直立穗型水稻研究进展

对不同穗型水稻穗功能、穗部性状和穗型遗传及直立穗型水稻群体生理生态等特性进行了综述。结果表明，不同穗型水稻穗的光合能力均较弱，可视为非同化器官，但当穗部光照条件变劣时，籽粒成熟率和千粒重明显下降，直立穗型品种下降幅度更大；不同穗型水稻1、2次枝梗及其着生籽粒在穗轴上的分布规律相似，直立穗型水稻结实率偏低主要是因为中下部2次枝梗籽粒结实宰相对更低造成的，选择1次枝梗籽粒比率较高、2次枝梗籽粒主要分布在穗轴上部的直立穗型水稻品种有利于提高其结实性；目前发现的水稻穗型基因都是主效核基因，且有显性和隐性之分，直立穗型基因具有一定的多效性，往往导致性状变异的相互关联；直立穗型水稻群体光照及温度、湿度、CO2浓度等生态条件较为优越，故生育后期叶面积指数(LAI)衰减较馒，群体光合速率(CAP)高值持续期长。因此，直立穗型水稻群体物质生产能力较强，生物产量较高，这是其最终经济产量较高的物质基础。     

水稻直立穗性状的遗传与其它性状的关系

直立穗型辽粳５号与弯曲穗型丰锦和沈农１２９号杂交，Ｆ１表现直立穗型，Ｆ２直立穗型与弯曲穗型表现３：１分离，正反交Ｆ１表现和Ｆ２分离均无显著差异；直立穗型穗和上部节间较短，因此株高明显低于弯曲穗型；直立穗型１，２次枝梗和１，２次枝梗籽粒的比例和分布都与弯曲穗型相似，但２次枝梗籽粒尤其是下部２次枝梗籽粒空秕率高，粒重亦明显低于１次枝梗籽粒；选育１次枝梗籽粒比率高，２次枝梗籽粒主要分布于穗轴上部的直立穗型品种，将有助于改善结实性和品质．     

水稻籼爪交重组自交系穗部性状变异分析

为研究四川水稻高产理想株系穗部性状的遗传特性,并筛选出高产且综合农艺性状好的新材料,利用籼稻CG133R与爪哇稻22号构建的重组自交系(RIL)群体,对其单株有效穗、一次枝梗数、穗长、每穗着粒数和千粒重等9个性状的遗传变异进行考查和相关性分析;对其单株产量与各农艺性状进行逐步回归分析与通径分析;对单株产量位列前8名的优系分析其穗部性状表现,并根据单株产量高低分成2组深入进行性状间的相关分析。结果表明,RIL群体穗部性状上发生了极广泛的变异。逐步回归分析和通径分析发现,水稻单株产量的主要贡献因素为有效穗实粒数千粒重。经过对其优系分析,初步确立四川稻区高产理想株系穗部性状的指标为有效穗数7~9个、一次枝梗数18~20个、穗长27.0~30.0cm、着粒数320粒、实粒数290粒、着粒密度120粒/10cm、结实率81%~92%、千粒重20.0~27.0g。进一步对RIL群体中单株产量位列前4名的株系分析发现,其有效穗数和着粒数呈显著正相关(P0.001)。表明打破了有效穗数和着粒数间的不利连锁关系,出现了优良变异。这些优系可作为新种质进行深入分析和利用。     

水稻直立穗型基因多效性的研究

以直立穗型品种辽粳5号和弯曲穗型品种丰锦杂交后代来自同一F4单株的F5世代不同穗型植株为试材，对其茎叶性状和穗部性状进行测定，分析直立穗性状与其他性状的关系。结果表明：(1)直立穗型植株较矮，叶片短而宽，叶鞘长且上部节间短，而弯曲穗型则相反；(2)不同穗型植株2次枝梗、2次枝梗籽粒、2次枝梗空秕率在穗轴上的分布趋势很相近，但是直立穗型2次枝梗空秕率极显高于弯曲穗型，而1次枝梗空秕率在不同穗型间差异不明显，选育1次枝梗籽粒比率高，2次枝梗籽粒主要分布在上部的直立穗型品种，有利于改善结实性；(3)直立穗性状有可能是不完全显性。     

玉米几个穗部性状的遗传分析

通过对Ｇｒｉｆｆｉｎｇ４配制的１５个杂交种的研究。结果表明：百粒重，穗长，穗行数和行粒数与单株位粒重有较大的遗传相关系。各性状对单株粒重直接贡献的大小依次为果穗重，百粒重，穗行数，行粒数，穗长，穗粗和子料深度。配合力分析结果表明，百粒重，穗行数在遗传中加性效应所占比重较大，适于早代选择；而行粒数在遗传中非加性效应所占比重较大，适于早代选择；而行粒数在遗传中非加性效应所占比重较大，宜于早代测配，选育     

