水稻籽粒发育过程中总氮含量的遗传及其与品质的关系

对水稻籽粒发育过程中不同时期总氮含量遗传及其与稻米品质关系的研究结果表明，三倍体种子核基因、二倍体母体植株核基因的显性效应，共同控制着稻米灌浆始期、中期和后期的总氮含量，且以前者为主，随着发育进程的推进，作用程度加大。三倍体种子、细胞质和二倍体母体植株的遗传效应，均可明显影响稻米成熟期的总氮含量。控制稻米总氮含量表现的多种遗传效应基因在稻米各个发育时期均有新的表达。不同发育时期总氮含量与稻米品质性状之间存在一定的相关性，且受不同遗传体系基因效应的控制。     

硅对杂交水稻生理指标及产量的影响

采用水培方法研究了硅对杂交水稻的丙二醛含量、相对电导率、超氧化物岐化酶活性及产量构成等的影响，结果表明，适量施硅能降低杂交水稻体内丙二醛含量和相对电导率，提高超氧化物岐化酶的活性，能增强杂交水稻的抗逆性，从而增加其产量。     

杂交水稻籽粒灌浆特性研究

对1979年杂交水稻汕优3号、四优2号和1985年威优64分期播种的有关数据,采用相关,非线性回归和通径分析杂交水稻的籽粒灌浆特性及其与气候条件的关系。结果表明:1、杂交水稻的弱势粒率较常规稻高,群体籽粒具有明显的二次灌浆高峰。汕优3号的两次高峰分别于开花后第12天和30天。2、杂交水稻自开花至完熟可分为5个时期。其中汕优3号开花后0～5天灌浆缓慢,需要足光和高温。在19～30℃内,灌浆速度与温度成正相关。6～15天以日均温27.28℃、每天日照6.5小时、相对湿度75％为最适。16天至完熟期以日均温22.32℃、相对湿度70～80％为最适。开花后6～10天或16～20天最高温>35℃,对灌浆不利,秕谷率高,减产。3、环境不适或后期叶片早衰,杂交水稻只有一次灌浆高峰,且结实率和粒重均低,减产。故后期田间管理很重要。     

栽培密度对水稻产量及品质的影响

通过9种栽培密度处理穴11.2～28.1穴·m-2雪,研究了栽培密度对水稻产量、灌浆速率、品质的影响。结果表明:产量随栽培密度的增加而升高,但超过适宜密度后下降,适宜栽培密度为15.0～18.7穴·m-2。灌浆速率为上部优势粒>中部优势粒>上部弱势粒>下部优势粒>中部弱势粒>下部弱势粒。在适宜密度条件下蛋白质含量较高,垩白率和直链淀粉含量较低。产量提高可以使蛋白质含量增加,直链淀粉含量、垩白率、整精米率下降,外观品质、食用品质和营养品质提高。     

不同遗传背景下杂交水稻产量性状的遗传分析

以两套不完全双列杂交材料分析了不同遗传背景下杂交稻7个产量性状的遗传力、配合力方差所占总变异相对密度的差异,结果表明：①两套材料的7个产量性状一般配合力方差所占总变异相对密度均在65％以上,但第一套材料除单株粒质量外的其它6个性状的一般配合力方差所占总变异的相对密度比第二套平均高出14．01％．②两套材料的7个产量性状的广义遗传力没有显著差异,狭义遗传力因性状不同而存在差异．第一套材料的总粒数、有效穗、千粒质量、穗质量和结实率的狭义遗传力都比第二套高10％以上,而其它两个性状没有明显差异．研究表明不同遗传背景的材料,加性遗传和非加性遗传都随性状不同而有差异．因此,对于不同遗传背景的材料,亲本的选育及组合的评价都要以不同的性状区别对待．     

不同遗传背景下杂交水稻产量性状的遗传分析

以两套不完全双列杂交材料分析了不同遗传背景下杂交稻7个产量性状的遗传力、配合力方差所占总变异相对密度的差异,结果表明:①两套材料的7个产量性状一般配合力方差所占总变异相对密度均在65%以上,但第一套材料除单株粒质量外的其它6个性状的一般配合力方差所占总变异的相对密度比第二套平均高出14.01%.②两套材料的7个产量性状的广义遗传力没有显著差异,狭义遗传力因性状不同而存在差异.第一套材料的总粒数、有效稳、千粒质量、稳质量和结实率的狭义遗传力都比第二套高10%以上,而其它两个性状没有明显差异.研究表明不同遗传背景的材料,加性遗传和非加性遗传都随性状不同而有差异.因此,对于不同遗传背景的材料,亲本的选育及组合的评价都要以不同的性状区别对待.     

