王坚钢[1]2001年在《水稻品种有关性状的差异及其与产量的关系》文中认为在群体水培条件下，以不同年代、不同产地的籼稻品种（组合）41个、粳稻品种（组合）40个为供试品种，研究籼、粳水稻品种根系性状的种质资源、高产水稻品种的地上部、地下部特征以及根系有关性状与地上部有关性状及产量的关系，主要结果如下： （1）籼、粳稻品种间诸性状的差异较大，籼稻品种间地上部性状最大值与最小值比值的变幅为1.47～12.03倍，地下部性状的变幅为1.52～4.70倍；粳稻品种间地上部性状最大值与最小值比值的变幅为1.70～4.38倍，地下部性状的变幅为1.59～3.97倍。 （2）使用聚类分析法将籼、粳稻品种的产量由高到低分成A、B、C、D、E、F六类。其中籼型水稻品种的平均产量：A类为10007.9kg·hm~(-2)，B类为8593.2kg·hm~(-2)，C类为7224.3kg·hm~(-2)，D类为6250kg·hm~(-2)，E类为5580.4kg·hm~(-2)，F类为4289.8kg·hm~(-2)；粳型水稻品种的平均产量：A类为7572.2kg·hm~(-2)，B类为6394.2kg·hm~(-2)，C类为5645.3kg·hm~(-2)，D类为4725.1kg·hm~(-2)，E类为3786.8kg·hm~(-2)，F类为2258.7kg·hm~(-2)。 （3）从产量构成因素来看，籼型高产水稻品种的主要特征为每穗颖花数多、单位面积颖花量和单位面积库容量大、结实率高；粳型高产水稻品种的主要特征为单位面积穗数多、单位面积颖花量和单位面积库容量较大、结实率高。 （4）从物质生产与分配来看，籼型高产水稻品种的主要特征为抽穗前、后物质生产量大、生物产量高、经济系数较高；粳型高产水稻品种的主要特征为抽穗前、后物质生产量大、生物产量高、经济系数高。 （5）从根系性状来看，籼型高产水稻品种根系的主要特征为每株不定根数多、每条不定根长度和每株不定根长度长、单位干重根系活性和单株根系活性 扬州大学硕士学位论文高、单株根系活跃吸收表面积大；粳型高产水稻品种根系的主要特征为每株不定根数多、每株根干重大、每株不定根长度和最长不定根长度长、单位干重根系活性和单株根系活性高、单株根系吸收表面积和单株根系活跃吸收表面积大。 （6）和稻品种的每穗颖花数、结实率、单位面积颖花量、单位面积库容量与产量呈显着或极显着正相关；粳稻品种的单位面积穗数、结实率、单位面积颖花量、单位面积库容量与产量呈显着或极显着正相关。釉、粳稻抽穗前、后物质生产量、生物产量、经济系数与产量均呈极显着正相关。 门）釉稻品种的每条不定根长度、每株不定根长度、单株根系吸收面积、．单株根系活跃吸收面积与每穗颖花数呈显着或极显着正相关；株不定根数、每株不定根长度、单株根系吸收面积与单位面积颖花量、单位面积库容量呈显着或极显着正相关；单位干重根系活性与结实率、产量呈显着或极显着正相关。粳稻品种的颖花根活量与结实率呈显着正相关；每株根干重、株不定根长度、株最长不定根长度、单株根系活性、单株根系吸收面积、单株根系活跃吸收面积与单位面积颖花量、单位面积库容量、产量呈显着或极显着正相关。 门）釉稻品种的单位干重根系活性与经济系数呈显着正相关；株不定根数、株不定根长度与抽穗前物质生产量、生物产量呈显着或极显着正相关；粳稻品种的每株根干重、每条不定根长度、株不定根长度、株最长不定根长度、单株根系活性、单株根系吸收面积、单株根系活跃吸收面积与生物产量、抽穗前物质生产、抽穗后物质生产呈显着或极显着正相关。 （9）和稻品种的单位干重根系活性与每条不定根粗度、单株根系活性、颖花根活量呈显着或极显着正相关。粳稻品种的单株根系活性与每株根干重、每条不定根长度、株不定根长度、株最长根长、单位干重根系活性、单株根系吸收面积、单株根系活跃吸收面积、颖花根活量呈显着或极显着正相关。
张传胜[2]2001年在《籼型水稻品种有关性状的差异及其与产量的关系》文中提出在盆栽条件下，以不同年代、不同产地的46个籼型水稻品种（组合）为供试材料，对其产量、产量构成因素、物质生产及经济系数、养分吸收、根系有关形态性状及生理活性的差异及其相互关系进行了研究，结果表明： （1）品种间地上部性状的最大值与最小值比值变幅为1.48-5.40倍，以抽穗后干物质积累量的差异最大，依次为生物产量、抽穗前干物质积累量、每穗颖花数、产量、总颖花数、库容量、有效穗数、经济系数、千粒重、结实率。 （2）品种间根系性状的最大值与最小值比值变幅为1.43-15.82倍，以颖花根活量的差异最大，依次为根干重、不定根总长、不定根数、根系活跃吸收面积、根系总活性、单位长度根重、每条不定根重、单位干重根系活性、根冠长比、每条不定根长、根冠重比、每条不定根粗、众数根长、最长根长。 （3）品种间养分吸收各性状最大值与最小值比值的变幅为1.50-3.82倍，以钾素总积累量的差异最大，依次为抽穗前钾素积累量、抽穗前磷素积累量、磷素总积累量、抽穗前氮素积累量、氮素总积累量、成熟期含氮率、抽穗期含氮率、抽穗期含钾率、成熟期含磷率、成熟期含钾率、抽穗期含磷率。 （4）籼型高产水稻品种的地上部特征为库容量大、结实率高、抽穗后物质生产量多、经济系数高；养分吸收特征为氮、磷、钾总吸收量多、抽穗后氮素吸收量大；地下部特征为不定根数多、不定根总长长、根干重大、根系总活性高，根系活跃吸收面积大。 （5）库容量、结实率、每穗颖花数、总颖花数、千粒重与产量均呈显着或极显着正相关；库容量与结实率是决定籼稻品种产量的主要因素，库容量主要决定于每穗颖花数。 （6）生物产量是左右产量的主要因素，抽穗前物质生产量和抽穗后物质生产量有同等重要的作用；增加抽穗前物质生产量可提高每穗颖花数、总颖花 张传胜 沏型水稻品种有关性状的差异及其与产量的关系数，扩大库容量，从而提高产量；增加抽穗后物质生产量主要通过提高结实率和千粒重来提高产量。 m抽穗前氮、磷、钾素吸收量促进了每租颖花数，扩大库容量，提高产量；抽穗后养分吸收量通过提高结实率和千粒重，从而提高产量。抽穗前养分吸收量促进抽穗前物质生产，抽穗后养分吸收量促进抽穗后物质生产。 O）根于重、根系总活性、每条不定根重、单位长度不定根重、根系活跃吸收面积及根系总吸收面积与产量呈极显着线性正相关，不定根数、不定根总长与产量呈显着线性正相关。这些根系性状对产量的影响，主要是通过氮、磷、钾养分的吸收，从而增加物质生产量来实现的。
