水稻茎秆抗倒性的遗传及基因型×环境互作效应研究

采用包括基因型×环境互作效应在内的加性-显性-加性×加性上位性遗传模型,分析了不同环境下水稻茎秆抗倒性的遗传特点.结果表明,茎秆抗倒性均受到基因加性、显性、加性×加性上位性及其与环境互作效应的显著影响,其中以显性效应及其与环境互作效应为主.除了茎粗的普通狭义遗传率达40.6%外,其他性状的普通狭义遗传率较低.遗传效应预测结果表明,亲本IR66158-37和IR65600-85有使后代降低秆长、增加茎粗、增大秆型指数、提高茎基抗折力和抗倒指数的遗传效应,明恢63在提高茎基抗折力和抗倒指数上也有明显的正效应,认为这3个品种是超高产新株型育种的优良亲本材料.     

籼型三系杂交水稻穗颖花数和茎秆特性的遗传分析

采用包括基因型×环境互作效应的加性 -显性 -加性×加性上位性遗传模型和统计方法 ,研究籼型三系杂交水稻穗颖花数和茎秆特性的遗传特点 .结果表明 ,所研究的 7个性状除了穗颈粗外 ,其余 6个性状均以加性效应和加性×加性上位性效应占主导地位 ,遗传率较高 ,在杂交早代选择效果较好 .穗颖花数与穗长、茎粗、茎基抗折力间具有极显著的正向加性相关关系 .另外 ,穗颖花数除了与秆型指数表现极显著的负向加性×加性上位性相关外 ,与其他 5个性状均呈极显著的正向相关关系 .在利用杂种优势方面 ,茎基抗折力和株高这两个性状较明显 ,其次为穗颖花数 ,第三为穗长和茎粗 .从对亲本的综合评价看 ,不育系以冈 4 6 A为最优 ,恢复系以明恢 6 3为最优 .     

水稻冠层叶面积和比叶重的基因型×环境互作效应分析

采用包括基因型×环境互作效应的加性—显性—加性×加性上位性遗传模型,分析了水稻剑叶面积（ＦＬＡ）、倒二叶面积（２ＬＡ）、倒三叶面积（３ＬＡ）和比叶重（ＳＬＷ）的２ ａ 资料．结果表明,这４个性状的遗传主要受显性效应及其与环境互作效应的控制,加性×加性上位性效应对其表现有一定影响．加性效应对ＳＬＷ 也有重要作用．加性与环境互作效应对２ＬＡ 和３ＬＡ 以及加性×加性上位性与环境互作效应对ＦＬＡ 和ＳＬＷ 的影响较小．遗传率分析表明各性状的普通狭义遗传率依次为ＳＬＷ＞ ＦＬＡ＞ ３ＬＡ＞ ２ＬＡ．遗传效应预测值结果表明,ＩＲ６６１５８－３７和ＩＲ６５６００－８５具有使杂交后代增加ＳＬＷ 的遗传效应,明恢６３在改良冠层叶面积中受环境的影响程度较小,认为这３个品种是超高产新株型育种的优良亲本材料．     

水稻籼粳交衍生系产量相关性状的遗传效应与杂种优势

采用包括基因型与环境互作效应的加性—显性遗传模型(AD模型),对不同环境下水稻籼粳交衍生系产量相关性状的遗传效应与杂种优势进行研究。结果表明,播抽天数、每穗总粒数、每穗实粒数和千粒重性状以基因的加性主效应为主;结实率和株高性状以基因的显性主效应为主;基因型×环境互作效应明显影响产量相关性状表现,以显性×环境互作为主,其中播抽天数、单株谷重、千粒重和穗长的显性×环境互作效应尤为明显。杂种优势研究表明,由遗传主效应控制的杂种优势除单株有效穗数外,其余8个性状均表现正向群体平均优势;基因型×环境互作杂种优势分析表明,单株谷重、单株有效穗数、每穗实粒数、千粒重、株高和穗长6个性状杂种优势的稳定性较好。遗传效应分析结果表明,明恢413、97gk1037、明恢118和明恢417在多个性状上表现以遗传主效应为主,环境互作效应较弱,具有较好的环境稳定性,表明该4个籼粳交衍生品系在籼粳杂种优势利用中具有较高的利用价值。     

