小麦杂种F_1、F_2籽粒灌浆10个性状杂种优势和遗传力的初步分析

高产生理研究是近代作物育种工作的重要内容。它是通过培育各种生理过程较为协调、具有理想株型的作物品种,充分有效地利用太阳能,提高光合效率,增加生物产量,并扩大向籽粒分配同化产物的比例,提高经济系数来实现的。小麦高产品种的理想株型,其籽粒灌浆必须是以在源、流、库若干生理指标方面达到综合平衡为前提条件的。张晓龙曾从生理角度出发,研究了小麦籽粒灌浆过程中源、流、库部分     

蚕豆杂种F2主要数量性状遗传力和遗传进度的初步研究

研究作物数量性状的遗传力和遗传进度可 以提高育种效率。因为这些遗传参数能够为育 种提供较准确的信息,使系统选育和杂交育种 工作能较好地选配亲本和确定杂种的选择世代 及进度。我国学者对这些遗传参数的研究,在水 稻、小麦、油菜等作物方面报道较多,而在蚕豆 上报道较少。黄文涛等〔1曾对18个蚕豆生产品 种性状间的相关性及其通径系数进行过研究。 徐洪琦等〔21曾研究过5个高产蚕豆品种产量因 素遗传变异情况。     

小麦籽粒灌浆特征及影响因素的研究进展

本文对小麦籽粒灌浆特征及影响因素研究进展进行了综述。小麦籽粒灌浆过程中,粒重的增长进程(即灌浆进程)呈“S”型变化趋势,目前通常用Logistic生长方程、Richards生长方程和三次多项式方程对该“S”型曲线进行模拟。这些方程中的参数,如灌浆持续期、最大灌浆速率、平均灌浆速率、最大粒重等均表征着一定的生物学意义,其中灌浆速率主要由遗传控制,灌浆持续期主要取决于环境因素。从现有文献看,灌浆速率是决定籽粒重量的关键性参数,而灌浆持续期与籽粒重量间的相互关系仍有待进一步研究。小麦开花时有相当数量的贮藏性物质以非结构碳水化合物形式贮藏在叶片、茎鞘和茎秆中,在籽粒灌浆期间分解并向籽粒转移,对籽粒重量的贡献率达1／3以上,描述物质转移的指标包括干物质转移量、干物质转移效率和转移干物质对籽粒的贡献率等,小麦遗传特性、养分供应水平和气候条件均影响小麦灌浆期间的物质转移,如杂种小麦的干物质转移效率和转移干物质对籽粒的贡献率均明显高于亲本,适量增施氮肥能够促进开花后营养器官贮存光合产物向籽粒中的运转,提高籽粒可溶性糖含量,灌浆期间受到干旱胁迫时,转移干物质对籽粒的贡献率明显增加;环境温度、光照、土壤水分和养分(特别是氮素)状况对小麦灌浆过程及相关参数有显著影响。过去虽然对小麦灌浆过程进行了大量卓有成效的研究工作,但是,在籽粒灌浆过程中收获指数的动态变化、植物营养调控对根冠关系、灌浆过程和物质转移的影响、田间个体和群体调控及不同高产栽培模式下灌浆过程及物质转移的差异、灌浆过程和物质转移与品质形成的相互关系等方面的研究资料比较缺乏;在灌浆过程中繁殖体大小等级结构的变化、蘖群中优势蘖穗籽粒灌浆特征与非优势蘖穗籽粒灌浆特征和物质转移的差异、不同穗位籽粒灌浆特征间的差异、灌浆过程与植物体氮素气态损失间的关系等领域的研究资料更加缺乏。而这些问题的研究,对进一步深入了解小麦灌浆过程,丰富小麦籽粒和品质形成理论,指导高产优质小麦育种,实现高产优质高效小麦栽培等具有十分重要的理论和实践意义。     

低氮胁迫对不同基因型夏玉米源库性状和灌浆特性的影响

2007和2008年连续2年在低氮（105 kg·hm^-2）和正常施氮（337.5 kg·hm^-2）两种施肥水平下,分析了6个不同基因型玉米品种的群体源库关系及籽粒灌浆特性间的差异.结果表明：低氮胁迫对不同基因型玉米品种的群体产量、叶面积指数（LAI）、群体源库性状和籽粒灌浆特性影响明显,在低氮胁迫下,先玉335、郑单958等耐低氮能力较好品种的籽粒活跃灌浆期较长、最大灌浆速率高、最大叶面积指数持续期较长,群体库源关系比较协调;陕单902和豫玉22等耐低氮能力较差品种吐丝后的籽粒活跃灌浆时数、最大灌浆速率、灌浆速率最大时的生长量及LAI较低,源的供应能力显著下降;低氮胁迫明显加剧了不同基因型玉米品种间的产量差异.     

