宁夏粳稻种质资源表型性状遗传多样性分析

为了解宁夏水稻种质资源遗传多样性水平,对宁夏60份粳稻种质资源材料的16个表型性状进行遗传多样性分析。结果表明,60份宁夏水稻种质资源材料16个表型性状间存在极显著的遗传差异,其中株高、每穗总粒数、每穗实粒数、经济系数、结实率、秆长这6个表型性状的变异幅度大,方差和标准差较高,具有较大的离散程度;每穗总粒数、每穗实粒数、着粒密度、单株穗数、单穗粒重的变异系数均在14%以上,F测验表明16个表型性状的差异都达到了极显著水平;遗传相关分析表明,不同表型性状间存在显著、极显著相关关系,有些性状间为正相关关系,而有些性状间则为负相关关系,各表型性状间呈复杂的相互关系;遗传多样性分析表明,表型遗传多样性指数变幅为1.644~2.092,平均为1.957;以卡方距离按UPGMA法聚类,在遗传相关系数为0.11处可分为8类,其中‘杨和白皮稻’、‘抚105’、‘田丰302’和‘花86’各为一类,其他引进和宁夏自育的水稻品种分别聚在第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅷ类,而57%的种质资源材料都聚在了第Ⅵ类,并且第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ类在相似系数为0.18处可聚成一大类,亲缘关系很近。‘杨和白皮稻’是宁夏的1个地方品种,与其他种质间亲缘关系最远。研究表明,宁夏粳稻种质资源材料间遗传差异较小,遗传背景比较单一,亲缘关系较近。     

宁夏水稻主要农艺性状的主成分及聚类分析

水稻育成品种遗传基础的宽窄及品种间遗传距离的大小是品种能否在当地有效推广种植的关键因素,同时也是水稻杂交育种中选配亲本的基础。多元统计分析方法常用来测定品种间的遗传差异,了解亲本间的遗传距离。试验以宁夏引黄灌区历年主栽或新选育的水稻品种为材料,分别考查了20个水稻品种的12个主要农艺性状,对均达显著和极显著差异的12个性状进行了主成分分析,由主成分分析中提取的公因子进行聚类分析,并计算各类群主要性状的平均值,得出各类群品种的分类特点。结果表明：20个水稻品种的12个主要农艺性状可归结为5个主成分,经聚类分析,可将20个水稻品种选定合适的阈值后划分为4个类群,表现出遗传距离较近,遗传基础狭窄的特点,并且宁夏水稻品种主要集中在第4类群。因此,在确定水稻育种杂交亲本选配时,要综合考虑主成分互补,且要在类群间进行,并结合米质的选择,则有望选育出农艺性状优良、优质、高产的新品种。但改良品种个别性状时,亲本之一符合育种目标,另一亲本也可选用遗传距离不大的品种。     

利用SSR标记筛选水稻富γ-氨基丁酸后代材料

以高粱稻-1和宁农黑粳的杂交F_2代和F_4代为试验材料,在实验室前期已获得的稻米籽粒中控制γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)含量的3个数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)位点基础上,进一步利用简单重复序列(simple sequence repeats,SSR)标记对其进行基因型检测,获得了不同基因组合类型,在此基础上利用高效液相色谱法,测定各基因组合类型籽粒中GABA含量,探讨GABA含量与其类型间的关系。结果表明,在F_2代和F_4代的所有组合类型中,代表高含量纯合基因组合类型(BBA组合)中GABA含量的检测结果均值最高,代表低含量纯合基因组合类型(AAB组合)中GABA含量的检测结果均值最低,其检测结果与基因型表现一致。显著性分析表明,GABA含量与不同基因组合类型之间存在极显著相关性。同时还表明,相比F_2代,F_4代的BBA组合中GABA的平均含量增高,AAB组合中GABA的平均含量降低,且变异程度均有降低,特别是低含量纯合基因组合类型材料的符合度从53%上升到75%,其结果表明,低含量纯合基因组合类型材料有趋于稳定的趋势。试验结果可应用于利用分子标记辅助选择富γ-氨基丁酸杂交后代材料的研究中。     

玉米地残膜回收机的原理改进及试验分析

针对气吸式玉米残膜回收机工作效率低、起膜过程中壅土量大和机具结构复杂等问题,对气吸式残膜回收机的起膜铲、吸膜装置、筛土链组部件进行了原理改进和结构优化,接着对改进和优化后的残膜回收机的起膜铲进行了有限元分析,分析的结果满足机具工作稳定性的要求;同时,对改进和优化的机具进行样机制作和田间试验。分析试验结果得出:该机表层残膜回收率能够达到91%以上,符合国标中对残地膜回收机具的要求。     

宁夏水稻主要农艺性状的主成分及聚类分析

水稻育成品种遗传基础的宽窄及品种间遗传距离的大小是品种能否在当地有效推广种植的关键因素,同时也是水稻杂交育种中选配亲本的基础。多元统计分析方法常用来测定品种间的遗传差异,了解亲本间的遗传距离。试验以宁夏引黄灌区历年主栽或新选育的水稻品种为材料,分别考查了20个水稻品种的12个主要农艺性状,对均达显著和极显著差异的12个性状进行了主成分分析,由主成分分析中提取的公因子进行聚类分析,并计算各类群主要性状的平均值,得出各类群品种的分类特点。结果表明:20个水稻品种的12个主要农艺性状可归结为5个主成分,经聚类分析,可将20个水稻品种选定合适的阈值后划分为4个类群,表现出遗传距离较近,遗传基础狭窄的特点,并且宁夏水稻品种主要集中在第4类群。因此,在确定水稻育种杂交亲本选配时,要综合考虑主成分互补,且要在类群间进行,并结合米质的选择,则有望选育出农艺性状优良、优质、高产的新品种。但改良品种个别性状时,亲本之一符合育种目标,另一亲本也可选用遗传距离不大的品种。     