初探超级杂交水稻抗倒性研究

超级杂交稻通过形态改良和利用亚种间杂种优势相结合的技术路线来提高产量,不会改变水稻的原有结构,不会引起水稻的病变。本文对超级水稻茎秆抗倒性构成有关因素进行了研究。相关和通径分析结果表明:对水稻高倒伏指数(易倒伏性)贡献大的因素有株高、倒3叶长、重心高度等;对低倒伏指数(抗倒伏性)贡献大的因素有基节折断弯矩、秆型指数、基节干重比等。茎基弯折力和断面模数对折断弯矩有正向极显著作用。全株加在基部节间弯矩、断面模数和叶干重对折断弯矩有正向极显著作用。基节折断弯矩是衡量植株茎的强度,提高其强度也是关键问题所在。本文从水稻的几个特性方面入手,包括:基节折断弯矩、秆型指数、基节干重比等,对水稻抗倒伏的因素进行了对比研究。     

南方籼稻抗旱性状的遗传分析

在旱地条件下 ,对籼稻 9个抗旱性状进行了遗传分析。结果表明 :( 1 )各抗旱指标都存在遗传变异 ,其中穗茎粗、单株有效穗数、每穗实粒数、剑叶长、叶绿素a/b、脯氨酸含量和自由水含量的遗传变异主要受加性效应的影响 ,倒二节间长和谷粒宽的遗传变异主要受显性效应的影响 ;所有抗旱指标都存在显性×环境的互作效应 ,每穗实粒数、叶绿素a/b和自由水含量还存在加性×环境的互作效应。 ( 2 )各抗旱指标都存在普通狭义遗传率 ;每穗实粒数、叶绿素a/b和自由水含量还存在互作狭义遗传率 ,且后两者的互作狭义遗传率大于普通狭义遗传率 ,受环境的影响较大。 ( 3 )单株有效穗数、穗茎粗和倒二节间长既存在普通杂种优势 ,又存在互作杂种优势 ,且环境不改变这三项指标显性基因作用的方向 ,其中倒二节间长为负向杂种优势 ;叶绿素a/b和脯氨酸含量只存在负向互作杂种优势 ,其余各指标杂种优势不明显。 ( 4)每穗实粒数、叶绿素a/b和自由水含量的加性×环境互作效应较大 ,另外 6个指标的加性×环境互作效应都为 0。     

水稻茎秆性状与抗倒性的关系

选用我国近年育成的超高产水稻品种为材料,研究水稻茎秆性状与抗倒性的关系。结果表明,茎秆较粗可孕育较大穗子;茎秆贮藏物质对籽粒发育有积极作用,茎秆的抗折力强弱与茎秆贮藏的干物质量和秆壁厚呈显著正相关;倒伏指数与株高,弯曲力矩呈显著不正关,与秆壁厚度和抗折力呈显著负相关,而与节间粗度关系不密切。说明,培育粗秆有利于孕育大穗,但要增强抗倒伏能力,关键在于适当控制株高,培育秆壁厚实的品种、增加茎秆的干质积     

水稻冠层叶面积和比叶重的基因型×环境互作效应分析

采用包括基因型×环境互作效应的加性－显性－加性×加性上位性遗传模型,分析了水稻剑叶面积（ＦＬＡ）、倒二叶面积（２ＬＡ）、倒三叶面积（３ＬＡ）和比叶重（ＳＬＷ）的２ａ资料。结果表明,这４个性状的遗传主要受显性效应及其与环境互作效应的控制,加性×加性上位性效应对其表现有一定影响,加性效应对ＳＬＷ也有重要作用,加性与环境互作效应对２ＬＡ和３ＬＡ以及加性×加性上位必与环境互作效应对ＦＬＡ和ＳＬＷ的影响较小     

胡麻品种(系)茎秆形态特征与抗倒伏的相关性分析

以国内生产上表现优良的15个胡麻品种为材料,研究不同胡麻品种茎秆的形态特征和茎基部的抗折力对倒伏发生情况及产量构成的影响.结果表明,对各品种的产量性状进行聚类分析,15个品种可分为三大类;不同类别间单株结果数、单果粒数、小区产量、茎粗、茎基部抗折力、秆型指数以及弯曲力矩、折断弯矩均存在显著差异;茎粗、秆型指数、抗折力、折断弯矩与倒伏指数均显著相关,可作为评价胡麻抗倒伏性能的具体指标.F074-1、伊亚6号、冀张亚1号、晋亚14号和陇亚13号抗倒能力强,产量较高,可在晋北地区进行推广种植.     

