棉花胞质不育恢复系花粉活力研究

以具有哈克尼西棉胞质遗传背景的骨干胞质不育系与育性恢复系为亲本,配制3个杂交组合,以杂交结铃率为评价指标,研究了不同处理下胞质育性恢复系花粉和花后不同时间不育系柱头的活力差异。结果表明,2 ℃低温保存可有效延长恢复系花粉活力的保持时间,但在低温条件下恢复系花粉活力受到抑制,离体室温放置过夜、离体室温放置过夜加短时适当高温（35 ℃）处理均可显著提高恢复系花粉活力。不育系开花次日上午柱头活力显著下降,但仍有10%左右的成铃率。胞质不育三系杂交制种可改只上午授粉的传统杂交制种方式为全天授粉制种。     

高温胁迫对小麦花药活性氧代谢的影响

为研究小麦花药在高温胁迫下的氧化应答机制,以正常生长条件下和高温胁迫(42±1)℃下不同发育时期的花药(单核后期、二核期和三核期)为供试材料,比较分析了小麦花药中超氧阴离子自由基(O~-_2)生成速率、过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(MDA)含量以及主要抗氧化酶活性的变化。结果表明,在高温胁迫后,小麦花药的整个发育时期O~-_2的生成速率、H_2O_2和MDA的含量均显著高于对照组,其中O~-_2生成速率呈现出由低到高平衡上升的趋势,在单核后期高温胁迫处理与对照之间的差异则高于其他花药发育时期;而高温胁迫后的H_2O_2和MDA含量在二核期与对照组呈现较大差异。同时,高温胁迫下不同时期花药中SOD、POD和CAT的活性均显著低于对照。由此可知,高温胁迫打破了小麦花药内活性氧与抗氧化体系代谢之间的动态平衡,并随着花药的发育而不断加剧,使小麦花药长期处于严重的氧胁迫环境中而造成败育。     

胞质雄性不育系9A和KHA的改造与应用

2009年从新疆石河子大学引进2个胞质雄性不育系材料9A、KHA,4个恢复系材料61R-9、4R-30、中R-16、10R-9。通过4年对上述不育系材料的初步研究,在不育系材料的鉴定、改造以及恢复系材料筛选方面取得了一些进展,并针对发现的一些问题做了讨论。     

高温胁迫影响棉花生长及产量品质的生理与分子机理

每年的6―8月是长江流域棉区棉花生长的关键时节,通常伴随着高温胁迫。环境温度过高,棉花种子存活率、发芽率,苗期植株的生长速率、株高、茎粗、叶片数量,花铃期的开花率、结铃率,以及皮棉产量、籽棉产量等都会受到严重影响,最终导致棉花减产甚至植株死亡。通过分析国内外相关研究进展,解析高温对棉花的种子萌发、植株营养生长、生殖生长及产量、品质、主要代谢过程的影响,同时探究棉花生理生化和分子的适应机理,为筛选耐高温棉花种质资源和选育耐高温棉花新品种提供有效方法和理论依据。     

基于棉花量质协同和籽棉产量10 000 kg·hm―2以上的新疆南疆棉花优质高产高效技术

在棉花产量品质协同提高的前提下实现高产更高产是棉花增产增效的有效途径。通过总结新疆南疆多年棉花超高产实践,在新疆南疆棉花量质协同提高和10 000 kg·hm^―2以上籽棉产量水平下,确定了适宜的棉花品种特征特性、土壤肥力水平和种植模式,明确了棉花“温光高能壮个体”和“高光效优群体”的关键生长发育质量指标,提出了棉花优质高产高效生产的生育调控、养分调控、水分调控、化学调控等新模式,构建了棉花优质高产高效栽培管理技术体系,实现了籽棉产量10 000 kg·hm^―2以上,纤维上半部平均长度增加1.0 mm以上,断裂比强度提高0.5～1.0 cN·tex^―1,经济效益显著。     