水稻株型研究中穗部性状的研究综述

本文在概述株型研究进展的基础上 ,综述了不同学者对水稻穗在群体中地位的有关研究 ,并进一步讨论了其与产量的关系     

籼粳亚种间杂交后代穗颈维管束数与穗部性状关系的研究

籼粳亚种间杂交后代穗颈大维管束数与穗颈小维管束数、１次枝梗数、１次枝梗粒数、２次枝梗数、２次枝梗粒数和穗粒数均呈显著或极显著的正相关；穗颈小维管束数与１次枝梗数、２次枝梗数、２次枝梗粒数和穗粒数亦呈显著或极显著的正相关；穗粒数主要由２次枝梗粒数决定，而２次枝梗粒数主要由２次枝梗数决定，穗颈大、小维管束数和１次枝梗数通过２次枝梗数影响穗粒数；穗颈维管束性状主要受遗传因素控制，环境条件的影响较小     

两种穗型水稻穗部性状及籽粒灌浆特性的研究

[目的]研究不同水稻穗部性状及其籽粒灌浆特性,为水稻高产栽培和高产育种提供必要的理论基础。[方法]选用直立穗型水稻品种辽粳326和弯曲穗品种奥羽316,在相同栽培条件下,研究2品种主穗穗部性状及其籽粒的灌浆特性。[结果]结果表明:2品种主穗上1次枝梗粒数均多于2次枝梗粒数,辽粳326每穗颖花数的差异主要是由2次枝梗数和2次枝梗粒数决定,而奥羽316恰相反。辽粳326的实粒数与结实率均高于奥羽316。2品种各级籽粒灌浆趋势为上部1次枝梗(PBt)籽粒>中部1次枝梗(PBm)籽粒>上部2次枝梗(SBt)籽粒>下部1次枝梗(PBb)籽粒>中部2次枝梗(SBm)籽粒>下部2次枝梗(SBb)籽粒。辽粳326的单茎草重和粒草干重明显高于奥羽316。[结论]辽粳326的灌浆能力优于奥羽316。     

水稻不同穗型与产量关系的研究

本试验以吉林农业科技学院品种资源中33个品种或品系为试验材料,分析穗型与穗部性状以及产量的关系。结果表明:可以通过降低水稻的一次枝梗瘪粒数以及二次枝梗瘪粒数,提高结实率,从而增加穗重来达到增产的目的。实践当中也可以把穗角、穗型和穗重结合起来应用提高产量。     

协优57穗部性状及不同抽穗期分蘖成穗规律分析

（１）协优５７穗部性状分析结果表明：穗长与穗粒数呈极显著正相关。１次枝梗数与２次枝粳数、２次枝梗结实率与穗结实率呈显著正相关；２次枝梗着粒密度与１次枝梗着粒密度都很稳定，变幅分别是１．２０６～１．２６７粒／ｃｍ与０．５４３～０．７４３粒／ｃｍ。（２）不同时期分蘖穗粒结构：秧田分蘖穗及主茎穗的穗粒数多、结实率高，大田低位蘖次之；大田高位蘖最少。与汕优６３相比：协优５７秧田分蘖穗、主茎穗、大田低位蘖次之；大田低位蘖穗的穗粒数、结实率相关不大，而大田高位蘖穗的穗粒数、结实率较高。结论：协优５７的每穗粒数多、结实率高是其高产的主要原因。     

稻直立穗型性状分子标记开发及籼稻直立穗型育种探讨

直立穗型基因是水稻中与株型相关的有重要利用价值的基因。通过对直立穗型的性状遗传、籼稻直立穗型与弯穗型品系的性状比较、基因的分子标记开发和杂交后代的标记辅助选择进行分析研究,结果表明,直立穗无论在粳稻还是在籼稻遗传背景中均表现为单基因不完全显性遗传,显性度达到73．3％-93．7％。直立穗型基因与第9染色体上的SSR标记RM566、RM24423和RM7048紧密连锁,图距分别为5．8、0．43和0．85cM,用这3个标记对杂交后代辅助育种选择的准确率在66．7％-100％之间,其中RM24423辅助选择的准确率为100％。与弯穗型杂交后代育种品系比较,籼稻直立穗型品系株高和穗长略短、穗数略少,每穗粒数和着粒密度均增加且达显著水平,结实率、千粒重和产量均降低,但只有结实率达显著水平。因此,育种上可依据这些性状效应来探索直立穗型籼稻的株型设计和品种培育的新途径。     

