作物持绿性的遗传、生理基础及其应用前景

随着温室效应的加剧,形成了全球气候变暖的趋势,干旱对作物产量的影响也日趋严重,选育抗旱的品种已成为育种家们努力的目标.持绿性是植物的重要抗旱机制,在多种植物中被发现,引起了作物育种家们的极大兴趣.作物持绿性状的遗传及生理基础研究已经取得很大进展.许多作物持绿性基因数量性状位点(QTL)标记及连锁图构建已经实现.研究表明:在生理基础上持绿性决定于籽粒灌浆期氮素供求关系的平衡,即持绿型品种叶片氮浓度高于非持绿型品种.持绿型品种在干旱条件下,表现出高的蒸腾效率和光合能力,最终获得较高的籽粒产量.大量对持绿基因QTL及其标记的研究和定位,为持绿基因克隆、分子标记辅助育种及转基因育种打下坚实基础,将加快持绿性品种的选育与利用.高粱具有典型的持绿型种质资源,是持绿性研究的样板作物.在高粱上鉴定和分离克隆到的基因也可以直接转化到其他作物中去,为作物改良提供一个很好的变异来源.通过利用高粱的持绿性状来改良高梁、玉米、小麦及其他禾本科作物的抗旱性将是切实可行的.     

不同施氮方式对玉米干物质积累及产量的影响

为了从干物质积累和产量方面研究高效实用的尿素施用方法,通过不同量的缓释尿素一次基施和普通尿素一次追施对玉米进行处理,研究其干物质积累、分配以及产量情况.结果表明:施氮增加了干物质最大积累速率,普通尿素一次追施的干物质最大积累速率大于缓释尿素一次基施.缓释尿素一次基施的碳转移量大于普通尿素一次追施,但光合碳量却小于普通尿素一次追施.缓释尿素一次基施和普通尿素一次追施处理均提高了玉米产量,其中普通尿素一次追施处理的籽粒产量显著大于缓释尿素一次基施处理.由于缓释尿素肥力释放平稳,一次基施使得干物质积累速率较小.虽然后期干物质向籽粒转移的量较大,但增产幅度较小.因此,玉米生产应注意后期氮素供应能力.     

高粱抗蚜虫性状与次生代谢物关系的研究

通过田间人工接虫、田间调查和室内生化分析研究了不同高粱材料对蚜虫的抗性及其与次生代谢物的关系。结果显示,高粱抗蚜虫性状属单基因显性简单遗传,通过回交转育方式容易获得抗性基因。高粱抗蚜虫性状与植株体内多酚氧化酶活性及丁布（ＤＩＭＢＯＡ）含量间的关系表现出年度间的差异,有时抗性与感性材料间的多酚氧化酶活性和丁布含量都不表现质的不同,说明另有更重要的次生代谢物实际控制着高粱的抗蚜性状。     

播期对高粱营养与食味品质的调控效应

为了确定高粱的适宜播期,实现优质高效生产,2013—2014年以高粱品种‘辽杂11’和‘沈杂5号’为试验材料,设置4月30日(T1)、5月14日(T2)和5月28日(T3)3个播期,测定两个高粱品种产量及籽粒中的粗蛋白、单宁、粗脂肪、直链淀粉和支链淀粉含量,利用快速黏度分析仪(rapid visco analyzer, RVA)对淀粉黏滞性进行测定,并对食用品质进行感官评价,同时分析气象要素对高粱营养和食味品质的影响。结果表明,播期推迟可以显著提高‘沈杂5号’的产量,而对‘辽杂11’产量无显著影响。播期推迟高粱籽粒粗蛋白和单宁含量呈降低趋势,直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量呈增加趋势,高粱淀粉的峰值黏度、崩解值、最终黏度、膨胀率也均呈增加趋势。‘辽杂11’ T3处理食味品质综合得分分别比T1和T2高11.86%～12.81%和6.83%～8.44%,‘沈杂5号’T3处理食味品质综合得分分别比T1和T2高6.48%～7.18%和3.33%～4.06%,食味品质综合得分在播期间的差异达极显著水平。粗蛋白和单宁含量与食味指标(除冷粥质地外)呈极显著负相关,粗脂肪、直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量与食味指标呈显著或极显著正相关。峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度、回复值与高粱的适口性、滋味、气味呈显著或极显著正相关。适当晚播(沈阳地区在5月28日),可减少高粱的粗蛋白和单宁含量,提高支链淀粉含量,增加峰值黏度和崩解值,从而提升了高粱的食味品质。     

