基于盐胁迫的小麦农艺性状多样性分析及评价

为筛选耐盐性优良的小麦资源,在0、0.3%和0.5%NaCl处理下,对黄淮麦区的132个小麦品种的8个数量性状进行了遗传多样性、相关性、主成分分析和耐盐性评价。结果表明,供试材料具有丰富的遗传多样性,且随盐浓度的升高,被测指标的变异系数和遗传多样性指数逐渐增大,其中单株成穗数、穗下茎节长和单株产量的变异系数均大于10%;除株高外,其他性状的遗传多样性指数均大于2。相关分析表明,在高盐(0.5%NaCl)胁迫下,株高与单株产量极显著正相关,而在低盐(0.3%NaCl)胁迫下则相关不显著;在低盐胁迫下,千粒重与单株产量极显著正相关,而在高盐胁迫下相关性不显著。主成分分析表明,在低盐、高盐胁迫下,前4个主成分累计贡献率达到82.677%、88.897%。以综合耐盐指数为依据,发现河北省的衡4399、石麦15,山东省的青麦6号、青丰1号、青农2号和烟农5286,河南省的洛旱6号、郑麦366、周麦22号、周麦23号和周麦28号共11个品种在两种盐分条件下均表现为耐盐性强。结合田间群体表现和产量,认为周麦22号、洛旱6号、郑366、青农2号、烟5286和衡4399为高产耐盐小麦种质资源,可在耐盐育种工作中加以利用。     

高大山羊草 Pm13染色体片段对小麦农艺和产量性状的影响

含有高大山羊草 Pm13染色体片段的小麦种质R1B对白粉病菌表现高抗。为明确 Pm13对白粉病的抗性遗传特点及高大山羊草染色体片段对小麦农艺和产量性状的影响,利用R1B与高感小麦品种济麦22杂交获得的F_(2∶5)RIL群体进行自然诱发鉴定和分子标记分析。结果表明,发病后,RIL群体的抗、感病株系符合1∶1分离比(χ~2=3.261,χ■=3.841),说明白粉病抗性是由一对基因控制。经分子标记分析,RIL群体白粉病抗性由 Pm13控制,且符合孟德尔单基因遗传规律。RIL群体中抗白粉病组和感白粉病组间,抽穗期、开花期、株高、穗长、每穗可育小穗数、每穗不育小穗数、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽、粒周长、长宽比等12个性状均无显著差异(P0.05),说明高大山羊草染色体片段对这些性状没有明显不利影响。鉴于 Pm13抗性遗传稳定,应加大其利用力度,培育更多含有该基因的抗白粉病品种,发挥其在生产上的应用价值。     

干尖线虫病对不同水稻品种（系）产量相关性状的影响

[目的]该研究旨在了解干尖线虫病对不同水稻品种的影响。[方法]通过田间表型观察与室内考种试验,对自然发病状态下的4个常规粳稻品种（系）和粳稻恢复系 R161进行了观察和分析。[结果]不同水稻品种（系）被侵染后的症状存在差异,常规粳稻宁1707、宁1818、镇稻88和南粳9108被侵染后表现"干尖"和"小穗头"症状,粳稻恢复系R161只表现"干尖",不表现"小穗头"症状,且"干尖"的位置不同,分别位于剑叶叶尖,整片剑叶及倒二叶。供试材料被水稻干尖线虫侵染后均能抽穗,但是株高、穗长、结实率和千粒重均受到不同程度的影响。此外,R161被干尖线虫侵染后,不同发病部位对水稻产量的影响不同,整片剑叶干枯扭曲的稻穗受影响最大。[结论]该研究为进一步阐明我国水稻干尖线虫病的危害规律和制定相应的防治措施提供依据。     

小黑麦F_1、F_2产量性状的遗传率和群体杂种优势分析

为了解小黑麦产量性状的遗传规律和群体杂种优势的表现,采用完全双列杂交试验设计,利用农艺性状的加性-显性遗传模型,分析了小黑麦15个F1、F2代组合7个主要产量性状的遗传表现。结果表明,单株产量、株高、穗下节间长、每穗粒数和千粒重的遗传率达到了显著水平,穗下节间长和株高的遗传率较高。单株产量、千粒重和株高在F1、F2代都具有很强的群体杂种优势,F2代优势比F1代降低了50%左右,F1杂种优势平均可延续1.1~2.0代,强优势组合杂种优势可延续到3代。     

