玉米根系性状的遗传及相关分析

为了对玉米根系性状的育种提供理论依据和选择指标，本试验对玉米根系性状的遗传及相关进行了研究。结果表明，各根系性状在不同亲本间存在真实的遗传差异；不同亲本之间，根系性状的配合力存在显著差异，这为组配出根系发达的玉米杂交种提供了遗传基础。同时根系性状中气生根条数、根鲜重、根干重、根总长、根总条数等性状的遗传以加性效应为主，遗传力较高，能稳定遗传，其转育及早代选择有效。相关分析表明气生根条数与根鲜重、根干重、根总长、根总条数、土壤中根条数正相关显著或极显著，可作为玉米育种根系选择的指标。     

玉米自交系根系性状遗传初步分析

采用不完全双列杂交设计，研究了15个玉米自交根系性状的遗传参数及其与籽粒产量之间的相关关系。结果表明，根系性状在不同自交系问存在较大的遗传差异，不同自交系的根系性状配台力、粒重配合力存在较大差异。根系性状中的根鲜重、根干重、根总条数等性状的遗传以加性为主，遗传力高，能稳定遗传，其转育及早代选择有效；气生根条数以显性遗传为主。相关分析表明。气生根条数与根鲜重、根干重、粒重等正相关显著，粒重与气生根条数、根鲜重、根总条数等正相关显著，这说明，以气生根作为玉米根系育种的选择性状是合理的，同时，加强根系育种选择可以取得高产。这为组配出根系发达、高产的玉米杂交种提供了遣传基础。     

玉米根系性状的遗传及相关分析

对玉米根系性状的遗传及相关研究结果表明,各根系性状在不同亲本间存在真实的遗传差异;不同亲本之间,根系性状的配合力存在显著差异,这为组配出根系发达的玉米杂交种提供了遗传基础.同时根系性状中气生根条数、根鲜重、根干重、根总长、根总条数等性状的遗传以加性效应为主,遗传力较高,能稳定遗传,其转育及早代选择有效.相关分析表明,气生根条数与根鲜重、根干重、根总长、根总条数、土壤中根条数正相关显著或极显著,可作为玉米育种根系选择的指标.     

水稻根系性状的遗传研究

采用双回交试验设计系统研究了水稻６个根系性状的遗传。结果表明：各性状表现为数量遗传，只受细胞核基因控制。６个性状的加性效应及显性效应均达显以上统计水平，其中平均根长、根数、根基粗的加性率较高达４０％左右。上位性效应对各性状尤其是根重、根中粗具有不可忽视的影响，其中又以加性×加性、显性×显性的贡献较大，只有平均根长符合加性－显性模型。各性状的显性及上位性效应值基本上均为正值。因而既可以利用各根系性     

甘蔗实生苗根系性状的遗传分析

采用桶栽方式,研究甘蔗实生苗根系性状的遗传效应。结果表明:根长、根交叉数受母本、父本和组合的影响显著,根表面积受母本和父本的影响显著,根系干重受组合的影响显著;亲本及组合的选配方式对根系遗传力大小的贡献率表现为母本、组合、父本依次减小;9个根系性状中,根交叉数、根长、根表面积、根尖数、根干重、根体积的遗传力均大于60%;在所选用的亲本中,用新台糖22号、桂糖92–66作母本,用CP72–1210、川糖89–103作父本,其后代的根系性状表现较好;相关分析结果表明,根长、根表面积、根直径可作为甘蔗根系育种的选择指标。     

水稻根系研究进展

总结了近20年水稻根系研究中形态建成规律、活力功能机理、根系与产量形成关系、环境因子对根系影响及根系性状遗传特性等内容，并依据水稻根系研究现状、结合作自己研究经验，对水稻根系理想形研究、根系与群体光合生产力关系的研究和水稻根系性状遗传育种改良研究。     

