作物群体结构的生态环境效应及其优化探讨

作物群体结构具有重要的生态学意义。在农田生态系统中 ,不同的群体结构可形成不同的辐射场、风场以及农田的小气候环境特征。文章对主要的作物群结构参数 (如株高、茎粗、叶面积指数、叶倾角、叶方位角等 )所产生的生态环境效应进行了探讨 ,并总结了理想作物群体结构构建的标准与途径。     

作物柱头外露性状研究进展

柱头外露作为一个能提高作物杂交制种产量的重要性状,被广泛应用于杂种优势利用育种中。柱头外露性状多数是数量性状,遗传规律因作物种类和基因型的不同表现出多样性,是近年来作物领域的研究热点。深入解析作物柱头外露的遗传控制机制和调控机理,对于提高作物杂种优势利用效率具有重要意义。本文从柱头外露性状的经典遗传学解析、相关基因的克隆与分析、育种利用及研究存在的问题与展望等几个方面,综述了作物柱头外露性状的研究进展。     

小麦芒基因定位及其与农艺性状的相关性分析

芒是位于植物穗上的针状结构,广泛存在于禾本科作物水稻、小麦、高粱和大麦中,不同作物芒的结构存在差异。小麦中,芒对提高穗光合效率和产量、防鸟、抗虫及抗逆有重要作用。前人已经对抑制小麦芒发育的主要基因进行了定位和遗传分析,4个主效基因中仅有B1(Tipped1)基因被克隆。本研究基于人工群体云南3号和偃展1号BC_3F_6群体(YN3/YZ1)和自然群体,分析了芒与其他农艺性状的关系,发现芒对株高和产量性状有显著影响;用小麦660K SNP芯片扫描YN3/YZ1和自然群体,全基因组关联分析(GWAS)显示小麦染色体5AL和6BL存在与芒性状显著相关的基因组区域,分别对应于小麦芒抑制基因B1和B2;长芒和顶芒近等基因系转录组分析发现,在6BL候选区间内有23个差异表达基因。本研究将为进一步克隆B2基因提供参考。     

农业活动及转基因作物对农田生物多样性的影响

农田生物多样性是生态系统生物多样性的重要组成部分,但较少受到关注.近50年来,由于农业活动引起的环境污染、生境破碎和单一化种植等严重威胁着农田生物多样性.为了了解各因素对农田生物多样性的影响程度,优化农田管理措施,以提高农作物产量并降低环境影响,本文综述了种植方式、地膜覆盖、农药和化肥使用等农业活动及转基因作物对我国农田生物多样性的影响.农药和化肥的过度使用对农田生物多样性的影响最大;而转基因作物对农田生物多样性的影响受诸多因素影响,如携带的转基因性状等.需要加强转基因作物生态环境影响评价研究,特别是对农田生物多样性的潜在影响.农业生产活动应当与农田生物多样性保护密切结合,不仅有利于提高农作物产量,同时也可减少对环境的负面影响.     

光电叶面积测定仪

叶子是作物进行光合作用的主要器官。过去,作物的叶子在产量形成中的作用,以及作物的光合生产率的问题,一般只为植物生理学家所注意。自从农作物群体概念提出以后,这方面的研究才被作物栽培和遗传选种等学科的科学工作者所重视。作物栽培上以叶面积系数及其变化作为衡量作物群体是否合理的重要指标之一;选种家则开始注意从叶面积的大小、叶子和茎秆间的角度,以及叶片的排列方式等性状来选育适合于密植的高产品种;不少试验研究已经深入到从     

作物抗倒伏相关性状及其信号转导调控机理的研究进展

倒伏是影响作物品种选育和产业化推广的重要限制因子,会使作物籽粒与秸秆的产量和品质显著降低且易引发病虫害,不利于机械化收割使作物经济效益显著降低。株高、茎秆强度、壁厚、分蘖数、分蘖夹角等性状同作物茎秆抗倒伏特性密切相关。倒伏主要分为为根倒伏和茎倒伏,茎倒伏与茎秆特性相关,其中株高与分蘖数分别受赤霉素信号转导和独脚金内酯信号转导的调控;根部各性状主要受生长素、乙烯以及细胞分裂素等激素信号转导的调节。本文对植物抗倒伏相关性状与抗倒伏的关系以及各重要性状相关信号转导途径方面的研究进行综述,并对基于激素信号转导途径的作物抗倒伏性状改良和分子育种今后的研究方向进行了展望。     

作物根系形态与非生物胁迫耐性关系的研究进展

从水分、铝、磷等非生物胁迫方面综述了作物根系形态与非生物胁迫耐性之间的关系及主要研究进展,阐明了根系形态在作物逆境胁迫中的重要作用,对根系形态性状进行改良将是进一步提高作物产量潜力的重要方面之一。     