水稻茎秆性状与抗倒伏及产量因子的关系

以22个水稻品种（组合）为材料,研究水稻茎秆性状与抗倒性和产量因子的关系。结果表明：株高与倒伏指数呈显著或极显著正相关;壁厚、抗折力、节间粗和单位节间干重与倒伏指数多呈显著或极显著负相关;各节的抗折力与节间粗、壁厚和单位节间干重多呈显著或极显著正相关,与株高、秆长和节间长呈显著或极显著负相关。基部3个伸长节间的节间长度、壁厚、粗度和单位节间干重与千粒重多呈正相关,多数达到显著或极显著水平,说明秆壁粗壮厚实可以孕育大穗,并适当控制株高,对高产抗倒品种的培育有重要作用。     

水稻籼粳交恢复系茎秆抗倒性的配合力分析

通过不断聚合和累加不同籼粳亚种有利基因的方法,自育成的不同籼粳分化类型的12个恢复系,与8个两系和三系不育系为材料,采用植物数量性状配合力(NCⅡ设计)分析方法,研究了6个茎秆抗倒性状的配合力和群体遗传参数.结果表明:所考察的6个茎秆抗倒性状的遗传受亲本基因加性效应和非加性效应的影响.倒伏指数、抗折力以非加性效应为主;株高、弯曲力矩、茎椭圆截面积以基因加性效应为主;亲本基因加性效应和非加性效应对后代茎壁截面积的作用相似.恢复系的遗传效应对杂交组合茎秆抗倒性起主要作用.抗折力和弯曲力矩性状除了受亲本特殊配合力的影响外,恢复系的一般配合力也起重要作用.K17A、广抗13A和II-32A三个不育系表现降低籼粳杂种株高超亲和提高抗倒性的遗传效应;明恢509、明恢512、明恢502和明恢398四个恢复系在降低倒伏指数方面较其他恢复系具有明显优势,且株高一般配合力为负效应,在提高茎秆抗倒性为目标的育种实践中有重要利用价值.     

水稻产量性状的QTL定位与上位性分析

 应用 16 8个DNA标记 ,对水稻中 15 6 (高产 )×谷梅 2号 (低产 )的重组自交系 (RIL)群体进行基因型检测 ,构建了全长为 14 4 7.9cM、覆盖水稻基因组 12条染色体的连锁图。于 2 0 0 1年分单季和连作晚季两季 ,在杭州中国水稻研究所试验场以完全随机区组设计 ,种植该群体的 30 4个株系及双亲 ,考查穗长、单株有效穗数、每穗颖花数、每穗实粒数、结实率及千粒重等 6个产量构成性状。采用QTLMapper1.0 1统计软件进行QTL定位、上位性分析及其与环境 (季别 )的互作效应分析 ,共检测到产量构成性状的 30个加性主效应QTL ,分别位于除第 5、9染色体以外的 10条染色体上 ,另有 2个QTL与环境之间存在显著互作 ;还检测到 31对影响产量构成性状的加性×加性上位性互作效应QTL。在所有的上位性互作效应中 ,多数加性×加性上位性互作效应的贡献率及效应均较小 ,没有检测到上位性互作效应与环境的显著互作     

水稻籽粒不同发育时期灌浆速率的遗传及其与环境互作的分析

 以 6个水稻品种作完全双列杂交 ,应用包括基因型×环境互作的三倍体胚乳遗传模型及条件遗传方差分析方法 ,对水稻灌浆速率进行动态遗传分析。结果表明 ,不同类型水稻品种及其组合在不同时期测定的灌浆速率存在明显差异。水稻灌浆速率主要受三倍体胚乳核基因及二倍体母体植株基因的遗传控制 ,细胞质效应较小 ,并且以胚乳核基因的加性效应为主。基因型×环境的互作效应主要表现为母体加性×环境互作。灌浆速率后代的分离主要决定于水稻开花后 18d之前。各时期母体植株基因的遗传效应对水稻灌浆速率均有一定作用 ,并且水稻开花后 18～ 2 4d母体植株基因对灌浆速率的效应比胚乳核基因还大。各时期均以种子直接遗传率为主 ,母体遗传率很低 ,母体加性效应对水稻灌浆速率的作用被胚乳加性效应通过协方差的间接影响而弱化     

立丰灵对水稻抗倒性和产量性状的影响

观察水稻施用立丰灵后的节间形态、抗倒性及产量性状的生理效应,结果表明:①立丰灵抑制节间伸长期的纵向伸长,促进节间伸长期的横向生长,使节间外径增粗,秆壁加厚;②立丰灵通过矮缩节间减少弯曲力矩和增进节间粗厚度提高抗折力的双重作用,来降低倒伏指数,即增加抗倒力;③水稻倒4、倒3节间是最易倒伏的部位,因而,倒4、倒3节间的倒伏...     