蚕豆杂种F_2主要数量性状遗传力和遗传进度的初步研究

研究作物数量性状的遗传力和遗传进度可以提高育种效率。因为这些遗传参数能够为育种提供较准确的信息,使系统选育和杂交育种工作能较好地选配亲本和确定杂种的选择世代及进度。我国学者对这些遗传参数的研究,在水稻、小麦、油菜等作物方面报道较多,而在蚕豆上报道较少。黄文涛等曾对18个蚕豆生产品种性状间的相关性及其通径系数进行过研究。徐洪琦等曾研究过5个高产蚕豆品种产量因素遗传变异情况。     

化学杂交剂对灌浆期小麦源流库的影响

以大穗小麦品种SN05-3和多穗小麦SN02-3为试验材料,研究了化学杂交剂BAU-9403对灌浆期小麦库、源、流的影响.结果表明,BAU-9403诱导的小麦雄性不育率大于95%,异交结实率高于92.5%;BAU-9403能够显著降低旗叶叶绿素含量和提高其净光合速率;喷药处理的干物质日生产量,茎、叶、鞘的干物质转移量及其输出率和转换率均下降;喷药处理籽粒饱满度平均减少0.222,平均灌浆速率降低0.306g/1000 grains·d-1,灌浆持续期平均缩短6.03d.BAU-9403处理的SN05-3净光合速率增加幅度、叶绿素含量及茎中干物质转移量、输出率和转换率下降幅度均高于SN02-3,而叶中干物质转移量下降幅度和鞘中的干物质输出率却低于SN02-3;SN05-3的灌浆持续期缩短幅度明显大于SN02-3,而其灌浆速率下降的程度小于SN02-3.综合分析表明,BAU-9403能够影响灌浆期小麦的光合生理特性,破坏库、源之间的平衡关系,使干物质积累和转运不畅,导致粒重下降,且品种间的反应存在差异.     

小麦籽粒灌浆期冠层温度分异动态及其与源库活性的关系

选用18个小麦品种为材料,从开花期到乳熟末期,对品种间冠层温度进行比较,并对冠层温度与旗叶源活性指标(丙二醛含量、蔗糖磷酸合成酶活性、净光合速率、叶绿素含量、单茎有效绿叶数、顶三叶绿叶面积比率)和库活性指标(籽粒蔗糖合成酶活性、ADPG焦磷酸化酶活性、可溶性蛋白含量、籽粒淀粉积累速率)进行相关分析.结果表明:小麦品种间冠层温度在各生育时期均有显著性差异,且随灌浆进程的推进差异程度越来越大;从乳熟初期到乳熟末期,冠层温度与各源活性指标的相关系数均有增加的趋势,并在乳熟后期和末期均达到极显著水平;冠层温度与各库活性指标的相关系数在乳熟末期均达到显著水平.研究发现,小麦籽粒灌浆期品种间冠层温度差异随生育期推进而愈加显著,冠层温度与源库活性的关系以乳熟后期和末期最密切.     

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。     

不同环境条件下小麦氮代谢关键酶活性及籽粒品质

研究了两种环境条件下3个不同蛋白含量小麦品种的氮代谢关键酶活性及籽粒品质的差异.结果表明,龙口试验点的小麦旗叶硝酸还原酶(NR)、谷胺酰氨合成酶(GS)和籽粒谷胺酰氨合成酶活性均显著高于泰安试验点,3个品种间的酶活性顺序均为：济麦20＞优麦3号＞PH971942.优质强筋小麦品种的籽粒综合品质性状在龙口试验点的表现优于泰安试验点. 灌浆期环境因素与小麦籽粒品质和酶活性存在显著的相关性,灌浆期间的较高气温、适当干旱和寡照环境有利于提高小麦籽粒品质.龙口试验点的中、强筋小麦品种和泰安试验点的中筋小麦品种蛋白质含量与旗叶NR和GS活性均达显著正相关.小麦品种用途不同,对环境条件的要求不同,适宜的环境条件提高了氮代谢关键酶的活性,利于改善小麦品质.     