淹水处理对杂交水稻产量及生理生化特性的影响

采用不同淹水时间与淹水深度的处理,研究孕穗期杂交水稻的产量及生理生化变化,结果表明,经淹水处理后,杂交水稻叶片的光合速率和总糖量下降,丙二醛（ＭＤＡ）含量上升,产量降低。     

籼型三系杂交水稻单茎叶干物质重的发育遗传研究

采用数量性状的加性－显性发育遗传模型，分析了按NCⅡ交配设计的两套籼型三系交水稻茎叶干物质重的发育遗传规律，结果表明，在不同发育阶段单茎叶干物质重以显性效应为主，控制单茎叶干物质重的加性效应基因是间断表达的，显性效应基因的表达呈连续性，加性效应和显性效应基因在单茎叶干物质重发育的全过程中是有选择地表达的，随着发育进程的推进，单茎叶干物质重杂种优势趋于减弱，不同发育阶段单茎叶干物质重与最终生物产量之间在生育前期加性相关趋于减弱，而显性相关逐渐增强，生育中期加性相关趋于稳定，而显性相关逐渐减弱，生育后期加性和显性相关均保持稳定。     

SN5对杂交水稻生理特性和产量的影响

用１０ｍｇ·Ｌ＾－１的ＳＮ５溶液处理剂齐穗后的汕优６３,结果表明,ＳＮ５能提高水稻叶片中酶促自由基清除剂的活性,增加可溶性糖和可溶性蛋白质的含量,减少游离氨基酸丙二醛的积累,减缓叶绿素的降解,通过促进同化物向穗部的转运,明显提高结实率和产量。     

籼型两系杂交水稻品质和产量性状的配合力及遗传力分析

利用4个籼型光(温)敏水稻不育系和13个恢复系按4×13 NCⅡ交配设计配组,对F1产量性状和米质性状的配合力及遗传力进行分析。结果表明:所有性状一般配合力和特殊配合力方差均达显著或极显著水平,在精米长、精米宽、精米厚、垩白粒率、垩白度、糙米率、千粒重等性状上,亲本的基因加性效应对杂种一代性状形成起主导作用,而精米率、整精米率、单株粒重的遗传变异主要来自于非加性效应;所有性状中除整精米率主要受不育系影响以外,其他性状大多受恢复系的影响较大,但整精米率、单株粒重受父母本的互作效应影响也不小;各性状的遗传力大小顺序为精米宽>精米长>千粒重>精米厚>垩白度>糙米率>精米率>单株粒重>整精米率;不育系蜀光612S和恢复系HR-2、籼10038是配合力较好的亲本,YW-2S/9311和PA64S/籼10065多个性状的特殊配合力均较好。     

杂交水稻米质与产量性状的典范相关分析

本文通过对四川省杂交水稻区试优质米组1999~2005年307份(次)品种的全套米质分析资料和产量等农艺性状进行典范相关分析认为,大部分米质性状与农艺性状之间的直接相关关系并不密切,但仍有10.2%的相关系数达到显著以上的水平。在米质和产量这两组性状间的关联性中,由粒长、长宽比、糙米率与千粒重、每穗实粒数、产量、有效穗起了主要作用。以直链淀粉含量为核心的蒸煮品质和食口性,以及以垩白为代表的外观品质与产量和其构成因素是没有矛盾的,二者之间没有必然的联系。因而,通过遗传改良和相应的栽培技术是可以使二者有机结合,达到高产和优质的目的。     

硅对杂交粳稻干物质与养分积累及产量的影响

比较研究了硅对杂交粳稻和常规粳稻干物质与养分积累及产量的影响,结果表明:施用硅肥对杂交粳稻增加籽粒产量、提高干物质积累量的效应大于常规粳稻;同时在促进水稻植株对N、P和K吸收的作用上,也表现出对杂交粳稻的作用较为明显,尤其对促进K的吸收,效应更为明显.杂交粳稻对硅的需求量高于常规粳稻.建议在杂交粳稻高产超高产栽培中注意硅肥的施用.     