许旭明[3]2009年在《水稻籼粳亚种间杂交衍生系遗传基础的研究》文中指出水稻籼粳亚种间杂种F1蕴藏着巨大的杂种优势。有效利用水稻籼粳亚种间杂种优势是全球产稻国稻作科技的一个热点。从育种实践的角度,创制水稻籼粳亚种间杂交衍生系谱、揭示其遗传基础,对培育实用型强优势籼粳亚种间杂交稻具有重要的理论意义与指导价值。本文在评述水稻籼粳亚种间杂交性状遗传育种、籼粳亚种分类、遗传多样性和亲缘关系研究进展的基础上,以一个历时21年4个育种阶段,涉及18个亲本和39个不同阶段育成的籼粳交衍生系谱为研究材料,从分子水平上揭示其籼粳分化与杂种优势关系、遗传多样性与系谱亲缘关系;从遗传生态学角度分析不同育种阶段衍生系产量相关性状的改良效果、育成品系产量相关性状的遗传及其与环境互作效应、评价其育种利用价值,旨在为进一步有效利用水稻籼粳杂交衍生系及其杂交稻配组提供科学依据。主要结果如下:1、采用58个籼粳特异ILP分子标记结合程氏形态指数法,检测了包括18个亲本、39个衍生系和2个对照品种的水稻籼粳亚种间杂交衍生系谱的籼粳分化度。以籼粳属性判别值(Di)和籼(粳)稻成分指数值分别作为判别不同籼粳类型多态性条带和籼粳类型划分的定性指标。发现供试材料基因组DNA在所检测位点上均存在籼粳分化,不存在100%纯籼(或粳)类型;18个亲本中共检测出4个粳型、5个偏粳型、8个偏籼型和1个籼型,平均粳稻成分指数分别为79.69%、32.08%、10.94%和6.25%;39个籼粳杂交衍生系中共检测出1个粳型、11个偏粳型、20个偏籼型和7个籼型,平均粳稻成分指数分别为68.70%、24.62%、12.92%和4.76%;对照品种日本晴和9311分别属于粳型和籼型,粳稻成分指数分别为95.83 %和4.17 %。同时,发现供试材料外观形态上属于粳型的C418和明恢502,其粳稻成分分别仅有31.25%(偏粳型)和10.42%(偏籼型);而属于籼型的9308和明恢63,其粳稻成分分别为33.33%(偏粳型)和12.50%(偏籼型)。进一步分析认为以明恢63为亲本配组的杂交稻汕优63之所以雄居全球推广面积之首,其原因之一是利用了部分籼粳亚种间杂种优势。另外,籼(或粳)稻成分指数分别与程氏形态指数多数指标间表现明显的相关关系,且籼粳类型的划分与形态指数判别的结果均表现相同的趋势,表明采用ILP分子标记获得的籼(或粳)稲成分指数及定性指标作为判别籼粳分化类型是合理的,对有效利用籼粳亚种间优良基因具有重要作用。2、采用分布于水稻基因组的221个SSR位点结合系谱分析法,研究了水稻籼粳亚种间杂交衍生系和亲本的遗传多样性和亲缘关系。发现反映遗传多样性的多态性位点数、多态性位点百分率(PPB)、观察等位基因值(Na)、有效等位基因值(Ne)、平均Nei遗传多样性指数(H)、Shannon多样性指数(I)等指标,亲本均大于衍生系,衍生四代大于衍生二代,四种籼粳分化类型大小依次为:偏粳型﹥偏籼型﹥粳型﹥籼型;通过SSR标记可将衍生系和亲本聚为5大类,其中第叁大类又可分为四个亚类,发现各类间的籼粳分化类型和亲缘关系差异明显,具有明恢63亲缘关系的均聚在第叁大类第二亚类,它与其它类群存在一定的遗传距离,由此表明,多数的衍生系在拓宽叁系恢复系遗传基础上有明显改进,采用Structure群体遗传结构法也得出类似的结果;主成分分析(PCA)结果发现随着衍生系的不断改良,籼稻遗传成分逐渐增加,衍生系中籼(粳)成分比例更趋于合理。系谱追踪等位变异法(PAM)分析亲本遗传物质在衍生世代间的传递,发现ketanNangka、嘉南粳、02428、明恢72等4个祖先亲本对衍生一代92gk729的遗传贡献率分别为15.09%,21.32%,22.78%和34.64%,对衍生二代的分别为6.05%,7.09%,7.98%和13.41%,对衍生叁代的分别为3.51%,4.04%,4.56%和7.92%,对衍生四代的分别为3.31%,3.23%,3.68%和7.55%,祖先亲本对各衍生世代的遗传贡献率大小依次为明恢72>02428>嘉南粳>Ketan Nangka ;各级亲本及杂交重组后的特异遗传位点也间接地传递给衍生后代,对衍生系的遗传贡献是随着衍生代数的递增而逐渐下降。值得一提的是,92gk729有10个经祖先亲本遗传重组后保留的SSR特异位点,其中的5个位点能稳定地分别传递到23.21%、35.71%、82.14%、64.29%、41.07%的各衍生世代品系中,平均有2.21个位点可遗传到衍生四代。采用系谱追踪等位变异法对4个祖先亲本及其衍生系分别进行聚类,发现Ketan Nangka、嘉南粳和02428叁个祖先亲本及其衍生系的聚类结果较为相似,与明恢72为祖先亲本的有明显差异,较好地体现出各衍生系不同的遗传背景,有助于了解衍生系的遗传结构分化。3、选用4个籼(粳)稻不育系和54个水稻籼粳亚种间杂交衍生系及其亲本,按不完全双列杂交(NC-Ⅱ设计)配制的216个杂交组合,探讨双亲籼粳遗传差异与产量相关性状杂种优势的关系;选用8个叁系和两系不育系及其籼粳分化具有明显差异的12个衍生系,按不完全双列杂交(NC-Ⅱ设计)配制的96个杂交组合,研究双亲籼粳遗传差异的适合范围;用41个ILP标记对供试不育系进行籼粳分化检测。发现叁系不育系春江12A、广抗13A、K17A、中9A、金23A和II-32A粳稻成分指数值分别为92.50%(粳)、9.76%(偏籼)、9.76%(偏籼)、5%(籼),7.32%(籼)、7.69%(籼);两系不育系N5088S、培矮64 S、广占63S、SE21S粳稻成分指数值分别为95.00%(粳)、24.39%(偏粳)、12.50%(偏籼)、7.32%(籼)。双亲籼粳遗传差异对产量相关性状杂种优势的影响因研究材料的不同有异,不同地点表现较为相似的趋势;双亲籼粳遗传差异对每穗实粒数和结实率超亲优势具有较大的影响,而对有效穗、千粒重的影响较小。双亲籼粳遗传差异适合范围的研究结果表明,叁系杂交稻双亲粳稻成分指数差值(恢复系-不育系)在-5%时,杂种的单株谷重性状表现最小的负向优势;处于-5%～0之间,随着差值的减少,正向优势逐渐增强;在0～20%之间,随着差值的扩大,正向优势均大于20%;在20%～25%之间,正向优势趋于下降。当差值分别在0～10%和10%～20%范围内,恢复系恰好为偏籼和偏粳类型,均可筛选出杂种优势较强的杂交稻。两系杂交稻组合的双亲籼粳遗传差异的适合范围比叁系杂交组合更宽,在7.7%～15%差值范围内较易选出强优组合。4、在双亲籼粳遗传差异适合范围研究材料的基础上,进一步分析了双亲籼粳遗传差异对茎秆和光合性状杂种优势的影响。结果表明,在所考查的杂交稻组合中,双亲粳稻成分指数差值与倒伏指数中亲优势呈显着负相关;与抗折力、茎壁截面积的超亲和中亲优势均呈显着或极显着正相关;与弯曲力矩和茎椭圆截面积的杂种优势相关不明显;其中,叁系杂交组合的抗折力、茎壁截面积的超亲优势与双亲粳稻成分指数差值均呈明显的正相关关系。在所考查的杂交稻组合中,双亲粳稻成分指数差值与齐穗期光合速率的超亲(中亲)优势均呈显着的负相关关系,而在成熟期则表现正相关趋势。5、选用不同衍生世代的8个水稻籼粳亚种间杂交品系和8个叁系和两系不育系,按不完全双列杂交(NC-Ⅱ设计)配制包括亲本和杂种一代两个世代的遗传材料,采用基因型与环境互作的加性-显性遗传模型及相应的统计方法,分析了不同衍生世代9个产量相关性状的表型值、遗传效应和杂种优势的变化趋势。表型值分析表明,亲本的单株谷重随着衍生世代的增加呈明显增重的趋势,F1在衍生二代和衍生四代变化都不明显,但两者均比衍生一代有较大提高;亲本和F1的每穗总粒数和每穗实粒数都随着衍生世代的增加呈明显增多的趋势,株高在衍生二代和衍生四代变化都不明显,但两者均比衍生一代降高效果显着,抽穗期在衍生世代之间变化幅度不大,表明在控制F1生育期超亲上有明显的改良效果。