直立穗型水稻品种的穗型基因研究进展

水稻株型改良对提高单产具有重要的作用，文章主要对控制水稻直立穗型的相关基因DEP3、DN1、EP5、DEP2、DEP1、qPE9—1、D1的研究进展进行综述，包括基因定位，参与的代谢途径，表型以及分子育种利用等，旨在丰富和发展直立穗超高产株型理论，为超高产分子育种、栽培提供可能途径。     

稻直立穗型性状分子标记开发及籼稻直立穗型育种探讨

直立穗型基因是水稻中与株型相关的有重要利用价值的基因。通过对直立穗型的性状遗传、籼稻直立穗型与弯穗型品系的性状比较、基因的分子标记开发和杂交后代的标记辅助选择进行分析研究,结果表明,直立穗无论在粳稻还是在籼稻遗传背景中均表现为单基因不完全显性遗传,显性度达到73．3％-93．7％。直立穗型基因与第9染色体上的SSR标记RM566、RM24423和RM7048紧密连锁,图距分别为5．8、0．43和0．85cM,用这3个标记对杂交后代辅助育种选择的准确率在66．7％-100％之间,其中RM24423辅助选择的准确率为100％。与弯穗型杂交后代育种品系比较,籼稻直立穗型品系株高和穗长略短、穗数略少,每穗粒数和着粒密度均增加且达显著水平,结实率、千粒重和产量均降低,但只有结实率达显著水平。因此,育种上可依据这些性状效应来探索直立穗型籼稻的株型设计和品种培育的新途径。     

水稻直立穗型遗传特性及其综合评价利用

在多年广泛研究的基础上,从作物品种资源的重要性角度出发,对水稻直立穗型基因的多样性和多效性及穗型遗传规律等遗传特性进行了分析讨论。认为水稻直立穗型基因应该是多位点和多样性的，对我国北方地区来说，应加强水稻直立穗型基因多样性的研究。以拓宽现有直立穗型品种的遗传基础，防止大面积病虫害的发生。目前发现至少3个相互异位的直立穗型基础，均为主效核基因，且有显性和隐性之分，彼此遵循基因的自由基重组和独立分配规律。对于巴利拉型基因位点来说，直立穗型相对地弯曲穗型可能是不完全显性。巴利拉型直立穗型基因具有一定的多效性，其直立穗型与某些形态生理性状存在着密切的联系，但多数是由不同基因控制的。表明在育种实践上，既可以根据直立穗型对其它性状进行筛选，提高育种效率，又可以按照育种目标实现直立穗型与其它性状的优化组配。此外，对直立穗型在杂交稻上的应用及直立穗型与抗倒性的关系进行了讨论。     

直立穗型水稻株型关联性状的比较研究

以辽宁省不同年代直立穗型代表品种为材料,比较研究了直立穗型粳稻齐穗期株型相关性状的表现及差异。结果表明,直立穗型粳稻存在多种穗型类型;品种间水稻茎叶绿叶数、叶长配置不同,叶宽变异较大,造成绿叶叶面积差异;植株叶片挺立,剑叶、倒2叶叶基角小于14°,从倒3叶开始下部茎叶叶基角、披垂度变大;少分蘖品种下部茎叶披垂度相对较大,叶片叶绿素含量高,株间透光率高,因此具备较好的干物质基础。     

水稻直立穗型的初步观察

水稻与小麦不同,穗子在灌浆开始后逐渐弯曲。而近年来通过籼粳稻亚种间杂交育成的、以株型好产量高著称的辽粳5号品种,在株型上的一个重要特点是穗子直到成熟仍然保持直立状态。关于辽粳5号品种的穗直立性问题,虽已引起了人们的关注,但由于过去直立穗型水稻品种很少,迄今尚未见到这方面的具体研究报道。本试验对穗的直立性进行了初步观察,并着重分析了穗直立性与其它性状的关系,以探讨直立穗型品种资源的利用价值。     

谷子超高产育种问题探讨

培育谷子超高产品种,一是要重视理论研究与应用,注重优良种质资源的开发、利用和创新;二是要塑造新的株型,直立穗型可能是谷子适应优质超高产要求的一个重要形态指标;三是生物技术与传统的育种方法相结合,是今后超高产育种的发展趋势。     

寒地半直立耐密型早粳稻设计与原理

提出了半直立耐密型品种育种趋势，初步构建了寒地早粳稻半直立耐密型品种参数：穗长15～18cm ，半直立穗型，每穗粒数＞80粒，二次枝梗子粒偏向穗轴中上部分布，中部优势型，半直立穗耐密型品种可实现产量与品质在更高水平上统一起来的可能性。     