基于棉花量质协同和籽棉产量10 000 kg·hm―2以上的新疆南疆棉花优质高产高效技术

在棉花产量品质协同提高的前提下实现高产更高产是棉花增产增效的有效途径。通过总结新疆南疆多年棉花超高产实践,在新疆南疆棉花量质协同提高和10 000 kg·hm^―2以上籽棉产量水平下,确定了适宜的棉花品种特征特性、土壤肥力水平和种植模式,明确了棉花“温光高能壮个体”和“高光效优群体”的关键生长发育质量指标,提出了棉花优质高产高效生产的生育调控、养分调控、水分调控、化学调控等新模式,构建了棉花优质高产高效栽培管理技术体系,实现了籽棉产量10 000 kg·hm^―2以上,纤维上半部平均长度增加1.0 mm以上,断裂比强度提高0.5～1.0 cN·tex^―1,经济效益显著。     

高温胁迫对棉花内源激素的影响

温室效应带来的高温胁迫对人类及农作物的影响越来越大,而棉花中内源激素含量的调节可以从一定程度上改善其抗逆性。本文综述了国内外关于高温胁迫对棉花等植物内源激素的影响的研究进展,重点分析了高温胁迫对公认的植物内源激素的影响,以期为农作物尤其是棉花通过明确高温胁迫下相关内源激素的变化,辅以外施激素培育具有耐高温等适应性的棉花新品种,同时为棉花响应逆境胁迫的生理机制奠定理论基础。     

不同类型恢复系对不同胞质六千辛A的育性恢复性研究

用4种细胞质的六千辛A及保持系六千辛B分别与六千辛R、16个粳型恢复系、14个籼型恢复系及1个广亲和恢复系轮回422配制141个F1组合,研究不同籼、粳稻恢复系对同核异质粳稻雄性不育系的育性恢复性.结果表明:在相同的六千辛B细胞核背景下六千辛R能正常恢复BT型六千辛A,但不能正常恢复红莲型、印水型和野败型六千辛A;16个粳型恢复系中,10个能正常恢复BT型六千辛A,1个能正常恢复红莲型六千辛A,没有一个能正常恢复印水型和野败型六千辛A;14个籼型恢复系都不能正常恢复BT型、红莲型、印水型和野败型六千辛A;轮回422能正常恢复BT型和印水型六千辛A.说明同一恢复基因对不同胞质不育系的育性恢复性不同,不育系的育性可恢性还受细胞核背景的影响;克服籼粳亚种间杂交F1植株的不育性,需要聚合广亲和基因和特定恢复基因.     

墨美中三国棉花品种产量和生育特性的比较研究

１９９７年在墨西哥坦马乌利帕斯南部国家试验农场,对墨美中三国的２６个棉花品种进行了比较研究。籽棉产量分析表明,品种间具有显著的差异。参试品种可以分为三种类型：第一类１２个美国品种为高产类型,籽棉产量为２３００～２８００ｋｇ／ｈｍ２,包含３个佩马斯特品种,四个岱字棉品种和５个苏热格罗品种;第二种类型７个品种,属中产类型,籽棉产量为２０００～２３００ｋｇ／ｈｍ２,其中包括２个中国品种（湘棉１０号和泗棉２号）和１个墨西哥品种ＣＥＳＴＡＭ８７１。第三类７个品种,包括６个墨西哥品种和１个中国品种,籽棉产量为１８００～２０００ｋｇ／ｈｍ２。     

不同种植密度对新疆棉花产量及纤维品质的影响

本研究旨在为新疆地区进一步探索提高棉花产量、降低生产成本、提高棉花机械化生产水平,提供可靠的科学依据。以新陆中76号为供试棉花品种,研究不同种植密度（7.5万、10.5万、15.0万、18.0万、22.5万、25.5万株·hm^－2）对其农艺性状、产量及纤维品质的影响。结果表明：随着种植密度的增加,棉花生育期延长,株高与始果枝节位高度越高,单株主茎叶片数、果枝、蕾、花、铃越少,铃重越轻;棉花种植密度以15.0万株·hm^－2,棉花的铃重、衣分、籽棉和皮棉产量最高,其次是18.0万株·hm^－2;密度对纤维长度影响较小,高密度栽培时断裂比强度下降,马克隆值变小。早中熟棉花品种的种植密度在15.0万～18.0万株·hm^－2之间为宜。     