遗传效应分析认为,每穗总粒数和每穗实粒数的加性方差占表型方差的比率在衍生世代间均呈增强趋势,而显性方差占表型方差的比率则呈下降趋势,环境影响的效应变化不明显;生育期和千粒重的加性方差占表型方差的比率在衍生四代均大于衍生一代和衍生二代,而显性方差占表型方差的比率则最低,环境影响的效应变化不明显。衍生四代的上述性状受显性效应影响较小,通过选择能稳定遗传。杂种优势分析可见,在遗传主效应和环境效应的群体平均优势和群体超亲优势上,生育期在衍生世代间的变化不明显,多数为负向效应,表现缩短生育期的趋势;单株有效穗数在衍生世代间有增加的趋势,但多数还是为负向优势;每穗总粒数、每穗实粒数和株高在衍生世代间有降低趋势,但多数为正效应。6、选用衍生四代的8个育成品系和8个叁系和两系不育系,按不完全双列杂交(NC-Ⅱ设计)配制包括亲本和杂种一代两个世代的遗传材料,采用基因型与环境互作的加性-显性遗传模型及相应的统计方法,分析了不同环境条件下育成品系产量相关性状的遗传效应和杂种优势,评价了育成品系的育种利用价值。结果表明,除单株谷重主要受基因型×环境互作效应控制(占总遗传方差的69%)外,其余8个性状主要受遗传主效应的控制,遗传主效应方差占总遗传方差的幅度为54.9%~91.3%。在遗传主效应中,抽穗期、单株有效穗、穗总粒数、穗实粒数和千粒重等性状都是以基因的加性效应为主,其加性方差分别占遗传主效应方差的76.8%、70.9%、94.3%、84.9%和85.8%,这5个性状可以通过选择能稳定遗传;单株谷重、结实率、株高和穗长等性状以基因的显性效应为主,其显性方差分别占遗传主效应方差的68.8%、78.8%、56.3%和61.3%,该4个性状可以通过杂种优势加以利用。杂种优势分析可见,除单株有效穗和抽穗期外,其余7个性状均表现显着或极显着的正向群体平均优势,单株谷重最大,达18.5%,千粒重最小,仅为3.2%。单株有效穗、千粒重和株高3个性状群体平均优势的稳定性较好;其余6个性状的稳定性较差。除单株产谷重、株高和穗长外,其余6个性状均表现明显的负向群体超亲优势。株高、抽穗期和单株有效穗的群体超亲优势稳定性较好。其余6个性状的群体超亲优势稳定性较差。育成品系育种利用价值分析表明,明恢413具有增加杂种后代每穗总粒数、穗长和单株谷重的效应;明恢509可增加杂种后代的每穗总粒数、结实率、穗长和单株谷重;明恢417对增加后代的结实率、千粒重,穗长、单株谷重具有明显作用;明恢118有提高结实率、增加单株谷重的效应;明恢502具有增长穗长,增多每穗总粒数和提高结实率的作用;明恢503和明恢512均可增加每穗总粒数;明恢398能降低株高和提高千粒重。
龚金龙[4]2014年在《籼、粳超级稻生产力及其形成的生态生理特征》文中进行了进一步梳理追求高产更高产是稻作研究与发展的永恒主题。当前水稻种植面积因土地资源的贫乏和水资源的严重不足,已基本达到不可再增加的顶限,提高单位面积产量是增加水稻总产量的主要途径之一。为实现这一目标,各级政府和科研工作者提出了种种设想与途径,如“高产创建”、“粮丰工程”、“超级稻”等。通过行政、科研、推广等相关单位的齐心协作,中国超级稻取得了许多重大突破,至2013年我国认定的超级稻品种已达101个之多。其中,籼型超级稻以杂交稻为主,粳型超级稻全部为常规稻,因此开展高产栽培条件下常规粳型超级稻与超级杂交籼稻群体综合生产力与产量形成的生态生理特征的系统比较研究具有重要的理论意义与生产实践价值。本研究于2011-2012年在苏中地区,在稻麦(油)两熟籼、粳同季兼作条件下,选用能安全齐穗成熟和充分利用当地温光资源的偏迟熟高产当家籼、粳超级稻品种(中熟中籼和早熟晚粳)为试验材料,并配套高产栽培管理措施,以充分发挥其产量水平。在此基础上,深入分析两种类型品种产量形成机制与生态生理特征的差异,阐明粳稻的生育优势和高产机理,以期为超级稻品种的合理利用以及增产潜力的挖掘提供依据。主要结果如下：1、粳稻产量、穗数、群体颖花量、结实率、库容量、总充实量、茎蘖成穗率、着粒密度、一二次枝梗数比值、一二次枝梗总粒数比值、每穗一次枝梗数、一次枝梗单枝梗着粒数、每穗一次枝梗总粒数、一次枝梗结实率、二次枝梗结实率、米粒终极生长量、到达最大灌浆速率的时间、灌浆速率最大时的米粒重、活跃灌浆期和有效灌浆时间均高于籼稻,而籼稻每穗粒数、千粒重、穗长、单穗粒重、每穗二次枝梗数、二次枝梗单枝梗着粒数、每穗二次枝梗总粒数、起始生长势、最大灌浆速率和平均灌浆速率则高于粳稻,灌浆速率最大时的米粒重占米粒终极生长量的百分率则表现趋势不明显。籼、粳超级稻均为异步灌浆型,但籼稻两段灌浆现象更为明显,且籼稻灌浆启动快、充实快、持续时间短、呈速起速降的态势。粳稻弱势粒灌浆前、中、后期的灌浆充实量较籼稻分别高0.73%、2.59%、3.43%,随着籽粒灌浆的持续,粳稻灌浆优势不断加大。群体茎蘖稳升稳降、有效成穗数多、穗部构成合理、结实率高、灌浆速度稳定且持续时间长以及灌浆后期弱势粒较高的灌浆质量是粳稻扩库、促充实、稳产高产的关键。2、粳稻生育前期(移栽至拔节期)干物质积累量、光合势、群体生长率、净同化率及上叁叶叶长、叶基角、叶开角、披垂度和叶面积衰减率、收获指数均小于籼稻,而生育中后期(拔节至成熟期)干物质积累量、光合势、群体生长率、净同化率及有效叶面积率、高效叶面积率、粒叶比(颖花/叶、实粒/叶、粒重/叶)、最大叶面积指数、总充实量、实收产量、生物产量、茎鞘最大输出量和表观输出量及比率均大于籼稻,差异显着或极显着。虽然粳稻主要生育期单茎干物重均不及籼稻,但群体数量优势保证粳稻具有较高的群体干物质积累量和叶面积,且随着生长发育的持续,群体光合物质生产优势不断加大,群体干物质积累量于抽穗后25d前后超过籼稻。粳稻灌浆后期(乳熟至成熟期)仍保持强劲生长优势,而灌浆初期(抽穗至乳熟期)茎鞘贮存物质合理输出,有效保障了高效光合层的安全支撑及高积累产量库的流畅充实。高生物学产量的稳定形成和叶面积“稳升缓降”态势以及拔节至成熟期较强的高效光合物质生产,是粳稻光合系统高效持续产出、灌浆充实多及高产形成的重要特征和原因。3、粳稻大田生长阶段生育进程迟于籼稻,成熟期粳稻较籼稻迟16.2d,其中抽穗至成熟期粳稻生育阶段天数较籼稻长25.82%,差异极显着。粳稻对低温具有较强的适应性,利于适当推迟抽穗结实,延长灌浆结实期与全生育期,增加对秋末温光资源的利用。粳稻经济产量、生物产量、日产量,全生育期天数、有效积温、光合有效辐射和光能利用率以及主要生育阶段天数、有效积温和光合有效辐射,抽穗至成熟期温度生产效率,拔节至成熟期干物质积累量和光能利用率均高于籼稻；而灌浆速率,全生育期温度生产效率以及播种至抽穗期温度生产效率,播种至拔节期干物质积累量和光能利用率均低于籼稻,差异显着或极显着。相关分析表明,水稻实收产量与全生育期天数、日产量和灌浆结实期天数均呈极显着的正相关,而与灌浆速率呈极显着的负相关；生物产量与全生育期有效积温、光合有效辐射和光能利用率均呈极显着的正相关,而与全生育期温度生产效率呈弱的负相关。