水稻田间配置方式的虚拟实验研究

在应用水稻株型设计系统(Rice Plant Type Design System,RPTDS)进行虚拟实验的基础上,结合在非自然群体中进行的田间实验以及穗重模型,对超级稻沈农265的田间配置方式进行了研究。结果表明:有序群体产量水平受田间配置方式影响较小,在沈阳及其周边地区最优配置方式为南北行向,35 cm×14.3 cm行株距,理论穗重3.32 g;中下部叶片对穗重贡献率高的配置方式理论穗重较高;有序群体的产量水平高于无序群体。因此可通过重塑株型,使光能在群体中相对均匀分布,进而通过促进中下部叶片光合能力的提高而提升产量水平。其中,倒三叶的形态、位置在株型设计中具有重要意义。     

水稻叶基角优化的虚拟试验研究

根据超级稻沈农265的田间试验数据,应用水稻株型设计系统进行冠层结构三维建模,采用二次回归旋转组合进行叶基角设计,将不同叶基角组合赋予沈农265模型构建虚拟群体,并分别进行了光分布虚拟实验,结合理论穗重模型分析了叶基角对产量的影响。结果表明:在50°～90°范围内,沈农265上部5片叶的叶基角最优值由上至下依次为90.0°、50.0°、66.7°、50.0°和50.0°,优化群体理论穗重高于对照9.85%。说明剑叶直立,倒二叶、倒三叶等中下部叶片适度平展有利于通过提高中下部叶片光合干物质积累对穗重的贡献率而增加产量。其中,倒二叶的叶基角改良最为重要。     

水稻不同穗型群体冠层光分布的比较研究

根据颈穗弯曲度将水稻划分为直立、半直立和弯曲三种穗型,并将弯曲穗型进一步分为穗弯曲型和颈穗弯曲型。穗型主要影响群体中上部的光分布。直立穗型群体中上部光照条件好,光的分布比较均匀;半直立和弯曲穗型群体穗位以下的光照条件远不如直立穗型群体。不同穗型群体下部光分布的差异不大。弯曲穗型在一定程度上降低了穗在群体中的相对位置,有利于上层叶片的光合作用,因而可能优于半直立穗型。穗型也是影响消光系数的重要因素之一,在比较不同穗型品种的冠层特征时,以消光系数作为综合指标有一定局限性。此外,还讨论了株形与光能利用的关系和直立穗型的利弊。     

重穗型水稻株型特性研究

 【目的】对重穗型杂交籼稻的一些主要的株型因子及其与产量和产量构成的关系进行研究。【方法】以15个不同穗重型籼稻品种为材料，随机区组设计。【结果】重穗型品种的LAI比中、轻穗型品种有适当降低，但齐穗后其LAI和高效叶面积的衰减较慢，高效叶面积率、比叶重、粒叶比有显著提高。重穗型品种上部3叶的长度、宽度、厚度和面积均显著大于中、轻穗型品种，且它们均与每穗粒数、实粒数、单穗重、籽粒产量呈显著正相关；重穗型品种剑叶叶角小而挺直，倒2、3叶叶角顺次适当增大；重穗型品种的株高有所增加，上部3叶叶位均有所提高，尤其是剑叶。【结论】这种较优的叶层结构利于形成较为理想的受光姿态，提高光能利用率，是重穗型品种的特性及其理想株型因子配置。     

群体分布方式对不同穗型水稻叶片的影响

有序群体可以使下部叶片的叶角、上部叶片的叶长、群体的比叶重增大。分布方式对群体的叶重影响较大，有序群体的叶重在齐穗后显著大于无序群体的叶重。     

基于图像处理的水稻叶片三维可视化研究

介绍利用数字图像处理技术提取水稻叶片几何参数及边缘轮廓曲线的方法,分别利用三角网格化技术和贝塞尔曲线来描述叶片边缘信息,并对2种方法进行比较。通过二次生长曲线方程实现了水稻叶片的三维建模及可视化表达。     

