水稻茎秆性状与抗倒伏的相关性研究

[目的]解决水稻高产与抗倒的矛盾,为水稻抗倒伏高产品种的选育提供参考。[方法]选用10个在生产上广泛应用的水稻品种进行品种比较研究,探讨水稻的茎秆结构与抗倒伏性状间的相关性,以及抗倒伏性状的品种间差异。[结果]水稻的抗倒伏指数与倒4、5节长,节间至穗顶的长,倒3、4、5节直径,倒3、4、5节厚,倒5节至穗顶重,倒4、5节重,抗折力和各节干重等都有相关性。[结论]增加水稻的抗倒伏能力关键在于增加抗折力,可适当减小节长,减小抗倒伏指数需要从节长至穗顶的长、增加节壁厚等方面考虑,从而达到高产抗倒伏的要求。     

水稻茎秆抗倒伏性状与叶色的关系分析

依托不同的氮肥处理,以粳稻武运粳23号、W3668和籼稻Y两优2号、Ⅱ优084为材料,研究了不同生育期水稻主茎顶部叶片叶色及叶片含氮量与倒伏指数及茎秆形态指标的关系。结果表明,抽穗期籼、粳稻主茎顶部叶片叶色差(RSPAD)与倒伏指数的关系最为密切。相关分析进一步显示,抽穗期主茎顶部叶片叶绿素含量(SPAD)及稻株含氮量与倒伏指数显著正相关。RSPAD与基节折断弯矩及茎鞘充实度显著或极显著负相关,稻株含氮量反之,且茎秆基节折断弯矩、茎鞘充实度与倒伏指数极显著负相关。不同氮肥水平下,基节折断弯矩、抗折力是影响倒伏指数的主要因子,抽穗期主茎顶部叶色可作为诊断水稻抗倒伏能力大小的指标。     

杂交水稻新品种的抗倒性及其与茎秆性状关系分析

选用福建省农科院水稻研究所新育成的恢复系HK02作父本,与近年国内新育成的三系、两系不育系作母本,杂交配组成金生S/HK02等11个品种为试验材料,以生产上大面积推广应用的品种Ⅱ优明86、宜优673为对照,采用濑古氏提出的测定"倒伏指数"大小确定植株抗倒性状的方法,分析了供试材料茎秆性状与抗倒性关系,以期通过试验为这些新品种的推广提供一些参考。结果表明,倒伏指数与株高呈极显著正相关,与抗折力呈极显著负相关,与节间壁的厚度呈显著负相关;在11个试验材料中,湖南44 A/HK02在所有供试品种中最抗倒,川香29A/HK02等品种比较抗倒,新安S/HK02品种的抗倒性最差。     

水稻茎秆性状的研究进展

茎秆性状是影响水稻产量的一个重要因子,特别是对于水稻抗倒伏能力品种的筛选,具有重要研究意义。本文就水稻茎秆性状的各个方面进行了综述,并对其在抗倒伏能力中的作用进行了探讨,为水稻高产抗倒育种提供一定的思路。     

水稻抗倒伏性状的分子机理研究进展

倒伏是水稻高产稳产的一个重要限制因素。水稻倒伏主要受植株形态、茎秆结构与细胞壁成分的影响。近年来,随着水稻基因组学和分子生物学的发展,水稻抗倒伏性状的研究已逐渐从植株表型分析发展到分子水平调控机理解析。本文综述了水稻株型、茎秆特性与细胞壁化学组成对水稻抗倒伏性状影响的分子机理。这些研究为水稻抗倒伏分子育种奠定了重要的理论基础。     

超高产杂交稻茎秆特征与抗倒性关系研究

选取4个超高产杂交稻组合,对其茎秆特征与抗倒性的关系进行了研究。结果表明:蜡熟期(成熟前15~20 d)为倒伏发生的敏感始期;株高、短轴直径、倒2节间长度和倒4节间长度与茎秆承载能力的偏相关系数达到显著或极显著水平;株高的增加虽然能增强茎秆的承载能力,但挫折重并没有增加;短轴直径对增强茎秆的承载能力较长轴直径更重要;缩短基部节间长度(特别是缩短倒2节间和倒4节间的长度)增加顶部节间长度能增强茎秆承载能力。在超高产水稻抗倒伏育种中,宜选择和培育中秆、圆秆、基部节间短、倒1节间长的亲本和组合。     

水稻茎秆抗倒性构成因素的研究

选用生产上广泛应用抗倒性强的水稻品种辽粳454-17和抗倒性较差的水稻品种沈农15做亲本,采用亲子回归设计和回交设计,人工组配成一套包括亲本P1、P2、F2、F3、B1、B2世代的材料,对水稻茎秆抗倒性构成有关的因素进行了研究。相关和通径分析结果表明:对水稻高倒伏指数(易倒伏性)贡献大的因素有株高、倒3叶长、重心高度等;对低倒伏指数(抗倒伏性)贡献大的因素有基节折断弯矩、秆型指数、基节干重比等。茎基弯折力和断面模数对折断弯矩有正向极显著作用。全株加在基部节间弯矩、断面模数和叶干重对折断弯矩有正向极显著作用。基节折断弯矩是代表茎秆强度的指标,通过非株高因素提高茎秆抗倒伏性的关键是增强茎秆强度。     