因此,在稳定提高温光资源利用率、日产量和灌浆速率的基础上,通过延长生育期,尤其是灌浆结实期,来提高有效积温和光合有效辐射,进而提高干物质阶段积累量及生物学产量,是粳稻高生产力形成的重要途径与特征之一4、籼、粳超级稻主要品质性状年度间、类型间、品种间及其二因子间、叁因子间的互作效应存在显着或极显着的差异。粳稻糙米率、精米率、整精米率、胶稠度、峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和峰值黏度时间均高(长)于籼稻,垩白粒率、垩白大小、垩白度、长宽比、直链淀粉含量、蛋白质含量、崩解值和起始糊化温度均低(小)于籼稻,而消减值表现趋势不明显。相关分析表明,日平均温度、日最高温度和日最低温度对稻米加工品质和蒸煮食味品质具有负向作用,对稻米外观品质和营养品质具有正向作用,而日平均温差和日平均日照时数在米质性状的形成过程中作用不显着。因此,稳定形成高出米率、低垩白、低蛋白稻米、高黏度淀粉以及蒸煮出可口米饭是粳稻重要的品质特征之一。5、氮素吸收利用与转运特征方面：(1)粳稻平均实收产量、氮素吸收总量和百公斤籽粒吸氮量分别达10.89t/hm2、224.50kg/hm2、2.79kg,分别较籼稻高13.21%、32.74%、17.45%,差异极显着。粳稻不仅氮素积累量大,而且有效高效氮素吸收优势明显。(2)粳稻抽穗期和成熟期植株各器官以及整个生育期整株的含氮率均高于籼稻,差异显着或极显着。(3)粳稻氮素吸收利用率和农学利用率高于籼稻,但差异不显着；而粳稻氮素生理利用率、籽粒生产效率、干物质生产效率和氮肥偏生产力均低于籼稻,除氮素生理利用率外其他指标均达到显着或极显着水平。(4)成熟期,粳稻叶、茎、鞘含氮量所占比例均极显着地高于籼稻,而粳稻穗中含氮量所占比例则极显着低于籼稻,籼稻氮素收获指数极显着高于粳稻。(5)抽穗至成熟期,粳稻叶、茎、鞘氮素转运量、表观转运率和转运贡献率均小于籼稻,除鞘的氮素转运贡献率外其他指标均达显着或极显着水平。(6)籼稻高氮籽粒主要依靠抽穗前源器官中贮积的氮素的输出与转运,粳稻较高的氮素吸收总量则主要依靠生育中后期(拔节至成熟期)氮素的高速吸收。因此,在稳定生育前期(移栽至拔节期)氮素吸收的基础上,大幅提高生育中期和后期(拔节至成熟期)氮素吸收速率和氮素积累量,是稳定形成较高的氮素吸收总量及粳稻高产形成的关键。6、根系形态生理特征方面：(1)整个生育期,粳稻的根冠比、每条根长、发根数、发根体积、发根干重及颖花根流量、穗数、群体颖花量、结实率和实收产量均高于籼稻,而根直径、每穗粒数和千粒重低于籼稻,其中根冠比、每条根长、颖花根流量、穗数、每穗粒数、结实率和实收产量差异达显着或极显着水平；(2)粳稻抽穗前(含抽穗期)单茎根干重、总根长、根数、根体积和根系总吸收表面积及根密度均低于籼稻,但差异不显着,而成熟期这6个指标粳稻均显着或极显着高于籼稻；(3)粳稻拔节前单茎活跃吸收表面积和活跃吸收表面积比均小于籼稻,而拔节后(含拔节期)两者差异趋势与之相反,差异显着或极显着；(4)除拔节期群体根干重、拔节期和抽穗期群体根数外,其他群体形态生理特征指标粳稻均显着或极显着高于籼稻；(5)无论是单茎还是群体,粳稻抽穗后0-35d根系伤流量均显着或极显着高于籼稻；(6)粳稻0-10cm土层根系干重所占比例极显着低于籼稻,10cm以下土层根系干重占根系总干重的比例极显着高于籼稻,粳稻扎根更深,进一步强化了植株抗倒防早衰能力。与超级杂交籼稻相比,常规粳型超级稻抽穗后根系生长优势不断加大,特别是群体生长优势,成熟期粳稻所有根系形态生理特征指标均优于籼稻,是粳稻高产形成的重要原因和保障。7、抗倒支撑特征方面：(1)粳稻实收产量较籼稻高11.79%,差异极显着；基部0-20cm节间抗折力极显着高于籼稻、倒伏指数极显着低于籼稻,没有出现明显倒伏现象,而籼稻扬两优6号和两优培九田间表观倒伏率分别达12.35%、13.05%；(2)粳稻基部四个节间弯曲力矩均极显着小于籼稻、抗折力均极显着大于籼稻,最终粳稻基部第1至第4节间的倒伏指数均极显着低于籼稻；(3)粳稻各节间长度和株高以及基部节间外径、秆型指数、重心高和相对重心高度均小于籼稻,差异显着或极显着,而穗下节间长／秆长粳稻极显着大于籼稻；(4)粳稻六个伸长节间的茎秆粗度和茎壁厚度均小于籼稻,其中基部第1至第4伸长节间的茎秆粗度达到显着或极显着水平；(5)粳稻各节间茎秆干重均小于籼稻,两优培九各节间叶鞘干重极显着高于其他3个品种,且粳稻基部第2节间单位节间茎秆干重略高于籼稻,而基部第1、3、4、5、6节间粳稻单位节间茎秆干重均低于籼稻；(6)粳稻单穴固持力和抗弯阻力均显着或极显着大于籼稻,而按压恢复度显着或极显着小于籼稻。可见粳稻固持抗倒能力较强、籼稻抗倒恢复能力较强,且粳稻能协调达到高产与抗倒,这可能与其弯曲力矩小、抗折力大、株高矮、节间配置合理、重心低以及基部节间物质充实足等有关。这些可为江苏稻区以及同类生态稻区乃至整个南方适粳区实施新一轮的“籼改粳”提供参考。但在大面积推广应用中,还应切合当地自然和社会资源,坚持“宜粳则粳、宜籼则籼”。此外,“籼改粳”还存在品种耐热性不强、农资投入大、环境污染重、抗病虫性差、储备技术不足、生产习惯不符、部分地区生产设施落后等问题,还有待于进一步深入研究与攻关。
刘建国[5]2004年在《水稻品种对土壤重金属镉铅吸收分配的差异及其机理》文中提出镉(Cd)、铅(Pb)是农田土壤重要的污染物质，随着工业的发展和人口数量的增加，其污染日趋严重，对人类健康和农业生产构成严重威胁。水稻是世界性重要作物，对亚洲地区而言尤为重要。为了探索水稻不同品种对土壤重金属Cd、Pb吸收、分配和积累的差异及其机理，为减轻稻米重金属污染的育种、品种选择及其它对策措施的制定提供依据，本研究：1．选用不同原产地、不同类型水稻品种为材料，研究了水稻不同品种对土壤Cd、Pb积累的差异，并进行品种筛选，筛选出在Cd污染土壤中，对Cd吸收量及向籽粒分配比例差异显着的代表性品种；2．以筛选出的代表性品种为材料，研究水稻品种间对土壤Cd吸收、分配的差异及其规律：3．以代表性品种为材料，研究水稻不同品种对土壤中Cd吸收、分配差异的生理机理。主要结果如下： 一、水稻不同品种(类型)对镉的吸收和分配 水稻不同品种的糙米对Cd的积累能力差异很大，品种间极差达10倍以上；品种的糙米Cd浓度与品种类型有关，籼型品种(组合)及含籼型血缘新株型品种的糙米Cd浓度显着高于粳型品种：品种来源间糙米Cd浓度的差异不显着。 水稻植株的Cd浓度、Cd积累量及Cd在植株各器官的分配比例，品种间都存在差异，在结实器官(抽穗期的穗和成熟期的籽粒)中差异幅度较大，而在根、茎、叶中差异幅度较小。植株各器官Cd浓度、Cd积累量及Cd向结实器官的分配比例，基本上都为籼型品种(组合)及含籼型血缘的新株型品种高于粳型品种。 在同一生育时期，器官间Cd浓度的相关性很差，而同一器官不同生育期之间Cd浓度的相关性很好。但水稻各器官间Cd积累量存在一定程度相关性，根、茎、叶的Cd积累量与结实器官的Cd积累量间有较好的相关性。 