水稻株型育种生理生态特性的研究现状与展望

阐述了株型育种发展的阶段及各阶段的特点,从茎、叶、穗、分蘖、根５个方面与水稻株型育各种有关的各种形态、生理、生态特性的研究现状进行了综合评述。认为株高增加、叶片直立、分蘖力适中、根系发达不早衰是株型育种目标的共同点,而北方粳稻区穗子直立更有利于提高光能利用率。认为通过籼粳稻杂交、水陆稻杂交,并进行多次人回交或复交,将非Ｆ１优势固定或通过籼粳杂交转能广亲和材料采用“架桥”的方法,是实现优化性状组配的     

直立穗型粳稻品种不同穗位子粒充实度研究

中国北方直立穗型水稻品种具有与国际水稻研究所(IRRI)的新株型稻相似的株型和较高的单产,但与传统弯穗型品种相比,存在子粒充实不良现象.但粒位间子粒充实差异及其改善潜力如何,未有明确结论.为此,比较研究了直、弯两类品种不同穗位子粒的充实差异,并通过自上而下的梯度减库处理来改变源库关系,进而研究直立穗型品种下部弱势粒粒重形成差异.结果表明:整体而言,直立穗品种子粒密度≥1.06的粒数百分比显著低于弯穗品种,并且,直立穗品种的顶端穗位子粒充实度(93.81±4.39)显著高于弯穗品种(85.95±3.06),而下部穗位子粒充实度(62.65±3.23)显著低于弯穗品种(78.68±3.89);直立穗型品种基部一次枝梗子粒千粒重比二次枝梗子粒千粒重重7g,随减库梯度增加,二者均有增加,千粒重差异减少,但二次枝梗子粒千粒重始终极显著低于同一穗位一次枝梗;减库处理能使直立穗型品种基部二次枝梗子粒的胚乳细胞数目增加、分裂速度加快,但是始终达不到顶端一级枝梗的水平.     

水稻的产量潜力与株型演变

在简要分析中国50年来水稻单产变化及其原因的基础上,重点阐述了直立穗型水稻群体生理生态特性、株型演变趋势及与产量潜力的关系,认为直立穗型是实现北方粳稻超高产的有效途径之一。     

种水稻 有诀窍

1．产量高而稳定①矮株型。株高一般为85厘米～105厘米。茎秆粗，节间短，重心低，抗倒伏。②紧穗型，紧穗型品种的特点是穗大、粒多、着粒密，穗直立或半直立。这种品种在生育后期遮光少，通风透光良好，有利于中下层叶片的光合作用。③叶片直立上举，光线可以透射到水稻群体的内部，能通过合理密植来提高光能利用率，提高水稻产量。     

不同穗型水稻品种灌浆期生理特性的差异

在大田条件下，研究了直立穗和弯曲穗型水稻品种灌浆期部分生理特性，结果表明：直立穗型品种上3叶叶绿素含量明显高于弯曲穗型品种，且随生育进程叶片衰老较慢；直立穗型品种的剑叶和倒3叶SOD、ATPase活性比弯曲穗型品种的高，而POD活性则是弯曲穗型品种的高；直立穗型品种的强势粒中ATPase活性在灌浆前期高于弯曲穗型品种，而灌浆后期则低于弯曲穗型品种。直立穗型品种的强势粒和叶片中内源激素ABA的含量在灌浆前期都低于弯曲穗型品种，而灌浆后期则高于弯曲穗型品种。     

1949～2000年辽宁省水稻育种情况分析

1949年以来，辽宁省水稻育种取得重大进展，特别是1974年辽宁省农作物品种审定委员会成立以来，通过审定的水稻品种逐年增多，累计达82个。新品种的产量呈上升趋势。杂交粳稻黎优57和株型理想的直立穗品种辽粳244的培育成功，使区域试验产量出现两次突破，其它品种的产量水平也明显提高。促使水稻新品种产量增长的关键因素是增加了杂交粳稻的理想株型品种的每穗成粒数。     

