低磷胁迫对不同基因型小麦品种苗期性状的影响

为研究低磷胁迫对小麦苗期性状的影响,在对照(200 μmol/L KH2PO4)和低磷(5 μmol/L KH2PO4)条件下比较了6个不同基因型小麦品种苗期性状指标。结果表明,小麦根系和地上部对低磷胁迫的反应不同,低磷诱导小麦根系伸长,根系生物量（根鲜重和根干重）增加,供试的6个小麦品种在低磷条件下的根系鲜重和干重与对照相比差异均达到显著或极显著水平。低磷处理对地上部则表现出抑制作用,但对不同品种的影响程度差异较大。总体来看,低磷胁迫处理对小麦根系性状的影响大于地上部性状,不同苗期性状受低磷胁迫影响的程度分别为：根系鲜重>最长根长>根系干重>地上部鲜重>地上部干重>苗长。6个供试小麦品种中,‘中国春’对低磷胁迫最为敏感,而‘京411’的耐低磷性相对较强。     

不同小麦基因型孕穗期根系性状与吸氮量的关系

通过水培培养,研究了生产上主栽的不同小麦基因型在充分供氮条件下孕穗期的根系、根系生理活性及根系与地上部干重以及吸氮量之间的关系。结果表明,地上部干重、根干重、根体积、根冠比、根活性及植株吸氮量不同基因型间有显著差异,根总吸收面积、根活跃吸收面积不同基因型间无明显差异;植株吸氮量与地上部干重显著相关,其相关系数达0.634,经进一步相关性分析表明,植株吸氮量的差异和地上部干重的差异主要是由于植株根干重和根体积不同造成的。研究表明,选择根干重和根体积大的小麦品种有利于提高小麦的氮利用效率。     

带状套作荫蔽及复光对不同大豆品种(系)生长及产量的影响

选取我国南方套作模式下20个不同产量水平的大豆品种(系),于2013—2014年采用净作和遮阴(遮阳网或玉米)对比分析了高产和低产大豆品种在荫蔽期及复光期的生长特点。结果表明,荫蔽期间,茎叶干物重显著低于净作,分配规律表现为"茎多叶少",分别为58.4%和41.6%;与高产类型大豆相比,低产类型茎叶干重下降比例、茎长、茎长/茎粗、茎长/地上部干物质、茎长/叶面积显著增加;荫蔽期地上部干物质与产量呈显著正相关,茎干物质比例与产量呈显著负相关。光照恢复后,地上部干物质迅速增加,分配规律表现为"茎少叶多",复光后30 d分别为47.7%和52.3%;高产类型地上部干物质、叶面积、叶干重比例、茎粗均显著大于低产类型,茎长/茎粗、茎长/地上部干物质、茎长/叶面积均显著小于低产类型;地上部干物质、叶面积、茎粗、叶干物质比例与产量呈显著正相关,茎长/茎粗、茎长/地上部干物质、茎长/叶面积与产量呈极显著负相关。通过复光前后生长性状与产量的回归分析,复光后30 d的叶干物质比例、茎长/地上部干物质、茎粗可作为预测套作大豆产量的主要指标。上述结果表明,选择荫蔽期茎长较短、地上部干物质较大、叶面积更大,光照恢复期茎粗较大、叶干物质比例较大、茎长/地上部干物质较小的大豆品种可以在套作下获得高产。     

玉米自交系苗期耐阴性评价及指标筛选

以40份玉米国内骨干自交系为材料,苗期利用遮光度为50％遮阳网人工模拟寡照环境,测定叶绿素(SPAD值)、生物量(地上部干重、根干重)、根冠比、株高等指标.结果表明,遮阴条件下地上部干重、根干重、根冠比受到严重影响,对根系影响最大,根干重与地上部干重和根冠比呈极显著正相关;主成分分析表明,5项耐阴指标简化可得到2个主成...     

