施氮量对沿黄粳稻根系形态、生理特性及产量的影响

以沿黄常规粳稻品种郑稻19和郑稻20为材料,设置8个氮肥施用水平,即整个生育期不施用氮肥和整个生育期施氮肥(折合纯氮)180、210、240、270、300、330、360 kg/hm~2,分析不同氮肥水平对其产量及根系形态、生理特性的影响,以期为水稻的高产高效栽培提供理论依据。结果表明,郑稻19和郑稻20的地上部干质量随生育进程的推进增加,而根系体积、根干质量、根系氧化力、根系吲哚乙酸含量、根系玉米素+玉米素核苷含量、根系总吸收表面积和活跃吸收表面积则均随生育进程的推进先增加后降低。2个水稻品种的根系体积、根干质量、地上部干质量和根系总吸收表面积在分蘖中期、穗分化始期、抽穗期和成熟期均随施氮量的增加而增加;根系氧化力、吲哚乙酸含量、玉米素+玉米素核苷含量和活跃吸收表面积在分蘖中期和穗分化始期均随施氮量的增加而增加,而在抽穗期和成熟期均随施氮量的增加先增加后降低,在施氮量为270 kg/hm~2时最高。郑稻19和郑稻20的产量均随施氮量的增加先显著增加后显著降低,在施氮量为270 kg/hm~2时最高,分别为9.35 t/hm~2和8.79 t/hm~2,显著高于其他施氮量处理;氮肥农学利用率总体上均随施氮量的增加先显著增加后显著降低,在施氮量为270 kg/hm~2时最高,分别为17.0 kg/kg和14.9 kg/kg,显著高于其他处理;氮肥偏生产力则均随施氮量增加而显著降低。综上,在施氮量为270 kg/hm~2时,郑稻19和郑稻20的根系形态、生理特性最佳,产量和氮肥农学利用率最高,且品种间比较,郑稻19优于郑稻20。     

粳稻一次枝梗数和二次枝梗数的遗传分析

2005年和2006年调查了粳稻品种丙8979与C堡及其杂交后代通过一粒传衍生的重组自交系群体（F7：8和F8：9）370个株系主茎穗一次和二次枝梗数的表型分布,并运用主基因＋多基因混合遗传模型对这2个性状进行了遗传分析。结果2年的数据均显示,一次枝梗数性状受2对连锁主基因控制,同时存在多基因,主基因遗传率分别为66％和40％,多基因遗传率分别为11％和41％;二次枝梗数性状均受2对独立主基因控制,同时存在多基因,主基因遗传率分别为80％和65％,多基因遗传率分别为10％和12％。     

杂交粳稻F2代一粒双苗的倍性鉴定

从杂交粳稻3优18等8个组合的F2代中筛选一粒双苗,并对存活的双苗进行根尖染色体数目和花粉育性的观察鉴定。结果表明：在127610粒3优18F2种子中筛选到双苗16株,双苗率为0．0125％。获得的一粒双苗分为Z-A型和Z-a型两类,每苗都有独立的根系。Z-A型双苗中,Z苗和A苗的根尖染色体数目都是24;Z-a型双苗中,Z苗的根尖染色体数目是24,a苗的根尖染色体数目为12。Z-A型双苗中,Z苗和A苗植株的花药内充满了花粉粒,Z苗植株花粉完全可育,结实正常,A苗植株花粉50％可育,50％不育,与F1相同,结实正常;Z-a型双苗中,Z苗植株花药花粉和Z-A型的Z苗一样,a苗植株花药瘦小,没有花粉粒,自交不结实。     

