大豆在白浆土中的吸肥规律及施肥对其产量的影响

白浆土中的速效氮和钾的释放高峰在苗期,速效磷则在大豆的整个生育期变化不大,而大豆对氮、磷、钾的吸收高峰均在花期;N、P、K三要素及元素之间互作对大豆生长均为正效应,由此可为合理施肥提供理论依据。     

玉米穗长上位效应和Q×E互作效应分析

以掖478×丹340的500个F2单株为作图群体,利用混合线性模型的复合区间作图法对397个F2∶3家系在5个生态环境下进行穗长的QTL定位分析。共检测到16个穗长QTL,单个QTL所解释的表型变异在0.15%~6.24%,累计贡献率为47.8%。在16个QTL中有10个与环境发生互作,占62.5%,贡献率在0.48%~3.78%之间。上位性互作检测到4对QTL,未检测到上位性QTL与环境互作。表明穗长受微效多基因的控制,易与环境发生互作,上位性互作在其遗传中起一定作用。     

基因×环境互作下杂交粳稻上部三叶形态性状遗传效应分析

利用3个粳稻BT型不育系和6个粳型恢复系配制不完全双列杂交组合,采用基因×环境互作下加性-显性-上位性遗传模型,分析杂交粳稻上部三叶形态性状的遗传效应.结果表明:剑叶面积主要受基因加性效应控制,剑叶宽、倒二叶宽、倒三叶厚主要受基因显性效应控制,倒二叶主要受基因加性×环境互作效应控制,剑叶长、剑叶厚主要受基因显性×环境互作效应控制,倒二叶长、倒二叶面积、倒三叶长、倒三叶宽、倒三叶面积主要受基因加性×加性上位性×环境的互作效应控制.     

水稻抽穗期上位效应和QE互作效应的分析

抽穗期是水稻的重要农艺性状,深入了解其遗传效应对水稻育种实践具有重要现实意义。本研究利用基于明恢86×佳辐占、广陆矮×佳辐占两个重组自交系构建的SSR遗传图谱,应用混合线性模型方法对2003年晚季和2005年早季获得的两季水稻抽穗期数据进行QTL定位,并作加性效应、加性×加性上位互作效应及环境互作效应分析。两个群体共检测到10个控制抽穗期的QTL,分别位于1、2、3、6、7和10号染色体上,仅qHD10(广佳重组自交系中为qHD10-1)在两个群体中同时检测到,另检测到11对具有上位效应的互作位点,其中有5个是加性效应显著的QTL。环境互作检测中,发现明佳重组自交系的qHD10和广佳重组自交系的qHD7与环境存在显著互作,贡献率分别为0.34%和2.32%。本研究表明:两群体的抽穗期性状的遗传受环境因素影响较小,特别是明佳组合,较适合作为分子辅助育种的研究材料。     

大豆产量及主要农艺性状QTL的上位性互作和环境互作分析

以栽培大豆晋豆23为母本,半野生大豆灰布支黑豆ZDD2315为父本杂交衍生的F2:15和F2:16的447个RIL家系为遗传群体,绘制SSR遗传图谱,采用混合线性模型方法,对2年大豆小区产量及主要农艺性状进行加性QTL、加性×加性上位互作及环境互作分析。结果检测到9个与小区产量、茎粗、有效分枝、主茎节数、株高、结荚高度相关的QTL,分别位于J_2、I、M连锁群上,其中小区产量、茎粗、株高、有效分枝和主茎节数QTL的加性效应为正值,说明增加这些性状的等位基因来源于母本晋豆23。同时,检测到7对影响小区产量、茎粗、株高和结荚高度的加性×加性上位互作效应及环境互作效应的QTL,共发现14个与环境存在互作的QTL。上位效应和QE互作效应对大豆小区产量及主要农艺性状的遗传影响较大。大豆分子标记辅助育种中,既要考虑起主要作用的QTL,又要注重上位性QTL,才有利于性状的稳定表达和遗传。     

