玉米杂交种灌浆期和收获期抗倒性差异及其与茎秆性状的相关性分析

采用3个田间整株抗倒伏指标(整株抗折力、整株抗弯强度、倒伏指数)和4个试验室抗倒性指标(茎秆第3节抗折力、第3节抗弯强度、穿刺强度、抗压强度)评估20个在黄淮海和东华北地区大面积种植的玉米杂交种在子粒灌浆期和收获期的抗倒性表现以及与6个植株茎秆性状(株高、穗位高、茎粗、节长、壁厚、茎秆密度)的简单相关和偏相关关系。结果表明,6个抗倒指标均呈现显著的品种间变异。与灌浆期相比,20个品种在收获期抗倒性均有不同程度下降,在灌浆期抗倒性表现相对较好的品种在收获期仍然表现较好。不同抗倒指标之间存在不同程度的相关性,大多数抗倒指标之间的相关度在灌浆期和收获期保持基本不变。不同抗倒指标与不同茎秆性状存在不同程度的相关,偏相关分析结果表明,茎秆穿刺强度是影响品种抗倒性的一个关键试验室指标。倒伏指数与田间抗折力有极显著负相关,与穗位高度呈显著正相关。     

种植密度对不同耐密夏玉米品种茎秆性状与抗倒伏能力的影响

以耐密性不同玉米品种为材料,调查吐丝期暴雨大风后玉米倒伏情况,分析增密过程中不同夏玉米群体植株形态与茎秆力学变化规律。结果表明,随密度增加,大风后根倒率和茎折率显著增加,登海618的根倒率和茎折率显著低于浚单20。随着密度增加,玉米株高和穗位高增加,基部3~7节间均表现为节间伸长、变细,茎粗系数、穿刺强度、抗折力、压碎强度显著降低,两个品种表现一致。相关分析表明,根倒率和茎折率与节间长度、株高、穗位高和穗位系数正相关,与茎粗、茎粗系数和茎秆力学负相关。站秆率与倒伏率均与基部第3节间性状的相关性达显著水平。与浚单20相比,登海618具有较低的节间长度、株高、穗位高、穗位系数和较高的茎粗、茎粗系数和茎秆力学,抗倒性能较强。     

宁夏引黄灌区春小麦抗倒性研究

为明确宁夏灌区春小麦抗倒伏相关性状的遗传变异及影响抗倒性的关键因素,以20份宁夏引黄灌区主要春小麦品种（系）为试验材料,测定和分析了12个与抗倒性相关的性状。结果表明,不同品种（系）间抗倒性差异显著,其中宁春56号和08选-1茎秆强度高,抗倒能力突出。春小麦倒伏指数与茎秆强度呈极显著负相关,与茎基部第二节间长呈极显著正相关,与株高呈显著正相关,其中茎秆强度是影响小麦抗倒性的关键指标。因此,缩短茎基部节间长度,降低株高和重心高度,增强茎秆强度是宁夏灌区春小麦抗倒伏育种的主要途径。     

群体密度对夏玉米穗下茎秆性状及抗倒伏力学特性的影响

设置5个密度处理,2015～2016年研究种植密度对川中丘区夏玉米穗下茎节性状和抗倒伏力学特性的影响。结果表明,随群体密度增加,穗下由基部向上第2～5节节长增长;第3、5节7.50万株/hm~2密度处理较4.50万株/hm~2分别增加了19.04%、13.93%(2015)和22.84%和26.76%(2016);第6～8节变化不显著,穗下各节节粗变细。节干重、单位茎长干物质重、穿刺强度和压碎强度均随密度的增加而降低。相关分析结果表明,茎秆倒伏率与茎秆节间直径、茎秆干重、单位茎长干物质重呈极显著负相关,与种植密度、节间长度呈显著正相关;与第3～5节和第8节(穗下第1节)穿刺强度和压碎强度均呈极显著负相关,茎秆压碎强度和外皮穿刺强度相关系数为r=0.96**。     

