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1.
作物分子设计育种   总被引:66,自引:2,他引:64       下载免费PDF全文
万建民 《作物学报》2006,32(3):455-462
优质、多抗、抗逆和高产作物新品种的选育和推广是实现我国粮食安全的重要途径。目前大多数育种工作仍然建立在表型选择和育种家的经验之上,育种效率低下;另一方面,生物信息数据库积累的数据量极其庞大,由于缺乏必要的数据整合技术,可资育种工作者利用的信息却非常有限。作物分子设计育种将在多层次水平上研究植物体所有成分的网络互作行为和在生长发育过程中对环境反应的动力学行为;继而使用各种“组学”数据,在计算机平台上对植物体的生长、发育和对外界反应行为进行预测;然后根据具体育种目标,构建品种设计的蓝图;最终结合育种实践培育出符合设计要求的农作物新品种。设计育种的核心是建立以分子设计为目标的育种理论和技术体系,通过各种技术的集成与整合,对生物体从基因(分子)到整体(系统)不同层次进行设计和操作,在实验室对育种程序中的各种因素进行模拟、筛选和优化,提出最佳的亲本选配和后代选择策略,实现从传统的“经验育种”到定向、高效的“精确育种”的转化,以大幅度提高育种效率。  相似文献
2.
群体密度对玉米茎秆抗倒力学和农艺性状的影响   总被引:50,自引:0,他引:50       下载免费PDF全文
勾玲  黄建军  张宾  李涛  孙锐  赵明 《作物学报》2007,33(10):1688-1695
适当增加种植密度是提高玉米产量的重要途径之一,而倒伏是玉米增加群体密度的主要限制因素。2005—2006年以茎秆抗倒伏性不同的3个品种(稀植大穗型品种京科519、耐密抗倒型品种登海3719和当地主栽品种农大108)为材料,设3.0、5.25、7.5、9.25、12.0万株 hm-2 5个密度处理,研究了种植密度对茎秆的抗倒力学和农艺性状的影响。结果表明,随着群体密度的增加,茎秆的压碎强度(SCS)和外皮穿刺强度(RPS)以及节间直径、干重(DW)、干物质百分比、单位茎长干物质重(RDWL)显著降低,而节间长度有所增加,以上这些变化在供试品种间存在着明显的差异;茎秆抗倒力学性状随群体密度呈指数曲线(y = aebx)变化。茎秆抗倒力学性状与农艺性状密切相关。节间伸长慢且节间变细可能是耐密品种在高密度群体下的适应性表现,而节间干物质积累、尤其高位节间的干物质积累较高的品种抗倒伏能力强。在玉米抽雄前1周茎秆第4节间以上干物质百分比大于7.5%,单位茎长干物质重(RDWL)高于0.2 g cm-1时较为抗倒。逐步回归分析表明,单位茎长干物质对茎秆压碎强度(SCS)和外皮穿刺强度(RPS)的正向影响最大,可以作为玉米抗倒伏品种选择的重要农艺指标。  相似文献
3.
不同种植密度下的夏玉米冠层结构及光合特性   总被引:48,自引:2,他引:46       下载免费PDF全文
研究了种植密度对夏播玉米(CF008、郑单958和金海5号)冠层结构及光合特性的影响,目的是通过密度调控,构建高效冠层,发挥品种潜力,同时确立不同夏玉米品种高产高效冠层的定量化技术指标。结果表明,3个夏玉米品种均在中或低密度下(CF008为9.75和11.25万株 hm-2,郑单958为8.25和9.75万株 hm-2,金海5号为6.75和8.25万株 hm-2)构建的冠层较合理,冠层光合性能较高。冠层内透光率、叶夹角、茎粗、叶绿素相对含量(SPAD值)和净光合速率(Pn)均随着密度的增加而降低,说明高密度易造成群体内光分布不合理,导致光合性能的降低。灌浆中期前群体光合势(LAD)和叶面积指数(LAI)均表现为中或高密度条件下较高,而后为中或低密度下较高,并且吐丝后LAD所占比率为中或低密度处理显著高于高密度处理,说明高密度条件下冠层结构不合理,造成生育后期叶片提早衰老。在中或低密度下,群体穗位层透光率较大,吐丝期和灌浆中期分别为13.4%~19.45%和16.19%~21.48%;叶面积发展动态较为合理,吐丝期LAI达5.59~6.75,成熟期仍然保持在2.24~3.68,尤其中上层叶片LAI高值持续期较长;吐丝期中上层叶片Pn达到33.6~43.8 μmol CO2 m-2 s-1;吐丝后的群体LAD较高,特别是中密度下LAD达172.01~235.91 m2 d m-2,后期光合面积持续时间较长,更有利于玉米产量的提高。  相似文献
4.