棉花种质资源耐热性鉴定及高温胁迫对光合特性的影响

为筛选耐热性强的棉花品种,探讨高温胁迫对棉花光合特性的影响,以60个棉花品种为试验材料,对棉花的生长及产量等综合性状进行耐热性鉴定。对耐性不同的2个品种在35℃和45℃时测定光合特性。结果表明:参试60个品种(系)可分为7类:临南556、石远638、苏联棉85、正81-3各分为一类;斯字棉(天台)和鄂荆55173分为一类;库车96486、肖山75-3001(品系)、冀A-7-7、鄂棉13、RTN78分为一类,其余49个品种分为一类。耐高温不同的两个品种在45℃处理时,品种之间光合速率Pn、蒸腾速率、气孔导度Gs差异达显著水平,初始荧光Fo和光系统II光化学效率Fv/Fm下降达显著水平,表明棉花品种间耐热的表现是不同的。在育种时选择适当的材料为亲本,对培育耐高温品种是十分必要的。     

不同密度及整枝方式对棉花品种（系）产量的影响

为探索适宜黄河流域简化整枝的棉花品种（系）及其密度,采用裂区设计,以株型有明显差异的2个品种（sGK中3017和鲁棉研28）以及1个品系（YB60-2）为试验材料,研究其在4个种植密度（4.5万、9.0万、13.5万和18.0万株·hm^－2）和2种整枝方式（常规整枝和简化整枝）下的产量变化。结果表明：在黄河流域,鲁棉研28在密度为4.5万～9.0万株·hm^－2时、sGK中3017在密度为9.0万株·hm^－2时,适于采用简化整枝。     

药隔期低温胁迫对小麦生理及产量的影响

为揭示小麦春季耐寒性的生理生化机制,以不同春季耐寒性的8个小麦品种为材料,采用田间盆栽和药隔期低温胁迫的方法,探讨了药隔期低温胁迫后小麦的生理及产量变化.结果表明,药隔期低温胁迫后,小麦单株产量明显下降,平均降幅为68.4％,其中淮麦20、皖麦38、西农979和矮丰3号表现出较好的春季耐寒性,单株产量降幅均小于65％,而陕麦139、郑366、小偃22和郑麦9023单株产量降幅较大(＞70％),耐寒性相对较差;小麦叶片丙二醛含量、SOD活性、POD活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量均不同程度升高,其中淮麦20、皖麦38、西农979和矮丰3号丙二醛含量的增幅明显小于平均增幅,SOD活性、POD活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量的增幅显著大于平均增幅,表现出较低的细胞膜受损程度和较强的耐寒性.在生理指标中,SOD活性、POD活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量与产量的关联度高,因此可作为春季低温下小麦耐寒性鉴定的重要指标.     

高粱雄性不育系与恢复系在育种和生产中的应用

介绍了我国20世纪50年代至90年代高粱育种和生产上应用的主要恢复系和不育系，反映了我国40多年来高粱亲本的利用及杂交种的生产情况，为高粱亲本的利用，种质创新及杂交种的选育提供了参考。     

中国常用水稻保持系及恢复系开花灌浆期耐热性评价

 以我国常用的15个水稻保持系和26个丰产性较好的恢复系为材料,于主茎见穗当天起连续15 d进行高温胁迫处理（9:00-15:00,39~43  ℃）,研究花期高温胁迫对水稻保持系和恢复系结实特性的影响。结果表明,根据高温胁迫指数,可把水稻品种分为热钝感型、耐热型、不耐热型和热敏感型等4个类型。其中,水稻保持系K22B、博白B和V20B为热钝感型材料,Ⅱ 32B、中浙B和中9B为热敏感型材料;水稻恢复系明恢63耐热性最强,其次为R207和P929,P62 2 2、R8006 和P51等耐热性最弱。进一步分析表明,高温胁迫指数与水稻在自然条件下结实率、空壳率和秕谷率之间相关不显著,但与胁迫环境下结实率和空壳率的相关性均达极显著水平。花期高温胁迫致使水稻保持系和恢复系结实率下降,空壳率大幅度上升。     