吉林省水稻品种选育过程及品种的农艺性状和生理特性的变化

20世纪以来,吉林省水稻品种经历了五次更新,使2011年吉林省水稻单产达到535.0 kg/667 m2。本文通过对吉林省水稻育种历史的回顾和总结,结合前人研究结果及本课题组近年来对吉林省历史育成品种的农艺性状和生理特性进行的系统研究,提出吉林省下一步超级稻育种的目标株型及农艺性状特点。同时建议为提高品种选育的科学性,可将水稻生理机能纳入育种选择的范畴,水稻上3叶光合能力特别是倒3叶光合能力可作为生理机能的重要参考。     

水稻品种的耐低磷性及其农艺生理性状

【目的】 本研究旨在探明水稻耐低磷性的评价指标和耐低磷品种的农艺生理特征。【方法】以11个江苏省近70年来的代表性粳稻品种作为材料,进行水培种植,设置低磷(标准营养液中磷浓度的1/20)处理,以正常磷浓度(国际水稻研究所标准营养液配方)为对照。【结果】 耐低磷指数(低磷产量×耐低磷系数/所有供试品种低磷处理的平均产量)、干物质指数(低磷干物质量/对照干物质量)与耐低磷系数(低磷产量/对照产量)及低磷处理下的产量呈显著或极显著正相关。将耐低磷指数和干物质指数作为评价水稻品种耐低磷性的指标。根据两指标值的大小将供试品种分成3类：强耐低磷品种,耐低磷指数和干物质指数均≥1;中耐低磷品种,耐低磷指数和干物质指数均>0.6, 耐低磷指数或干物质指数<1;弱耐低磷品种或低磷敏感型品种,耐低磷指数或干物质指数≤0.6。与弱耐低磷品种相比,强耐低磷品种在低磷处理下具有根量大、根系活力强,分蘖早期分蘖数多,总叶面积指数(LAI)和高效LAI大、有效LAI比例高,库容量大,抽穗期茎鞘中糖积累量多,抽穗至成熟期物质生产能力强等特征。与对照相比,低磷处理增加了磷素产谷利用率(稻谷产量/磷吸收量)和磷收获指数(籽粒中磷/成熟期植株中总吸收的磷)。在低磷下的磷素产谷利用率,强耐低磷品种高于弱耐低磷品种。【结论】 耐低磷指数和干物质指数可以作为耐低磷品种的筛选指标;在低磷处理下,根量大、分蘖早期分蘖数多、库容量大、抽穗至成熟期物质生产能力强是耐低磷性强和磷利用效率高水稻品种的重要农艺生理特征。     

小麦苗期和灌浆中期根系性状与地上形态及产量性状的相关性

为探究小麦根系性状与地上形态及产量性状的关系,促进小麦根系性状的改良,本研究选用48个遗传背景丰富的冬小麦品种,用室内卷纸法测定小麦苗期根系性状,用电容法测定小麦灌浆中期根系电容值,并利用大田挖掘法测定13个苗期根系差异较大的小麦品种灌浆中期的总根长、总根表面积和总根体积等根系性状,分析小麦根系性状与地上部形态及产量性状间的关系。结果表明,灌浆中期小麦根系电容值与苗期各根系性状均呈显著正相关,与灌浆中期总根长和总根表面积呈显著正相关;进一步分析表明,灌浆中期小麦根系电容值与株高、穗下茎长和旗叶长均呈极显著正相关,而与旗叶宽呈显著负相关,与小穗数、千粒重和单株产量均呈极显著正相关。基于根系电容值高低将小麦分为3类,其中,高电容值小麦和低电容值小麦在上述地上形态及产量性状上均存在显著差异。小麦苗期根系性状和小麦灌浆中期根系电容值均与千粒重和小穗数有较高的相关性。综上可见,小麦根系电容值可较好地反映小麦生长后期根系性状,与根系电容值显著相关的地上形态及产量性状如株高、小穗数、千粒重等可考虑作为小麦根系的替代性状。     