基因型与环境互作下杂交粳稻农艺性状的遗传效应

利用粳型不育系及恢复系配制的不完全双列杂交F1组合及其亲本进行两年试验,应用基因型与环境互作模型分析杂交粳稻8个主要农艺性状的遗传特点。结果表明,穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、每穗秕粒数、千粒重、单株产量等性状的加性与环境互作效应达极显著水平,各参试性状的显性与环境间互作效应均达极显著水平。穗长、每穗总粒数、每稳实粒数、每穗秕粒数、千粒重等性状的互作狭义遗传率也达极显著水平,各参试性状的互作广义遗传率也都达到极显著水平。另外,根据各性状的遗传效应预测值对供试亲本的利用价值作了评价。     

每穴苗数对北方不同穗型粳稻物质生产和抗倒伏能力的影响

2012-2013年以少蘖粳Ri22和沈农265为试验材料,研究每穴苗数对物质生产和抗倒伏能力的影响。结果表明,(1)少蘖粳Ri22和沈农265抽穗前和抽穗后干物质生产量及总干物重均随每穴苗数增加而增加,茎鞘和叶片物质转运率和贡献率随每穴苗数的增加而降低;(2)少蘖粳Ri22和沈农265各节间抗折力均表现为每穴2苗>每穴4苗>每穴6苗,各节间倒伏指数均表现为每穴2苗<每穴4苗<每穴6苗,差异均未达到显著水平;(3)少蘖粳Ri22和沈农265有效穗数随每穴苗数增加而显著增多,每穗粒数随每穴苗数增加而显著减少,结实率和千粒重的差异没有达到显著水平;(4)少蘖粳Ri22和沈农265的产量随着每穴苗数的增加而增加,差异未达到显著水平。为了实现高产与抗倒能力的统一,少蘖粳Ri22在沈阳地区种植适宜苗数为每穴2~4苗,而沈农265则可以适当密植。     

水稻千粒重和垩白粒率的QTL及其互作分析

产量因子千粒重和稻米品质指标垩白粒率密切相关。本研究以越光/Kasalath//越光BIL群体为材料,分析千粒重和垩白粒率的相关性、QTL、上位性互作及其环境的互作效应。相关分析表明,群体千粒重和垩白粒率在2005年和2006年均呈极显著正相关,相关系数分别为0.42和0.35 (P<0.001)。2年共检测到千粒重QTL 11个,其中5个在2年重复检测到,5个具有环境互作效应;千粒重上位性互作8对,7对与环境存在互作。垩白粒率QTL 6个,3个具有环境互作效应;上位性互作9对,其中4对具有上位性环境互作效应。比较分析发现3个主效QTL同时控制千粒重和垩白粒率的表现,千粒重和垩白粒率的增效等位基因来自同一亲本;1对上位性互作同时对千粒重和垩白粒率有相同的影响。一些与垩白粒率不相关的千粒重主效QTL,如qTGW-3c、qTGW-4a和qTGW-6b,可为育种所利用。对利用QTL定位结果进行千粒重和垩白粒率分子辅助选择育种进行了探讨。     

水稻粒形性状的上位性和QE互作效应分析

本研究利用基于明恢86×佳辐占水稻重组自交系(recombinant inbred line,RIL)构建的SSR遗传图谱,总标记数为131.联合两季的稻米粒长(GL)、粒宽(GW)、长宽比(L/W)表型数据,应用混合线性模型方法进行QTL定位,并作加性效应、上位效应以及加性QTL、上位性QTL与环境(QTL-by-environment,QE)的互作效应分析.检测到粒长、粒宽和长宽比的加性效应QTLs分别为6个、4个和4个,贡献率分别为23.67%、21.41%和25.78%;检测到8对粒长的上位性QTLs,5对粒宽的上位性QTLs,2对长宽比的上位性QTLs,贡献率分别为16.75%、22.36%和7.55%;环境互作检测中,发现共有9个加性QTLs和7对上位性QTLs与环境发生了互作.结果表明,上位效应在粒形性状的遗传与加性效应一样起了重要作用,环境互作效应对粒形性状有一定的影响.     