不同生态区播期对机插水稻产量、生育期及温光利用的影响

为了明确河南省不同生态区稻-麦两熟制机插条件下,播期对不同品种类型水稻产量、生育期及温光利用的影响,以常规中熟中粳、常规和杂交迟熟中粳、常规早熟晚粳和迟熟中籼为材料,采用毯状小苗机插栽培方式,在豫南罗山、豫中新蔡、豫北原阳3个试点,通过分期播种试验,研究播期对不同品种类型水稻产量、生育期及温光源利用的影响。在试验设置的播期范围内,除了中熟中粳的产量在罗山和新蔡点是5月16日(第Ⅱ期)最高、在原阳点是5月11日(第Ⅰ期)最高外,常规和杂交迟熟中粳、常规早熟晚粳和迟熟中籼4种品种类型水稻的产量在各点均是5月11日(第Ⅰ期)最高,且随着播期的推迟呈逐渐下降趋势,但品种类型间和试点间下降的差异显著性不同。随着播期的推迟,同一试点品种类型间的产量差异呈逐渐增大趋势,杂交迟熟中粳的产量在各试点均是最高,且在每一期均极显著高于其他品种类型(P0.01)。随着播期的推迟,不同品种类型水稻的拔节期、抽穗期和成熟期相应推迟,全生育期呈极显著缩短趋势(P0.01);不同品种类型水稻全生育期的积温、日照时数及温光利用率均呈极显著的减少趋势(P0.01);生育期的缩短主要表现在播种-拔节期的营养生长阶段。在河南省不同生态区稻麦两熟机插条件下,豫南稻区首选杂交和常规迟熟中粳,其次是早熟晚粳,适宜播期均为5月11日-5月25日;豫北沿黄稻区首选杂交迟熟中粳和中熟中粳,其次是常规迟熟中粳,适宜播期均为5月11日-5月21日。该研究结果为河南省不同生态区水稻生产机械化高产栽培及配套品种的科学选用与布局提供参考。     

不同株行距和栽插本数对水稻产量的影响

以中熟中粳郑稻19号为试验材料,研究不同株行距和栽插本数对其产量及其构成因素的影响。结果表明,行、株距和栽插本数对郑稻19号的产量及其构成因素均有显著的影响。相关分析表明,株距和栽插本数、穗数、总颖花量和结实率均与产量呈极显著正相关;总颖花量与穗数、结实率,穗粒数与千粒质量间呈显著、极显著正相关;穗数与穗粒数、千粒质量,总颖花量和千粒质量间呈极显著负相关。通径分析表明,对郑稻19号产量的净贡献率大小依次为总颖花量结实率千粒质量,对总颖花量的净贡献率大小依次为穗数穗粒数。宽窄行的产量显著高于等行距,3本栽插时产量显著高于其他处理;且处理A2B3C3组合产量最高为8 899.51 kg/hm2,较其他处理增产4.53%~34.80%;其次是A2B4C3组合,产量为8 513.60 kg/hm2,较其他组合增产5.47%~28.96%。     

施氮量对直播稻郑旱10号群体特征及产量的影响

以直播稻品种郑旱10号为供试材料,设置8种施氮水平,即全生育期施氮肥(折合纯氮)0、150、180、210、240、270、300、330 kg/hm2,探讨不同氮肥水平对直播稻郑旱10号的群体特征、根系活力和产量的影响。结果表明,直播稻郑旱10号的产量随施氮量的增加先增加后降低,当施氮量为270 kg/hm2时,产量最高(10.40 t/hm2),显著高于其他施氮量处理。直播稻郑旱10号的最高分蘖数、穗数、叶面积指数、株高、叶基角均随施氮量增加而增加;但成穗率、结实率、粒叶比、透光率则均随施氮量增加而降低;穗粒数和千粒质量与产量变化趋势一致,均随施氮量的增加先增加后降低。地上部干物质量随生育期的推进呈增加趋势,叶片净光合速率、根系活力在齐穗后随生育进程推进呈降低趋势,但地上部干物质量、叶片净光合速率和根系活力同一时期处理间变化趋势与产量变化趋势一致,均随施氮量的增加先增加后降低,当施氮量为270 kg/hm2时最高。综上,当施氮量在270 kg/hm2条件下,直播稻郑旱10号的群体质量较好,根系活力最高,产量最高。     