黄淮麦区小麦种质资源矮秆基因分布及其与农艺性状的关系

为了进一步阐明多个矮秆基因的分布及其与小麦农艺性状的关系,运用分子标记对来自我国黄淮麦区的246份小麦种质资源中6个矮秆基因位点(Rht1、Rht2、Rht4、Rht8、Rht9及Rht12)分别进行了检测,同时连续3年调查参试材料株高、穗长、穗下节长、小穗数、旗叶长、旗叶宽、穗粒数、粒长、粒宽和千粒重共10个农艺性状,分析了不同矮秆基因位点对小麦农艺性状的影响。结果表明,6个矮秆基因在黄淮麦区小麦中均具有广泛分布,其中含有Rht1和Rht2基因的小麦品种分布最广。分析矮秆基因位点对小麦农艺性状的影响发现,在Rht1位点,Rht1-B1a和Rht1-B1b两种基因型间的株高没有显著差异;在Rht2位点,拥有Rht2-D1b类型的小麦品种所有年份间的株高和穗下节长较低,但千粒重较高,为相对优良的基因型。排除Rht1和Rht2基因效应后,Rht4、Rht8、Rht9和Rht12位点对黄淮麦区小麦品种不同农艺性状均具有重要影响,其中,Rht4基因位点主要对小麦株高和千粒重具有重要影响,且Rht4-B1b类型为相对优良的基因型;Rht8基因位点主要对小麦穗下节长、穗长和千粒重具有重要影响,且Rht8-D1b类型为相对优良的基因型;Rht9基因位点主要对小麦株高和千粒重具有重要影响,且Rht9-A1a类型为相对优良的基因型;Rht12基因位点主要对小麦千粒重和穗长具有重要影响,且Rht12-A1a类型为相对优良的基因型。进一步分析发现,6个位点中对株高影响最大的是Rht2基因,其次是Rht4基因;有4个位点(Rht1、Rht2、Rht8、Rht12)对千粒重有显著影响,其中Rht2基因的影响最大。分析除Rht1外其他5个位点优良基因型在不同时期小麦品种中的分布发现,从早期历史品种、近期历史品种到现代品种,不同位点优良基因型分布比例总体呈现上升趋势,表明优良矮秆基因型在黄淮麦区小麦品种选育中的利用逐渐增加,尤其是82.9%的现代小麦品种已含有Rht2-D1b类型。     

高氮素籽粒生产效率类型籼稻品种的一些相关性状

 在群体水培条件下,以国内外不同年代育成的常规籼稻代表品种（2001年为88个、2002年为122个）为材料,对植株的干物质量、氮素含量、产量及其构成因素、生育期、株高、成穗率、穗部性状等进行了测定。采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种的氮素籽粒生产效率（NUEg）分为 6种类型,研究不同NUEg类型品种生育期、株高、成穗率、穗部性状的基本特点。结果表明：1）高NUEg品种生育期（特别是播种至抽穗）较短,NUEg与全生育期、播种至抽穗天数呈显著负相关; 2)不同NUEg类型品种间株高无显著差异,株高与NUEg无密切关系;3）高NUEg类型品种分蘖成穗率高,分蘖成穗率与干物质运转及氮素运转关系密切;4）高NUEg类型品种穗长较短,着粒密度较大。     

基于光谱参数估算滴灌小麦干物质氮肥偏生产力和农学效率

为了解应用遥感技术估测滴灌小麦氮肥利用效率的可行性,以新春17号、新春6号和新春22号为材料,通过大田试验,分析了不同施氮处理下小麦干物质氮肥偏生产力(RDN)和干物质氮肥农学效率(DMA En)与光谱参数的相关关系,并建立小麦RDN和DMAEn的光谱参数估算模型.结果表明,在分蘖、抽穗和开花期RDN与绿度植被指数和比值植被指数呈极显著正相关,在拔节和抽穗期DMAEn与土壤调整比值植被指数和归一化差值植被指数呈显著正相关.光谱参数估算模型的均方根误差为7.64～33.31,说明利用光谱参数可以有效地估算小麦氮肥利用效率.