不同环境条件下水稻生育期和株高的QTL分析

利用籼稻品种窄叶青8号(ZYQ8)和粳稻品种京系17(JX17)为亲本构建的加倍单倍体(doubled haploid, DH)群体及其分子连锁图谱,在5个环境中对生育期和株高进行QTL比较分析。结果表明,共检测到10个QTL,两种环境以上能重复检出的QTL9个,这些QTL在不同的环境中的加性效应方向一致,但遗传效应差异较大;其中没有1个QTL在5种环境     

杂交水稻茎秆形态学优势性状与抗倒伏能力研究

以茎杆粗壮型海南野生稻S和安仁籼稻、R199、武育粳、R215及其配制组合F1为材料，研究杂交水稻茎秆形态学优势性状与抗倒伏能力的关系，结果表明：海南野生稻s的茎秆基部抗折断能力较强，基部节间结构较优，株高和茎杆长度合理，基部伸长节间较短、充实度高，是一个茎秆物理性状良好、抗倒伏能力强的光温敏核不育系材料；以海南野生稻S为母本与安仁籼稻、武育粳、R199和R215所配制的组合F1茎秆基部抗折断能力和充实度、基部伸长节间粗度、横切面面积和茎壁厚度等性状明显优于其父本并袁现出一定的平均优势或超亲优势，株高较父本明显增加，但基部伸长节间长度较父本短，具备抗倒伏性较强的生物学基础。     

不同水直播方式水稻植株抗倒特性研究

为研究不同水直播方式水稻植株倒伏的差异,在稻麦两熟制下,以2个常规粳稻(常农粳7号、超级稻南粳44)和2个杂交粳稻品种(甬优2638、甬优7号)为试材,设置水直播点播和条播2种方式,于齐穗后30 d,研究了不同直播方式高产水稻植株地上部分各节间抗倒伏能力的差异,并对倒伏指数、抗折力与茎秆主要物理性状进行相关分析。结果表明,条播方式水稻倒伏比例较大,水稻植株基部第2,3节间抗折力和弯曲力矩,点播方式显著高于条播方式;条播方式倒伏指数显著较高。点播方式水稻株高、重心高度高于条播方式,但相对重心高度低于条播方式。点播方式水稻基部第1,2节间长度显著小于条播方式,基部3个节间的茎秆内径长均显著高于条播方式,除基部第1节间外,基部第2,3节间外径长和茎壁厚度点播方式显著高于条播方式。点播方式基部第1,2节间单位节间干质量显著高于条播方式。上述茎秆性状在不同类型品种间有较大差异。直播水稻茎秆的抗折力和倒伏指数与水稻茎秆基部节间长、茎壁厚、节间充实度等性状密切相关。点播方式水稻具有基部节间短而粗、茎壁较厚,且充实度好的特点,是其抗倒伏能力强的直接原因。     

重穗型水稻植株抗倒伏能力的研究

以18个不同穗重型水稻品种为材料，研究了重穗型水稻植株的抗倒伏能力及其与茎秆的物理性状、机械组织特性的关系。结果表明：重穗型品种单穗重大、产量高与其株高的适当增加密切相关。重穗型品种由于单穗重和株高的增加，弯曲力矩加大，但抗折力也明显提高，故而其茎秆抗倒伏能力并未降低。重穗型品种茎秆抗折力强的主要原因     

NAA/KT浸种对新植蔗产量、根系发育及抗倒伏能力的影响

为明确α-萘乙酸（NAA）和激动素（KT）浸种对新植蔗产量、根系发育及抗倒伏能力的影响,完善甘蔗优质高产抗倒伏化学调控技术理论基础,采用室内盆栽试验和田间试验相结合的方法,以栽培甘蔗品种桂糖29（GT29）、桂糖42（GT42）、桂糖49（GT49）和桂糖55（GT55）为试验材料,探讨不同浓度配比NAA/KT浸种对新植蔗茎叶鲜重、根系活力、根系形态结构和茎秆抗折断力的影响。结果表明,室内条件下,NAA/KT在20~40时,GT29和GT42根系活力、总根长和根体积相比对照显著增加。田间试验中,NAA 25~50mg/L配合KT 1mg/L浸种处理对收获期甘蔗叶片鲜重、根系发育及茎秆抗折断力促进效果最优,其中2019和2020年试验中4个品种叶片鲜重和产量均比对照增加;根长、根表面积、根体积、根尖数和根干重分别比对照平均增加33.0%、39.0%、43.7%、27.4%和44.9%;茎秆抗折断力平均增加26.0%。综上所述,NAA/KT浸种处理提高了新植蔗叶片鲜重和蔗茎产量,提高了根系活力,促进根系发育;田间条件下用NAA 25~50mg/L和KT 1mg/L浸种可显著增加新植蔗收获期产量、总根长、根表面积、根尖数、根干重以及茎秆抗折断力,进而提高甘蔗抗倒伏能力。     