直立穗型水稻的研究 Ⅳ.直立穗型水稻生育后期物质生产与转运

直立穗型品种的生物产量高于弯曲穗型品种 ,经济系数略低于弯穗品种 ;子粒产量在中肥条件下 ,直穗品种和弯穗品种相差不大 ,在高肥条件下更能发挥增产潜力。叶片的干物质输出率较高 ,说明叶片不仅是光合器官 ,也是贮藏器官 ;茎鞘物质输出主要是叶鞘中的物质输出 ,茎秆中的物质不仅未输出 ,而且有增加趋势。直立穗品种在生育前期积累的干物质向子粒的转运率低于弯曲穗型品种 ,抽穗后对产量的贡献率高于弯穗品种。     

大穗型水稻穗部性状的QTL定位

【目的】对大穗型水稻穗部性状的数量性状基因座(QTL)进行定位,为水稻超高产育种提供优质的种质材料。【方法】利用95个在双亲具有明显多态性的分子标记和213个由大穗型水稻材料lp1与9311构建的F2群体单株,采用完备区间加性模型作图法(ICIM-ADD)对穗长、每穗粒数和着粒密度3个穗部性状的QTL进行检测。【结果】共检测到5个穗部性状QTL,其中穗长QTL 1个,每穗粒数QTL 2个,着粒密度QTL 2个,分布于第3、4、6、10和11号染色体上。检测到的QTL LOD介于2.63~2.91,表型贡献率为7.42%~17.72%,贡献率大于10.00%的主效QTL有2个(qSSD-3-1和qPL-11-1),分别有2个和3个QTL的增效等位基因来源于大穗lp1和9311。【结论】定位得到的主效QTL qSDD-3-1和qPL-11-1可用于分子标记辅助选择育种,新的穗长QTL qPL-11-1可用于精细定位和克隆。     

直立穗型水稻品种主要性状与选育技术的讨论

根据20年来水稻育种理论与实践研究，认为水稻新品种选育过程中抓住生育前期早生快发、生育后期干物积累速度快且大、谷草比高于1.5:1、单茎重、茎基粗、单位工度茎秆重、穗部二次枝梗着粒率高、穗粒结构协调、抗当地主要病害、活秆成熟和耐寒性强等主要参数，即要在早期选育出具有高产性状的直立穗型水稻品种。     

Effects of erect panicle genotype and environment interactions on rice yield and yield components

The dense and erect panicle (EP) genotype conferred by DEP1 has been widely used in the breeding of high-yield Chinese japonica rice varieties.  However, the breeding value of the EP genotype has rarely been determined at the plant population level.  Therefore, the effects of the interaction of EP genotype and the environment at different locations and times on rice yield and its various components were investigated in this study.  Two sets of near-isogenic lines (NILs) of EP and non-EP (NEP) genotypes with Liaojing 5 (LG5) and Akitakomachi (AKI) backgrounds were grown in the field in 2016 and 2017 in Shenyang, China, and Kyoto, Japan.  In 2018, these sets were grown only in Kyoto, Japan.  The average yields of the EP and NEP genotypes were 6.67 and 6.13 t ha⁻¹ for the AKI background, and 6.66 and 6.58 t ha⁻¹ for the LG5 background, respectively.  The EP genotype positively affected panicle number (PN) and grain number per square meter (GNPM), mostly resulting in a positive effect on harvest index (HI).  In contrast, the EP genotype exerted a negative effect on thousand-grain weight (KGW).  The ratio of the performance of the EP genotype relative to the NEP genotype in terms of yield and total biomass correlated positively with mean daily solar radiation during a 40-day period around heading.  These results indicate that the effectiveness of the EP genotype depends on the availability of solar radiation, and the effect of this genotype is consistently positive for sink formation, conditional in terms of source capacity, and positive in a high-radiation environment.     

水稻直立穗型的遗传及其对籼稻农艺性状的影响

以直立穗型品系G 83和弯曲穗型温敏核雄性不育系培矮64S为材料进行杂交、测交,获得F1、TC1和F2群体,研究穗型的遗传规律及穗型与茎叶形态性状、穗部性状的关系。结果表明,水稻直立穗型遗传受一对核主效基因控制,直立穗型相对弯曲穗型为显性;直立穗型植株较矮,剑叶短而宽,穗、穗颈节间较短,而弯曲穗型则相反;不同穗型植株有效穗数差异不显著,直立穗型植株的每穗粒数极显著高于弯曲穗型植株,而千粒重、结实率、单株产量则极显著低于弯曲穗型植株。     