旱稻渗入系拔节期根系性状QTL定位

研究稻作抗旱的根系特征及其遗传机理,在作物育种程序上改良作物根系性状,提高作物抗旱性,为水旱稻杂交选育抗旱高产品种提供理论依据。本研究利用187个SSR标记和1套具有180个家系的旱稻渗入系群体BC3F7构建遗传连锁图,采用单标记分析法,对拔节期根系的6个性状(最长根长、粗根数、总根数、平均最粗根粗、根干重、总干重)进行QTL定位。拔节期检测到QTL共56个,其中影响上述6个性状的QTL数目分别是9、10、3、12、9和13,其总贡献率分别为43%、44%、19%、70%、39%和68%。另外,在检测到的QTL中除与总根数有关的有2个来自毫格劳的等位基因降低性状值以外,其位点毫格劳的等位基因均增加性状值。92.8%的渗入位点对以沈农265为遗传背景的渗入系的根系6个性状有促进作用;定位到的影响不同根系性状的QTL多数成簇排列;在RM1261附近定位到影响3个性状的QTL,推测是一个与根系抗旱性状密切相关的基因区域。     

早稻渗入系抽穗期根系性状QTL定位

研究稻作抗旱的根系特征及其遗传机理，发掘旱稻有利基因，从水旱稻杂交中选育高产耐旱的稻作品种提供理论基础和研究材料。以强抗旱的旱稻毫格劳为供体亲本，超高产水稻品种沈农265为受体亲本，利用187个SSR标记构建了一套具有180个家系的旱稻渗入系群体，并采用单标记分析法，对抽穗期根系6个性状：最长根长、粗根数、总根数、平均最粗根粗、根干重、总干重进行QTL定位。抽穗期共检测到QTL38个，其中影响上述6个性状的QTL数目分别是6、6、4、6、4和12个，它们的总贡献率分别为29％、27％、21％、33％、23％和61％。此外，在粗根数和总根数中分别检测到3个和1个来自毫格劳的等位基因的加性效应为负，其余均为正。除平均根粗外，其他5个性状的加性效应都较大。89．5％的渗入位点对以沈农265为遗传背景的渗入系的6个性状根系有促进作用；定位到的影响不同根系性状的QTL多数成簇、集中分布；RM3853附近定位到影响4个性状的QTL，推测是一个在抽穗期与根系性状和抗旱密切相关的基因或基因簇。     

旱稻渗入系抽穗期根系性状定位

研究稻作抗旱的根系特征及其遗传机理,发掘旱稻有利基因,从水旱稻杂交中选育高产耐旱的稻作品种提供理论基础和研究材料.以强抗旱的旱稻毫格劳为供体亲本,超高产水稻品种沈农265为受体亲本,利用187个SSR标记构建了一套具有180个家系的旱稻渗入系群体,并采用单标记分析法,对抽穗期根系6个性状:最长根长、粗根数、总根数、平均最粗根粗、根干重、总干重进行OTL定位.抽穗期共检测到QTL38个,其中影响上述6个性状的QTL数目分别是6、6、4、6、4和12个,它们的总贡献率分别为29%、27%、21%、33%、23%和61%.此外,在粗根数和总根数中分别检测到3个和1个来自毫格劳的等位基因的加性效应为负,其余均为正.除平均根粗外,其他5个性状的加性效应都较大.89.5%的渗入位点对以沈农265为遗传背景的渗入系的6个性状根系有促进作用;定位到的影响不同根系性状的QTL多数成簇、集中分布;RM3853附近定位到影响4个性状的QTL,推测是一个在抽穗期与根系性状和抗旱密切相关的基因或基因簇.     

小麦幼苗根系性状的QTL分析

 以小麦DH群体（旱选10号×鲁麦14）为材料，在水分胁迫及非胁迫两种条件下考察水培幼苗的单株根数、最大根长、根鲜重、根干重、根茎鲜重比及根茎干重比等根系性状。应用基于混合线性模型的复合区间作图法分析幼苗根系性状的QTL，以及基因与环境的互作。共检测到11个加性效应QTL和15对上位性互作QTL，分布在除5A、4B、2D、6D和7D以外的所有染色体上。其中3个加性效应QTL和2对上位性效应QTL控制根数；3个加性效应QTL和3对上位性效应QTL控制最大根长；2个加性效应QTL和2对上位性效应QTL控制根鲜重；2个加性效应QTL和3对上位性效应QTL影响根干重；2对上位性效应QTL控制根茎鲜重比；1个加性效应QTL和3对上位性效应QTL与根茎干重比有关。同时还分别检测到1个加性效应QTL、3对上位性效应QTL与水分环境的互作效应。对应用分子标记辅助选择幼苗抗旱优良根系性状的可能性进行了讨论。     