宁夏水稻抗稻瘟病性的聚类分析

80年代后期，有些学者应用聚类分析方法对水稻品种的抗瘟性进行研究。本文则应用聚类分析方法，根据品种抗性表型的相似程度，对宁夏水稻供试品种的抗瘟性进行分类，以利于正确评价品种的抗病性及合理利用抗性品种。     

宁夏富铁水稻种质资源筛选及籽粒铁的质量分数与粒形相关性分析

测定102份宁夏水稻种质资源(23份宁夏本地品种和79份外引品种)籽粒铁的质量分数,分析不同品种籽粒铁的质量分数间的差异及其与粒形性状的相关性,并对水稻籽粒铁的质量分数进行遗传分析。结果表明,宁夏水稻种质资源籽粒铁的质量分数为7.75~80.93mg/kg,平均值为15.25mg/kg,标准差为8.34,变异系数为54.69%。鉴定筛选出矮血糯、宁农黑粳和长粒5号3个富铁水稻种质资源;水稻籽粒铁的质量分数与粒长呈极显著正相关,与粒厚呈极显著负相关,与长宽比呈显著正相关,而与粒宽和千粒质量的相关性不显著。对宁农黑粳/京香1号杂交组合的292个F2单株籽粒铁的质量分数进行频率分析,发现其籽粒铁的质量分数整体分布呈趋于单峰的偏正态分布,说明水稻籽粒铁的质量分数是受多基因控制的数量性状遗传。     

宁夏自育水稻品种及部分引进品种的稻瘟病抗性基因分子标记检测

为明确宁夏水稻种质资源中含有的抗稻瘟病基因型及基因数量,为水稻抗稻瘟病分子标记辅助选择育种奠定基础。采用与抗稻瘟病基因Pita、Pi-kh、Pib、Pi2、Pi-km、Pi9、Pi5紧密连锁的7个分子标记,对25份宁夏自育水稻品种和55份引进水稻品种的抗稻瘟病基因进行分子检测。结果表明,宁夏自育水稻品种的抗稻瘟病基因较少,68%的材料仅含1~2个抗瘟基因,缺乏Pita、Pi2基因;抗病性鉴定也证实,只有8份材料达到中等抗性,主要含有Pib、Pi-km、Pi9抗瘟基因。37%的引进品种含3~6个抗稻瘟病基因,主要抗瘟基因有Pib、Pi-kh、Pi-km、Pi2、Pi9和Pita,这些材料均可为宁夏水稻抗稻瘟病的分子标记辅助选择育种提供抗病基因。     

秸秆还田配施氮肥对土壤碳氮含量与玉米生长的影响

为明确宁夏扬黄灌区秸秆还田条件下的适宜施氮量,在玉米秸秆全量还田条件下,设4种纯氮施用水平(0 kg/hm~2(N0)、150 kg/hm~2(N1)、300 kg/hm~2(N2)、450 kg/hm~2(N3)),以秸秆还田不施氮肥(N0)为对照,研究了秸秆还田配施不同纯氮水平对土壤有机碳氮含量、微生物量碳氮含量和酶活性及其对玉米生长的影响。结果表明,秸秆还田配施氮肥有利于耕层土壤有机碳和全氮含量的提高,随施氮量的增加,土壤碳氮比降低,其中以N2和N3处理对提高耕层有机碳氮含量效果最佳。秸秆还田条件下土壤微生物量碳氮比随施氮量的增加而降低,N2处理对微生物量碳含量、N3处理对微生物量氮含量的提高作用最为显著。秸秆还田配施氮肥能显著提高土壤脲酶、过氧化氧酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性,以N2和N3处理的改善效果较优。秸秆还田配施氮肥对玉米前期生长影响不显著,而N2处理对中后期玉米生长具有显著促进作用。2年玉米籽粒产量以N2处理增产效果最佳,平均较N0处理提高22.0%。通过2年研究结果表明,在宁夏扬黄灌区实施秸秆还田配施氮肥措施可增加土壤有机碳氮含量,调节土壤碳氮比,促进玉米生长,进而提高玉米产量,以秸秆还田配施纯氮300 kg/hm~2效果最佳。     

不同节间伸长期水稻长穗颈基因对内源激素含量的调节

为探索长穗颈基因促进水稻上部节间伸长的生理机制,以分别携有长穗颈基因euil、eui2和野生型基因E以的水稻协青早不育系和保持系为材料,测定了在不同节间伸长期不同器官内源GA、ABA和IAA的含量变化。结果表明：在最上节间剧烈伸长前,携有eui基因的水稻内源GA含量在不同的器官里都剧烈增加。内源ABA含量在节间里也表现相同的趋势,携有eui基因水稻的GA与ABA含量的比值显著高于E以基因的水稻．携有eui2基因水稻的内源激素含量及GA与ABA含量的比值介于euil和Eui基因之间。可见eui基因主要是通过在不同器官里产生大量的GA来促进上部节间的显著伸长,其中euil基因在促进上部节间伸长方面强于eui2。而IAA促进上部节间伸长方面作用不显著。