高产优质水稻品种粤禾丝苗抗倒伏性状及遗传分析

【目的】通过测量分析水稻基部茎秆的物理性状，探究这些性状与茎秆抗折力的关系，明确影响水稻基部茎秆抗折力的核心性状，为水稻抗倒伏品种选育提供理论基础。【方法】分析水稻品种粤禾丝苗、易倒伏品种象牙香占以及粤禾丝苗 × 象牙香占的 F2 遗传分离群体中与倒伏抗性相关的农艺性状，包括株高、单株抗弯力、基部节间抗折力和茎秆结构等，通过相关系数判断各性状对水稻抗倒伏性的影响大小。【结果】粤禾丝苗和象牙香占两个品种在抗倒伏性上存在显著差异。粤禾丝苗的 N2（基部第 2 节间）抗折力（16.58 N）、N2 壁厚（1.02 mm）、N2 充实度（0.19 g/cm）、N2 茎粗（6.21 mm）与象牙香占的 N2 抗折力（9.93 N）、N2 壁厚（0.66 mm）、N2 充实度（0.11 g/cm）、N2 茎粗（4.60 mm）相比均明显较大。F2 群体 N2 抗折力、N2 长度、N2 茎粗、茎秆壁厚、鲜重和充实度均呈连续分布，属于数量性状，由多基因控制。F2 群体的相关性分析结果表明，N2 抗折力与株高呈正相关（r=0.18），N2 抗折力与 N2 壁厚呈极显著正相关（r=0.75**）；N2 抗折力与 N2充实度呈显著正相关（r=0.67*）；N2 抗折力与 N2 短轴呈正相关（r=0.52）、N2 茎粗与 N2 长度呈负相关（r=-0.20）。【结论】粤禾丝苗 × 象牙香占 F2 群体抗倒伏遗传机制研究表明，N2 壁厚与 N2 抗折力呈极显著正相关，是茎秆抗倒伏的核心性状，是一个由多基因控制的数量性状。以 N2 壁厚为研究重点，将大大降低以往抗倒伏研究方法的复杂程度，为今后抗倒伏相关研究明确了目标和方向。     

玉米果穗出籽率遗传效应分析

采用朱军包括基因型×环境互作效应的加性.显性.母体遗传模型(ADM模型)分析方法,研究玉米果穗出籽率性状遗传主效应及其与环境互作遗传效应.结果表明:玉米果穗出籽率主要受显性效应遗传体系控制,其次受加性效应遗传效应控制,同时还受加性×环境互作效应、显性×环境互作效应、母体×环境互作效应等不同遗传控制体系基因型×环境互作效应显著影响.对果穗出籽率性状的选择效果受环境影响较大,宜在较晚世代进行选择.育种中根据亲本果穗出籽率在不同环境中遗传效应预测值组配杂交组合,育成适应不同地区或某一特定地区的新品种,提高育种效率.     

杂交籼稻碾磨品质性状的遗传分析

采用 5×5不完全双列杂交设计,应用包括基因型×环境互作效应的三倍体种子性状遗传分析模型,研究 3种栽培季节下籼型杂交稻碾磨品质性状的遗传.结果表明:杂交稻碾磨品质性状表现主要受遗传控制,遗传方差可解释表型方差的66.8% -98. 6%,且遗传效应均以母体加性效应为主;基因型×环境互作效应对糙米率和精米率的影响较小,但整精米率的互作效应值达 33. 2%; 3个碾磨品质性状均不存在杂种优势.比较亲本对杂种碾磨品质影响的结果表明,不育系对杂交稻碾磨品质的影响显著大于恢复系.     