小麦抗倒指数遗传及其与茎秆特性的相关分析

为给小麦抗倒育种提供参考依据,利用7个茎秆抗倒指数不同的小麦品种为亲本,按Griffing双列杂交法Ⅱ配制21个杂交组合,研究小麦抗倒指数的遗传及其与茎秆特性的相关。结果表明,在7个小麦品种中,扬麦9号和宁麦8号抗倒指数的一般配合力最好,能极显著地提高杂种后代的抗倒指数。小麦抗倒指数的遗传符合加性-显性模型,同时受加性和显性效应的作用,且显性效应更重要,显性程度为完全显性到超显性。控制抗倒指数遗传的增效等位基因为隐性,增、减效等位基因频率在亲本中的分配无明显差异。扬麦9号和宁麦8号具有较多控制抗倒指数遗传的隐性基因,而望水白和苏麦3号具有控制抗倒指数遗传较多的显性基因。抗倒指数可能受3~4对主效基因的控制,狭义遗传力中等。相关分析表明,抗倒指数与基部第二节间粗、基部第一、二节间充实度呈显著或极显著遗传正相关;与基部第一、二节间长、穗下节间长、株高和重心高度呈极显著遗传负相关。     

种植方式对杂交籼稻植株抗倒伏特性的影响

为探讨机械化播栽方式对杂交籼稻植株抗倒伏能力的影响,以F优498为材料,在大田进行了以种植方式为主区、穴苗数为副区的裂区试验,种植方式包括机直播、机插和手插3种,穴苗数分低苗和高苗2个处理。在齐穗后30 d,调查植株茎鞘物理性状、力学和抗倒伏特性,并分析茎鞘性状与抗倒伏特性的相关性。结果表明: (1)不同种植方式之间水稻倒伏指数差异极显著,手插稻最低,机插稻最高,机直播稻介于二者之间。这种差异主要与节间折断弯矩有关,N₁–N₄节间折断弯矩与节间粗度和厚度、秆型指数、比茎重、节间干重、断面模数和弯曲应力都呈显著或极显著正相关,与节间长度呈显著或极显著负相关;基部节间的植株折断弯矩变异较小,且低位节间的弯曲力矩显著高于高位节间,这是水稻植株基部第1、第2节间易倒伏的主要原因。(2)手插稻基部节间短,茎粗壁厚,秆型指数、茎鞘充实度和弯曲应力高,最终表现为植株折断弯矩和抗倒伏能力强;机插稻群体大,个体生长受抑制,倒伏指数大。为构建合理的群体结构,以机械化播栽稻每穴3~4苗、手插稻每穴2苗,有利于相对实现高产与抗倒的协调。     

烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性能的影响

以中抗倒伏甜荞品种宁荞1号为材料,设置0、100、200和300 mg kg^–1烯效唑干拌种处理,研究倒伏习性、产量、茎秆抗折力、倒伏指数、茎秆形态特性和茎秆解剖结构的变化,探讨烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性能的影响。结果表明,烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性能有显著影响。随烯效唑干拌种浓度的增加,产量、茎秆抗折力、第2节间粗、第2节间干重、节间充实度、机械组织层数、机械组织厚度、茎壁厚度、维管束数目和维管束面积先增加后降低,倒伏率、倒伏指数、株高、茎秆重心高度、茎秆鲜重和第2节间长先降低后增加。当烯效唑干拌种浓度为200 mg kg^–1时,能有效优化甜荞茎秆结构,改善茎秆质量,减小倒伏风险,增加产量。     

