不同基因型玉米耐密植抗倒性分析及其鉴定指标的筛选

以15份玉米品种为材料,采用田间试验方法,在灌浆期对玉米株高、穗位高,茎秆基部第3节茎粗、节间长、穿刺强度、抗折力、干物质积累、鲜重、可溶性糖含量、全钾含量进行测定,分析不同基因型玉米密植抗倒伏能力,筛选能快速鉴定玉米抗倒伏能力的指标。根据各项指标的抗倒伏系数,通过主成分分析、隶属函数分析和聚类分析等方法综合评价。结果表明,10个单项指标转换成为可鉴定玉米密植抗倒伏能力的4个相互独立的综合指标,通过聚类分析将15份玉米品种灌浆期的抗倒性划分为3类,先正达408等3份玉米品种表现为高度抗倒,先玉027等8份玉米品种表现为中度抗倒,农华101等4份玉米品种表现为不抗倒。     

玉米杂交种灌浆期和收获期抗倒性差异及其与茎秆性状的相关性分析

采用3个田间整株抗倒伏指标(整株抗折力、整株抗弯强度、倒伏指数)和4个试验室抗倒性指标(茎秆第3节抗折力、第3节抗弯强度、穿刺强度、抗压强度)评估20个在黄淮海和东华北地区大面积种植的玉米杂交种在子粒灌浆期和收获期的抗倒性表现以及与6个植株茎秆性状(株高、穗位高、茎粗、节长、壁厚、茎秆密度)的简单相关和偏相关关系。结果表明,6个抗倒指标均呈现显著的品种间变异。与灌浆期相比,20个品种在收获期抗倒性均有不同程度下降,在灌浆期抗倒性表现相对较好的品种在收获期仍然表现较好。不同抗倒指标之间存在不同程度的相关性,大多数抗倒指标之间的相关度在灌浆期和收获期保持基本不变。不同抗倒指标与不同茎秆性状存在不同程度的相关,偏相关分析结果表明,茎秆穿刺强度是影响品种抗倒性的一个关键试验室指标。倒伏指数与田间抗折力有极显著负相关,与穗位高度呈显著正相关。     

不同株高和抗倒性小麦品种茎秆中几种内含物的差异

为探讨不同株高冬小麦的抗倒性与茎秆内含物的关系,以矮秆抗倒品种(矮抗58、周麦17)、高秆抗倒品种(周麦30、许科1号)、矮秆不抗倒品种(中麦895、新麦18)和高秆不抗倒品种(许科196、烟农999)为试验材料,比较了四种类型小麦茎秆糖、氮、钾等内含物的差异。结果表明,不同抗倒性小麦品种茎秆总糖含量、钾含量和全氮含量随生育时期的变化趋势一致。抗倒品种茎秆具有较高的总糖含量,其积累高峰阶段是拔节至开花期,不抗倒品种茎秆的总糖积累高峰阶段是开花至灌浆期;高秆品种的灌浆期总糖积累量显著高于矮秆品种。抗倒品种灌浆期至成熟期的茎秆钾外运量较低;矮秆品种茎秆钾含量高于高秆品种,但差异不显著。在茎秆生长阶段,不抗倒品种茎秆具有较高氮积累量和外运量,矮秆品种与高秆品种间两个指标均无显著差异。经通径分析,矮秆品种对抗倒性起主要作用的是茎秆全氮含量,高秆品种为茎秆总糖和全钾含量。从几种元素相互比值看,抗倒品种有着较高的碳氮比和碳钾比,氮钾比相对较低;同一抗倒性品种株高间不同元素比值无显著差异。茎秆中各种内含物之间相互影响,直接或间接地作用于茎秆抗倒伏能力,抗倒品种茎秆在生育前期有较高的可溶性总糖积累量、合适的碳氮比和碳钾比,灌浆期以后具有较低的钾外运量,这可能是抗倒伏的原因所在,而株高不是影响倒伏的主要因素,不同株高与品种对茎秆强度的影响因素不尽相同。生产中可以通过调节拔节期追肥改变茎秆中几种内含物比例来改善茎秆抗倒性能。     