稻米淀粉RVA谱的基因型×环境互作效应分析

 用包括基因型×环境互作效应的种子性状遗传模型研究了稻米淀粉粘滞性谱（ＲＶＡ谱）的３个特征参数（最高粘度、热浆粘度和冷胶粘度）的遗传基础。结果表明．ＲＶＡ谱的遗传变异主要受遗传主效应控制，另外还受到基因型与环境互作效应的影响。基因型×环境互作效应主要表现为胚乳基因型×环境和母体基因型×环境互作，而不存在细胞质× 环境互作。ＲＶＡ谱的遗传力在 ６５．３％～７４．８％之间．其中胚乳遗传力比母体遗传力和细胞质遗传力之和都大。不同亲本遗传效应的线性对比表明直链淀粉含量对稻米ＲＶＡ谱的影响很大。     

水稻茎秆性状与抗倒性的关系及配合力分析

【目的】研究水稻茎秆形态性状、化学成分含量和茎秆解剖结构与抗倒性的关系,分析抗倒伏相关性状的配合力,为抗倒伏高产水稻品种的选育提供依据。【方法】2014年,以3个水稻新两用核不育系和5个恢复系按不完全双列杂交所配的15个组合为材料,2015年,以4个水稻新两用核不育系和3个恢复系按不完全双列杂交所配的12个组合为材料,以单茎抗推力作为抗倒性的评价指标,研究水稻茎秆形态、化学成分含量、茎秆解剖结构与抗倒伏能力的关系及相关性状的配合力方差和亲本的一般配合力。【结果】2014年的相关分析表明,单茎抗推力与秆长、单茎鲜重、弯曲力矩、粗纤维含量、硅含量和小维管束数目呈显著正相关;2015年的相关分析表明,单茎抗推力与秆长、茎粗、单茎鲜重、弯曲力矩、粗纤维含量、钾含量、硅含量、大维管束数目和小维管束数目呈显著正相关。其中秆长、单茎鲜重、弯曲力矩、粗纤维含量、硅含量和小维管束数目与单茎抗推力的相关性在2年的试验中均达显著水平。2014年的逐步回归分析表明,弯曲力矩、硅含量和小维管束数目对单茎抗推力具有正向作用;2015年的逐步回归分析表明,秆长、茎粗、粗纤维含量和小维管束数目对单茎抗推力具有正向作用。2年均入选回归方程的性状有小维管束数目。单茎抗推力的不育系×恢复系特殊配合力方差和不育系的一般配合力方差两年均达到显著水平,且单茎抗推力的不育系一般配合力方差明显大于恢复系的一般配合力方差和杂交组合的特殊配合力方差。水稻不育系075S和023S,水稻恢复系R276、R964、R527和R389的单茎抗推力的一般配合力较高。【结论】秆长、单茎鲜重、弯曲力矩、粗纤维含量、硅含量和小维管束数目是影响水稻抗倒伏能力的主要因素。单茎抗推力的遗传由加性基因和非加性基因共同控制,不育系的基因加性效应对杂交组合的抗倒能力影响较大。不育系075S和023S及恢复系R276、R964、R527和R389的单茎抗推力的一般配合力较高,可用于抗倒伏杂交水稻组合的配制。     

北方直立穗型粳稻抗倒性的研究

 【目的】培育抗倒能力强的水稻品种是实现水稻高产优质所面对的重要课题。本研究旨在探讨北方直立穗型粳稻抗倒性,为提高北方粳稻抗倒性,实现水稻高产优质提供一定的理论依据。【方法】以12个不同穗颈弯曲度的北方粳稻品种为试材,于齐穗后30 d,研究了直立穗型与弯曲穗型粳稻地上部分各节间抗倒伏能力的差异,并通过对茎秆抗折力与茎秆形态性状、茎秆解剖结构和茎秆化学成分进行相关分析,研究了直立穗型粳稻抗倒的茎秆形态特点与生理基础。【结果】直立穗型粳稻穗下第1节间（N1）、第2节间（N2）、第3节间（N3）和第4节间（N4）的弯曲力矩与弯曲穗型品种差异不显著,但N1、N2、N3的抗折力却显著提高,从而使N1、N2、N3的倒伏指数显著或极显著低于弯曲穗型粳稻,说明中上部节间抗倒能力明显增强。进一步分析直立穗型与弯曲穗型粳稻茎秆解剖结构、化学成分以及它们与茎秆抗折力的相关性后发现,直立穗型粳稻N1、N2、N3抗折力强的主要原因是：（1）茎壁厚度和茎壁面积增大,节间抗折的物理性状明显提高;（2）大小维管束数目多,大小维管束、韧皮部、木质部面积增大,节间内部组织的结构明显改善;（3）纤维素含量高,支持细胞壁结构的物质含量多。【结论】茎壁厚度、茎壁面积、维管束性状及纤维素含量可以作为选育抗倒伏品种的主要参考指标。就北方粳稻而言,培育直立穗型品种,更容易获得抗倒性强的品种。