两系法超级杂交稻粤杂122动态株型结构研究

对两系法超级杂交稻粤杂122苗期、分蘖盛期、第二次枝梗原基分化期、抽穗期、成熟期的株型结构进行调查分析表明,粤杂122与对照培杂67比较,生育前、中期具有明显的生长优势,表现秧苗素质好,植株生长迅速,出叶速度快,分蘖优势强,功能叶叶片较长且窄,叶片开张角较大、叶面积空间较大;生育后期则表现为最后3片功能叶叶片较长且窄、剑叶直立,有效穗数较多,穗数、粒数、粒重较均匀,千粒重较大等特点。认为上述形态性状可作为两系法超级杂交稻的株型结构特征,在育种和栽培实践中加以应用;粤杂122不同生育时期株型结构的性状值可作为华南两系超级杂交稻动态株型结构育种与栽培实践中,不同生育期形态性状选汰以及群体结构调控的参考指标。     

辽宁省农业科学院 辽宁省水稻研究所

正理想株型杂交粳稻辽优9906辽优9906是辽宁省水稻研究所采用半矮秆、优质、直立穗理想株型不育系辽99A与中秆、弯曲穗型、优质偏长粒爪哇型一般配合力较强的广亲和恢复系配组,育成的理想株型杂交粳稻新组合。2011年1月通过了辽宁省农作物品种审定委员会审定。该组合叶片上冲直立、内卷,半直立穗型,株型理想。株高105 cm,穗长约24.3 cm。茎秆粗壮,成熟期植株耐寒,转色好。分蘖力强,成穗率高。     

江淮稻区五十年来籼稻品种的沿革及其启示

本文着重研究了五十年来籼稻品种丰产性的演变。导致产量提高的主要原因,在“库”的方面是每穗总粒数的增加。在“源”的方面,一是选育了中秆、抗倒的品种,二是叶片直立性的提高和LAI的增加,三是“源库比”的提高。今后高产育种应着重选育中秆抗倒、叶片直立型、LAI在7.5以上,“粒重/叶”比大于14的大穗型品种。     

直立穗型水稻的研究 Ⅳ.直立穗型水稻生育后期物质生产与转运

直立穗型品种的生物产量高于弯曲穗型品种 ,经济系数略低于弯穗品种 ;子粒产量在中肥条件下 ,直穗品种和弯穗品种相差不大 ,在高肥条件下更能发挥增产潜力。叶片的干物质输出率较高 ,说明叶片不仅是光合器官 ,也是贮藏器官 ;茎鞘物质输出主要是叶鞘中的物质输出 ,茎秆中的物质不仅未输出 ,而且有增加趋势。直立穗品种在生育前期积累的干物质向子粒的转运率低于弯曲穗型品种 ,抽穗后对产量的贡献率高于弯穗品种。     

吉林省农科院水稻所水稻品种及栽培技术

生育期145天左右．需≥10℃积温3000-3100℃。株高100—105厘米．株型紧凑．叶片坚挺上举．每亩有效穗数26万．穗长17．1厘米,直立穗型,主蘖穗整齐．主穗粒数多达270粒左右．平均每穗粒数100多粒．着粒密度稍大．结实率高。千粒重26．8克。     

玉米主要株型性状与产量的相关及通径分析

对玉米主要株型性状与产量间进行相关及通径分析,结果表明,穗上位叶长、株高在影响产量的诸多因素中占了主要地位;其次是穗位高、穗上位叶角、穗上位叶宽。其中穗上位叶长与产量的相关系数最大、r=0.4818,而株高对产量的直接通径系数最大、P=0.365。因此,育种时株型性状的选择应该以穗上位叶长和株高为主,同时兼顾穗位高、叶片数等与产量的关系;实现单株产量的较大幅度增长。     

吉林省不同类型超级稻形态特征分析与品种改良

通过对吉林省育成的超级稻品种株型、根系的对比分析,结果表明:不同类型超级稻片叶开张角度,弯穗型超级稻最大,半直立穗型超级稻次之,直立穗型超级稻最小。弯穗型超级稻出穗后剑叶对籽粒增重影响率最大,明显高于半直立穗和直立穗型超级稻。剑叶以下叶片对籽粒增重的影响率随着叶片下移,半直立穗、直立穗超级稻逐渐提高,而弯穗型超级稻逐渐下降。上部、中部穗籽粒增重速度大小表现为:半直立穗型→直立穗→弯穗型;下部穗籽粒增重速度表现为:半直立穗型超级稻→弯穗型超级稻→直立穗型超级稻。直立穗型超级稻根系在前期表现发根较慢,中期发根快,后期根壮;半直立穗型根系发育在全生育期表现比较平稳;弯穗型超级稻根系在前期生长较直立穗型品种较快,中期和后期根系的长度、数量、根重方面明显不如直立穗和半直立穗型的品种。