密度对不同类型玉米源库关系及产量的调控

通过对不同类型玉米品种在4个不同生态条件下的密度定额试验发现,随着密度的增加,群体库源也随着增加,但两者增加幅度不同,群体库的增加幅度超过群体源的增加幅度。高密度下群体源不足是产量提高的主要限制因素。保证一定总粒数,增加吐丝后干物质积累量,提高成粒率,强源促库是玉米高产的关键。     

黑龙江省水稻品种跨积温区种植的产量和品质变化

采用在不同积温区布置田间试验的方法,比较研究了黑龙江省5个水稻主栽品种产量和品质随积温的变化.结果表明： 水稻产量随积温呈二次曲线变化,其相关程度因水稻品种而异;水稻穗数、穗粒数与积温呈极显著二次曲线关系,而千粒重与积温之间相关关系不显著;水稻籽实空瘪率从适宜积温区到低积温区显著增加,而从适宜积温区到高积温区变化不明显;水稻垩白率、整精米率与积温均呈极显著二次曲线关系,即垩白率和整精米率在适宜积温区分别有最小值和最大值存在;稻米蛋白质、直链淀粉含量和食味随积温变化不明显.根据对温度敏感程度的不同,可将水稻品种划分为温敏型、中间型、温钝型3类,其适宜栽培积温带宽度和允许栽培积温带宽度分别为300 ℃和420 ℃、360 ℃和440 ℃、380 ℃和520 ℃.根据积温因地制宜地选种水稻品种对于提高水稻产量、改善稻米品质十分重要.     

超级双季晚稻产量构成与温光因子的关系

利用2011—2013年岳优6135超级稻分期播种数据,分析了年际间和不同播期间产量结构的差异性,并基于产量形成期的逐日温度、日照资料,建立了产量结构与温光及其组合的模型。结果表明:同一年份,播期较晚的产量结构相对较差,不同年份之间也有波动;随着播期的推迟,同一播期不同年份之间的差异有增大的趋势,最佳播种期是6月中旬至7月上旬;积温与穗结实粒数呈开口向下的抛物线关系,当积温达到873℃时,穗结实粒数最高;积温、光照与空壳率之间呈"凸形下降"关系,与结实率之间呈"凸型上升"的关系;当灌浆条件同时满足积温700~920℃、日照为180 h以上时,超级稻的结实率较高,空壳率较低。本试验的研究结果为长江中下游地区合理安排播种期、合理利用气候资源提供了重要的指导意义。     

留桩高度对培两优210再生稻产量和源库性状的影响

水稻主季稻留桩高度是影响再生稻高产的重要因素之一.以两系杂交稻组合培两优210为研究材料,在主季稻收割时设3个留桩高度处理(40 cm、20 cm和10 cm),研究主季稻留桩高度对再生稻产量及源库性状的影响.结果表明,随留桩高度的降低,(1) 培两优210再生稻生育期延长,株高、穗长与叶面积指数增加;(2) 灌浆期间叶片磷酸蔗糖合成酶活性衰减率减小,作物生长率增加,节间维管束数目和大小及枝梗过氧化氢酶活性增加;(3) 茎鞘非结构碳水化合物积累和输出速率增加,比叶重和粒叶比提高,穗总粒数增加,进而增加产量.两系杂交稻培两优210作中稻栽培时其适宜留低桩,留桩高度10 cm处理再生稻具有"源"足"流"畅"库"大的特点.     

连作马铃薯植株库源关系及其对块茎产量的调节机理

甘肃中部沿黄灌区是国内重要的加工型马铃薯生产基地和种薯繁殖基地,但集约化生产带来的连作障碍已严重影响到产业的健康发展.为揭示马铃薯连作障碍机理,本研究通过田间试验,设置马铃薯连作年限为0～5年的处理,研究了马铃薯植株库容量、库活性和源活性对连作的响应特征及其对块茎产量的调节机制.结果表明: 短期连作(1～2年)条件下块茎产量较非连作(0年)无显著变化,长期连作(3～5年)显著下降28.6%～32.8%,单薯质量降低是导致块茎产量下降的直接原因.长期连作马铃薯库容量较非连作显著降低38.4%～53.0%.长期连作导致块茎形成推迟,同时单薯干物质积累量降低.长期连作也显著降低马铃薯源活性,与非连作相比,株高、主茎分枝数、叶绿素含量和叶片干物质量均显著下降,根系形态发育受到抑制,根系活力显著下降28.6%～63.1%,叶片RuBP羧化酶和蔗糖磷酸合成酶活性分别显著下降52.6%～64.6%和26.3%～53.4%.长期连作条件下马铃薯源端生产性能降低导致同化产物减少,花后阶段向块茎的输入不足,降低块茎产量.库源关系失衡是甘肃中部沿黄灌区长期连作马铃薯产量大幅降低的原因.     