不同氮素水平对直立穗型水稻品种群体光合特性的影响

在田间条件下测定了两种氮素水平下直、弯穗型水稻品种的群体光合特性。结果表明：参试的两个水稻品种群体光合速率（CAP）的生育期变化为单峰曲线，在籽粒灌浆期，直立穗型品种CAP下降幅度慢于弯曲穗型品种；增施氮肥可提高CAP，并延长其高值持续期；直立穗型品种不同叶位单叶净光合速度（PN）最大值差异不明显，增施氮肥可延缓PN高值持续期，但对提高PN影响不大，于水稻开花期及乳熟期田间高氮区群体饲喂^14CO2，测定结果表明：直立穗型品种冠层中项部三片叶的光合速率最高，其光合量占单株总光合量的87.4%；弯曲穗品种测定结果与直立穗型品种相似。直立穗型品种抽穗后剑叶叶绿素含量、光合速率、比叶重、单株根伤流量和冠层生态条件大都优于弯曲穗型品种，这可能是直立患得患失同穗后CAP下降较缓慢的主要原因。     

不同除草剂对寒地水稻穗部性状及产量和品质的影响

【目的】探究不同种类、不同浓度除草剂对寒地水稻穗部性状、产量性状和稻米品质及稻田杂草防效的影响,为寒地水稻高产优质栽培及稻田除草剂筛选提供理论依据。【方法】开展寒地水稻品种龙粳31盆栽试验,设3种除草剂、9个处理［丁草胺EW 1500.0、2100.0和2700.0 mL/ha（EW1、EW2和EW3）;乙氧氟草醚EC 150.0、300.0和450.0 mL/ha（EC1、EC2和EC3）;双环磺草酮SC 1800.0、2400.0和3000.0 mL/ha（SC1、SC2和SC3）］,以常规处理为对照（CK）,测定分析各处理龙粳31成熟期的穗部性状、产量性状和稻米品质及对稻田杂草的防效。【结果】与CK相比,EW2和EW3处理有利于龙粳31一次和二次枝梗数积累,EC3处理有利于龙粳31一次枝梗稻谷结实率和千粒重增加;SC1和SC2处理龙粳31二次枝梗稻谷粒数、结实率和千粒重均较高。EC1处理龙粳31稻谷的产量最高（41.97 g/穴）,较CK显著增加23.04%（P< 0.05,下同）,但稻米品质较差;SC1处理龙粳31的稻谷产量较高,为41.61 g/穴,显著高于EW3处理和CK;SC3处理可显著降低龙粳31稻米的垩白度和垩白粒率;EW2、EW3和EC2处理龙粳31稻米的蛋白和直链淀粉含量均显著低于CK;SC1处理龙粳31稻米的糙米率、精米率和整精米率显著提高,且食味评分最佳;杂草防效以SC1、SC2和SC3处理较高。【结论】施用150.0 mL/ha 24%乙氧氟草醚EC对龙粳31水稻的增产效果最佳,但其稻米品质较差;施用1800.0 mL/ha 25%双环磺草酮SC的龙粳31水稻增产效果较好,且可改善其穗部性状和稻米品质,对杂草的防效较高,施药的综合效果最佳。     

水稻长穗大粒RIL群体产量、穗部和谷粒性状的遗传分析

为探讨水稻长穗大粒特异种质产量相关性状的遗传机制,以自育的一个水稻长穗、大粒品系FJCD与偏籼型三系恢复系密阳46通过杂交和单粒传法构建的含有130个品系的重组自交系群体(RILs)F9代为材料,采用植物数量性状的主基因+多基因混合遗传模型及其相应的统计方法,对水稻18个产量、穗部和谷粒性状进行遗传分析.结果表明,谷粒...     

不同穗重类型常规籼稻品种产量形成的差异研究

在群体水培条件下,以国内、外不同年代育成的常规籼稻代表品种(2001年88个、2002年122个)为材料,测定生育期、株高、干物重(包括根系)、产量及其构成因素、穗部性状、氮素、根系性状等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按单穗重从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 6类,研究各类品种产量形成的差异及其原因。结果表明:①大穗型水稻品种生育期较长,植株较高;②大穗型品种最高茎蘖数少,成穗率低,单位面积穗数少,每穗粒数多,千粒重大;③大穗型品种穗长较长,一、二次枝梗数多,着粒密度大。在适当增加穗长的基础上,增加二次枝梗数的比例,提高着粒密度是提高籼稻品种单穗重的主要途径;④单穗重与个体(单穗)产量呈极显著线性正相关,与群体产量呈极显著的抛物线型关系。选用穗粒数较多、千粒重较大且有足够穗数的偏大穗型品种较易获得高产与稳产的目标;⑤生育期较长、植株较高、穗重大是大穗型品种高产的基础,根系发达,氮素积累多,叶面积系数较大,光合能力强,是大穗型品种高产的主要原因。