籼型杂交稻产量和米质性状的配合力及遗传率分析

利用4个优质籼型水稻三系不育系和5个主推籼型强恢复系按4×5 NCII交配设计配组,对F1产量性状(有效穗数、每穗总粒数、结实率、千粒重)与米质性状(垩白粒率、整精米率、直链淀粉含量和胶稠度)的配合力及遗传率进行分析.结果表明:所有性状一般配合力差异达显著或极显著水平;除千粒重外,其余性状特殊配合力差异达极显著水平;一般配合力基因型方差占遗传总方差的比重显著大于特殊配合力占遗传总方差的比重;除胶稠度外,不育系对杂种各性状的形成起主导作用.遗传率估算结果,所有性状的遗传率均达60%以上,部份性状的遗传率高达90%以上,广义遗传率与狭义遗传率的表现基本一致.综合评价,不育系泸香618A、宜香1A,恢复系明恢1259、辐819和蜀恢527对优质高产三系杂交水稻新组合的选配具有重要的利用价值.利用芒果花枝短截后剪口芽在当年还能再次进行花芽分化并开花结果的现象,研究花芽再次分化过程中ABA、GA3、IAA、ZR含量的变化规律.结果表明:花芽分化期间,芒果山庄、华侨农场、元江农场剪口芽内IAA 一直保持较低水平;ABA含量分别下降到225.50、397.43、610.31 ng·g-1FW,然后上升到13 016.4 ng·g-1FW; GA3 、ZR含量分别上升到9 375.20、6 022.51、8 924.24 ng·g-1FW; 9 761.68、10 764.91、9 176.39 ng·g-1FW.随着花芽分化的完成,芒果山庄、华侨农场、元江农场剪口芽内 ABA、GA3、IAA、ZR含量分别下降到840.49、309.19、309.19 ng·g-1FW;183.41、167.63、187.13 ng·g-1FW; 540.11、573.49、1 166.48 ng·g-1FW;308.51、330.86、567.79 ng·g-1FW.ABA/IAA、ZR/IAA、ABA/GA3及ZR/GA3在2月25日达到高峰,之后迅速下降,表明内源激素的平衡关系在芒果花芽分化过程中起着重要的调控作用.由此推测,增加植物体内ABA、ZR的含量或者降低GA3、IAA的含量都可以促进花芽分化.     

不同养分管理对杂交稻生育后期功能叶生理活性和籽粒灌浆的影响

研究了在施肥总量和NPK比例相同的条件下，不同时期施肥对水稻后期功能叶先合速率以及产量、粒重、结实率、籽粒灌浆速率的影响．结果表明，氮钾分次施肥对水稻产量有明显的影响，施用粒肥能显著地提高杂交水稻的产量，其中以粒肥中配以锌硼肥和BR的处理对产量的提高作用最为显著，比仅施基肥和分蘖肥的处理产量提高速30％．粒肥能延缓功能叶的衰老，使其在水稻生长后期仍维持较高的先合速率、灌浆速率和较长的灌浆时间，提高千粒重和结实率．加强后期的养分管理对杂交稻的影响比常规稻更显著．表明杂交水稻的粒重和结实率不仅受遗传控制，也受养分管理的影响．可以通过加强生育后期的养分管理提高杂交水稻的产量．加强水稻生长发育后期的养分管理还能显著改善稻米品质，如包括Asp、Lys、Ala、Gln等的氨基改含量，在子实肥中加入锌能够显著地提高稻米中锌含量．     

籼型杂交稻碾磨、外观品质性状的杂种优势分析

以具有广泛代表性的4个不育系和8个恢复系为材料,采用NC 交配设计研究了9个碾磨品质和外观品质性状的杂种优势及其相关性.结果表明,垩白粒率、垩白度、糙米率、精米率和整精米率表现正向中亲优势,糙米长、糙米宽、糙米长宽比表现负向中亲优势,糙米厚无中亲优势.垩白粒率和垩白度的中亲优势最大.垩白粒率、垩白度、糙米率和精米率表现正向超亲优势,整精米率、糙米长、糙米宽、糙米厚和糙米长宽比表现负向超亲优势.垩白度的超亲优势最大.相关分析表明,在糙米率、精米率、整精米率、垩白粒率和垩白度性状方面,F1杂种与其亲本值间无相关性,而除了垩白粒率外,与中亲优势和超亲优势间的相关均表现显著或极显著的正向水平.降低糙米长的超亲优势可明显增加整精米率的超亲优势,提高糙米长、糙米宽和糙米长宽比的超亲优势可明显增加垩白粒率和垩白度的超亲优势.     