Cd在水稻籽粒各部位的浓度和积累量分布都很不均匀。从浓度分布来说，糠层(皮层、胚及糊粉层)中的Cd浓度远大于颖壳和精米。从各部位的Cd积累量占籽粒总积累量的比例来看，精米占45.4％，其次为糠层，颖壳中最少。稻谷经精加工后，精米含Cd 扬州少、学博十学位论文量比稻谷平均下降54.6%。 水稻籽粒的Cd浓度与水稻植株的总吸Cd量，吸收的Cd向地上部的分配比例及与地上部积累的Cd向籽粒分配的比例间都呈极显着线性正相关。水稻不同品种糙米对Cd的积累能力与部分农艺性状也存在相关性。二、水稻不同品种对镐耐性的差异及评价指标 水稻不同品种的生长发育对土壤Cd污染的耐性存在很大差异。土壤Cd处理对水稻分桑的发’L，株高，绿色叶面积，干物质积累量及籽粒产量都有一定影响，影响程度随品种不同而有很大差异。水稻对Cd的耐性随着生育期的推迟而逐步增强。Cd处理后每穗粒数降低是各品种籽粒产量降低的主要原因。 土壤Cd处理后，水稻不同品种叶片的一些生理指标，如叶片电导率、MDA含量、脯氨酸含量及光合速率会发生变化，这些生理指标的变化幅度间存在一定的关系，而且这些生理指标的变化与植株干物质积累的变化间也存在相关性。因此本研究认为，Cd胁迫下叶片电导率、MDA含量、脯氨酸含量及光合速率的变化，可以作为水稻品种耐Cd性的生理指标，根据这些指标及干物质积累量的变化幅度，可以综合评价水稻品种的耐Cd性。叁、镐对水稻不同品种吸收积累矿质养分的影响及其与生长发育的关系 Cd对水稻吸收积累矿质元素Fe、Z。、C。、Mn、Mg的影响，因水稻品种、生育期、器官及元素的不同而有很大差异。对F。的吸收有一定影响，而对Fe向叶片的运输量影响很小， Cd胁迫卜植株Fe浓度的变化与干物质积累量的变化无明显关系:Cd对Zn、Cu、Mrl的吸收及向茎叶的运输都有较大影响，并与Cd处理后植株干物质积累量的降低有明显的相关性;Cd对Mg的吸收积累影响小，与干物质积累所受的影响无明显关系。对水稻生长发育的影响与Cd胁迫下植株Zn、C。、Mn的吸收积累受到影响有关， Mg吸收积累变化的关系不明显。说明而与 、月曰e﹃t﹄卜 L壤Cd处理对水稻糙米的Fe、Zn、C。、Mn、Mg含量有影响。降低部分品种糙米的F。、Cu含量，降低所有品种糙米的Zn、Mn、Mg含量，因而会对稻米的微量元素组成造成影响。 水稻不同品种对Cd的吸收及向地上部运转能力与对Fe、zn、C。、Mn的吸收、运转能力之间有良好的相关性，而与Mg的吸收、运转能力相关性差。由此可以推测，水稻对Cd的吸收及分配机理与Fe、Zn、Cu、Mn的吸收、分配机理间有相似之处，而与Mg一V川-刘建国，水稻品种对土壤重金属锅钳吸收分配的差异及其机理的吸收、分配机理差异较大。四、水稻不同品种对镐吸收及分配存在差异的生理机理 对土壤中Cd吸收能力差异很大的水稻不同品种间，根系氧化力和土壤氧化还原电位有显着差异，品种的根系氧化力和土壤氧化还原电位与该品种对Cd的吸收能力间有很好的一致性;水稻不同品种间，根表铁氧化膜的含铁量有显着差异，根表铁氧化膜含铁量高的品种，对土壤中Cd的吸收能力低;盆栽水分腾发量高及根系伤流液Cd浓度高的品种，吸收积累Cd的能力强。 在两个Cd吸收能力差异大的品种汕优63与?
金峰[6]2013年在《水稻超高产株型模式的生理生态基础研究》文中提出本文以直立和弯曲穗型水稻品种杂交组合(晚轮42/沈农265；泸恢99/沈农265；晚轮422/辽粳5号)的不同世代群体为试材,分别在华南稻区广东、西南稻区四川、东北稻区辽宁和长江中下游稻区上海四个生态区同年种植,比较了多生态环境条件下不同世代株型特性、产量构成、亚种属性、穗部性状的差异,并对不同株型类型的差异进行了分析,同时研究了生态环境对其相互关系的影响,为不同地区确定最佳超高产株型模式并发挥其潜力提供科学依据。主要结果如下：(1)生态环境对杂交F2代个体株型特性和产量构成因素具有较为明显的影响。从四川到辽宁,株高和颈穗弯曲度显着提高,而穗长、剑叶长、剑叶宽及剑叶弯曲度则表现为降低趋势。辽宁的有效穗数、千粒重、结实率以及产量均显着高于四川,穗粒数则表现为显着低于四川。千粒重、结实率和产量表现为Cw(长剑叶、弯穗)>Cz(长剑叶、直穗)>Dw(短剑叶、弯穗)>Dz(短剑叶、直穗),穗数和穗粒数以Dz最低,Cz和Cw较高。剑叶长与产量构成因素间的相关性均未达到显着水平,而剑叶宽与穗粒数均呈显着或极显着正相关,辽宁剑叶宽与结实率呈显着负相关。颈穗弯曲度只在四川分别与结实率及产量显着或极显着正相关,辽宁则表现为与大多产量构成因素相关不显着。(2)不同生态环境下F2代植株籼粳属性均呈接近正态的连续变异,相对于四川,辽宁呈现明显的偏籼分布,生态环境对程氏指数六性状的影响并不完全一致。生态环境对株型特性也有较明显的影响,从四川到辽宁,株高和颈穗弯曲度显着提高,而穗长、剑叶长、剑叶宽及剑叶张角则表现降低趋势。不同地区株高的类型间差异没有明显规律性,剑叶长表现为籼型显着大于其他类型的趋势,剑叶弯曲度地区和类型间大多无显着差异,不同地区剑叶宽的类型间差异因组合而异。总之不同地区从籼型到粳型,均有穗长递减而颈穗弯曲度递增的趋势。籼粳稻杂交F2代植株个体籼粳属性与株型性状表现出一定的相关性,但相关的方向和程度在不同地区和组合间不完全一致。(3)不同生态区间杂交后代产量自南向北递增,由低海拔向高海拔递增；株型特性在不同区域间存在较大差异,株高表现为四川、辽宁显着高于上海和广东；穗长区域间呈上海>四川>广东>辽宁的趋势,剑叶长表现为上海>广东>四川>辽宁,差异达显着水平；剑叶宽呈四川>辽宁>上海>广东,剑叶角度辽宁、广东高于上海和四川地区,劲穗弯曲度受遗传因素影响更为显着。在杂交后代所划分的4类株型类型中,具超级杂交稻株型模式的Cw在广东、四川和上海叁个生态区表现出明显的优势性；具直立大穗型株型模式的Dz更加适应水稻生育期较长,天气条件较好,穗数水平较高的辽宁稻区。株型性状与产量表现出一定的相关性,但相关的方向和程度在不同地区和组合间表现不完全一致。在水稻理想株型育种实践中,必须适应当地生态条件和生产实际的要求,不仅要求具有“空间”的特点,也要表现出特定的生态型。(4)糙米率、精米率、整精米率、直链淀粉含量和食味值在辽宁均显着高于四川；垩白粒率和垩白度在辽宁极显着低于四川。蛋白质含量区域间差异因组合而异,受遗传因素影响更为显着。在杂交后代所划分的4类株型类型中,具直立穗型模式的Dz(短剑叶、直立穗)精米率和整精米率在四川表现较好；辽宁糙米率、精米率和整精米率不同株型类型间差异不明显。不同生态区间垩白度、垩白粒率、蛋白质含量、直链淀粉含量以及食味值株型类型间差异不明显。品质与株型性状的关系受生态环境影响,遗传因素对其相关也存在显着影响。籼粳属性在四川地区对品质性状无明显选择压力,形态学上的分化对四川地区的影响不是很大；辽宁地区籼粳属性的分化对稻米品质具有一定的影响,糙米率、精米率、整精米率以及食味值随粳型血缘的增加而提高,特别是整精米率受籼粳属性影响最为明显；辽宁地区粳型血缘的提高外观品质有改善的趋势。(5)不同生态区域间穗部性状发生了显着的变化,但变化的幅度和方向不尽一致。辽宁一次枝梗数显着高于其他生态区；二次枝梗数广东最低；穗粒数、次枝梗结实率和着粒密度辽宁>四川>广东和上海；千粒重四川地区最高,广东最低；总结实率呈辽宁>四川>广东>上海；穗重在不同生态区间表现为四川>辽宁>上海>广东。生态环境是引起穗部性状区域间差异的原因之一。穗部性状与株型性状表现出一定的相关性,但相关的方向和程度在不同地区和组合间表现不完全一致。辽宁稻区在育种实践中可适当引入部分籼性血缘,从而将枝梗数、粒数与结实率、穗重合理地统一起来。四川和上海地区随粳型血缘的增加,结实率也有增加的趋势,在广东地区表现在粒重和穗重的增加。在保证一定穗粒数的前提下,粳性血缘的加入可改善四川和上海籼稻结实性差的缺点,同时提高广东地区的穗重。