玉米不同株型耐密性的群体生理指标研究

以紧凑型和平展型玉米不同株型的玉米品种为主要研究对象,利用作物生长分析法,系统研究了不同株型玉米品种群体内光分布,物质生产诸因素（LAI、NAR和CGR）和群体库源特征等群体生理指标与品种耐密性的关系,结果表明,群体内光分布合理与否是衡量品种耐密性的重要指标,叶面积系数（LAI）、净同化率（NAR）和作物生长率（CGR）的动态发展规律是反映耐密性的重要指标,叶面积系数（LAI）、净同化率（NAR）和作物生长率（CGR）的动态发展规律是反映耐密性的本质特征,群体库源关系协调与否是鉴定品种耐密性的一个综合指标。     

川西盆周丘陵地区小麦与油菜生态经济效益初探

近年来,川西盆周阴湿多雨丘陵地区,由于粮、油产量波动较大,引起了人们在小春格局上的疑虑。针对这个问题,作者从作物产量是作物群体与环境条件相互作用的结果,是农田生态经济效益的重要表现形式的认识出发,选取了名山县近8年麦、油产量资料,结合田间考查,采用数理统计的方法,分析了该地区两作物的产量稳定性,比较了经济效益,提出对策并进行讨论。现将结果整理如下:产量稳定性分析     

间套作提高农田水分利用效率的节水机理

综合国内外多学科的研究成果,从地表水向土壤水的转化效率、农田水分的有效性、植物冠层结构、灌溉用水量和作物产量等方面,论述了间套作提高农田水分利用效率的节水机理.结果表明:间套作能够促进植物根系对农田水分的充分利用,有利于增加根层土壤的贮水量;间套作一方面减小棵间蒸发、抑制无效蒸腾,另一方面优化作物系统的源-库关系,创造出有利于植物生长发育的小气候,为资源在时间和空间上的集约利用和高产打好基础,在不增加农田灌溉水的同时大幅度提高单位面积产量,促进作物水分利用效率明显提高.     

利用生物多样性控制作物害虫的理论与实践

生物多样性是人类可持续发展的重要基础,保护和利用生物多样性是国际社会普遍关注的问题。近年来,通过改善农田生物多样性和强化农田生态系统保益控害的服务功能,实现作物病虫害生态调控已成为国内外研究的热点。本文在总结分析国内外利用生物多样性控制害虫理论研究和实际应用的基础上,综述了该领域的研究进展、实践成果和发展前景。文中介绍了生物多样性的基本概念及其与害虫综合治理的关系,系统概述了利用农田生物多样性控制作物害虫的各种理论假说,包括天敌假说、资源集中假说、联合抗性假说、"推-拉"假说、中度复杂假说、景观缓冲假说等;从提高天敌多样性、作物多样性、非作物多样性和景观多样性等方面综合评述了利用农田生物多样性控制作物害虫的应用实践,重点介绍了我国的一些典型的实际应用案例,旨在充分展示中国昆虫学科技工作者在该领域做出的贡献;针对现代农业集约化经营导致农田生态系统结构简单、农田生物多样性不断下降等特点,对如何以农田景观为单元进一步做好利用生物多样性控制作物害虫的理论研究和应用实践进行了讨论和展望。     

作物分枝的分子调控研究进展

分枝的数量及角度是决定作物株型的重要农艺性状。有效分枝数决定着作物的穗数或荚果数,进而决定着作物的产量;而分枝角度与光合效率、种植密度和抗病性密切相关,不仅影响作物的产量,也会影响作物的品质。由于分枝在作物生产中具有十分重要的作用,吸引了越来越多的研究者的注意,多个与分枝性状相关的关键基因被鉴定,分枝数目调控的分子机制研究取得了重要进展。过去的研究表明作物分枝受严格的遗传调控,同时也受环境条件的影响。综述了与作物分枝性状相关的基因克隆、表达、功能和分子调控机理方面的研究进展,以及环境因素对分枝的影响,探讨分枝调控在作物品种改良中的应用。     

作物生育期内光合碳在地下部的分配及转化

光合碳是"大气-植物-土壤"系统碳循环的重要组成部分,也是土壤有机碳的重要来源.在农田生态系统中,作物生长期内光合碳在地下部的去向及代谢机理易被忽视,此方面的研究对于全面认识植物-土壤-微生物间的互作关系、农田土壤质量变化及全球碳循环规律却是必不可少的.本文综述了作物生育期内光合碳在地下部的动态分配、其对土壤有机碳的贡献及微生物在光合碳转化中的作用,总结了碳示踪技术;提出应加强在典型土壤类型上的光合碳研究,明确其对不同土壤有机碳组分贡献;重点开展大豆、玉米等作物光合碳在地下部动态分配研究;探讨根系分泌含碳化合物与微生物利用的关系;强调气候条件和农艺措施等综合因素对碳分配的影响.     