Genetic diversity analysis and GWAS reveal the adaptive loci of milling and appearance quality of japonica rice (Oryza sativa L.) in Northeast China

Milling and appearance quality are important contributors to rice grain quality. Abundant genetic diversity and a suitable environment are crucial for rice improvement. In this study, we investigated the milling and appearance quality-related traits in a panel of 200 japonica rice cultivars selected from Liaoning, Jilin and Heilongjiang provinces in Northeast China. Pedigree assessment and genetic diversity analysis indicated that cultivars from Jilin harbored the highest genetic diversity among the three geographic regions. An evaluation of grain quality indicated that cultivars from Liaoning showed superior milling quality, whereas cultivars from Heilongjiang tended to exhibit superior appearance quality. Single- and multi-locus genome-wide association studies (GWAS) were conducted to identify loci associated with milling and appearance quality-related traits. Ninety-nine significant single-nucleotide polymorphisms (SNPs) were detected. Three common SNPs were detected using the mixed linear model (MLM), mrMLM, and FASTmrMLM methods. Linkage disequilibrium decay was estimated and indicated three candidate regions (qBRR-1, qBRR-9 and qDEC-3) for further candidate gene analysis. More than 300 genes were located in these candidate regions. Gene Ontology (GO) analysis was performed to discover the potential candidate genes. Genetic diversity analysis of the candidate regions revealed that qBRR-9 may have been subject to strong selection during breeding. These results provide information that will be valuable for the improvement of grain quality in rice breeding.     

籼型杂交稻亲本米质性状的遗传效应对比分析

选用3个不同米质类型的不育系粤丰A、Y华农A和珍汕97A及其相应的保持系,分别与3个恢复系广恢998、广恢128和广恢96杂交构建27个正、反交F1,并以这些亲本与杂种F1为供试材料,对主要稻米品质性状进行了多重比较分析。结果表明,不育细胞质效应和母体效应均对杂种F1的米粒长宽比、垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量(AC)有显著影响,且因质核互作效应的不同,存在组合的特异性;但对糙米率、整精米率和胶稠度的影响不显著;低垩白米率和低垩白度对高垩白米率和高垩白度具有部分显性作用,利用低垩白米率和低垩白度的不育系/保持系和恢复系(如广恢998)组配,可获得垩白米率和垩白度较低的杂种F1。亲本的整精米率高低直接影响其所配杂种F1的整精米率;低AC与低AC的双亲杂交,其F1的AC与低值亲本相同,高AC与低AC亲本或高AC与中等AC的亲本杂交,其F1的AC往往偏向高值亲本;在胶稠度方面,只有软胶稠度与软胶稠度亲本杂交,才能组配出软胶稠度的杂交稻。     

氮肥运筹对机插杂交中籼水稻群体质量及产量形成的影响

在实地机插田间小区试验(非人工模拟)条件下,比较研究了3种施氮水平组合2种穗肥比例共6种氮肥运筹对杂交中籼水稻机插群体主要群体质量指标以及产量形成的影响。结果表明,210 kg.hm-2的施氮量,配合基蘖肥∶穗肥为6∶4的运筹方式有利于群体茎蘖平缓消长,减小无效分蘖,提高成穗率,协调群个体矛盾,提高中、后期的叶面积指数和干物质积累,优化群体质量;同时有利于培育大穗,并稳定提高结实率和千粒重,协调产量构成因素而高产;是安徽江淮杂交中籼水稻机插丰产高效栽培的推荐施氮模式。     

杂交粳稻品质性状遗传效应分析

为了给杂交粳稻稻米品质改良提供理论依据,利用489A、216A、552A、中作59A、16A、秋光A 6个不育系和94FR30、2002FR11、2002FR24、1229、FR7969、8FR2 6个恢复系配制不完全双列杂交组合,采用禾谷类作物胚乳品质性状的遗传模型及分析方法对杂交粳稻品质性状进行了遗传研究。结果表明,糙米率、精米长宽比、精米长厚比主要受种子直接显性效应的控制,整精米率、透明度和垩白率主要受种子直接加性效应控制,垩白面积的遗传主要受种子直接加性效应和母体显性效应共同控制,糙米率、垩白率的细胞质效应也达极显著水平,环境因素、抽样误差等剩余效应对精米率、垩白率、透明度的影响达显著或极显著水平。在杂交粳稻组合F2代种子品质性状平均杂种优势预测值中,糙米率、精米率、整精米率、精米长宽比、精米长厚比5个品质性状均有杂交优势达显著或极显著的组合,此外还根据品质性状的遗传效应预测值对亲本在育种中的利用潜力进行了评价。