玉米根系的生长规律及其与产量关系的研究——Ⅱ.玉米根系与叶的相互作用及其与产量的关系

玉米根系在田间的分布,绝大部分(75.6%)集中于上层土壤中(0～10厘米)。不同土体积对根系发育的影响很大,地上部生长和产量亦有明显的相应变化。在一定范围内,根干重、主根总长均依土体积的大小呈显著的回归关系。根与叶之间有明显的相互作用。根量同叶面积,生物产量和籽粒产量之间均存在着显著的正相关关系。     

不同年份小麦产量与主要农艺性状通径分析

为了研究小麦产量的影响因素,本文对小麦产量的直接和间接影响因子进行分析。利用2005-2008年陕西省长武县中科院长武农业生态站小麦品种‘长武89134’为试验对象,分析其主要农艺性状之间对小麦产量的影响,对农艺性状和产量的关系进行相关分析和通径分析。各种农艺性状中每穗结实小穗数、千粒重和株高与小麦产量之间存在显著正相关关系,每穗粒数与产量之间达到显著的负相关关系,而地上部分总干重、籽粒干重和每穗小穗数与小麦产量的相关关系不显著。通径分析结果表明自变量每穗结实小穗数和株高对小麦产量的存在正向直接作用（r每穗结实小穗数=0.712**,r株高=0.848**,P<0.05）,而地上部总干重和每穗粒数则对产量存在着负向直接作用（r地上部分总干重=-0.792**,r每穗粒数=-0.784**,P<0.05）。‘长武89134’产量受到每穗结实小穗数、株高的正向作用和地上部总干重、每穗粒数的负向作用,因此需要主要针对这四种农艺性状进行筛选,在此基础上再并且协调好与其他农艺性状之间的关系,才能获得相对较高的产量。     

低磷胁迫下不同基因型棉花生理和形态的响应差异

盆栽条件下,选用18个不同基因型棉花品种,研究2个磷水平:适磷P(KH_2PO_4 1.00×10^-3 mol·L^-1)处理和低磷P 0(KH_2PO_4 0.01×10^-3 mol·L^-1)处理对棉花幼苗的磷利用效率、叶绿素含量、地上地下鲜重和干重及形态特性的影响。试验结果表明:棉苗地上部鲜重、地上部干重、总干重、总叶面积、叶绿素含量和磷利用率等指标在不同磷处理水平和不同基因型品种间都存在着显著或极显著差异,可作为研究品种耐低磷能力的性状指标;各性状相对值变异系数的大小顺序为:总叶面积>地上部干重>总干重>地上部鲜重>叶绿素含量>磷利用率;根据相对值表现及聚类分析表明:中棉所42号、新陆早19号和鲁研棉28号在低磷和适磷处理的比较中,各测定指标的综合表现良好,能够很好的适应低磷胁迫条件,属于耐低磷基因型品种。     

江苏中籼水稻品种演进过程中根系形态生理性状的变化及其与产量的关系

以江苏省近60年来各阶段具有代表性的13个中熟籼稻品种(含杂交稻组合)为材料,依据品种种植年代结合株型特点将其分为早期高秆(ET)、矮秆(DC)、半矮秆 (SDC)和超级稻(SR) 4个类型,研究了中籼水稻品种演进过程中根系形态生理性状的变化及其与产量的关系。结果表明,在各主要生育期,根干重、根重密度、根长、根长密度和根直径随品种演进增加或显著增加。自抽穗期,地上部干物重随品种演进显著增加。在分蘖中期和穗分化始期,超级稻品种的根冠比显著大于其他类型品种,在生育进程中,各类型间无显著差异。在分蘖中期,随品种演进,比根长显著降低,但在生育进程中,各类型间无显著差异。在生长早期和中期,根系氧化力、叶片光合速率、根系总吸收表面积和活跃吸收表面积以及根系伤流液中细胞分裂素(玉米素+玉米素核苷)浓度随品种演进增加或显著增加。随着品种演进产量逐步提高,其原因主要是每穗粒数的增多导致总颖花量的增加。回归分析表明,根干重、根长、根直径、根系氧化力、根系总吸收表面积和根系活跃吸收表面积与产量呈极显著线性正相关关系。说明改善的根系和地上部的生长,促进了现代品种特别是超级稻品种产量的提高。     