于小凤[7]2012年在《氮素高效吸收型水稻的基本特点》文中研究说明我国稻田施氮量大,氮肥利用率低。过大的施氮量和较低的氮肥利用率,增加了氮肥资源消耗和水稻生产成本,还导致河水富营养化、地下水污染等不良的环境反应。因此,提高水稻氮素吸收利用效率对于提高我国种稻效益与生态环境效益,促进稻作生产的可持续发展具有重要现实意义。选育氮素高效吸收利用的品种,充分挖掘水稻自身对氮素吸收利用的潜力是提高水稻产量和氮素吸收利用效率最经济、最有效的途径。水稻产量可理解为吸氮量与氮素籽粒生产效率(吸收到植株体内单位氮素生产的籽粒产量)的乘积,提高吸氮量或提高氮素籽粒生产效率均可显着提高水稻产量水平。从这个角度看,氮高效水稻可以分为氮素高效吸收和氮素高效利用两种类型。关于氮素吸收与水稻其他性状关系的研究已有不少报道,但供试材料多为几个品种,亦有含较多材料的品种试验,但多为籼型水稻。关于不同氮素吸收类型粳稻品种间产量及其构成因素、源库指标、物质生产与分配、氮素吸收利用及根系性状的演变趋势及差异,氮素高效吸收型粳稻品种上述指标有何特点,目前尚不清楚。本研究于2008-2009年在群体水培条件下,以国内外不同年代育成的94个常规粳稻品种为供试材料,测定其抽穗期和成熟期的产量及其构成因素、不同器官的干物重、含氮率、叶面积系数、库容量、根系形态性状、根系活性等,试图明确氮素高效吸收型粳稻品种的基本特点及影响氮素吸收利用的主要因素,以期为粳稻品种氮素高效吸收利用的遗传改良,持续提高粳稻品种的产量水平提供参考依据。前人研究及本研究粳稻品种生育期、株高差异较大,据一些研究表明,生育期、株高可能会对水稻氮素吸收利用产生较大的影响,在生育期、株高分布相对集中的遗传群体中,它们是否会对氮素吸收利用产生明显影响目前尚不清楚。为此,于2010-2011年进一步开展试验,以生育期、株高分布相对集中的染色体单片段代换系群体(Single Segment Substitution Lines, SSSLs)122个株系为材料,分析氮高效吸收型水稻株系的基本特点,分析两个不同水稻群体影响氮素吸收利用的因素是否存在差异,差异多大。主要研究结果如下：1.供试水稻品种或株系间吸氮量的差异很大。粳稻品种吸氮量的变幅为16.47～48.41g·m-2(2008年)和14.27～37.00g·m2(2009年),吸氮量最大品种为最小品种的2.94倍(2008年)和2.59倍(2009年)；SSSLs吸氮量的变幅为14.25-53.59g·m-2,最大的株系是最小的株系的3.76倍(2010年)。2.供试水稻品种株高、生育期和全生育期吸氮强度均存在显着差异,但SSSLs的株高、生育期分布较粳稻品种相对集中,生育期更集中。氮高效吸收型水稻株高、全生育期吸氮强度明显大于氮低效吸收型水稻,生育期明显长于(粳稻)或稍长于(SSSLs)氮低效吸收型水稻。生育期、全生育期吸氮强度均是影响水稻氮素吸收的重要因素,相关和通径分析均表明,全生育期吸氮强度对吸氮量的影响大于生育期,SSSLs更突出。3.不同氮素吸收型水稻产量的差异显着。随着吸氮量增加,粳稻品种产量水平呈显着提高趋势,SSSLs的产量呈先增加后下降趋势。吸氮量与粳稻品种产量呈极显着线性正相关(r2008=0.8096**,r2009=0.7864**),与SSSLs产量呈极显着抛物线型正相关(R201o=0.5916**)。增加吸氮量有利于粳稻品种产量水平的提高,但过大会导致SSSLs的产量下降。4.在产量构成因素方面,不同氮素吸收型水稻间单位面积穗数、每穗颖花数差异显着,氮素高效吸收型单位面积穗数、每穗颖花数多(粳稻品种)或较多(SSSLs),结实率和千粒重差异较小。在稳定结实率和千粒重的基础上,增加(粳稻品种)或适当(SSSLs)增加穗数、增加每穗粒数,可显着提高吸氮量,进而显着提高水稻的产量水平。5.氮素高效吸收型粳稻品种抽穗期叶面积系数(高效、有效、总叶面积)、抽穗期单穗叶面积(高效、有效、总叶面积)、成熟期单穗和总叶面积系数、抽穗期绿叶重、单穗和群体库容量均大于氮素低效吸收类型品种,但比叶重无显着优势,吸氮量过大时,使单位叶面积籽粒产量、结实期净同化率下降。氮高效吸收型SSSLs水稻在抽穗期和成熟期总叶面积系数、绿叶重、单穗和群体库容量、结实期净同化率等性状与粳稻品种有相同的趋势,均显着大于氮低效吸收型水稻,且比叶重也大于氮低效吸收型。粳稻品种分析表明,叶面积系数和库容量对总吸氮量均有重要的影响,库容量的作用大于叶面积系数。6.不同氮素吸收型粳稻品种间干物质生产量存在显着差异,氮素高效吸收型水稻抽穗期、成熟期群、个体干物质生产量显着大于其它类型水稻,经济系数无显着优势(粳稻品种)或小于中等吸收型(SSSLs)。氮素高效吸收型粳稻品种各器官(根、茎鞘叶、穗)干重和单穗重大；氮素高效吸收型SSSLs根干重、茎鞘叶干重大,穗干重、单穗重虽较大但小于中等偏大吸收型SSSLs。粳稻品种相关和通径分析表明：成熟期群体干物质生产量对总吸氮量作用大于经济系数的作用；抽穗前物质生产量、抽穗后物质生产量对成熟期物质生产量均有重要的作用,前者略大于后者；单穗干物质生产量对群体干物质生产量的作用大于单位面积穗数的作用,抽穗前更明显；提高抽穗前后茎鞘叶干重和成熟期穗干重有利于成熟期干物质生产量提高；促进单穗干物质生产量尤其是抽穗前单穗干物质生产量,促进抽穗前后茎鞘叶干重和抽穗后穗干重的提高可显着提高氮高效吸收型品种成熟期群体物质生产量。7.氮素高效吸收型水稻抽穗期吸氮量显着大于氮素低效吸收型品种。氮高效吸收型粳稻品种各器官(根、茎鞘叶、穗)吸氮量、单穗吸氮量、全生育期(群、个体)吸氮强度均较大,但植株含氮率、氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率和氮素收获指数较无优势。氮素高效吸收型SSSLs根、茎鞘叶吸氮量表现与粳稻品种有相同的趋势,均大于氮低效吸收型；植株含氮率较大,氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率和氮素收获指数较小,穗吸氮量虽较大但小于中等偏大型水稻。