不同株穗型水稻超高品种产量构成因素分析

在大田和小区试验中对不同株、穗型水稻超高产品种产量构成等进行了研究，结果表明：半直立穗型品种穗数、穗粒数与产量呈显著正相关，但通径分析结果表明，对产量直接正向作用的是穗数，穗粒数对产量为负向作用；直立穗型品种对产量起正向作用的是穗粒数和千粒重，弯曲穗品种对产量起正向作用的是穗数。     

氮肥水平对不同穗型水稻品种叶片性状的影响

以直立穗型水稻品种辽粳5号和弯曲穗型水稻品种丰锦为试验材料,研究不同氮肥水平对不同穗型水稻品种叶片性状的影响。结果表明,增施氮肥导致水稻叶面积的增加,增加了个体的光合面积,但是气孔密度明显减小,净光合速率和叶绿素含量显著增大。随着施氮量的增多,不同穗型品种的蒸腾速率和气孔导度都明显下降,且肥力对弯穗型品种的蒸腾速率和气孔导度的影响远比对直穗型品种的影响明显。比叶重不同品种存在显著差异,其大小由品种特性决定。     

不同穗重型水稻品种产量与品质的研究

以40个水稻品种为试材,探讨不同穗重型水稻品种产量与品质的差异,以获得优质高产的最佳穗重类型水稻品种。结果表明,重穗型品种产量高,但稻米垩白率高,垩白度、碱消值和胶稠度大;中穗型品种糙米率和精米率高,直链淀粉和蛋白质含量低,食味值高;轻穗型品种每穗颖花数少,产量低,稻米碱消值小,蛋白质含量高。总体来看,重穗型品种产量较高,但米质一般;中穗型品种产量较高,且稻米外观品质、加工品质和食味品质较优。     

分布方式对不同穗型水稻群体穗的影响

有序群体可以使弯穗型群体穗角增大、穗长增加,有利于大穗形成。直立穗型品种比弯曲穗型品种更适合于无序栽培方式。分布方式对产量及生物产量的影响均达到显著水平,有序群体的产量显著高于无序群体。     

不同株穗形水稻超高产品种形态特征的研究

在大田和盆栽试验条件下,对不同株穗形超高产水稻品种的形态特征、上三叶对子粒贡献率及子粒灌浆动态的研究结果表明:①不同类型超高产水稻品种的冠层形成动态在不同肥力和栽培密度条件下反应不同,但所有类型参试品种的叶面积生长均呈二次曲线,符合Y=b1X+b2X2方程;在高肥水栽培条件下,半直立穗形品种冠层形成动态为最合理的“快起慢落”型,同时群体消光系数小、直射光透过系数大、全叶平均开张角度小,株形收敛,在较高的LAI条件下保持较好的田间通透性,使中下部叶片得到较多的阳光,有利于发挥中下部叶片对子粒的贡献作用,增加有效光合面积,发挥更大的增产潜力。②群体生长量与叶面积指数呈极显著正相关,前期大部时间的生长量与产量呈显著正相关。③不同株穗形水稻超高产品种抽穗后上三叶对子粒贡献率不同,半直立穗形品种倒三叶贡献率最大,且倒二叶与剑叶对子粒贡献率相似,弯曲穗品种剑叶对子粒贡献最大,倒二、倒三叶的贡献极小;直立穗形品种虽倒三叶贡献率最大,但与半直立穗形品种相比,倒三、倒二叶贡献率不如半直立穗形品种。④穗颈大维管束数与穗粒数呈显著正相关;穗下第1茎节的大维管束数与施氮量呈显著正相关。⑤以穗颈弯曲程度为指标,可将水稻划分为直立穗、半直立穗、弯曲穗3种类型,并且穗颈弯曲程度与剑叶长、剑叶长宽比、剑叶角度呈显著或极显著正相关,穗颈大维管束数与穗颈弯曲程度呈极显著负相关。     