基于根冠协调发展的东北春玉米高产种植密度分析

植株地上部与地下部的协调是生长发育的内在需求,分析种植密度对冠根协调的影响能够为玉米增密高产理论和技术提供新的视角。本研究于2020—2021年在吉林省中国农业科学院作物科学研究所公主岭试验站进行,以郑单958和先玉335两个耐密品种为试验材料,调查了玉米关键生育时期内根系和冠层的相关指标在产量稳定区间的2个种植密度(D1:6.75万株hm^-2; D2:9.75万株hm^-2)下的差异。试验条件下,种植密度从D1增加到D2,玉米的单株干物质积累量、根干重等均出现显著降低,群体指标表现不同。其中, 2个品种的群体籽粒产量未出现显著提升,在根系各指标达到最大值的吐丝后15 d(R2期),群体根干重、根长密度等也未出现显著提升。随着生育进程推进,玉米的冠根比呈指数函数增长(y=ae^bx),增加种植密度显著提高了玉米冠根比,粒根比、叶根比也增加,根系压力增大。研究结果表明,玉米根系对种植密度的响应程度与地上部存在差异,在产量水平基本相当的前提下,根系压力较小的种植密度更有利于冠根协调和合理群体的构建。     

甘蓝型油菜重组自交系苗期磷效率的评价

设置低磷P1 (5 μmol L^-1)和高磷P2 (1 000 μmol L^-1)处理水培甘蓝型油菜重组自交系群体的135个株系及亲本的幼苗, 以地上部干重(SDW)、根干重(RDW)、根冠比(R/S)、主根长(AMRL)、地上部磷积累量(SPU)、总磷吸收量(TPU)、磷利用效率(PUE)作为耐性指标, 调查群体各株系和亲本间对缺磷反应的差异, 并对各性状参数与磷吸收、利用效率进行相关性分析。结果表明: (1) 低磷胁迫严重抑制甘蓝型油菜苗期生长, 所调查的各性状均表现出显著差异,其中地上部干重和根干重的变异系数较大;(2) 2种处理条件下, 各株系的地上部干重、根干重、根冠比和主根长4个性状均表现出显著分离, 并呈现正态分布,低磷处理的分离更为明显;(3) 相关性分析表明, 相对地上部干重和根干重可以作为磷效率的主要评价指标,为了避免遗传因素影响, 还应考虑低磷处理下基因型各性状的绝对差异;(4) 通过上述筛选指标,确定065﹑102﹑070为候选的极端磷高效基因型, 105﹑076﹑011等为候选的极端磷低效基因型。     

氮肥与密度互作对单粒精播花生根系形态、植株性状及产量的影响

为明确花生单粒精播适宜的氮肥水平和种植密度,本研究于2018年和2019年以‘花育22’为供试花生品种,设置3个氮肥水平(0 kg hm~(–2), N0; 60 kg hm~(–2), N1; 120 kg hm~(–2), N2), 3个种植密度(7.93万株hm~(–2), D1; 15.86万株hm~(–2),D2; 23.79万株hm~(–2), D3),采用二因素裂区试验设计,研究氮肥、密度及其互作对单粒精播花生根系形态、植株性状及产量的影响。氮肥对花生根长、根表面积、根体积、根干重的影响不显著,而密度的影响显著。单株根长、根表面积、根体积及根系干重随密度的增加而降低, D1显著高于D2和D3, D2、D3处理间差异不显著;单位面积根长、根表面积、根体积及根系干重随密度的增加而增加, D1显著低于D2和D3, D2、D3处理间差异不显著。氮肥和密度互作对2019年收获期单位面积根长、根表面积的影响显著,与D1相比, N1处理下D3的增幅显著高于N0和N2处理。氮肥及氮肥与密度互作对植株性状的影响存在年度和时期间的差异,主茎叶片数、侧枝数和主茎第一节间粗随密度增加有降低趋势。氮肥对荚果产量的影响不显著,荚果产量随密度的增加呈增加的趋势。产量与根体积、根干重、主茎叶片数、主茎高及侧枝长呈显著正相关。综上所述,在本试验条件下,花生单粒精播适宜的氮肥(N)水平为60 kg hm~(-2),种植密度为18.8万株hm~(-2)。     

Root characteristic system improves drought tolerance in orchardgrass

Plant genotypes with higher drought tolerance through improved root characteristics are poorly studied in orchardgrass. In the current research, 30 orchardgrass genotypes were polycrossed and the resulting half‐sib families evaluated under both normal and water stress environments. Under water stress conditions, values for most root traits decreased at 0–30 cm soil depth, while at 30–60 cm depths, the root length (RL), root area (RA), root volume, percentage of root dry weight (RDW) and the ratio of root to shoot were increased. We identified drought‐tolerant genotypes with a high combining ability for root characteristics and a high yield potential. High estimates of heritability as well as genetic variation for root traits indicated that phenotypic selection would be successful in order to achieve genetic progress. Indirect selection to improve dry matter yield was most efficient when selecting for RL and RDW under water stress conditions. Significant associations between a drought tolerance index and RL, RA and root volume confirmed the importance of these traits in conferring drought tolerance of orchardgrass.     