水稻根系建成对高产形成的模拟模型与调控决策研究──Ⅰ 水稻根系形态建成参数与产量形成关系的初步研究

为建立水稻根系的模拟,对水稻根系形态建成参数与产量形成及地上部器官建成之间的关系进行了研究,结果表明齐穗期的上位根干重密度和上位根长密度与每蔸穗数、每蔸有效穗数及籽粒产量之间关系密切,根系参数与地上部叶干重、叶面积指数呈正相关,并建立了上位根重密度及根长密度与产量之间的回归方程。     

贵州不同穗型超高产杂交稻的根系特点

为了探讨贵州不同穗型超级杂交稻根系特点的差异,对不同穗型的超高产水稻的根系,采用根箱钉板法研究了全量根系在土壤中纵向、横向的分布特征和根系活力特征.结果表明,后期耐早衰的多穗型金优431表现根系生物量大,深根系比例高.根系横向分布随土壤深度增加,趋向离开植株中心分布.根系重量密度以表层最高,并随深度增加逐渐下降.多穗型金优431在表土层以下的根系重量密度比大穗型黔南优2058明显提高,齐穗期后根系活力下降比黔南优2058慢,表层浮根也比黔南优2058生长量多.     

干旱胁迫对水稻形态及光合特性的影响

[目的]研究干旱胁迫对水稻形态及光合特性的影响。[方法]以水稻品种IR64和Azucena为试验材料,用15%PEG6000模拟干旱,胁迫7 d后,测定水稻植株的形态和生理指标。[结果]干旱胁迫下,水稻幼苗根长增加,株高降低 根冠比增大 不定根生长受抑制,主根上侧根数增多 IR64具有更高的生物量积累,保持了相对较高的光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率。[结论]IR64比Azucena具有更好的抗旱性。     

水稻根系空间分布特性的三维建模及可视化研究

为明确水稻根系在土壤中的空间分布特性,应用"根箱法"进行试验,获取水稻根系坐标数据,分析根系生长随水稻生育进程的变化规律,采用植物模拟技术,建立了水稻根系三维形态模型,包括根节点初始位置的确定、根节点生长方向的确定、不定根位置的确定、不定根生长方向的确定等。根据水稻根系几何形态参数,采用Visual C++及Open GL标准图形库,对水稻根系的三维形态结构进行重构,使系统生成更加逼真的水稻根系图像。结果表明该模型对水稻根系形态结构动态生长具有较好的预测效果,同时也可为其他作物根系的可视化研究提供参考。     

磷营养对粳稻根部性状的影响

黑龙江省三江平原已垦和未垦低磷土壤面积在300万hm2左右,筛选耐低磷水稻品种是提高这类土壤的水稻生产潜力的重要途径。研究选用生产上已广泛应用的5个水稻品种,采用不同磷水平砂培法,分不同时期调查水稻根部性状。结果表明,在不同磷营养水平下品种间根部性状有显著差异。品种根部性状值相对较大的材料为耐低磷种质,对磷不敏感的材料为筛选耐低磷种质的首选种质。根部性状中,总根长、根数对磷的最敏感期为分蘖盛期,根重对磷的最敏感期为抽穗期,因此,调查根部性状的适宜时期为水稻分蘖盛期和抽穗期前后;在低磷水平下,根数、根重是筛选耐低磷品种的两个重要指标。水稻植株磷含量在同一磷水平内,不同品种虽有差异,其与生物产量无关。植株吸磷量随磷水平的提高而增加的途径之一是通过根表面积的增大而致。筛选耐低磷种质的适宜磷水平为3mg/kg。研究为筛选大量品种初步筛选出耐低磷种质提供依据和可行的方法。     