新疆春小麦品种资源抗倒性评价

为了给新疆小麦抗倒育种提供参考依据,采用田间试验与实验室分析相结合的方法,比较了两种种植密度(100×104和600×104株·hm-2)下40份新疆自育春小麦品种资源的抗倒性,分析了抗倒性与其影响因素的关系。结果表明,与低密度(100×104株·hm-2)相比,高密度(基本苗为600×104株·hm-2)条件下小麦抗倒伏能力、第二节间机械强度、壁厚、茎粗、充实度及地上部鲜重极显著降低,第二节间长度及重心高度极显著增加,茎秆机械强度的降低是小麦抗倒伏能力下降的关键因素。低密度下抗倒性与第二节间长、株高、重心高及第二节间壁厚的关系密切。其中,第二节间长度与小麦抗倒性关系最密切,第二节间越短,抗倒伏能力越强。高密度下第二节间机械强度与抗倒性的关系最密切,茎秆强度越高,抗倒性越强。壁厚可作为评价茎秆机械强度的可靠指标。依据倒伏指数的大小,将40份品种分为高抗型、普抗型、中间型、风险型和易倒型5个级别。供试材料中,80.0%的品种抗倒性较好,其中新春22号为高抗型品种,是较为理想的抗倒伏育种亲本。     

玉米抗倒伏性评价方法的研究

选定抗倒性不同的10个玉米品种,对现有玉米抗倒伏研究方法进行比较研究,探索玉米抗倒伏综合评价方法。相关分析结果表明,倒伏系数是株高、单茎鲜重、茎秆机械强度和根量的综合体现,倒伏系数与倒伏程度的相关性达到极显著水平。通径分析表明,茎秆机械强度和根量对玉米倒伏系数有较大负作用,单茎鲜重和株高对倒伏系数的直接和间接的效应都较小。聚类分析将10个品种划分为5个倒伏级别。以倒伏系数为评价标准,能客观准确地反映10个玉米品种的抗倒性,抗倒性强的品种倒伏系数较小,依据倒伏系数可以建立玉米抗倒等级划分标准。     

黄淮冬麦区部分小麦品种(系)抗倒伏相关性状分析

半矮秆品种的应用大幅提高了小麦的抗倒伏(简称"抗倒")能力,但当小麦株高降低到一定程度时,势必造成产量降低。为了明确除株高外影响小麦抗倒性的关键性状,采用一组抗倒性较好的品种(系)(石4185、轮选103、轮选163、轮选126、矮抗58、小偃101和周麦18)与另一组抗倒性较差的品种(系)(轮选49、轮选136、中麦875、轮选87和轮选199),对抗倒性相关的13个性状进行分析。结果表明,抗倒性较好的品种(系)一般表现为植株较矮,第1、第2节间较短且较粗,第2节间壁较厚,大、小维管束数目较多,薄壁组织和厚壁组织较厚,茎秆抗折断力较强,而且两组品种(系)间在株高、第2节间长度、小维管束数目、厚壁组织厚度和茎秆抗折断力5个性状上存在显著差异(P≤0.05)。值得注意的是,不同抗倒性品种(系)在抗倒伏相关性状上表现不尽相同。相关和主成分分析进一步明确株高、第2节间长度和茎秆抗折断力是引起两组品种(系)抗倒性差异的关键性状,这3个性状可作为小麦抗倒伏育种的主要选择指标。     

不同小麦品种（系）抗倒伏性状多样性分析

为了综合评价不同小麦材料的不同生育时期抗倒性,明确影响小麦倒伏的关键因素,以147份我国育成的主推小麦品种及新育成的小麦品种（系）为研究对象,在开花期、灌浆期和乳熟期测定其10个倒伏性相关性状,并利用主成分分析和聚类分析法对这些小麦材料抗倒性进行综合评价。结果表明,10个抗倒伏相关性状在不同基因型间、气候因素间及生育时期间均存在显著的变异;在不同生育时期,性状间的相关性基本一致,均表现为基部茎节壁厚度、实心度、茎秆强度对小麦的抗倒伏性具有一定的积极作用,株高、重心高度、基部茎节长度、髓腔直径具有一定的消极作用。主成分分析显示,茎秆强度是影响植株抗倒性的最关键性状。基于三个生育时期主成分的综合因子得分的聚类分析显示,有70份材料的综合抗倒性优良,其中部分新育成小麦材料抗倒性表现优异,可作为小麦强秆抗倒改良育种资源使用。     

宁夏引黄灌区春小麦抗倒性研究

为明确宁夏灌区春小麦抗倒伏相关性状的遗传变异及影响抗倒性的关键因素,以20份宁夏引黄灌区主要春小麦品种（系）为试验材料,测定和分析了12个与抗倒性相关的性状。结果表明,不同品种（系）间抗倒性差异显著,其中宁春56号和08选-1茎秆强度高,抗倒能力突出。春小麦倒伏指数与茎秆强度呈极显著负相关,与茎基部第二节间长呈极显著正相关,与株高呈显著正相关,其中茎秆强度是影响小麦抗倒性的关键指标。因此,缩短茎基部节间长度,降低株高和重心高度,增强茎秆强度是宁夏灌区春小麦抗倒伏育种的主要途径。     