硅钾配施对水稻茎秆性状和抗倒伏能力的影响

以宜香优5979和旌优127为材料,研究了不同品种和硅钾配施处理对茎鞘物质积累转运、茎秆理化性状及抗倒伏能力的影响,探讨了茎鞘物质积累转运、茎秆理化性状与倒伏指数之间的关系。结果表明,齐穗期和成熟期茎鞘干物质量、成熟期生物量及茎秆理化性状与水稻抗倒伏能力关系密切。水稻品种间的抗倒伏能力差异显著,宜香优5979的抗倒伏能力显著强于旌优127。钾肥对水稻植株抗倒伏能力的影响大于硅肥,硅肥过多不利于水稻对硅的吸收及抗倒伏能力的提高。不同硅钾处理下,未施钾处理抗倒伏能力最差,少施钾肥处理倒伏风险较大;而硅肥50 kg/hm~2+钾肥150 kg/hm~2和硅肥100 kg/hm~2+钾肥100 kg/hm~22个处理,齐穗期和成熟期茎鞘干物质量较高,基部节间长度较短,茎粗、茎壁厚和节间干重较大,基部节间的物理强度较大,茎秆中Si O2和全钾含量较高,植株抗倒伏能力较强。     

玉米茎秆与根系抗倒的特性研究

以45份杂交种、69份自交系为材料,研究玉米茎基部抗推力(PRBS)、穗下节间抗折力(BRFI)和拔根力(VRPR)3个抗倒性状的差异。结果表明,自交系3个性状之间呈显著正相关,杂交种PRBS与BRFI呈显著正相关;在自交系和杂交种中,茎秆直径与PRBS、BRFI都呈极显著正相关,茎秆抗折强度与BRFI呈显著正相关,杂交种茎秆弹性模量也与PRBS呈显著正相关;自交系PRBS、BRFI、VRPR在抽雄和灌浆两个时期都表现显著正相关;在不同的自交系中,兰卡斯特群自交系3个抗倒性状表现较差,变异度也较小,其他类型种质中,材料间存在较高多样性,现有的主要种质都存在目标性状比较优异的种质;杂交种PRBS、BRFI与亲本相应性状均值呈显著正相关。     

超级杂交稻茎秆形态结构及其与抗倒性的关系研究

以6个超级杂交稻组合为材料,研究了其茎秆形态和解剖结构及其与抗倒性的关系。结果表明:抗倒伏能力较强的杂交稻品种具有基部伸长节间较短、茎秆基部较粗的形态特征;超级杂交稻倒伏指数与茎秆基部第1,2,3伸长节间长度呈极显著正相关,与茎秆基部壁厚以及基部第2伸长节间小维管束数目和面积、大维管束面积和维管束总面积均呈显著负相关,而与株高和茎秆基部长、短轴直径相关不显著。说明缩短基部节间长度、增加茎秆基部壁厚和基部伸长节间维管束面积和数目,能增强超级杂交稻茎秆抗倒伏能力。     

水稻抗倒力及相关抗倒伏性状的QTL分析

以典型的籼粳交（窄叶青8号/京系17）的F1花培加倍单倍体为材料,考查了抗倒力、株围、株高、有效穗数、重心高和地上部生物量等抗倒伏相关性状。利用该群体的分子连锁图谱进行QTL区间作图分析,除地上部生物量外,其他5个性状均检测到了相关的QTL,其中与抗倒力、株围、有效穗数相关的QTL各1个,分别位于第8、8和12染色体上,贡献率分别为18.4%、12.6%和10.6%。与株高相关的QTL 2个,位于第4和第8染色体上,贡献率分别为12.7%和12.5%。与重心高相关的QTL 3个,位于第4、8和10染色体上,贡献率分别为12.5%、14.6%和10.0%。相关分析表明,抗倒力与株围、株高、重心高和地上部生物量均呈极显著正相关。     

二棱大麦茎秆性状与抗倒性关系的研究

为了给抗倒伏超高产大麦新品种选育提供科学依据，选用本所近年育成的12个高产二棱皮大麦品种(系)为材料，在生产和高产条件下研究了茎秆性状与抗倒性的关系。结果表明，12个品种的倒2、倒3和倒4节间平均倒伏指数分别为109．0、133．5和163．1；茎秆的抗折力与茎秆贮藏的干物质量呈显著正相关，与节间长呈显著负相关；从齐稳期至成熟期、乳熟期倒伏危险性最大；倒伏指数与节间长、秆长及株高呈显著正相关，与节间粗度、壁厚关系不密切。说明培育粗秆有利于孕育大穗，但要增强抗倒能力关键在于适当控制株高，增加秆的干物质积累量，促进茎秆和机械组织的发育和充实，增强茎秆弹性。     