过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶对镉胁迫下水稻根系生长的影响

[目的]研究过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）与镉胁迫水稻根系生长发育的关系。[方法]以水稻中花11号为材料,研究Cd、Cd＋CAT抑制剂和Cd＋APX抑制剂处理条件下水稻幼苗的变化。[结果]在Cd胁迫下,抑制CAT活性,导致地上部分的生长受到显著抑制,引起不定根和侧根数量的减少,但显著促进了不定根和侧根的伸长生长;同时,初生根和不定根上第一侧根距根尖的距离也比对照的增加。抑制APX活性,水稻的生长变化与CAT抑制剂处理的类似。[结论]在正常和胁迫条件下CAT和APX对水稻的生长可能具有重要的调节作用。     

土壤-水稻体系总砷含量的测定及其相关性研究

对韶关地区土壤及其水稻不同部位的砷含量进行了采样测定,分析了水稻中重金属砷含量与土壤的关系。结果表明：水稻不同部位中砷的含量不尽相同,其根、茎、叶及米粒中的砷含量依次为：根〉茎〉叶〉大米,且与土壤中的砷含量呈正相关,说明水稻中金属砷含量与其生长环境密切相关,水稻对金属砷具有一定的富集性。     

The effects of water and nitrogen on the roots and yield of upland and paddy rice

It is of great significance to study the root characteristics of rice to improve water and nitrogen(N) use efficiency and reduce environmental pollution. This study investigated whether root traits and architecture of rice influence grain yield, as well as water and N utilization efficiency. An experiment was conducted using the upland rice cultivar Zhonghan 3(a japonica cultivar) and paddy rice cultivar Huaidao 5(also a japonica cultivar) using three N levels, namely, 2 g urea/pot(low amount, LN), 3 g urea/pot(normal amount, NN), and 4 g urea/pot(high amount, HN), and three soil water potentials(SWPs, namely, well-watered(0 kPa), mildly dried(–20 kPa) and severely dried(–40 kPa). The results showed that with decreasing SWP, the percentage of upland rice roots increased in the 0–5 cm tillage layer, and decreased in the 5–10 and 10–20 cm tillage layers, whereas paddy rice roots showed the opposite trend. With increasing amounts of N, the yield of upland and paddy rice increased, and the percentage of root volume ratios of the two rice cultivars in the 0–5 and 5–10 cm tillage layers increased, whereas that in the 10–20 cm tillage layer decreased. The roots of upland rice are mainly distributed in the 10–20 cm tillage layer, whereas most paddy rice roots are in the 0–5 cm tillage layer. These results indicate that the combination of-20 kPa SWP and NN in upland rice and 0 kPa SWP and LN in paddy rice promotes the growth of the root system during the middle and late stages, which in turn may decrease the requirements for water and N fertilizer and increase rice yield.     

水稻生物学特性对稻田甲烷排放的影响

为了阐明水稻品种与稻田甲烷排放的关系,为培育低甲烷水稻品种提供科学依据。本研究从水稻植株形态特征和生物学特性等方面,论述水稻植株与甲烷排放的关系。水稻根系主要通过根系分泌物和根系泌氧能力二个方面影响甲烷气体的生成和氧化;水稻分蘖特性主要影响甲烷气体的排放;水稻叶片则通过光合作用和蒸腾作用二个方面分别影响甲烷气体的产生和排放;水稻籽粒的灌浆特性主要通过与根系争夺碳水化合物而影响甲烷的产量。这些因素既相互独立又相互协调影响水稻稻田的甲烷排放。     

土壤—水稻体系总锰含量的测定及其相关性研究

本文对韶关地区土壤及其水稻不同部位的锰含量进行了采样测定,分析了水稻中重金属锰含量与其土壤的关系。结果表明,水稻不同部位中锰的含量不尽相同,其根、茎、叶及米粒中的锰含量依次为：叶〉根〉茎〉大米,且与土壤中的锰含量呈正相关,说明水稻中金属锰含量与其生长环境密切相关、水稻对金属锰具有一定的富集性。这为土壤的使用、修复处理及水稻生长机制的研究提供了借鉴。