甘蓝型油菜抗倒性评价及抗倒性与株型结构的关系

以一批抗倒伏和易倒伏的甘蓝型油菜进行田间试验，研究甘蓝型油菜抗倒性评价指标及抗倒性与株型结构关系。结果表明，成熟期田间测定抗拉力可反映出品种的抗根倒能力，成熟期根重及根颈粗与品种的抗根倒能力也有密切关系。成熟期室内测定的茎秆抗折力矩可反映出品种抗茎倒能力，茎重，尤其是茎干重/茎秆长也能反映品种茎秆的抗倒能力。株高、茎秆重心高度/株高等形态指标与品种抗倒性有密切关系。株高、分枝点高/株高适中、重心高度/株高较小、分枝数适中、角果分布均匀、株型为紧凑型的品种较抗倒伏，单株生产力也较高，是理想的抗倒株型。     

叶鞘对杂交水稻茎秆抗倒能力的影响研究

为了明确叶鞘对杂交水稻茎秆抗倒能力的影响,选取4个杂交水稻品种,研究了其基部节间包鞘及去鞘的抗折力差异和基部节间叶鞘的包茎层数、包茎厚度、存活数量及其与节间包鞘抗折力的相关性。结果表明,基部节间包鞘的抗折力是去鞘的1.4~1.9倍,去鞘后的抗折力较包鞘的降幅24.3%~46.8%,叶鞘在齐穗期对抗倒性弱的品种影响大,而在成熟期对抗倒性强的品种影响大。从齐穗期到成熟期,叶鞘包茎层数、厚度及存活数量总体呈现显著或极显著下降,且抗倒性强的品种叶鞘指标均显著或极显著大于抗倒性较弱的品种,且下降幅度表现为抗倒性弱的品种大于抗倒性强的品种。叶鞘包茎层数、厚度及存活数量与节间包鞘的抗折力呈显著或极显著正相关。表明叶鞘能极显著提高水稻基部节间的抗倒伏能力,主要通过增加叶鞘的包茎层数、包茎厚度、活性等来改善植株形态生理指标来实现。     

20个甘蔗品种（系）的抗旱性比较

干旱是限制我国甘蔗产量提高的主要原因。采用桶栽和人工控水的方法,对云南省甘蔗主产区临沧市选取的20个甘蔗品种（系）进行抗旱性分析,通过测定苗期和分蘖期的8个抗逆生理指标,以及分蘖率、成活率和株高3个生长指标,采用模糊隶属函数、主成分分析和系统聚类分析方法对各甘蔗品种（系）的抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫后,甘蔗叶片相对含水量、叶绿素含量、甘蔗分蘖率、株高和成活率呈下降趋势,而甘蔗叶片丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量、质膜透性、SOD和POD酶活性则呈上升趋势。通过模糊隶属函数、主成分分析和系统聚类分析可将20份甘蔗品种（系）材料分为3类,其中7个为抗旱品种（系）,6个为中等抗旱品种（系）,7个为不抗旱品种（系）;根据抗旱综合值,7个抗旱品种（系）的抗旱能力排名为：‘桂糖06-2081’>‘柳城05-136’>‘福农38’>‘柳城03-1137’>‘德蔗03-83’>‘云蔗05-49’>‘福农40’。相关分析表明,与甘蔗抗旱性呈显著正相关的指标分别为成活率、株高和叶片相对含水量,呈显著负相关的指标分别为质膜透性、脯氨酸和可溶性糖含量。     

PEG-6000胁迫下玉米品种萌发期抗旱性鉴定与评价

以收集的52个推广应用的春播玉米为供试材料,运用渗透压为0.5 MPa的PEG-6000模拟干旱胁迫,测定各品种发芽率、耐旱萌发指数等10个鉴定指标。以鉴定指标的相对值作为抗旱性评价指标,应用多种分析方法对各指标进行比较分析并对品种进行综合评价和分类。结果表明,干旱胁迫下各指标均受到不同程度的影响,其中,发芽势可用于玉米萌发期抗旱性的快速与初步鉴定。发芽势、发芽率、发芽指数与耐旱萌发指数4项指标可作为抗旱能力的主要鉴定指标,种子吸水率与胚根胚芽长、贮藏物质运转率可作为间接抗旱鉴定指标。根据供试品种隶属函数值,利用聚类分析将其分为4个不同的耐旱等级,筛选出17个抗旱型品种。     

不同玉米品种青贮收获期茎秆抗倒力学特性比较分析

以34个玉米品种为试材,在青贮收获期调查田间倒伏率、株高、穗位高、茎粗等农艺性状,测定茎秆穿刺强度及压碎强度,比较分析不同玉米品种的茎秆力学特性、品种差异性和指标相关性,为筛选抗倒能力强、适宜机械化收获的青贮玉米品种提供理论依据。结果表明,茎秆基部节间的穿刺强度及压碎强度随节间的上升逐渐降低,且与株高存在显著正相关关系。茎折是玉米青贮收获期倒伏的关键因素,参试的34个玉米品种中,32D22、先玉1692、东单606和KXA4574综合抗倒能力较强。     