施氮量对不同强筋小麦产量和加工品质的影响   总被引:44,自引:0,他引:44       下载免费PDF全文
在中国农业科学院作物科学研究所试验基地,以强筋小麦品种为试验材料,采用二因素裂区设计,研究了肥料运筹对产量和品质的影响,以及品种间的差异。结果表明,在0~300 kg/hm2施氮范围内,随施氮量增加产量逐渐提高,处理间差异显著,但每公顷施用300 kg氮素仅比施225 kg的处理增产3.1%,因此,中产条件下施用氮素以225 kg/hm2左右较为适宜。施氮处理对清蛋白和球蛋白(可溶性蛋白)影响小,对醇溶蛋白和谷蛋白(贮藏蛋白)影响大。施氮可显著提高贮藏蛋白和总蛋白含量,进而改善加工品质。在一定范围内,小麦的主要加工品质性状随施氮量的增加而改善,与对照相比,湿面筋、沉降值、稳定时间、拉伸面积和延伸性等重要烘焙品质指标均有改善。但品种之间有一定差异,有些品种的某些指标差别较大,但其面包体积和评分接近。  相似文献
5.
论作物高产挖潜的补偿机制   总被引:38,自引:1,他引:37       下载免费PDF全文
赵明  李建国  张宾  董志强  王美云 《作物学报》2006,32(10):1566-1572
挖掘作物产量潜力,探索作物高产新途径,实现产量新突破一直是作物科学的艰巨任务。本文在分析作物逆境反应的补偿基本规律和机制基础上,提出了作物广义补偿的概念,即作物系统的构成因子间发生不平衡变化,并通过系统调节使得不同程度变化因子之间产生补偿效应统称为作物补偿。按其变化因子间的变化程度不同,可分为得失补偿和差异补偿。得失补偿是指作物系统在一定层次上,有些因子损失原有的性能为代价以换取另外因子的改善和提高,这通常出现在逆境条件中,是作物最普遍最基本的一种补偿。差异补偿是指作物系统在一定层次构成因子共同增效中,增量多的因子与增量少的因子间通过相互作用而获得补偿的特殊现象。作物补偿在补偿效果上可分为超量补偿、等量补偿和部分补偿;在补偿的层次和范围上也表现出多元化的特征,即在作物与环境、作物内部各因子间以及从群落到分子水平各层次均可存在补偿机制。基于作物于广义补偿和产量分析的“三合结构”基本框架,指出作物高产突破是基于得失补偿基础上重点突破差异补偿,所采取的技术途径是结构性挖潜和功能性挖潜,两条途径在作物超高产实践中一直发挥着重要作用。进一步深入研究作物补偿机制及其挖潜途径将更加有力地推动高产突破的进程。  相似文献
6.
密植对不同玉米品种产量性能的影响及其耐密性分析   总被引:30,自引:2,他引:28       下载免费PDF全文
陈传永  侯玉虹  孙锐  朱平  董志强  赵明 《作物学报》2010,36(7):1153-1160
提高种植密度是玉米高产的重要措施之一,并且群体密度对冠层光合特性与产量有重要影响,为阐明不同基因型玉米品种的耐密性,本研究以先玉335、郑单958、吉单209为供试品种,设置60 000株 hm-2、75 000株 hm-2、90 000株 hm-2、105 000株 hm-2 4种密度处理,测定并计算6个生育期的叶面积指数(LAI)、光合势(LAD)、净同化率(NAR)以及产量性能参数平均叶面积指数(MLAI)、平均净同化率(MNAR)、收获指数(HI)、单位面积穗数(EN)、单穗粒数(GN)、千粒重(GW),并结合产量性能参数的变化对各品种进行耐密性分析。结果表明,不同品种产量性能参数对密度胁迫的反应相同,MLAI、EN与密度呈显著正相关,MNAR、HI、GN、GW与密度呈显著负相关;各品种产量对密度的响应呈一元二次方程关系,并具有良好的相关性;在试验密度范围内,品种耐密性表现以先玉335最好、郑单958次之,吉单209较差,其中,先玉335的适宜密度范围为90 000~105 000株 hm-2,郑单958与吉单209的适宜密度范围为75 000~90 000株 hm-2。  相似文献
7.