小麦叶型遗传的初步研究

近代作物育种学从群体光能利用的观点出 发,研究作物的各个性状在产量形成过程中的 生理作用,考虑有关性状的改良间题,从而引进 了“生理育种”的新概念。在这个观点指导下, 许多研究者从生理学的角度,阐明了叶片的不 同形态在提高光能利用率上的作用,证明了在 高产栽培条件下,直立的叶片比平伸的叶片更 为有利。这样,在小麦高产育种中叶片形态成 了育种目标之一。但是,迄今为止,关于叶型遗 传的研究资料很少。为了给株型育种提供遗传 学的实验依据,作者自1973年以来,研究了小 麦株叶型遗传问题。本文将报告有关叶片的开 张角、长度、宽度和叶面积等性状遗传的实验结 果。     

小麦灌浆特性的遗传研究Ⅰ.遗传模型及基因效应

利用8个小麦品种双列杂交的F~1|及其亲本, 按Hayman分析法研究了小麦籽粒灌浆特性的遗传规律。结果表明,小麦籽粒灌浆特性符合加性-显性遗传模型。基因作用以加性效应为主,呈部分显性。籽粒灌浆期的显性方向指向增效,籽粒灌浆速率的显性方向指向减效。所有性状均有较高的狭义遗传力h^2|~N|=0.71-0.93,可在杂种早代选择。     

旱地小麦理想株型与生长冗余

自1968年Donald提出作物理想株型(ideotype)以来,众多学者在如何减少生长冗余、塑造理想株型方面做了大量努力,在旱地小麦育种策略和栽培管理模式创新方面取得了一定进展。而该方面的进展有限,不同领域的研究者对理想株型和生长冗余的认识存在严重分歧。综述了近年来旱地小麦理想株型研究进展,以过去20年黄土高原雨养农业区的观测数据为主进行了集成分析,将产量分别与根系生物量、地上生物量和株高等指标进行回归分析,勾画了旱地小麦在根系、茎秆和分蘖等器官中生长冗余的演变趋势,对生长冗余产生的生态学机制展开了分析,并对理想株型与生长冗余的互作关系进行了讨论。已有的研究进展表明,旱地小麦理想株型演变是一个不断消减生长冗余,但又无法完全消除冗余的复杂过程,一定程度的冗余存在是理想株型发生的物质基础。旱地小麦理想株型育种必须以基因型和环境互作关系为基础,通过减少个体间的竞争强度和个体大小不整齐性,促进物质和能量更多地向籽粒迁移,最终提高种群产量。综上所述,旱地小麦理想株型选择需建立在生长冗余理论基础上,根据生态学基本原理对基因型和表现型进行耦合分析与选择权衡。     

影响小麦粒重的农艺性状,生理指标的主成分分析

本研究对长江中游麦区11个小麦品种（系）的13个与粒重密切相关的农艺性状和生理指标进行了主成分分析。13个原始指标综合成为4个独立的新指标;主成分1,光合同化因子;主成分2,籽粒灌浆速率与构成因子;主成分3,籽粒灌浆持续期与产量构成因子;主成分4,籽粒灌浆参数综合因子。主成分值与粒重相关分析表明,主成分4及主成分2与粒重有极显著的正相关。通过逐步回归分析,建立了小麦粒重与主成分值之间的回归方程。以主成分值为指标的系数聚类,可将十一个品种分为三大类型。不同类型品种主成分值的大小和相互协调方式不同,直接导致品种（系）粒重不同。     

小麦不同品种光合速率和~(14)C同化物分配对源库比改变的响应

选用千粒重大小不同的小麦品种,研究了去除顶端两个小穗对两类品种（大粒品种和小粒品种）穗部性状、籽粒平均灌浆速率、单穗平均增重速率、植株光合速率及１４Ｃ同化物运输分配的影响。试验结果表明,去除顶端两个小穗后,两类品种的籽粒平均灌浆速率和单穗平均增重速率（分别表征籽粒库容活性和穗粒库容活性）相应提高,穗粒重表现为补偿性增长。两类品种比较,小粒品种的增长幅度大于大粒品种。穗粒库容活性增强使得小粒品种灌浆中后期的植株光合速率提高,使两类品种分配到籽粒中的１４Ｃ同化物比例增加。从而表明,无论是植株光合速率还是同化物的运转分配皆受库容活性的调控,调控方式和幅度因品种类型而不同。     