高温胁迫对不同花生品种生理指标的影响

为了比较不同花生品种对高温胁迫的耐性机制,以高温敏感性花生品种冀花4和抗性品种豫花9719为供试材料,在苗期进行45℃的高温处理16d,测定了生物量、光合作用及活性氧簇(Reactive oxygen species,ROS)代谢相关指标。结果表明,与对照相比,(1)高温处理后两品种株高和干重均降低,豫花9719和冀花4株高分别降低37.95%和37.04%;冀花4的干重降低21.17%,豫花9719的干重不变。(2)冀花4的Fv/Fm降低1.71%,但豫花9719未受影响;高温处理使豫花9719叶片含水量及叶绿素a的含量分别增加0.78%和33.89%,两品种叶片类胡萝卜素含量分别降低11.14%和13.06%,可溶性蛋白含量分别增加54.04%和70.25%。(3)高温处理后,豫花9719和冀花4叶片MDA含量分别增加39.30%和36.30%,SOD活性分别增加28.82%和30.84%,但CAT活性不变;豫花9719叶片中游离脯氨酸含量增加811.23%。由此得出结论,抗性品种豫花9719叶片中渗透调解物质游离脯氨酸含量的增加,有效维持了叶片组织内含水量,减轻了高温胁迫对PSII的伤害,可能是其抵御高温胁迫的有利生理反应。     

干旱胁迫对不同肥水类型小麦旗叶光合特性及产量的影响

为给小麦抗旱育种和节水高产栽培提供理论和技术支持,在防雨旱棚池栽条件下研究了干旱胁迫对6个不同肥水类型小麦品种旗叶光合特性和产量的影响。结果表明,干旱胁迫条件下,小麦开花后旗叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、气孔限制值和单叶水分利用效率均呈下降趋势,而胞间CO₂浓度有所升高。其中,水浇地品种烟农21、烟农24和济麦22净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、气孔限制值和单叶水分利用效率较低且下降幅度大,而旱地品种青麦6号、济旱5034和鲁麦21的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、气孔限制值和单叶水分利用效率较高且下降较为缓慢,而胞间CO₂浓度较低。青麦6号具有较高的抗旱指数,在干旱胁迫条件下能够保持较好的叶片结构和功能状况,是其获得高产的重要原因。     

不同栽培方式对3品种花生生长性状和经济产量的影响

分析了珍红1号、汕油27号和庐黑1号3个花生品种在不同栽培方式下的一些生长性状和经济产量,得出了同一品种或不同品种在不同栽培方式下的一些性状差异.试验结果表明,AnM和覆膜栽培方式均能促进花生的营养生长、生殖生长及提高经济性状;庐黑1号的营养生长和生殖生长在不同栽培方式下均强于珍红1号和汕油27号,其产量在覆膜栽培下也最高,但在普通露地时最低,这是由于露地下庐黑1号的出仁率、饱满指数和经济系数太低所致.覆膜可大大提高花生产量.     

不同AFD浓度对棉花生长发育及产量的影响

通过田间小区试验,研究不同AFD浓度对棉花生长发育以及产量的影响。结果表明,施用AFD的棉株较矮,节间较短,株型紧凑。根、茎、叶的干物质质量的增长速率随AFD浓度的增加而减小,而生殖器官干物质质量的增长速率则随AFD浓度的增加而增加。AFD施用浓度为1 350 mL·hm^－2时,所获得的铃重最大,因此在实践中1 350 mL·hm^－2为适宜浓度。     

花后高温胁迫对小麦籽粒产量和蛋白质含量的影响

为了筛选耐高温胁迫的优良小麦品种,采用盆栽与人工气候室相结合的方法,研究了花后高温胁迫对15个小麦品种产量和籽粒蛋白质含量的影响.结果表明,花后10 d和20 d高温处理分别使不同品种千粒重下降4.3%～34.8%和8.5%～32.5%,产量下降6.8%～35.0%和13.9%～37.9%,籽粒蛋白质含量增加1.0%～8.7%和2.4%～16.4%,表明不同品种对高温胁迫的敏感性存在明显差异.从高温处理时期来看,花后20 d高温胁迫的影响略大于花后10 d.依据花后高温胁迫下千粒重和产量的降幅进行聚类分析,将15个小麦品种划分为5类,其中洛旱6号受高温胁迫的影响较大,偃展4110、洛旱2号和郑麦366对高温胁迫的耐性较强.从籽粒蛋白质含量变化来看,豫麦50受高温胁迫影响较小,豫农949和豫农202受影响较大.