粳稻品种的通径分析表明,抽穗前吸氮量对总吸氮量影响显着大于抽穗后吸氮量的影响；单穗吸氮量对总吸氮量的影响显着大于穗数；干物质生产量对总吸氮量的影响显着大于植株含氮率8.不同氮素吸收型水稻品种(株系)间根系性状差异显着。氮素高效吸收型粳稻品种单株根系性状(单株根数、单株根干重、单株不定根总长、单株总吸收面积、单株活跃吸收面积、单株根系活力、最长根长、众数根长)、单条根系形状(单条不定根长、单条不定根粗)、单穗根系性状(单穗根数、单穗根干重、单穗根系活跃吸收面积)、抽穗期冠根比、成熟期冠根比均不同程度地优于氮素低效吸收型粳稻品种,单条不定根干重较大但小于氮素中等偏大吸收型品种,单穗总根长、单穗根系总吸收面积、单穗根粗没有差异。氮素高效吸收型SSSLs单株根干重、单株不定根总长、单株根系总吸收面积、单株根系活跃吸收面积、最长根长、众数根长、抽穗期冠根比与粳稻品种表现相同的趋势,均大于氮低效吸收型水稻,但成熟期冠根比、单株不定根数、单株根系活力或小或无优势。通径分析表明,无论是粳稻品种还是SSSLs,根干重、成熟期冠根比、单株不定根长、单条不定根重是影响粳稻品种吸氮能力的主要根系性状,说明氮高效吸收型株系根系不仅较长,且充实程度也较高。改良根干重、冠根比(抽穗期和成熟期)、单株不定根总长、单条不定根重等性状能显着提高水稻的吸氮量。
樊传章[8]2016年在《不同地区粳稻SSR遗传多样性与杂种优势预测研究》文中提出粳稻杂交育种面临杂交亲本遗传背景狭窄的瓶颈问题。要解决这一难题,一方面要开展典型材料遗传背景分析,加大种质资源筛查和利用力度,开展杂种优势预测研究,提高育种效率,选配新的杂交组合,创制新的种质。另一方面要开展亚种间遗传分化分子机制研究,为合理利用亚种间杂种优势创造条件。为了扩大亲本选配范围和创制粳稻新种质,选配优良组合供生产和育种研究利用,弄清来源复杂的水稻品种(品系)遗传多样性、遗传分化情况,SSR分子标记对水稻杂种优势的预测能力,SSR标记与水稻遗传进化、籼粳分化之间的内在关联,水稻群体遗传结构与地理分布间的关系,完善SSR标记辅助水稻育种的技术体系。本研究以SSR分子标记为手段,利用77对引物分析不同来源的196份水稻品种(品系)遗传多样性、籼粳分化指数和分子遗传距离,通过67份中外材料与5份美国材料不完全双列杂交后代性状考察,结合F1代9个性状考种数据,进行了亲本配合力分析,结合F1、F2和BC1性状考种数据,利用叁种方法分析了亲本SSR指纹数据与杂种后代性状表现的相关性。主要研究结果如下:1)SSR引物检测到的等位基因平均数为11.31,RM204等33对分布于各染色体上的引物检测到的遗传多样性参数大于平均值,具有更高的检测效率。1、5、8和11号染色体上检测到的平均等位基因数较高,而且等位基因的分布频率均匀度较好;3、6、10和12号染色体平均等位基因数较高,但基因分布频率不均匀;2、4、7和9号染色体上等位变异类型和基因多样性则稍差一些;供试材料中检测到大量稀有等位基因,12号染色体上检测到的稀有等位基因比例最高,占71.01%,2号染色体上最低,占61.33%;共有93个供试品种检测到独有等位基因,占供试品种总数的47.45%;检测到独有等位基因最多的是云南地方品种月亮谷,有17个。独有等位基因的分布呈现了染色体和品种的不均匀性。分布最多的叁个品种均为籼稻品种,其次是云南地方品种。2)供试196个材料可分为13个亚群,云南品种在13个亚群中均有分布,华中稻区品种有64.1%聚在第11个亚群,东北稻区品种有80%聚在第3亚群,台湾品种有83.3%聚在第10亚群;籼粳遗传分化分析结果表明供试材料有3个为典型籼稻,2个为偏籼品种,1个中间类型,其余190个有9个为偏粳品种,占总试验材料的4.6%,100个为粳稻,占51.0%,81个为典型粳稻,占41.3%;发现14个特异性位点SSR扩增片段的长度与对应品种籼型基因频率Fi呈显着或极显着正相关,8个特异性位点SSR扩增片段的长度与对应品种Fi呈显着或极显着负相关。水稻籼粳遗传分化可能与特定位点上SSR序列的变化密切相关。3)株高、有效穗、总粒数、实粒数的一般配合力方差所占比重较高(52.68%-87.97%),狭义遗传力均大于40%,属于高遗传力性状;穗长、结实率等性状的特殊配合力方差所占比重更高(64.47%-93.98%),远大于一般配合力方差,属于较低遗传力性状;大部分性状的父本一般配合力效应值高于母本一般配合力效应值;通过配合力分析和主要产量性状多重比较,发现了2个杂种优势群主要产量性状表现突出,这两个杂种优势群的2个母本来自美国,生态型均为粳稻;32个父本来自中国,生态型分别为典型粳稻、粳稻和中间类型。它们组成的杂交群体总粒数、实粒数和结实率均极显着高于其他群体。2个杂种优势群包含的64(2×32)个杂交组合将是后续研究的重点材料。4)发现有20个品种(品系)作为轮回亲本时,回交后代产量性状平均值更高,其中有8个品种(品系)为高配合力亲本;有6对籼粳亚种间杂交组合F1代表现出较强的杂种优势,并且回交1代的结实率均超过50%,为开展籼粳亚种间杂交育种提供了育种材料和重要信息。5)基于SSR指纹图谱数据,利用亲本遗传距离、亲本遗传分化指数和亲本扩增片段长度等叁种方法开展了水稻杂种优势预测研究,水稻亲本SSR指纹图谱数据与杂种后代性状表现存在显着或极显着的相关性,叁种方法均可为杂种优势预测提供一定的参考。本研究探明了来源复杂的育种材料的遗传多样性和遗传分化情况,创制了大量粳稻新种质,拓宽了粳稻育种材料的遗传背景;进行了基于SSR标记预测水稻杂种优势的研究;结合研究结果,提出了新的研究设想。为更好地开展水稻育种工作提供了借鉴和参考。
王晓菁[9]2017年在《籼粳稻杂交后代籼型频率与品质性状的相关性》文中研究表明籼稻和粳稻是亚洲栽培稻的两个亚种,在形态、生理、生化性状诸多方面都存在明显的差异,通过籼稻和粳稻杂交可产生丰富的变异,为选育优质高产品质奠定遗传变异基础。本研究以籼粳稻Sasanishiki和Habataki回交重组自交系群体为试验材料研究了籼型频率与产量、品质及其支链淀粉链长的关系,选题对籼粳稻杂交优质高产育种有重要理论和实践意义。结果表明:1、BIL群体在0.028～0.390之间连续分布,是研究籼型血缘对北方粳稻品质性状影响的良好材料;BIL群体籼型频率与有效穗数、结实率、千粒重、生物产量、经济产量、理论产量、经济系数均呈现负相关,其中有效穗数、经济系数、理论产量和实际产量达到显着或极显着水平,籼型频率与每穗粒数正相关但是并没有达到显着水平。籼型频率与糙米率、精米率、整精米率都表现为负相关其中籼型频率与糙米率的负相关达到极显着水平。籼型频率与垩白率、垩白度的相关有正负之别,但是均未达到显着水平且相关系数很小,籼型频率与长宽比表现为正相关但是也没有达到显着水平。2、Habataki籽粒长宽比显着高于Sasanishiki,其他加工品质和外观品质差异大多没有达到显着水平,BILs群体籼型频率除与糙米率极显着负相关外,与其他加工和外观品质相关性均不显着。HabatakiAAC、Fb3、RS显着高于Sasanishiki,而Fa显着低于后者,BILs群体籼型频率与上述淀粉特性的相关性都不显着。HabatakiPKV、HPV、CPV显着高于Sasanishiki,BILs群体籼型频率只与PKV呈显着的负相关。3、Sasanishiki米饭外观、口感和综合评价显着优于Habataki,分析BILs群体籼型频率与蒸煮食味品质关系发现,籼型频率与外观、口感和综合评价均呈极显着负相关,特别是与综合评价的相关系数达到-0.933,决定系数高达0.870。由此可知,籼型频率越高米饭外观和口感越差,综合评价越低。