水稻产量库相关穗部性状的遗传分析

收人李源于珍汕97/明恢63的重组系群体中与产量库容有关的10个穗部性状的表现型数据。总体上,每穗颖花数与每穗二次枝梗数、每个二次枝梗上的颖花数、颖花密度有更大的相关性。对所研究的10个性状,两年间共检测到53个QTLs。约43.4%的QTLs能在两年同时检测到。5个染色体区域（第1染色体上G359-RG532和C567-C86-RG236,第2染色体上R712-RM29,第6染色体上P-RG424,第10染色体上C148-RM258）分别对多个穗部性状表现出效应。结果显示相关性状的QTLs大致定位在相似的染色体区域,这表明基因的多效性或紧密连锁是穗部性状间相关的遗传基因。在检测到的大量2位点互作对中,约18.2%在两年都能被检测到。不同性状的共同互作对的比例为8.7%～32.6%。在两年都能检测到2位点组合中,约26.7%的组合同时影响着多个性状,表现出多效效应。结果表明每个性状都由数个QTL、基因型与环境互作、大量的上位性互作所控制。     

水稻籼粳交DH群体收获指数及源库性状的QTL分析

以 1个水稻籼粳交 (圭 6 30 0 2 4 2 8)来源的DH群体为材料 ,利用 1张含有 2 32个标记的RFLP连锁图谱和基于混合线性模型的定位软件QTLMapper1 0对水稻收获指数及生物量、籽粒产量、库容量和株高 5个性状进行QTL分析 ,共检测到 2 1个主效应QTLs和 9对上位性互作位点。其中 ,控制籽粒产量的 3个QTLs合计贡献率为 4 2 % ,LOD值为 7 10 ;这 3个QTLs或者与收获指数的QTL同位 ,或者与生物量的QTL同位 ,且加性效应的方向一致 ,从而揭示了“籽粒产量 =生物量×收获指数”的遗传基础所在。控制收获指数的 4个QTLs合计贡献率为 4 6 % ,LOD值为 10 3;控制生物量的 4个QTLs合计贡献率为 6 4 % ,LOD值为 14 0 9;收获指数的 4个QTLs与生物量的 4个QTLs均不同位。因此 ,通过基因重组 ,可能实现控制收获指数和生物量的增效基因的聚合 ,由此获得收获指数和生物量“双高”的基因型。检测到 5个株高QTLs,其合计贡献率为 6 4 % ,LOD值为 11 6 2 ;其中 ,有 3个效应较小的QTLs与生物量、库容量和 或籽粒产量QTLs同位 ,且同位QTLs的加性效应方向一致 ;未发现株高QTLs与收获指数QTLs的同位性。由此表明 ,株高与“源 流 库”概念中的“源”和“库”在遗传上有一定程度的关联 ,而与“流”无关联。此外还发现 ,在上述同位性QTL     

外源乙烯利施用时期对花生源库形成的调控效应

为了解决源库关系不协调而限制花生产量提高的问题,在大田栽培条件下,以‘山花9号’花生为试验材料,设置花后10、20、30 d 3个喷施时期,以不喷施处理为对照,探讨不同时期喷施乙烯利对花生源库形成的调控效应。结果表明: 花后10和20 d喷施乙烯利可显著减少花生的开花数量、果针数、幼果数,提高秕果数和饱果数,而花后30 d喷施处理对开花数量、果针数和幼果数无抑制作用。喷施乙烯利可以增加花生单株叶面积,开花后10 d喷施处理的单株叶面积增幅最大,随着喷施时期的推迟增幅减小。花后10和20 d喷施乙烯利显著提高了花生叶片的光合速率,但花后30 d喷施处理只能在短期内提高光合速率,对生育后期的叶片光合速率无显著影响。从源库综合性状来看,花后20 d喷施乙烯利的源库关系最协调,有利于促进同化物向荚果的运输,提高有效果比例和荚果充实度,从而提高产量。因此,喷施乙烯利是解决花生“花多不实、果多不饱”源库失衡现象的有效措施,生产中使用乙烯利控花应选择在开花后20 d喷施。     

紧凑大穗型玉米品种陕单902群体源库性状与产量形成的研究

通过对紧凑大穗型玉米品种陕单902的研究发现,保证适宜种植密度,增加群体总粒数是陕单902高产的基础;建立合理的群全结构和干物质生产体系,提高吐丝至成熟期的干物质生产能力是陕单902高产的关键;协调群体库源关系,提高成粒率是陕单902高产的根本。采用合理密植（不超过60000株／hm^2),宽窄行和双株栽培,保证足量氮肥和适宜氮,磷,钾配比等主要配套技术可改善大穗型玉米品种陕单902的群体库源性状,提高产量潜和。     

种植密度对夏玉米产量和源库特性的影响

以高产玉米品种郑单958(ZD958)和登海661(DH661)为试验材料,在4个不同区域(山东农业大学、汶口、兖州和莱州)设置22500、45000、67500、90000和112500株.hm-25个种植密度,研究了种植密度对夏玉米产量及源库特性的影响.结果表明:两品种在112500株.hm-2密度条件下玉米籽粒产量和生物产量最高,分别为19132和36965kg.hm-2,与22500和67500株.hm-2密度相比,籽粒产量分别增加了72%和48%,生物产量分别增加了152%和112%.两品种单株叶面积、最大花丝数、穗粒数和千粒重随密度增大而减小,但叶面积指数随密度增大而显著提高.收获指数与粒叶比随密度增大而显著减小,当密度超过67500株.hm-2时差异不显著,表明高密度条件下玉米通过增加群体库来提高产量.     