植物生长调节剂对再生稻头季抗倒伏能力和两季产量的影响

【目的】为了探明植物生长调节剂对再生稻头季抗倒伏能力及两季产量的影响,【方法】以佳辐占、天优华占和甬优2640为试验材料,于拔节初期叶面喷施多效唑、乙烯利和抗倒酯,研究不同植物生长调节剂对水稻头季茎秆特性、力学指标及两季产量形成的影响。【结果】甬优2640基部节间抗折力和植株抗推力最大,抗倒伏能力强;佳辐占基部节间最长,株高最高,倒伏指数高,抗倒伏能力最差;天优华占基部倒伏指数小,抗倒伏能力介于前二者中间。与喷施清水对照相比,多效唑处理植株节间长、株高、茎壁厚与对照差异较小,增加了倒3节间(N₃)茎粗和倒4节间(N₄)和N₃的抗折力,降低了N₄和N₃的倒伏指数;乙烯利处理则显著增加了N₄长度,N₃茎粗和株高,对茎壁厚没有明显影响, 增强了N₃抗折力,降低了N₃倒伏指数;抗倒酯处理缩短了N₄、倒2节间(N₂)长,降低株高,增加N₃茎粗和N₃、N₂的茎壁厚度,增强了N₄、N₃的抗折力,降低了各节间的倒伏指数。3种植物生长调节剂处理均降低了头季产量,多效唑和抗倒酯处理增加了再生季产量,乙烯利降低了再生季产量。分析产量构成因素,植物生长调节剂处理主要影响了总穗粒数,头季总穗粒数减少,再生季总穗粒数增加。天优华占和甬优2640两季总产量均较对照降低,佳辐占总产量多效唑和抗倒酯处理较对照增加,乙烯利处理较对照降低。【结论】抗倒酯处理增强了再生稻头季茎秆的抗倒伏能力,而对两季总产量无显著影响,对再生稻头季抗倒伏栽培具有现实意义。     

水稻抗倒伏育种研究进展

水稻倒伏是一个长期威胁着包括中国在内的世界上许多国家粮食安全的重要问题。本文概述了水稻倒伏的危害性及倒伏的类型和发生机理,并对国内水稻倒伏育种的理论研究和实践进行了详细回顾与总结,从几个方面重点阐述了中国水稻倒伏育种研究的理论方法与实践应用。结合水稻倒伏育种目前存在的局限,探讨了未来发展的策略,提出了今后在水稻抗倒伏育种领域的发展趋势。     

Lodging Resistance Related to Root Traits for Mechanized Wet-Seeding of Two Super Rice Cultivars

Mechanical hill wet-seeded rice machine is beneficial for establishing and growing uniform rows of seedlings.However,there is limited knowledge regarding the effects of the establishment of furrows on growth,lodging and yield,and their relationships with root traits.In this study,field experiments were conducted during 2012 and 2013 using two super rice varieties(hybrid rice Peizataifeng and inbred rice Yuxiangyouzhan)under three furrow establishment treatments(T1,both water and seed furrows were established by the machine;T2,only seed furrows were established by the machine;and T3,neither water nor seed furrows were established by the machine).Lodging index,lodging-related traits,grain yield,above-ground dry weight and root traits were measured.The results showed that the lodging index was significantly affected by the treatments with furrows(T1 and T2).The strongest lodging resistance was detected in the mechanical hill wet-seeded rice with furrow treatment(T1)in both 2012 and 2013.Lodging resistance was strongly related to the breaking resistance.No significant difference was found in grain yield or dry weight of the mechanical hill wet-seeded rice.Therefore,the mechanical hill wet-seeded rice with furrow treatment increased rice lodging resistance,which was related to root traits.     

遮阴对重穗型杂交水稻茎秆形态特征和抗倒伏性的影响

以穗数型杂交水稻C两优华占和重穗型杂交水稻渝香203为材料,于拔节期至抽穗期设置遮阴处理,比较两种类型杂交水稻产量及产量构成要素、茎秆力学、节间长度及基部节间茎鞘充实等方面的差异,并分析其与植株抗倒伏性的关系。结果表明,较正常光照处理(CK),遮阴处理(S)显著降低渝香203产量,主要原因是其有效穗数、穗粒数和千粒重降低,C两优华占具有相同的趋势。与CK相比,遮阴显著降低了杂交水稻弯曲力矩,倒伏指数不降反升,主要原因是折断弯矩大幅降低。遮阴处理下,渝香203弯曲应力和断面模数分别降低5.1%,25.5%,C两优华占分别降低19.3%,12.6%。进一步分析发现,遮阴处理下,渝香203茎粗和壁厚分别降低9.1%、11.9%,与断面模数变化相吻合;C两优华占茎鞘充实度分别减少25.6%、14.4%,这与弯曲应力变化相吻合。表明遮阴处理减少了重穗型水稻基部节间折断弯矩,进而增加了植株倒伏风险,同时降低了产量水平。增加基部节间茎粗、壁厚,提高茎秆断面模数,是遮阴下增强水稻茎秆强度和抗倒伏性的有效途径。