Revisiting rice breeding methods – evaluating the use of rapid generation advance (RGA) for routine rice breeding

Rice production needs to increase in the future in order to meet increasing demands. The development of new improved and higher yielding varieties more quickly will be needed to meet this demand. However, most rice breeding programmes in the world have not changed in several decades. In this article, we revisit the evidence in favour of using rapid generation advance (RGA) as a routine breeding method. We describe preliminary activities at the International Rice Research Institute (IRRI) to re-establish RGA on a large scale as the main breeding method for irrigated rice breeding. We also describe experiences from the early adoption at the Bangladesh Rice Research Institute. Evaluation of RGA breeding lines at IRRI for yield, flowering time and plant height indicated transgressive segregation for all traits. Some RGA lines were also higher yielding than the check varieties. The cost advantages of using RGA compared to the pedigree method were also empirically determined by performing an economic analysis. This indicated that RGA is several times more cost effective and advantages will be realized after 1 year even if facilities need to be built. Based on our experience, and previous independent research empirically testing the RGA method in rice, we recommend that this method should be implemented for routine rice breeding in order to improve breeding efficiency.     

基于表驱动的动态数据上报管理系统研究

近年来,信息管理系统广泛应用于各个领域,由于大多研发者只着眼于设计开发自己所需求的应用系统,由此产生一系列问题:各领域内系统整体开发效率低下,系统的扩展性和通用性差,造成了资源的大量浪费。本文针对于数据填报及统计类系统领域,设计并实现包含数据访问构件、数据校验构件、空缺数据填补构件和统计结果查询输出构件在内的可复用软件——基于表驱动的动态数据上报管理系统(DDTMS),以解决信息管理系统中数据填报及统计类系统的共性问题。将DDTMS应用到中国林业生态资源环境承载力:数据投放器和中国生态安全指数系统中,试验表明:该可复用软件具有良好的通用性,极大提高了系统开发效率,改善了系统的扩展性,表现出良好的实用性和稳定性。     

稻秸还田下耕作与播种方式对小麦出苗及产量的影响

为了研究稻秸还田下耕作与播种方式对小麦出苗及产量的影响,通过大区试验,分析了稻秸全量还田下不同耕作与播种方式对小麦出苗率、出苗均匀性及产量性状的影响。结果显示,相同的播种方式下,浅耕处理小麦出苗率高于免耕处理,但出苗均匀性差于后者;相同的耕作方式下,播种方式对小麦出苗率和出苗均匀性的影响差异较大,其中,机械匀播方式下小麦出苗率最高,出苗均匀性最好;小麦出苗率和出苗均匀性通过影响穗数、穗粒数、千粒重而影响籽粒产量,同一耕作方式下机械匀播小麦籽粒产量均高于其余2种播种方式,免耕和浅耕下机械匀播小麦产量分别达6484.35 kg/hm~2和6476.20 kg/hm~2。因此,稻秸全量还田条件下,建议采用免耕机械匀播方式,能有效改善小麦田间出苗情况,进而获得较高的籽粒产量。     

耕作方式及秸秆还田对土壤性质、微生物碳源代谢及小麦产量的影响

以小麦品种济麦22为试验材料,采用裂区试验设计,耕作方式为主区,分别设常规翻耕(C)、深松(S)、旋耕(R)处理,副区为秸秆还田量,分别设秸秆全还田(P)和秸秆不还田(A)处理,采用Biolog Eco技术测定土壤微生物碳源代谢功能,并分析土壤基本理化性质和作物产量。结果显示:深松与秸秆还田均有利于土壤含水量和有机碳含量的提高,0～15 cm土层分别提高了9.78%和24.00%,15～30 cm土层分别提高了7.08%和15.81%;深松提高了15～30 cm土层的pH值6.67%,秸秆还田提高了0～15 cm土层的pH值4.32%。深松和秸秆还田均有利于代谢多样性(丰富度指数、香浓多样性指数)、碳源代谢强度的提高,0～15 cm土层分别提高了26.84%、3.84%和38.02%,15～30 cm土层分别提高了11.87%、 3.63%和14.74%。主成分分析表明常规翻耕秸秆不还田和旋耕耕作秸秆不还田碳源代谢功能相近,15～30 cm层次内常规翻耕秸秆全还田碳源代谢功能和深松耕作秸秆全还田处理相近。深松和秸秆还田平均提高了小麦产量5.82%,微生物碳源代谢功能与小麦产量具有极显著的相关性。     