种植密度对不同熟期玉米茎秆抗倒伏特性及产量的影响

以早熟品种陕单650和晚熟品种陕单609为材料,设置4个种植密度研究其对玉米茎秆倒伏特性和产量的影响。结果表明,陕单609和陕单650分别在90 180株/hm²和105 000株/hm²密度下子粒产量达到最高值15 110.0 kg/hm²和18 056.7 kg/hm²。与陕单609相比,陕单650在密植条件下茎节短而粗,抗倒伏能力强。随着密度的增加,玉米茎秆穿刺强度逐渐降低,同一节位下茎秆穿刺强度表现为陕单650大于陕单609,不同节位的穿刺强度均表现为第3节>第4节>第5节。相关分析显示,子粒产量与茎秆强度、节间粗、节间干重呈极显著负相关关系;倒伏率与茎秆强度、单位茎长干重、节间粗、节间干重呈极显著负相关关系,与节间长、株高、穗位高、穗位系数呈极显著正相关关系。早熟品种陕单650密植后茎秆节间短而粗,单位茎长干重较大,抗倒伏能力强,有较多的有效穗数和穗粒数,获得较高的产量。     

玉米抗倒伏性评价方法的研究

选定抗倒性不同的10个玉米品种,对现有玉米抗倒伏研究方法进行比较研究,探索玉米抗倒伏综合评价方法。相关分析结果表明,倒伏系数是株高、单茎鲜重、茎秆机械强度和根量的综合体现,倒伏系数与倒伏程度的相关性达到极显著水平。通径分析表明,茎秆机械强度和根量对玉米倒伏系数有较大负作用,单茎鲜重和株高对倒伏系数的直接和间接的效应都较小。聚类分析将10个品种划分为5个倒伏级别。以倒伏系数为评价标准,能客观准确地反映10个玉米品种的抗倒性,抗倒性强的品种倒伏系数较小,依据倒伏系数可以建立玉米抗倒等级划分标准。     

不同基因型玉米耐密植抗倒性分析及其鉴定指标的筛选

以15份玉米品种为材料,采用田间试验方法,在灌浆期对玉米株高、穗位高,茎秆基部第3节茎粗、节间长、穿刺强度、抗折力、干物质积累、鲜重、可溶性糖含量、全钾含量进行测定,分析不同基因型玉米密植抗倒伏能力,筛选能快速鉴定玉米抗倒伏能力的指标。根据各项指标的抗倒伏系数,通过主成分分析、隶属函数分析和聚类分析等方法综合评价。结果表明,10个单项指标转换成为可鉴定玉米密植抗倒伏能力的4个相互独立的综合指标,通过聚类分析将15份玉米品种灌浆期的抗倒性划分为3类,先正达408等3份玉米品种表现为高度抗倒,先玉027等8份玉米品种表现为中度抗倒,农华101等4份玉米品种表现为不抗倒。     

不同小麦品种茎秆抗倒性的研究

为了明确影响小麦抗倒伏性的主要因素,选用生产中应用较广泛的6个高产小麦品种,采用田间试验与实验室分析相结合的方法,对不同品种的抗倒伏性状进行研究。结果表明,百农矮抗58的倒伏指数较小,为0.432,与其他品种相比差异显著;百农矮抗58的茎秆机械强度大、茎秆基部第二节短粗、秆壁较厚、次生根数量较多、株高和重心高度较低。相关分析表明,倒伏指数与第二节关系密切,第二节机械强度越大、壁越厚、干重越大、地下部根量越多,倒伏指数就越小,茎秆抗倒性就越强;适当降低株高可以降低植株的重心高度,增强植株抗倒能力。逐步回归分析表明,影响茎秆抗倒性的直接因子为茎秆基部第二节机械强度、第二节干重、地下部根量及地上部鲜重,其中第二节机械强度对茎秆倒伏指数的直接作用最大,其直接通径系数为-0.775,可用第二节机械强度的大小评价品种茎秆抗倒性的强弱。     