膜下滴灌水氮对棉花根系构型的影响

 通过分层挖掘法,研究了膜下滴灌棉花根系构型对水氮的响应。结果表明：灌水量增加,根干重增加,根长、根表面积降低。表土层根干重、根长下降,深土层增加,各土层根表面积下降。高氮对根系具有明显的抑制作用,各土层根干重、根长、根表面积下降。水氮交互对根干重、平均根长、亚表土层根干重、表土层和深土层根长、根表面积影响明显。灌水300 mm,根干重及根干重在亚土层中的分布以276kg·hm^-2最高。施氮对平均根长密度的影响差异不明显。低氮和高氮促进深土层根长、根表面积增加。灌水600 mm,深土层根长以276kg·hm^-2最高,各土层根表面积随供氮水平的增加下降。水分是影响皮棉产量的主要因子,水分胁迫降低了氮肥的增产效应,氮肥促进了灌水的增产效果,但过多的氮肥供应降低增产效果。     

土壤水分和氮磷营养对冬小麦根苗生长的效应

在模拟田间原状土容重的条件下土培,研究了土壤水分和氮磷营养对小麦根苗生长及水分利用的效应。结果表明：在ＳＲＷＣ为４０％－７０％范围内,土壤水分亏缺严重,ＲψＷ和ＥＴ显著降低,根苗生长严重受阻,ＲＬ变短,ＲＤＷ降低,ＬＡ和ＰＤＷ减少;随着土壤水分趋于良好,ＲψＷ、ＥＴ和ＬＡ明显增加,ＲＤＷ和ＰＤＷ在ＳＴＷＣ为５５％－６２％之间时最大,而ＳＲＷＣ在５５％上下时ＲＬ达最长;土壤轻度干旱有利根系下扎,土壤     

甘蓝型油菜DH群体苗期抗旱性的评价

中国油菜主产区常常受到秋冬旱和春旱危害而影响产量及品质。本文通过盆栽试验,以株高(PH)、根长(RL)、地上部干重(SDW)、根干重(RDW)、根冠比(R/S)、总干重(TDW) 6个性状的抗旱系数作为抗旱性评价指标,对甘蓝型油菜DH(doubled haploid)群体的118个株系及其亲本进行苗期抗旱性评价,筛选极端抗旱DH系。结果表明,与对照相比,干旱严重抑制了甘蓝型油菜苗期的生长,6个评价指标均表现出显著差异,其中根干重的变异系数最大;在对照和干旱条件下,群体各株系各性状均表现出超亲连续分离,大部分呈正态分布,抗旱条件下的分离更为明显;相关性分析表明,地上部干重、根干重和总干重抗旱系数可作为甘蓝型油菜苗期抗旱性的主要评价指标;     

Detection and analysis of QTLs for ferrous iron toxicity tolerance in rice, Oryza sativa L.

A mapping population of 96 BC₁F₉lines (Backcross Inbred Lines: BILs),derived by a single-seed descent method rom a backcross of Nipponbare (japonica) / Kasalath (indica // Nippon are, was used to detect quantitative trait loci (QTLs) for leaf bronzing index (LBI), stem dry weight (SDW), tiller number (TN) and root dry weight (RDW) under Fe²⁺ stress condition in rice. Two parents and 96 BILs were phenotyped for the traits by growing them in Fe²⁺ toxicity nutrient solution. A total of four QTLs were detected on chromosome 1 and 3, respectively, with LOD of QTLs ranging from 3.17 to 7.03. One QTL controlling LBI, DW, N and RDW was located at the region of C955-C885 on chromosome 1, and their contributions to whole variation were 20.5%, 36.9%, 43.9% and 38.8%,respectively. The QTL located at the region of C955-C885 on chromosome 1 may be important to ferrous iron toxicity tolerance in rice. Another QTL for SDW and RDW was located at the region of C25-C515 on chromosome 3, with respective contributions of 47.9% and 35.0% to whole variation. Further, two QTLs on chromosome 1 were located for RDW at the region of R2329-R210 and for TN at the region of R1928-C178. Comparing with the other mapping results, the QTL located at the region of C955-C885 on chromosome 1 was identical with the results reported previously. There is a linkage between a TL detected under Fe²⁺ stress condition for stem and root dry weight and a QTL detected under phosphorus-deficiency condition for dry weight on chromosome 3. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