水稻穗干物质重发育动态的QTL定位

 以籼稻品种IR64和粳稻品种Azucena及其DH群体(123个DH系)为遗传研究材料,在穗干物质积累的不同时期测定穗重。利用包括RFLP、同工酶标记和RAPD等175个分子标记的水稻连锁图谱,采用条件复合区间作图法对水稻穗部干物质积累进行QTL的动态定位。在各时期能检测到14个非条件QTL,而最终穗重只能检测到3个非条件QTL。条件QTL分析表明,基因在水稻发育过程中以一定的时空方式表达。亲本和极端个体的QTL总效应分析表明,增效基因和减效基因在不同个体中的累积程度不同。控制穗干物质积累的发育过程存在两组基因,一组基因控制稻穗谷粒内外颖的发育,另一组基因可能控制谷粒内容物的充实。     

不同穗型水稻群体遮光对品质的影响

以4个不同穗型、不同稻米品质的粳稻品种为试材进行田间试验,从齐穗期开始进行遮光处理,对比分析不同穗型群体遮光与品质的关系。在加工品质上,遮光使直穗优质米品种辽粳294的整精米率明显高于未遮光的处理,对其它类型品种则无显著影响。在外观品质上,遮光对稻谷粒形影响规律为:遮光使米质较差的辽开79-3和巴利拉的谷粒变得短小,而对米质较好的辽粳294和辽粳371则影响不大。遮光对稻米粒形的影响尚无规律可循。在垩白性状上,遮光使所有供试品种的垩白率、垩白大小和垩白度均增加,并表现为弯穗品种较直穗品种增幅大,优质品种较劣质品种增幅高。在营养品质上,遮光使各类型品种的蛋白质含量增加,且直穗品种增加的幅度较大,使直链淀粉的含量下降,且直穗品种降低得较明显。在食味值方面,遮光对直穗品种食味值影响较为显著,使其食味值降低,而对弯穗品种的影响则是有升有降。     

温度对水稻幼穗大小影响的研究

研究表明,夜间黑暗低温（２０～２１℃）比高温（２５℃）条件下,能使第一枝梗数增加１．５个,幼穗颖花数增加７７．９粒。去分蘖比不去分蘖的第一枝梗数增加３．６个,幼穗颖花数增加１７７．９粒。     

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。     

采用穗部形态性状和SSR标记研究粳稻穗型分类

利用离差平方和法(Ward’s)对36个粳稻品种穗部性状进行聚类分析,结果表明,36个品种可分为紧穗型、中间穗型和散穗型三类。利用分布于水稻12条染色体上具有丰富多态性的28对SSR引物对36个水稻品种进行PCR扩增分析,共检测到76个等位基因变异,每一个位点上检测到的等位变异数为2～9个,平均为2.71个。根据扩增结果可以将36个品种相互区分。供试品种间的遗传相似系数值为0.5758～0.9783,平均为0.8042,遗传相似性变化较大。根据非加权平均数方法(UPGMA)聚类分析结果,供试品种可聚为三大类群,其中第一个类群进一步可分为3个亚类。两种聚类结果表明:利用SSR标记的遗传相似系数进行聚类,与利用水稻穗部性状进行聚类,在亚类水平上,有一定程度的吻合。遗传距离矩阵和形态性状的欧氏距离矩阵的Mantel检验表明,二者存在显著的相关性。     

稻穗结构遗传分析的研究简报

通过对12个水稻F_1杂种和2个品种的稻穗构成因子研究表明:在诸个稻穗构成因子中,主穗小穗数,一次枝梗数的遗传力最高;与主穗小穗数呈极显著遗传正相关的稻穗构成因子是一次枝梗数和二次枝梗数;一次枝梗数的通径系数最大,所以,它对主穗小穗数的直接效应最大。根据试验结果,以一次枝梗数多且配合力好的基因型作亲本,容易获得大穗型的杂种一代。