吴超[10]2016年在《生殖生长期高温对水稻产量形成的影响及其激素调控机理研究》文中研究指明水稻生殖生长期遭受高温将不利于水稻生产。其中,生殖生长早期(幼穗分化至孕穗)高温不利于穗形成,降低水稻产量。植物内源激素调控幼穗分化与生长,直接影响穗大小和产量。植物内源激素的高温响应与植物高温抗性紧密相关。目前,水稻生殖生长早期高温耐性方面的研究较少,其内在生理机制不清。另一方面,生殖生长中后期(抽穗扬花期)高温主要阻碍水稻授粉和颖花育性;然而,抽穗扬花期高温影响授粉方面的研究多关注了雄性花器的变化,而对高温下水稻柱头响应研究较少。这限制了对水稻高温抗或耐性机理的理解。本研究以两个杂交稻品种(汕优63、两优培九)和叁个常规水稻品种(Nagina22、黄华占、IR64)为材料,分别于幼穗分化期和抽穗扬花期进行高温处理,目的在于研究幼穗分化期高温影响水稻产量的主要过程,分析植物内源激素高温响应特征及其与水稻产量形成的关系,比较不同水稻品种对幼穗分化期高温耐性的差异,揭示耐性品种耐高温的生理机理。同时评价了抽穗扬花期高温下水稻柱头外露的品种特性对柱头授粉和颖花育性的作用,并研发了一种利用人工辅助授粉缓解水稻花期高温伤害的方法。主要研究结果如下:(1)幼穗分化期高温降低水稻产量。研究表明高温(高夜温、高日温、全天高温)使Nagina22、黄华占、两优培九和汕优63的产量分别平均下降了61%,57%,59%和6%。水稻产量下降与高温下水稻颖花育性、每穗颖花数和粒重的下降有关。高温显着降低Nagina22、黄华占和两优培九幼穗中活性细胞分裂素、赤霉素和生长素含量,提高了脱落酸和结合态细胞分裂素含量。耐热品种汕优63幼穗内源植物激素、穗部性状和产量受高温影响均较小。外源人工合成的细胞分裂素类生长调节物质6-苄氨基腺嘌呤(BA)的施用提高了水稻的产量和产量构成因子,与全天高温处理相比,喷施外源BA使两优培九的产量、粒重、颖花育性和每穗颖花数分别提高了220%、7.8%、116%、10.4%。相关性分析表明高温所导致的细胞分裂素的变化调控颖花/枝梗分化与退化、稻穗抽出、花粉活性、花药开裂和籽粒粒形,从而影响了每穗颖花数、颖花育性和粒重。结果表明幼穗内源激素对高温的响应与水稻产量形成有关,高温下保持幼穗内源激素水平的稳定有助于避免较大的水稻产量损失。(2)高温处理降低水稻每穗颖花数。在高夜温、高日温、全天高温下,对幼穗分化期高温敏感的水稻品种每穗颖花数平均下降了7.4%(Nagina22,0%-26%),27.3%(黄华占,19.9%-32.3%)和24.0%(两优培九,15.6%-32.0%)。高温显着降低敏感品种幼穗细胞分裂素含量。外源BA的施用缓解了高温对每穗颖花数的伤害。高温处理显着降低了敏感品种伤流速率和细胞分裂素运输速率,提高了幼穗细胞分裂素氧化酶活性。耐性品种汕优63幼穗细胞分裂素含量受高温影响较小,高温处理提高了汕优63的伤流速率和细胞分裂素运输速率,细胞分裂素氧化酶活性则保持相对稳定。叁种高温均降低各水稻品种细胞分裂素合成相关酶(异戊烯基转移酶、细胞分裂素活化酶、细胞色素P450单加氧酶)活性。伤流细胞分裂素运输及细胞分裂素氧化酶对高温的响应均与幼穗细胞分裂素、每穗颖花数对高温的响应有关。耐性品种汕优63较高的细胞分裂素运输速率和稳定的细胞分裂素氧化酶活性是高温下保证其细胞分裂素含量稳定及每穗颖花数稳定的生理原因。(3)水稻颖花育性和柱头外露及其对高温的响应存在品种间差异,其中强耐花期高温品种Nagina22的柱头完全不外露(0%),其颖花育性受高温影响很小;两优培九表现出最高的柱头外露率(80%),其颖花育性受高温影响显着下降。这些结果表明柱头外露与高温下颖花育性没有必然联系。水稻柱头外露率对外源GA3的响应存在品种间差异,外源GA3施用显着提高了两优培九和黄华占的柱头外露率,而对Nagina22、IR64和汕优63的柱头外露率影响较小。对照温度处理下,外源GA3处理使两优培九和黄华占的柱头外露率分别提高了9.3%和16.4%,柱头外露颖花的育性也分别提高了5.8%和2.3%。高温处理下,外源GA3处理使两优培九和黄华占的柱头外露率分别提高了10.7%和22.0%,但两品种柱头外露颖花的育性分别下降了4.4%和3.7%。因此,高温下提高水稻柱头外露率并不能提高颖花育性,较高的柱头外露率不能作为水稻耐高温的鉴定指标。同时,研究也表明高温延迟了花药开裂,导致柱头上散落的花粉数不足;高温下柱头外露导致其活性下降,两者可能是高温下外露柱头与颖花育性没有必然联系的部分原因。(4)花期高温不利于水稻授粉,降低水稻颖花育性,导致水稻产量显着下降。赶粉和赶粉并喷施化学调控剂两种人工辅助方式均不同程度提高对照和高温处理下水稻的颖花育性。对照温度(27.6℃)条件下,与自然授粉处理(无人工辅助授粉)相比,赶粉并喷施化学调控剂使两优培九和汕优63的颖花育性分别增加了4.9%和3.7%;白天高温条件下,人工辅助授粉对颖花育性的效果更明显,其中28.6℃,29.2℃,31.5℃下赶粉对两优培九和汕优63颖花育性的增幅分别为5.4%、16.6%、61.1%和2.4%、7.1%、12.0%,赶粉并喷施化学调控剂对两品种颖花育性的增幅分别为15.8%、33.8%、133.0%和6.7%、10.7%、28.6%。该技术可有效减轻高温对颖花育性的不利影响,且可实时操作,灵活应对水稻花期高温伤害。
参考文献：
[1]. 水稻品种有关性状的差异及其与产量的关系[D]. 王坚钢. 扬州大学. 2001
[2]. 籼型水稻品种有关性状的差异及其与产量的关系[D]. 张传胜. 扬州大学. 2001
[3]. 水稻籼粳亚种间杂交衍生系遗传基础的研究[D]. 许旭明. 福建农林大学. 2009
[4]. 籼、粳超级稻生产力及其形成的生态生理特征[D]. 龚金龙. 扬州大学. 2014
[5]. 水稻品种对土壤重金属镉铅吸收分配的差异及其机理[D]. 刘建国. 扬州大学. 2004
[6]. 水稻超高产株型模式的生理生态基础研究[D]. 金峰. 沈阳农业大学. 2013
[7]. 氮素高效吸收型水稻的基本特点[D]. 于小凤. 扬州大学. 2012
[8]. 不同地区粳稻SSR遗传多样性与杂种优势预测研究[D]. 樊传章. 云南农业大学. 2016
[9]. 籼粳稻杂交后代籼型频率与品质性状的相关性[D]. 王晓菁. 沈阳农业大学. 2017
[10]. 生殖生长期高温对水稻产量形成的影响及其激素调控机理研究[D]. 吴超. 华中农业大学. 2016