播后镇压覆盖对土壤保水保温和玉米幼苗生长的影响

2011年6～8月进行2期池栽试验,研究土壤水分及农艺措施对夏玉米出苗及幼苗生长效应。结果表明,播种后镇压覆盖能够提高土壤含水量,平衡土壤温度,从而提高夏玉米出苗率,增强幼苗素质,提高苗期田间株高整齐度,有利于培育齐苗壮苗,在土壤水分不太充足时效果更为明显。为保证黄淮海夏玉米区的出苗质量,播种时的土壤最低持水量应保持土壤最大持水量的60%。     

高秆作物干物质测定方法分析

干物质的测定是作物生长分析中的最基本内容之一。传统的测定方法有两种,一是烘干称重法,二是风干称重法。与风干称重法相比,烘干法易于保持固定的标准,误差小速度快。然而对于高秆作物尤其是玉米、高粱等作物生长中后期的干物质测定,常由于小区数量多样品数量大而给烘干工作带来较大的困难。     

水稻群体整齐度品种间差异与相关的研究

以辽宁省12个水稻品种(品系或组合)为试材,以变异系数为指标分析整齐度品种间差异及相关性进行分析。结果表明:经济性状本身存在显著或极显著的品种间差异,但是除成熟率外整齐度的品种间差异均未达到显著水平;每穴穗数、生物产量和经济系数与经济产量呈显著或极显著的正相关,而每穴穗数整齐度与经济产量呈显著的负相关;除千粒重外经济性状整齐度与本身平均值均为负相关,其中每穴穗数、成熟率和经济系数达到显著或极显著水平;相邻穴间经济性状的相关系数大多为负值,但均未达到显著水平。     

播种期对各生育时期甜高梁叶片性状的影响

对甜高梁品种辽饲杂3号在4个播种期条件下进行了叶片性状指标测定试验，分析了不同播种期甜高粱在拔节、孕穗、开花、灌浆期叶绿素含量、比叶重、叶面积指数及成熟期绿叶数等叶部性状变化规律。结果表明，叶片叶绿素含量在孕穗期与开花期达最大值，早播时甜高粱前期叶绿素含量高，晚播时后期叶绿素含量较高。比叶重在灌浆期达最大值，且以晚播甜高粱的比叶重较大。叶面积指数随播种期延迟，并有下降趋势，但晚播甜高粱在成熟期时叶面积指数较高。绿叶数的变化趋势类似于叶面积指数。     

东北地区活动积温和极端持续低温的时空分布特征及其对粮食产量的影响

低温冷害是制约东北地区粮食产量的主要气象因素,了解低温冷害的演变规律及其对粮食产量的影响对于防灾减灾、合理搭配农作物品种熟期具有重要的指导意义。应用东北地区73个气象站1960-2004年温度资料以及ArcGIS地理信息系统技术和谐波分析方法,分析了≥10℃活动积温和持续低温指数的时空分布特征,评价了其对粮食和水稻产量的影响。结果表明,活动积温表现出由南向北、由西向东减少的趋势,持续低温指数表现出由南向北、由西向东增加的趋势。谐波分析表明,东北地区活动积温存在着明显的2．5-4a的周期振荡,持续低温指数主要表现为2．5-5a和10a左右的周期振荡。粮食产量的波动带有明显的活动积温和持续低温指数的信息,纬度越高,粮食产量受活动积温的影响越大,受持续低温指数的影响越小。活动积温是制约东北地区粮食和水稻产量的最主要因素,但持续低温指数的影响也不容忽视,持续低温指数每增加1d,会导致辽宁、吉林、黑龙江水稻平均单产。分别下降6．2％、5．8％和2．1％。     

中耕方式对土壤理化特性及玉米生长发育影响研究Ⅰ.中耕方式对玉米生长发育的影响

2002～2003年在0～3次中耕条件下研究了中耕方式对玉米生长发育和产量形成的影响。结果表明,多次中耕增大了玉米倒伏率,降低了玉米最大叶面积指数、株高及各时期叶片叶绿素含量,对花粒期玉米净光合速率、气孔导度、蒸腾速率也产生一定的负面影响。少中耕有增产的趋势,并且可以降低生产成本、增加经济效益。