小麦不同品种光合速率和14 C同化物分配对源库比改变的影响

 选用千粒重大小不同的小麦品种,研究了去除顶端两个小穗对两类品种(大粒品种和小粒品种)穗部性状、籽粒平均灌浆速率、单穗平均增重速率、植株光合速率及14C同化物运输分配的影响。试验结果表明,去除顶端两个小穗后,两类品种的籽粒平均灌浆速率和单穗平均增重速率(分别表征籽粒库容活性和穗粒库容活性)相应提高,穗粒重表现为补偿性增长。两类品种比较,小粒品种的增长幅度大于大粒品种。穗粒库容活性增强使得小粒品种灌浆中后期的植株光合速率提高,使两类品种分配到籽粒中的14C同化物比例增加。从而表明,无论是植株光合速率还是同化物的运转分配皆受库容活性的调控,调控方式和幅度因品种类型而不同。     

灌浆期不同阶段遮光对小麦籽粒蛋白质组分含量和加工品质的影响

选用强筋小麦济麦20、中筋小麦泰山23和弱筋小麦宁麦9号3个小麦品种,设置了灌浆期不同阶段遮光处理:开花后不遮光(S0)、0～11 d遮光(S1)、12 ～23 d遮光(S2)、24～35 d遮光(S3),研究了其对不同小麦品种籽粒蛋白质组分含量和加工品质的影响.结果表明:3个小麦品种的籽粒清蛋白+球蛋白含量遮光处理间无显著差异;遮光均显著提高了济麦20和泰山23的高分子量谷蛋白亚基、低分子量谷蛋白亚基、谷蛋白、醇溶蛋白和总蛋白含量,其中灌浆中期遮光(S2)处理提高幅度高于其他处理;灌浆中期(S2)和后期(S3)遮光处理显著提高了宁麦9号各蛋白质组分含量.遮光显著降低了小麦籽粒产量,提高了籽粒面团形成时间、面团稳定时间和沉降值,其中灌浆中期遮光处理更为显著,表明籽粒品质的形成与灌浆中期的光照条件更为密切.总体上灌浆期遮光对3个小麦品种籽粒产量、蛋白质组分含量及加工品质指标的调节幅度为济麦20＞泰山23＞宁麦9号.     

不同产量水平旱地冬小麦品种干物质累积和转移的差异分析

旱地小麦高产栽培中品种起着重要作用,研究不同产量水平旱地冬小麦品种干物质累积和转移的差异,对黄土高原旱区作物高产稳产有重要意义。以9个旱地冬小麦品种为材料,通过田间试验研究了不同产量水平旱地冬小麦品种的生物量、花前花后干物质累积量、干物质转移量、转移率及转移干物质对籽粒的贡献率、叶面积、SPAD值以及光合速率的差异。结果表明,不同小麦品种的生物量、花前花后干物质累积量、干物质转移量、转移率及转移干物质对籽粒的贡献率均存在明显差异。与不施肥相比,高、中、低3个产量水平小麦品种在低养分投入时,成熟期生物量分别提高29%,22%和6%,高水平时分别提高46%,39%和23%,高产品种的生物量及其对养分投入的敏感程度明显高于低产品种。不同品种的花后干物质累积量随养分投入水平提高而增加,但花前营养器官中储存物质的转移量、转移率和对籽粒的贡献率却明显随之下降。功能叶(旗叶)在灌浆期高、中、低3个产量水平品种的SPAD值在低养分投入条件下分别为20.7、17.5和13.7;高养分投入时,分别为35、26.1和16.8。高产品种西农88的光合速率为6.0μmolCO.2m-.2s-1),中产和低产品种的平均光合速率分别为4.3μmolCO.2m-.2s-1和4.0μmolCO.2m-.2s-1,高产品种功能叶(旗叶)在灌浆期能保持较高的SPAD值和光合速率,因而花后能生产较多的干物质,但其花前干物质转移量、转移率及转移干物质对籽粒的贡献率均没有明显优势。可见,花后较高的叶绿素水平、光合速率和干物质累积是旱地小麦品种高产的重要原因。选择优良品种,采取合理的栽培措施,特别是通过养分调控保持花后具较高的干物质累积量是西北旱地进一步提高冬小麦产量的重要途径。     