不同基因型玉米耐密植抗倒性分析及其鉴定指标的筛选

以东北平原主栽的15份玉米品种为材料,采用田间试验的方法,设置4个种植密度,以7.5万株/hm~2作为对照处理,在灌浆期对玉米的株高、穗位高,茎秆基部第3节茎粗、节间长、穿刺强度、抗折力、干物质积累、鲜重、可溶性糖含量、全钾含量进行测定,根据各项指标的抗倒伏系数,通过主成分分析、隶属函数分析和聚类分析等方法对不同玉米品种灌浆期的密植抗倒性进行综合评价。结果表明,玉米10个单项指标转换成为可以鉴定玉米密植抗倒伏能力的4个相互独立的综合指标,通过聚类分析将15份玉米品种灌浆期的抗倒性划分为3类,其中,先正达408等3份玉米品种表现为高度抗倒,先玉027等8份玉米品种表现为中度抗倒,农华101等4份玉米品种表现为不抗倒。     

种植密度对3个紧凑型玉米品种抗倒伏性和产量的影响

以郑单958、先玉335、浚单20为材料,研究不同密度下3个紧凑型玉米品种抗倒伏性和产量的影响。结果表明,随着密度增加,3个玉米品种的倒伏率逐渐升高,平均倒伏率浚单20先玉335郑单958。随着密度增加,玉米株高、穗位高、穗高系数均逐渐升高,玉米倒伏率与穗位高呈极显著正相关,与株高和穗高系数相关性不显著。玉米茎秆穿刺强度随着节位的上升呈下降趋势,随着密度增加,茎秆穿刺强度逐渐降低,不同密度下每一节的穿刺强度均为先玉335郑单958浚单20,不同节间的穿刺强度表现为第二节第三节第四节第五节第六节。随着密度增加,玉米穗行数、穗粒数和百粒重均呈降低趋势,行粒数在不同品种间表现不同,郑单958和先玉335均呈下降趋势,浚单20则先升后降。随着密度增加,郑单958、先玉335的产量表现为先升高后降低的趋势,在7.5万株/hm2时达最高值,分别为13 141.5、14 324.2 kg/hm~2,浚单20呈下降趋势。因此,与郑单958和浚单20相比,先玉335在冀西北地区种植抗倒伏且获得高产。     

密植夏玉米穗部脱水及力学特性研究

以仲玉3号和正红6号玉米为试材,设置6.75×10⁴、8.25×10⁴株/hm²两个种植密度,研究密植条件下夏玉米子粒、穗轴脱水及力学特性的变化规律,探明二者之间的关系。结果表明,随着种植密度的增加,穗部器官脱水减慢、含水率增加,力学强度呈下降趋势。品种间穗部脱水及力学强度存在显著差异,且远大于种植密度及二者交互作用的影响。与正红6号(ZH6)相比,仲玉3号(ZY3)脱水较快,到达适宜机械粒收含水率时所需吐丝后积温较少,收获时ZY3子粒压碎强度与穿刺强度大,穗轴抗折断力小,茎秆倒伏率低,机收性能更好。相关性分析显示,子粒与穗轴力学强度与含水率均呈显著负相关;穗轴抗折断力与干重、单位长度干重及单位体积干重呈极显著正相关,与穗轴长、长粗比呈极显著负相关。密度与品种对子粒产量存在无显著差异,随着种植密度的提高,茎秆倒伏率显著增大,ZY3生理成熟后脱水速率显著降低,达到宜机收子粒含水率所需积温增多。     

新疆春小麦品种资源抗倒性评价

为了给新疆小麦抗倒育种提供参考依据,采用田间试验与实验室分析相结合的方法,比较了两种种植密度(100×104和600×104株·hm-2)下40份新疆自育春小麦品种资源的抗倒性,分析了抗倒性与其影响因素的关系。结果表明,与低密度(100×104株·hm-2)相比,高密度(基本苗为600×104株·hm-2)条件下小麦抗倒伏能力、第二节间机械强度、壁厚、茎粗、充实度及地上部鲜重极显著降低,第二节间长度及重心高度极显著增加,茎秆机械强度的降低是小麦抗倒伏能力下降的关键因素。低密度下抗倒性与第二节间长、株高、重心高及第二节间壁厚的关系密切。其中,第二节间长度与小麦抗倒性关系最密切,第二节间越短,抗倒伏能力越强。高密度下第二节间机械强度与抗倒性的关系最密切,茎秆强度越高,抗倒性越强。壁厚可作为评价茎秆机械强度的可靠指标。依据倒伏指数的大小,将40份品种分为高抗型、普抗型、中间型、风险型和易倒型5个级别。供试材料中,80.0%的品种抗倒性较好,其中新春22号为高抗型品种,是较为理想的抗倒伏育种亲本。     