玉米秸秆还田与不同耕作方式下影响小麦出苗的因素   总被引:29,自引:2,他引:27       下载免费PDF全文
在华北平原小麦-玉米一年两熟条件下,玉米秸秆还田后小麦出苗率下降的原因可归纳为播种过浅、播种过深、秸秆或根茬物理阻碍、种子霉烂及土壤水分不足或干湿不均等5方面。影响出苗的关键因素在传统翻耕方式下(对照)依次是土壤水分不足、播种过浅、根茬阻碍;在秸秆粉碎还田后翻耕播种方式下为土壤水分不足、秸秆阻碍、播种过浅;在秸秆粉碎还田旋耕播种方式下为秸秆阻碍、土壤水分不足、播种过浅;在秸秆粉碎还田直播方式下为秸秆阻碍、播种过深、种子霉烂、播种过浅、土壤水分不足;在秸秆立秆直播方式下为秸秆阻碍、种子霉烂、播种过浅、土壤水分不足、播种过深。在后两2种种植方式下秸秆还田量与小麦出苗率可分别用y =402.67x-0.7192和 y =509.4x-1.0597表示。  相似文献
8.
用机器视觉技术获取棉花叶片叶绿素浓度   总被引:24,自引:3,他引:21       下载免费PDF全文
运用机器视觉技术获取棉花叶片颜色特征,建立棉花叶片叶绿素测定模型。研究表明,(1)RGB颜色系统的B/R、色度坐标b、b/r值及HIS彩色系统中的饱和度S值均与棉叶叶绿素含量显著或极显著相关,可用于测定叶片叶绿素浓度;(2)棉花叶片正、背面RGB、HIS颜色系统的颜色特征值与叶绿素浓度的相关性高度一致,且叶片背面的颜色特征值与叶绿素浓度之间的相关性更高;(3)基于机器视觉技术建立和筛选出了6组棉叶叶绿素含量预测模型,预测误差在7.8%~13.65%之间。为棉花生长的快速监测提供了依据。  相似文献
9.
普通小麦籽粒黄色素含量的QTL分析   总被引:24,自引:0,他引:24       下载免费PDF全文
小麦面粉黄色度b*值是反映面粉颜色的重要指标,主要与籽粒黄色素含量有关。利用122对SSR引物、4对贮藏蛋白STS引物和10对AFLP引物组合,分析了中优9507´CA9632的71个DH系,构建了由173个位点组成的遗传连锁图,在小麦21个连锁群上覆盖2 881 cM。将该群体种植2年共计5个地点,测定籽粒黄色素和面粉黄色度b*值含量。采用复合区间作图法(CIM)进行了籽粒黄色素含量和面粉黄色度QTL分析。结果表明,面粉黄色度b*值的QTL位于染色体1DS、2DL、3A、4D、5D、6AL、6D和7AL上,其中7AL的QTL效应最大,贡献率为12.9%~37.6%;籽粒黄色素含量的QTL位于染色体2DL、3DL、4A、5A和7AL,其中7AL的QTL效应最大,贡献率为12.1%~33.9%。面粉黄色度b*值与籽粒黄色素含量共同的QTL位于7AL,与Xgwm264b紧密连锁,遗传距离分别为0~3.9 cM和0~0.9 cM。  相似文献
10.
应用近红外光谱技术分析稻米蛋白质含量   总被引:22,自引:0,他引:22       下载免费PDF全文
以稻谷、米粒、米粉3种形态的样品,应用近红外光谱技术(NIRS)和偏最小二阶乘法(PLS),建立了6个稻米蛋白质含量近红外光谱数学模型,并对模型预测结果的准确性进行了评价。结果表明,糙米蛋白质含量的稻谷、糙米粒和糙米粉近红外光谱预测模型校正决定系数(RC2)分别为0.893、0.971和0.987,校正标准差(RMSEC)分别为0.507、0.259和0.183;精米蛋白质含量的稻谷、精米粒和精米粉近红外光谱预测模型RC2分别为0.897、0.984和0.986,RMSEC分别为0.497、0.186和0.190。模型内部交叉验证分析表明,预测糙米蛋白含量的稻谷、糙米粒和糙米粉模型内部交叉验证决定系数(RCV2)分别为0.865、0.962和0.984,内部验证标准差(RMSECV)分别为0.557、0.290和0.205;预测精米蛋白含量的稻谷、精米粒和精米粉的模型RCV2分别为0.845、0.951和0.979,RMSECV分别为0.594、0.316和0.233。模型外部验证分析表明,预测糙米蛋白含量的稻谷、糙米粒和糙米粉近红外光谱模型外部验证决定系数(RV2)分别为0.683、0.801和0.939,外部验证标准差(RMSEV)为0.962、0.799和0.434;预测精米蛋白含量的稻谷、精米粒和精米粉近红外光谱的模型RV2分别为0.673、0.921和0.959,RMSEV为0.976、0.513和0.344。用米粉建立的近红外光谱预模型准确性最高,米粒次之,基于稻谷的预测模型准确性相对较低;内部交叉验证和外部验证表明,近红外光谱分析技术与化学分析方法一致性较好,且能保证样品的完整性,在水稻优质育种和稻米品质分析中具有广泛的应用价值。  相似文献
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