回路 ,通过次枝梗总长、穗长与产量三因素相联系 ;一次枝梗粒数、秕粒数及粒重在穗轴各节位的分布均匀 ,品种间差异不明显 ,一次枝梗长在穗轴上的分布可分为中下位优势型、中位优势型和中上位优势型 ;二次枝梗个数与粒数在穗轴上呈梭型分布 ,最大值出现在中部及中下部节位 ,穗轴不同节位二次枝梗结实率上部>中部>下部。     

超级杂交稻组合的产量性状和株叶形态分析

[目的]为长江中下游地区实现新的超级杂交稻育种目标提供依据。[方法]以汕优63为对照,采用完全随机区组设计,对11个超级杂交稻组合的产量性状和株叶形态进行分析。[结果]11个组合的产量均高于对照,但有效穗数、结实率和千粒重的平均值均比对照低。有效穗数、穴穗重、一次枝梗数、二次枝梗数、穗粒数、单穗粒重与产量呈正相关。株型优势与产量明显相关,各产量性状之间相互影响。红莲优6号、88S/747、Ⅱ优明86、88S/0293有明显的株型优势,增产幅度均在25%以上。[结论]超级杂交稻主要增产因子是穴穗重、穗粒数、单穗粒重、二次枝梗数、有效穗数和一次枝梗数,株型优势与产量有明显的关系,株叶形态符合"长、直、窄、凹、厚"的标准。     

超级杂交稻Ⅱ优航1号高产栽培产量结构分析

【目的】揭示超级稻Ⅱ优航1号的高产结构特征。【方法】2005-2006年调查了75块Ⅱ优航1号不同产量水平的产量结构,进行相关分析和通径分析。【结果】结果表明,每穗粒数对产量的贡献为61.47%,每公顷穗数为25.59%,结实率为9.32%。每公顷穗数和每穗粒数对每公顷总粒数的贡献分别为35.48%和62.70%。每公顷总粒数对库容量的贡献为99.96%。库容量对稻谷产量的贡献89.05%,结实率的贡献为10.23%。【结论】说明Ⅱ优航1号超高产的关键是应培育足穗大穗,增加单位面积的总粒数,扩大库容量,并注重提高结实率。     

籼粳杂交稻枝梗和颖花形成的播期效应

【目的】探讨播期对不同籼粳杂交稻穗粒数形成规律的影响。【方法】以杂交稻偏粳型中熟中粳甬优8号、偏籼型迟熟中粳甬优15号、中熟晚籼钱优2号和常规品种迟熟中粳浙粳88为材料,通过分期播种研究不同类型水稻枝梗和颖花分化与退化的特性及其与籼粳性成分的关系。【结果】籼粳杂交稻甬优8号及甬优15号每穗总颖花分化数均显著高于籼稻钱优2号和粳稻浙粳88;甬优品种的一次枝梗及颖花分化数显著高于籼、粳稻,二次枝梗和颖花分化数以偏籼型品种甬优15号和钱优2号较高,而甬优8号二次颖花分化数与钱优2号的基本持平。随播期推迟,每穗总颖花分化数显著降低,尤为二次颖花分化数,而一次颖花分化数以适期播种最高。甬优8号和钱优2号总颖花分化数以早播显著高于适期播种和迟期播种,甬优15号则以适期播种最高,适期播种能显著提高籼粳杂交稻品种甬优8号和甬优15号的一次颖花现存数,主要体现在稻穗中上部与穗基部、顶部,这与其较高的一次枝梗分化能力有关。不同播期间,各类型品种稻穗不同部位一次枝梗上的二次枝梗分化数从穗基部到穗顶部总体呈下降趋势,而二次枝梗和颖花现存数、二次颖花分化数总体呈现“先升后降”的趋势。其中甬优8号不同部位一次枝梗上二次枝梗和颖花现存数的早播优势主要体现在穗中上部位,钱优2号早播的优势为稻穗中下部,甬优15号适期播种的优势主要体现在穗顶部,而浙粳88迟播的影响主要体现在稻穗基部。相关分析表明,各类型品种粳性成分与稻穗总颖花分化数及一次、二次枝梗和颖花分化数均呈极显著抛物线关系,相关系数分别为0.8172、0.9416、0.9004、0.8718和0.7988。【结论】与籼、粳稻相比,籼粳杂交稻具有较多的枝梗数和颖花数。推迟播期,降低每穗颖花分化数和二次枝梗分化数;早播有利于中熟品种颖花和二次枝梗的形成,而适期播种对迟熟品种的效应较好。不同播期下各类型品种粳性成分与稻穗枝梗和颖花呈极显著相关。     

长江下游稻区不同类型双季晚粳稻产量与生育特性差异

【目的】明确不同类型粳稻在长江下游作双季晚稻种植的产量和生育特性,为筛选适宜长江下游双季晚粳品种提供理论依据。【方法】2017—2018年在浙江省杭州市中国水稻研究所实验农场,以高产晚籼稻品种（IR）为对照,并选择大面积应用的常规粳稻（IJR）、杂交粳稻（HJR）和籼粳杂交稻（IJHR）品种,研究比较晚季温光条件下常规粳稻、杂交粳稻、籼粳杂交稻和晚籼稻在产量、生育期以及温光资源配置上的差异。【结果】（1）籼粳杂交稻产量（8.3—10.0 t·hm ^-2）显著高于其他晚稻类型,分别增产2.9%—29.3%（晚籼稻）,30.9%—35.3%（常规粳稻）和13.4%—14.0%（杂交粳稻）;常规粳稻产量最低,较晚籼稻分别减产24.0%（2017年）和1.2%（2018年）;而杂交粳稻与晚籼稻产量差异随年份不同而不同。与晚籼稻相比,籼粳杂交稻有效穗少、穗型大、库容高、千粒重和结实率相似;而常规/杂交粳稻则表现为有效穗近似,千粒重大,穗型小。全生育期总体上表现为籼粳杂交稻>杂交粳稻>常规粳稻>籼稻。与籼稻相比,粳型（籼粳杂、常规和杂交粳稻）水稻营养生长期变化较小;穗发育期略有缩短（1—6 d）,而灌浆期显著延长（12—22 d）;全生育期温光资源积累量显著提高,其中主要贡献来自灌浆期的延长。（2）利用主成分分析（PCA）,将供试双季晚稻产量构成与生育特性降维为主成分一（穗粒型因子,37.7%）和主成分二（生育期因子,24.7%）。结果表明籼粳杂交稻为少穗多粒、长灌浆期;晚籼稻为穗粒兼顾、短灌浆期;常规和杂交粳稻的品种特征无显著差异,均为多穗少粒、长灌浆期。（3）相关分析表明,双季晚粳稻产量与每穗粒数（R ²=0.607,P<0.001）、库容（R ²=0.779,P<0.001）和灌浆期（R ²=0.505,P<0.001）呈极显著正相关关系。此外,与双季晚籼稻相比,双季晚粳稻产量对环境变化较敏感,品种间、年度间变异系数较大,这就需要品种的属地化和因种栽培。【结论】双季晚稻“籼改粳”最主要的优势在于延长灌浆期,从而提高全生育期温光资源积累量。与其他类型水稻相比,籼粳杂交稻产量高,表现为大穗型、高库容及长灌浆期,更适宜于长江下游双季晚稻种植。选用籼粳杂交稻,对于提高双季晚稻产量和温光资源利用率、保证双季稻生产安全性具有十分重要的意义。