播期对亚种间杂交稻根系形态发育和生理活性的影响

利用“网袋法”（the mesh beg method）研究亚种间杂交稻 PE037×02428（PE）和品种间杂交稻汕优63（S63）在不同播期下的根系形态发育和生理活性。结果表明:在根系干物质累积、根系生理活性和穗粒性状上PE较S63具有杂种优势,但这些优势最终未能转化成产量优势,主要是因为PE籽粒充实度不高所致。播期对根系形态发育和生理活性的影响不同:5/1O和5/4（月/日）播期有利于根系形态发育但根系生理活性较低,且后期衰退严重,其结实率和产量最低;而6/10和6/11播期有利于根系生理活性的提高,结实率和产量最高。相关分析表明,生育后期PE根系氧化力和SOD活性下降百分率与20cm土层内的平均温度存在显著正相关（r=0.933～0.972）,而与产量成显著或极显著负相关（r=-0.955～-0.999）。PE根系干物质累积优势对产量是一个负向优势。     

不同施肥量对黄芪生长发育、药材产量及种子产量和质量影响的研究

为了研究不同施肥量对黄芪生长发育、药材产量及种子产量质量的影响,以甘肃省漳县种植的药用植物黄芪为材料,比较了2 种不同比例(N:P:K=1.25:3:1、N:P:K=2:3:1)下的6 种施肥处理(A1、A2、A3、B1、B2、B3)对黄芪生长状况（株高、分枝数、根长、根直径、地上部分鲜重、地上部分干重、根鲜重和根干重）、药材产量、种子产量与质量的影响。研究结果表明：不同时期各施肥处理对黄芪的影响不同,其中以生育中期影响最大;在不同施肥量处理下,A2 处理有利于提高黄芪药材产量,根鲜重、根干重产量最高;A3 处理种子产量最高;N:P:K=1.25:3:1 处理较N:P:K=2:3:1 处理黄芪种子产量高,并且种子的相对质量也有提高。A2处理有利于提高黄芪药材产量;A3处理有利于提高黄芪种子产量。     

Effect of Homogeneous and Heterogeneous Soil Compaction on Shoot and Root Growth of Field Bean and Soybean

The study was done to observe the effects of soil compaction on field bean and soybean growth in greenhouse. Plastic cylindrical tubes of 58 cm height and 12 cm diameter were filled with silty loam soil with three bulk densities i.e., low (1.25 g/cm³), medium (1.45 g/cm³) and high (1.65 g/cm³) either separately or in combination of low/medium (level 1), low/high (level 2) and medium/high (level 3) as top and sub-soil densities.
General effect of compaction was a reduction in shoot and root growth and in yield of both the legumes; probable reason seemed to be mechanical impedance. At homogeneous compaction throughout the soil profile high bulk density decreased the root dry matter from 6 to 32 % and total root length from 30 to 57% but total root volume was not much affected due to thickening of the roots. From 4 to 31% reductions were also observed in shoot dry matter. Increase in only subsoil density from medium to high (level 2) decreased shoot and root dry matters (8 to 36% and 16 to 39%, respectively) but not the total root length. Plant growth was more hampered when both top and subsoil densities were increased (level 3) but the total root length was not highly affected in the upper (0 to 20 cm) and middle (20 to 40 cm) layer.     

Quantitative trait loci for adventitious and lateral roots in rice

The mass of a root is determined by two underlying morphogenetic factors: (1) the length of the main root axis (root axis length: RAL), and (2) the amount of lateral root development generated by a unit length of the axis (branching index: BI). The mass of a rice adventitious root was partitioned into these two factors at the quantitative trait locus (QTL) level, using ‘Akihikari’ (a lowland cultivar as a recurrent parent) × ‘IRAT 109’ (an upland cultivar) backcross inbred lines. Four QTLs were detected for the dry weight of individual adventitious roots (root dry weight: RDW), which were associated with a QTL for RAL (chromosomes 1 and 9) or a QTL for BI (chromosomes 6 and 11). For BI, an additional QTL was detected on chromosome 1. The absence of co‐located QTLs suggested that RAL and BI are under separate genetic control. Despite its small population size and few replications, this study suggests that the partitioning of root mass into these underlying components could be useful for understanding the complexity involved in the genetic control of root growth.