直播条件下行距对不同穗型粳稻产量及倒伏性状的影响

为探索直播条件下行距对不同类型粳稻产量的影响,以3种穗型粳稻品种通禾833、铁粳7号、沈稻506为试材,研究了直播粳稻在5个不同行距水平下的产量以及乳熟期(齐穗期后25 d)、蜡熟期(齐穗期后40 d)2个倒伏敏感时期水稻茎秆及穗部的物理性状和形态特征。结果表明:行距通过影响直播稻生长发育过程中行内、行间竞争关系,从而影响植株的物理性状和形态特征,改变群体结构,最终决定直播稻的产量和倒伏性状。通禾833在22.5 cm行距下产量最高,但随着行距减小,有效穗数、结实率降低,产量降低,且在低行距下弯穗型品种行间竞争激烈,造成群体郁闭、长势差、节间抗折力降低,从而易发生倒伏;铁粳7号17.5 cm行距下产量最高,且抗倒伏能力较强;沈稻506在行距20.0 cm时,协调了行内、行间的竞争,个体长势优良,群体结构合理,使其高产、抗倒。总之,过宽、过窄的行距分别加大了行间、行内竞争,从而影响植株个体长势及物理性状、群体结构,进而影响直播稻的产量及抗倒伏能力。因此,弯穗型品种应选用稍大行距(22.5 cm)、直立穗型品种选用稍小行距(17.5 cm)、半直立穗型品种选用中等行距(20.0 cm),通过协调行内和行间竞争,保证足够的单位面积有效穗数和较高的结实率,提高植株抗折力和基部节间弯曲力矩,构建合理植株个体形态和群体结构,以达到高产、抗倒的目标。     

氮肥运筹对湘南双季杂交稻产量与抗倒伏特性的影响

为探究不同氮肥运筹方式对湘南双季杂交稻产量与抗倒伏能力的影响,以早稻品种陆两优996和株两优819,晚稻品种H优518和盛泰优018为材料,于2019-2020年在湖南省衡阳县开展大田试验,比较研究3个基蘖肥、穗肥、粒肥比例（N1：7:2:1,N2：6:3:1,N3：5:4:1）对双季稻产量和抗倒伏性状的影响。结果表明,氮肥运筹方式对双季稻产量有显著影响,N2处理对产量构成因素协调效果最好,产量最高;各品种在基蘖肥比例为50%~60%的条件下,抗折力较大,倒伏指数较小,但个别品种表现出年际间差异;与N1处理相比,N2和N3处理株高较矮、重心较低、茎壁较厚、节间较短且节间充实度较高,N2和N3处理间差异不显著。相关分析表明,提高抗倒伏能力的关键在于降低株高、重心高度和单茎鲜重,提高倒4节间茎秆粗度和充实度。综合考虑各品种倒伏指数和产量性状,基蘖肥、穗肥、粒肥比例为6:3:1的处理能够较好地协调水稻的产量性状与抗倒伏能力,达到高产和抗倒的目的。     

机插密度对不同类型水稻抗倒伏能力及产量的影响

以籼粳杂交稻品种甬优2640、甬优1640,杂交籼稻品种丰两优香1号、新两优6380为材料,设置6个密度(A:31.7 cm×30.0 cm、B:22.2 cm×30.0 cm、C:17.1 cm×30.0 cm、D:13.9 cm×30.0 cm、E:11.7 cm×30.0 cm、F:10.6 cm×30.0 cm),比较研究不同机插密度对不同类型水稻抗倒伏能力的影响。两年试验结果表明,产量随密度的增加呈先升后降的趋势,籼粳杂交稻和杂交籼稻均以13.9 cm×30.0 cm处理产量最高。密度对两种类型水稻影响也不完全一致,籼粳杂交稻在C~E密度下产量均高于10.5 t hm–2,且未发生倒伏或倒伏较少,能获得高产稳产;杂交籼稻只有在D密度下产量高于10.0 t hm–2,表观倒伏率较高,较难稳产。随着密度的增加,2个类型品种茎秆的倒伏指数逐渐增大,茎粗、单位节间干重、茎壁厚度都呈下降趋势。随着灌浆时间的增加,籼粳杂交稻倒伏指数先升高后降低,高峰值出现在抽穗后30 d,茎壁厚度、节间充实度、单茎茎鞘重先降低后升高,抽穗后30 d达最低值。杂交籼稻倒伏指数一直升高,茎壁厚度一直下降,节间充实度先下降,抽穗后30 d后略有下降或回升但不明显,单茎茎鞘重先降低后升高,抽穗后30 d最低,抽穗后30 d前后是发生倒伏的敏感时期。