利用RIL群体进行小麦品质性状及其与产量性状的相关分析

利用小麦重组自交系(RIL)群体,对小麦主要品质性状、及其与产量的关系进行了分析。结果表明,RIL群体品质、产量性状都表现了较大的变异幅度;蛋白质各性状内、淀粉各性状内相关性多数显著,但二者之间相关性多不显著,这说明在小麦品种改良中,优良的蛋白质性状和优良的淀粉性状可以兼得;稳定时间、沉降值等重要的加工品质性状和淀粉性状与产量相关不显著,说明加工品质可以与产量很好地协调起来;适当降低千粒重,增加穗数,有利于强筋的形成和粘度的提高;矮杆、半矮杆性状能够与良好的加工品质、高蛋白质含量、高GMP含量协调起来。     

水稻分蘖氮响应调控机理研究进展

氮肥是作物产量增加最主要的驱动因素,然而氮肥滥用会造成生态环境的严重破坏。因此,提高作物氮素利用效率(nitrogen use efficiency,NUE)对未来农业可持续发展至关重要。产量性状对氮素的敏感性是衡量作物氮素利用效率的重要指标。禾本科作物的分蘖数、穗粒数和粒重是产量的直接决定因子,虽然影响三者本身的分子机制已有大量研究,但氮素对这些性状的调控机理仍知之甚少。分蘖数是对氮素响应最为敏感的性状之一,也是氮肥促进作物增产的关键要素。因此,研究氮素如何调控水稻的分蘖发育对于提高作物产量尤为重要。本文总结了水稻氮素利用效率的影响因素和分蘖发育的调控机理,聚焦氮素如何调控水稻分蘖发育的机制,并对该领域未来研究工作进行了展望,以期为作物氮高效精准改良提供参考。     

作物QTL定位常用作图群体

作物大多重要农艺性状是数量性状,受多基因控制,基因之间及基因与环境之间都会发生互作,这为研究带来了很大的不便。因此,好的QTL作图群体,是研究QTL间的互作、QTL与环境的互作、QTL定位以及基因克隆的最根本保障。随着分子标记技术的发展,QTL定位的作图群体也在不断的发展并逐渐满足研究者对于QTL的精细定位及基因克隆等研究的进一步要求。文章主要综述了作物QTL定位常用作图群体的构建及优缺点。     

有机肥施用对土壤环境潜在风险研究进展

施用有机肥是培肥地力、改良土壤的重要方式, 有机肥在提高土壤供肥能力和作物产量、改良作物根际生态环境、改善作物的营养品质及抑制病虫害发生等方面具有重要作用, 但施用有机肥也会带来一定的土壤环境风险。对规模化养殖来源为主的有机肥施用带来的土壤环境的风险进行了综述。未腐熟的有机肥施入农田易出现烧苗、病虫害等问题, 对农田作物环境造成不利的影响; 规模化养殖场畜禽粪便生产的有机肥存在重金属、抗生素和激素残留的现象, 施入农田具有一定的重金属和有机污染物污染的风险; 此外, 有机肥的不合理的施用还存在农田氮磷流失, 可能会对水体造成富营养化的风险。通过分析有机肥对土壤肥力及环境风险的影响, 为农业生产中有机肥的合理施用提供借鉴, 在降低环境风险的同时达到培肥土壤与提高作物产量和品质的目的。     

我国农田杂草文献计量分析及相关研究进展

杂草是农田生态系统的重要组成部分,农田杂草研究对于提高作物经济产量和保护农田生态系统意义重大。为客观评述农田杂草研究进展,利用CiteSpace软件进行文献的分布分析(年度分布、学科分布、机构与作者分布)和研究热点分析,并从4个方面(农田杂草防除、保护性耕作、农田杂草种子库、农田杂草群落)归纳了研究进展。最后对该研究未来的发展做出展望,以期对未来农田杂草控制的研究提供方向和理论依据。     

作物数量遗传学基础一、数t性状的遗传方式与分析

在生物界中,植物的种类繁多,但其遗传性状的 变异大致可分成两类。一类性状差异大多呈明显的不 连续变异,例如小麦的有芒和无芒、豌豆花的红色和白 色等,这类性状为质量性状。其遗传规律可用三个遗 传法则来分析。而另一类性状差异不明显而且呈连续 状态,例如作物的植株高度、抽穗期、千粒重等,表面上 并无明显的差别,这类性状称为数量性状。其遗传规 律一般采用统计学来分析。育种工作者为选育出优良 的作物新品种,主要也是改良和提高这类性状的生产 性能。所以了解数量性状的遗传规律并使之为生产实 践服务,是十分重要的。为此,本讲座主要是谈谈数量 性状的一些基本遗传规律及其在作物育种方面的一些 应用。     

在分组会上宣读和送交会议交流的论文目录

作物光合与相关性状两个不同光合效率的水稻品种的叶片形态解剖结构的比较吕荣章等(华南农学院) 水稻品种光的合速率及其相关性状胡延玉(四川农学院) 不同株型水稻光合特性的研究刘贞琦(贵州农学院) 水稻分蘖期的碳氮代谢与分藻形成的关系水稻成熟期叶片氮素变化动态及其与光合能力和经济产量的关系