有机无机肥长期配合施用对冬小麦籽粒品质的影响

提高籽粒品质和产量是当前国内小麦生产的核心。小麦品质和产量取决于基因型、生态环境 (如土壤肥力等 )和栽培技术(尤其是养分管理技术 )。长期肥料试验是研究养分管理对小麦产量和品质影响的有效手段 ,迄今 ,长期施肥对小麦产量的影响报道很多 ,但对籽粒品质的影响报道很少。在 2 0 a长期定位肥料试验的基础上 ,研究了有机无机肥长期配合施用对不同类型小麦籽粒品质性状的影响。结果表明 ,有机肥主效应对小麦籽粒产量有显著作用 ,而对大部分品质指标无影响 ;无机肥处理主效应及有机无机肥交互效应对籽粒产量和大部分品质性状均有显著影响。有机无机肥料配合施用与单施无机肥处理相比提高了小麦大部分品质性状 ,有利于强筋小麦籽粒产量和品质的同步提高 ,但不利于弱筋小麦品质的改善。进一步分析了土壤肥力及磷钾肥对小麦籽粒品质的影响     

小麦不同品种光合速率和^14C同化物分配对源库比改变的响应

选用千粒重大小不同的小麦品种,研究了去除顶端两个小穗对两类品种（大粒品种和小粒品种）穗部性状,粒粒平均灌浆速率,单穗平均增重速率,植株光合速率及＾１４Ｃ同位物运输分配的影响。试验结果表明,去除顶端两个小穗后,两类品种的籽粒平均灌浆速率和单穗平均增重速率（分别表征籽粒库容活性和穗粒库容活性）相应提高,穗粒重表现为补偿性增长。两类品种比较,小粒品种的增长幅度大于大粒品种。穗粒库容活性增强使得小粒品种灌     

小麦花后水分亏缺和复水对同化物转运和籽粒灌浆的影响

为了阐明水分亏缺对小麦花后同化物转运和籽粒灌浆的影响及其生理机制的相关变化,以盆栽小麦旱作品种‘长旱58’为材料,自花后9 d起,设置正常供水(WW)、中度干旱胁迫后复水(MD)和重度干旱胁迫后复水 (SD)3个水分处理,比较干旱胁迫后复水处理对小麦籽粒产量、产量构成因素及水分利用效率、强弱势粒灌浆动态、旗叶光合性能、茎鞘非结构性碳水化合物(NSC)转运、籽粒形成关键酶活性变化等的影响。结果表明：(1)与WW相比,MD处理显著增加了小麦穗粒数和千粒重,进而提高籽粒产量、水分利用效率和小麦弱势粒的最大灌浆速率和平均灌浆速率,对强势粒则无显著影响,而SD处理则显著降低了穗粒数、千粒重、强弱势粒的最大灌浆速率和平均灌浆速率,但水分利用效率显著高于WW处理。(2)MD处理植株旗叶在小麦灌浆过程中维持了与WW基本相同的净光合速率,同时在小麦花后9~20 d时MD处理下气孔导度和蒸腾速率变化不明显,而在SD处理下气孔导度和蒸腾速率则急剧下降;另外,与WW相比,在整个灌浆期MD处理下旗叶叶绿素含量变化不显著,而SD处理下叶绿素含量呈大幅下降趋势。(3)MD处理提高了小麦弱势粒蔗糖合成酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性;同时使灌浆中后期有较高的果聚糖水解酶(FEH)活性和较低果聚糖含量,显著增强了茎鞘同化物质转运,提高茎鞘储藏物质对粒重的贡献率。研究发现,中度水分胁迫后复水处理小麦植株具有较好的叶片性能、花后较多的茎鞘同化物向籽粒转运以及较高的弱势粒库活性,从而提高旱作小麦弱势粒灌浆速率,增加穗粒数和粒重, 进而提高籽粒产量。