利用水稻F_2群体对其抽穗期和株高的QTL定位

利用遗传作图群体对水稻抽穗期和株高进行QTL定位,以明确控制性状的基因,揭示性状的遗传机制。将粳型品种月之光与籼型品种明恢63杂交(月之光×明恢63),获得一个含189个家系的F2遗传作图群体;利用该群体建立含127个SSR标记的遗传连锁图谱,图谱覆盖12条染色体,连锁群总长度2 123cM,标记间平均距离16.7cM。F2群体抽穗期和株高均表现为连续的数量变异,呈正态分布,且出现明显的双向超亲分离,抽穗期和株高之间呈现极显著的正相关。以QTL作图软件Cartgrapher 2.5对F2群体抽穗期和株高性状进行了QTL定位分析,共定位到4个与抽穗期相关的QTLs,分别分布于第1、6、8、12号染色体上,第8号染色体上的qHD8 LOD值为10.70,贡献率达48.0%,是主效基因,与已克隆的DTH8在相近位置,可能是DTH8。定位到4个与株高相关的QTLs,分别位于第1、3、8、12号染色体上,表型贡献率为6.3%～21.1%,第1号染色体上检测到的qPH1能解析21.1%的表型变异,是主效基因,位于矮秆基因sd1附近,可能是sd1。定位到的这些QTLs是进行分子标记辅助选择改良相应性状的候选基因位点。     

粳稻直立穗与弯曲穗3个杂交组合6个世代穗角和每穗颖花数的遗传分析

调查了3个粳稻杂交组合镇稻88×C堡、丙8979×C堡和丙8979×77302-1的P₁、P₂、F₁、B₁、B₂和F₂ 6个世代的穗角和每穗颖花数性状的表型分布。运用主基因+多基因混合遗传模型和6个世代联合分析的方法,对这两个性状进行了遗传分析。结果表明,穗角和每穗颖花数性状均受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因共同控制;穗角性状以加性效应为主,每穗颖花数性状以上位性效应为主;穗角和每穗颖花数都以主基因遗传为主。     

甘薯郑红22脱毒及适宜密度、肥料配比研究

以兼用型甘薯品种郑红22为材料,筛选适合郑红22茎尖再生的分化培养基,并对郑红22脱毒再生植株进行扩繁和移栽,探讨不同种植密度及肥料配比对脱毒郑红22鲜薯产量的影响,以明确适宜郑红22的高效脱毒及栽培技术。结果表明,当NAA(萘乙酸)、6-BA (6-苄氨基嘌呤)的添加量分别为0.1、3 mg/L时,郑红22茎尖分生组织的再生率最高,为54.58%。随着种植密度的增加,脱毒郑红22的鲜薯产量先增加后减少,当种植密度为48 750株/hm~2时,鲜薯产量最高,为46 906.78 kg/hm~2。当N、P_2O_5、K_2O施用量分别为75.0、75.0、180.0 kg/hm~2时,脱毒郑红22鲜薯产量最高,为47 555.02 kg/hm~2,比不施肥处理极显著提高16.09%。     

河南主要水稻种质资源中抗稻瘟病基因的分子检测

明确6个主效抗稻瘟病基因Piz-t、Pikm、Pit、Pi25、Pid2及Pid3在河南省主要水稻种质资源中的分布情况,为通过分子标记辅助选择培育适应河南省抗稻瘟病新品种提供依据。本研究采用基于抗稻瘟病基因与其感病等位基因间的序列差异设计的特异性分子标记,对140份河南稻种资源进行了抗稻瘟病基因的分子检测,显示这些材料中的抗稻瘟病基因总体较少,大部分材料均携带1~2个抗瘟基因。检测的6个抗瘟基因中,Piz-t基因的分布最为广泛,其次为Pikm和Pid3,Pid2分布较少,Pit和Pi25分布极少。河南本地材料(87份)中的抗瘟基因数量较外地材料(53份)少,前者携带3个以上抗瘟基因的材料所占比例为10.3%,而后者携带3个以上抗瘟基因的材料所占比例则为32.1%。除Piz-t和Pikm外,其余4个抗稻瘟病基因在不同的检测群体中的基因频率差异较大。该研究可为河南培育广谱持久抗稻瘟病水稻新品种提供理论指导。