水肥一体化条件下施氮量对密植春玉米茎秆抗倒伏性状的影响

在滴灌水肥一体化及分次施氮条件下,设置9个施氮水平,研究施氮量对密植玉米茎秆抗倒伏能力的影响。结果表明,在一定施氮量范围内,随着施氮量增加,玉米茎秆抗折断力、基部节间穿刺强度(RPS)和单位长度干重(DWUL)逐渐增加;当施氮量达到一定量时,茎秆抗折断力、RPS和DWUL不再增加。玉米株高、穗位高和穗位系数随施氮量增加而上升。茎秆抗折断力与株高、穗位高和穗位系数呈显著负相关,与RPS和DWUL呈显著正相关。滴灌水肥一体化及分次施氮条件下,增加施氮量通过提高玉米茎秆中干物质积累量来改善机械强度,从而提高茎秆的抗倒伏能力。     

玉米拔节后不同水分处理对植株性状和水分利用效率的影响

采用田间试验的方法,在不同灌水条件下,研究吉林省西部半干旱区春玉米植株性状、水分利用特性、茎秆强度与植株性状的关系。结果表明:随着灌水量的增加,玉米株高增加,穗位高和茎秆强度有所增加,对茎粗的影响相对较小。干旱胁迫下适度灌水,玉米的茎秆强度和株高、茎粗及穗位高呈正相关关系;在灌水量达田间持水量100%的处理下,玉米的茎秆强度和株高、茎粗及穗位高呈负相关,即玉米的茎秆强度随株高和穗位高的增加而呈降低趋势,从而增加了倒伏的风险。随着灌水量的增多,玉米产量提高不明显,水分利用效率显著降低。     

甘蓝型油菜DH群体抗倒伏相关性状遗传分析

为明确油菜抗倒伏性的遗传规律，本文利用抗倒伏性差异显著的2个甘蓝型油菜品系配制杂交组合，构建含280个株系的DH群体，采用作物茎秆强度抗倒测量仪等考种工具对该群体进行连续两年的抗倒伏性鉴定，并利用植物数量性状的主基因 + 多基因混合遗传模型及偏度和峰度分析对抗倒伏性进行遗传分析。结果表明，茎秆抗折力和茎秆抗折强度都受到0对主基因 + 9对微效多基因控制，茎秆抗折力和单株生物量的基因间无互作，茎秆抗折强度的基因间有互补作用，茎秆抗折力和茎秆抗折强度两年的平均遗传率在50%左右，而茎秆直径两年的平均遗传率为69.338 %，单株生物量两年的遗传率分别为52.198%和69.284%，遗传率都较低，性状受环境影响都较大，因此对于茎秆抗折力、茎秆抗折强度、茎秆直径和单株生物量，在育种选择的早期阶段都不宜太严格。同时茎秆抗折强度相比茎秆抗折力更能说明作物的抗倒伏能力，因而在抗倒伏选择育种时应更加关注。     

不同小麦品种(系)抗倒伏性状多样性分析

为了综合评价不同小麦材料的不同生育时期抗倒性,明确影响小麦倒伏的关键因素,以147份我国育成的主推小麦品种及新育成的小麦品种（系）为研究对象,在开花期、灌浆期和乳熟期测定其10个倒伏性相关性状,并利用主成分分析和聚类分析法对这些小麦材料抗倒性进行综合评价。结果表明,10个抗倒伏相关性状在不同基因型间、气候因素间及生育时期间均存在显著的变异;在不同生育时期,性状间的相关性基本一致,均表现为基部茎节壁厚度、实心度、茎秆强度对小麦的抗倒伏性具有一定的积极作用,株高、重心高度、基部茎节长度、髓腔直径具有一定的消极作用。主成分分析显示,茎秆强度是影响植株抗倒性的最关键性状。基于三个生育时期主成分的综合因子得分的聚类分析显示,有70份材料的综合抗倒性优良,其中部分新育成小麦材料抗倒性表现优异,可作为小麦强秆抗倒改良育种资源使用。