黄淮海区玉米品种耐荫性综合评价及指标筛选

以 35个玉米品种为材料，花期利用遮光度为 50%遮阳网人工模拟寡照环境，测量雌雄间隔期、株高、穗位高、雄穗分枝数、雄穗长度、产量等 14个性状，运用相关性分析、主成分分析、聚类分析、回归分析等多元统计分析方法对玉米品种进行耐荫性评价，筛选出玉米品种耐荫性评价关键指标，根据鉴定指标对玉米品种进行耐荫性划分。利用主成分分析和逐步回归优化出产量、行粒数、雌雄间隔期、穗粗 4个耐荫性评价指标，以产量、行粒数、雌雄间隔期、穗粗 4个性状平均隶属函数值进行聚类分析，将 35个玉米品种分成耐荫性强、耐荫性弱两大类型。通过分析建立玉米品种花期耐荫性评价体系，产量、行粒数、雌雄间隔期、穗粗作为玉米品种花期耐荫性鉴定指标。     

玉米杂交种苗期耐热性评价

以24个适宜黄淮海地区种植的玉米杂交种为试验材料,采用水培试验,人工模拟高温条件,测定玉米株高、茎粗、叶面积、根条数、胚根长、地上部干物质量、根系干物质量、总干物质量、根冠比和叶绿素相对含量等10个性状,以各性状的耐热系数作为参数,运用主成分分析、聚类分析和逐步回归等对其耐热性进行综合评价。结果表明,总干物质量、根冠比、茎粗、叶面积、叶绿素相对含量和胚根长这6个性状可作为玉米杂交种苗期耐热性鉴定指标。根据综合耐热能力的大小,把24个玉米杂交种划分为高度耐热型、中度耐热型、弱耐热型和热敏感型4类。     

不同基因型玉米自交系的抗旱性研究与评价

通过田间直接鉴定,采用模糊函数法,以抗旱隶属度、产量抗旱系数和抗旱指数为评价参数,分析各性状与参数间的关系,并运用主成分分析选择出有效的评价参数和指标,对各自交系进行抗旱性综合评价和聚类分析。结果表明,干旱导致玉米自交系的散粉至吐丝期间隔增加,光合叶面积减少,株高和穗位高降低,茎秆变细,穗短小,秃尖多,穗粒数少,粒重轻,最终导致产量下降。不同基因型间因抗旱性差异而所受影响明显不同,各自交系抗旱性强弱与干旱条件下的性状表现有较大关系,其中79-1E、交51、苏1-1和18599的抗旱性较好。各评价参数中,以产量抗旱指数和抗旱隶属度与干旱条件下各性状之间呈极显著或显著相关。抗旱指数、抗旱隶属度、产量和叶面积是抗旱性综合评价最有效的参数和指标。     

不同花生品种的抗旱性比较鉴定

通过研究花生种子在盛花期与抗旱性密切相关的形态指标与生理指标，对9个不同的花生品种（系）进行了抗旱性鉴定，并用隶属函数法对花生品种的抗旱性进行了综合评价。结果表明，同一花生品种在干旱与正常供水条件下相比较，其株高、单株叶面积、根冠比、比叶重、根茎叶干重及叶绿素含量差异显著，因此，它们可以作为鉴定花生抗旱性的简易指标。不同花生品种的抗旱性有明显差异，并鉴定出高抗旱品种丰花1号，抗旱品种海花1号、农大142、鲁花14号，不抗旱品种农大818、鲁花5号与79266。     

吉林省玉米骨干自交系苗期耐旱性鉴评

以78份吉林省玉米骨干自交系为试材,在温室条件下进行苗期干旱胁迫模拟,测定株高、茎粗、根鲜重、地上部分鲜重、根干重、地上部分干重等6项形态指标,估算各性状指标的耐旱系数,作为评价参数进行主成分分析和聚类分析,综合评价参试玉米自交系苗期耐旱性。结果表明,干旱胁迫组测定的形态指标数据与对照组相比均降低,变异幅度有明显差异。根鲜重耐旱系数、地上干重耐旱系数作为综合指标对玉米自交系苗期耐旱性评价的贡献率优于其他指标。聚类分析将参试玉米自交系划分出5个耐旱等级,郑58、S121、W9813、6F576为极强耐旱,丹598、8723、中128、骨马4404等18份玉米自交系为强耐旱,HCL645、四-4112、C8605-2、龙抗11等25份玉米自交系为中度耐旱。