不同灌溉方式对农田土壤性状和花生落果率的影响

于2014―2015年度麦茬花生生长季,设置移动式管灌、微喷带灌溉和不灌溉3种处理,研究了不同灌溉方式下农田土壤体积质量、土壤孔隙度、水稳定性土壤团聚体组成、花生产量和花生落果率的变化。结果表明,与移动式管灌处理相比,微喷带灌溉处理的土壤体积质量、粒径小于0.25 mm水稳定性土壤团聚体数量和花生落果率分别降低了7.6%、6.4%和66.8%,土壤孔隙度增加了8.4%,而2处理间花生产量没有显著差异。综合考虑花生产量,土壤物理性状和花生落果率的变化,微喷带灌溉是试验条件下能够降低花生收获难度的灌溉方式。     

纤维蛋白原的5种提取方法比较研究

为了确定纤维蛋白原的最佳提取方案。本研究主要采用反复冷沉淀法、经典冷沉淀法、冷乙醇法、硫酸铵沉淀法和聚乙二醇沉淀法对猪抗凝全血进行纤维蛋白原的提取;以单次血液处理量、制备流程耗时、纤维蛋白原的浓度,是否需要添加化学试剂和所得纤维蛋白原的纯度为考察指标,确定纤维蛋白原的最佳提取方案。结果表明：反复冷沉淀法与经典冷沉淀法相比可以明显提高提取的纤维蛋白原浓度,与化学法相比,全程均采用物理方法,无需添加任何化学制剂,不存在化学制剂回收问题,纤维蛋白原纯度较高,提取的纤维蛋白原浓度符合外用纤维蛋白原质量标准。对结果综合分析可知,反复冷沉淀法是最佳的纤维蛋白原的提取方法。     

耕作方式对土壤理化性状及夏玉米生长发育和产量的影响

研究耕作方式对土壤理化性状、夏玉米生长发育及籽粒产量的影响,为黄淮海北部地区土壤结构改善和籽粒产量提高提出有利的科学依据。试验设夏玉米前茬深松、翻耕、隔年深松和传统耕作旋耕4个处理。研究结果表明,深松、隔年深松、翻耕能够显著降低10 cm以下土层的土壤紧实度;提高各生育时期土壤含水量,尤其以20～40 cm土层表现最为明显;增加20～60 cm土层速效钾含量;有利于维持夏玉米灌浆中后期叶面积指数,干物质的积累量增加7．79％～18．09％;提高籽粒最大灌浆速率、平均灌浆速率,每公顷产量提高4．1％～9．3％。各处理间以深松和隔年深松处理表现最好,且两处理无显著差异。本试验条件下,隔年深松是兼顾高产节能高效的耕作方式。     

不同灌水方式对砂姜黑土小麦中后期生长及产量的影响

在人工防雨篷下研究了前期不同灌水处理对砂姜黑土小麦中后期生长、光合生理及产量的影响,以期为该区小麦增产和水分高效利用提供科学依据和理论帮助。结果表明,灌1水条件下小麦叶片长宽和单茎干物重随灌水日期的推迟呈先增加后下降的趋势,并以生育前期水分充足处理CK最高,W5100d(出苗后100 d灌水)处理次之,且总灌水量一致下小麦生育前期灌1水和灌2水效果间的差异不显著。生育前期适当推迟灌水日期有利于增加小麦生育中后期的叶面积指数和叶绿素含量,且灌浆中期W5100d处理的叶面积指数和叶绿素含量高于CK。小麦生育前期适当推迟灌水日期亦有利于降低植株蒸腾速率改善小麦光合特性,其中W5100d处理的光合速率比对照CK增加了11.4%。W5100d与CK处理的产量差异不显著,分别为6 955.40,7 102.67 kg/hm2,但两者产量明显高于其他灌水处理。相关分析表明,小麦叶片叶绿素含量、光合速率与单茎干物重和产量间皆呈直线显著正相关关系。研究得出,小麦生育前期适当延长灌水日期有利于改善小麦中后期生长发育、光合特性及产量,且总灌水量一致下灌水次数效果间的差异不显著。     

杭嘉湖平原河网地区农业用水计量方法研究

农业用水计量作为一项基础性工作,是开展农业用水管理的基本依据和重要内容,为区域农业用水的最严格水资源管理提供基础数据和技术支持。在总结当前国内普遍使用的量水技术的基础上,对比分析了各种量水技术的原理和优缺点,并结合浙江省用水计量的现状,对四种计量方法开展用水试验,分析了它们的成本和测量精度,最后提出了适合浙江省杭嘉湖平原地区推广使用的量水方法。     

田间枣树叶片复杂目标图像综合分割方法

设计了一种复杂图像分割的综合算法。首先对图像进行预处理,锁定大致目标范围,对图像进行增强,再基于阈值分割和Canny算子对图像进行初步分割。然后结合形态学处理方法及各种逻辑运算对分割结果进行优化处理,得到精确完整的目标图像。以田间枣树叶片图像为例进行实验,证明了该算法的可行性和有效性。该算法对叶片重叠、叶片灰度不均匀等复杂图像都有很好的分割效果,获得了边缘清晰、平滑、定位精确的边缘图像。