灌溉与旱作条件下源库关系对小麦籽粒淀粉粒度分布的调节效应

在灌溉和旱作两种栽培条件下,研究了源库关系对小麦籽粒淀粉粒度分布特征的影响.结果表明,山农8355(大穗型)各处理A型淀粉粒体积分布、表面积分布百分比成熟期较灌浆中期明显提高,灌溉栽培条件下增幅分别在17.65%～22.88%、35.8%～39.05%,旱作栽培条件下增幅分别在1.46%～2.82%、7.05%～8.12%;山农8355各处理B型淀粉粒体积分布、表面积分布百分比成熟期较灌浆中期明显降低,灌溉栽培条件下降幅分别在34.78%～40.47%、11.73%～13.77%,旱作栽培条件下降幅分别在5.08%～7.67%、2.52%～3.43%.济南17(多穗型)各处理下成熟期与灌浆中期的A、B淀粉粒体积分布、表面积分布百分比,其变化趋势与山农8355相同,其中A型淀粉粒灌溉栽培条件下增幅分别在1.56%～5.98%、2.96%～9.92%,旱作栽培条件下增幅分别在1.76%～4.52%、1.28%～8.63%;B型淀粉粒灌溉栽培条件下降幅分别在3.46%～12.27%、1 02%～4.18%,旱作栽培条件下增幅分别在5.31%～9.87%、0.58%～3.13%.在灌溉和旱作栽培条件下源库调节对两品种A、B型淀粉粒粒度分布的影响趋势表现为,减源处理A型淀粉粒较同期同品种对照处理的体积分布、表面积分布百分比显著提高,减库处理较同期同品种对照处理显著降低,B型淀粉粒粒度分布变化趋势则与之相反.     

糖对源库关系的调控与植物糖信号转导途径

概述了糖作为信号分子对植物源库关系和基因表达的调控作用,并重点介绍植物中存在的蔗糖和葡萄糖信号转导途径、鉴定出的糖传感蛋白及其他信号元件和植物糖信号与激素、氮等信号之间的联系,提出植物糖信号可能在控制植物基因表达和发育的信号网中发挥重要作用。     

不同株型玉米物质生产和群体库源特征的研究

玉米产量与吐丝期至成热期干物质积累量和这一阶段群体库源特征密切相关。紧凑型玉米比平展型玉米，吐丝至成熟期的于物质积累量高３０８７．６－４５２５．５ｋｇ／ｈｍ￣２，群体库容量大（１３２２．６－１５１６．８ｇ／ｍ￣２），源供应能力强（１０７３．０－１１６８．８ｇ／ｍ￣２），库源比值适宜（１．４５左右），因而籽粒产量相戍提高了２２１４．０－２７１６．５ｋｇ／ｈｍ￣２。玉米品种改良的关键是提高吐丝后群体物质生产效率和光合生产效率，同时使群体库源关系协调发展，相对平衡.     

基于SSR标记的寒地水稻品种骨干亲本分析

富士光、藤系138、上育397和五优稻1是20世纪90年代至今寒地水稻品种选育的骨干亲本。利用50对SSR引物对上述骨干亲本及其衍生品种进行聚类分析和主坐标分析(principal coordinate analysis, PCO),结果表明,50对SSR引物在51份供试材料中共检测到150个等位基因,变化范围为2~6个,平均为3个;引物PIC的变化范围为0.0725~ 0.6845,平均0.3655;聚类分析将51份材料分为4类,4个骨干亲本分别被聚到4类中;PCO分析显示,四个骨干亲本相距较远,呈独立的分支,衍生品种围绕着骨干亲本分布;在检测出的39个稀有等位基因中,仅有3个存在骨干亲本中。表明近年寒地水稻品种遗传改良是围绕少数骨干亲本进行的,骨干亲本将大部分优良基因传递到了衍生品种中,SSR分析和PCO分析与系谱分析得到了一致的结果。     

植物源调节剂对水稻的影响

植物源调节剂是利用艾蒿为主要原料,首次用提取的混合物研制成的一种植物生长调节剂,使用80mg/L的植物源调节剂混合物水溶液,分别在水稻苗期、拔节期、孕穗期叶面喷洒,清水对照。结果表明:植物源调节剂使水稻增产11.38%,千粒重增加11.45%。株干重增加了17.1%。在灌浆期连续测定表明:相对于CK,穗粒重增加10.9%,叶绿素含量提高14.41%。品质分析结果为:可溶性糖含量提高15.57%、游离氨基酸含量提高18.52%、淀粉含量提高1.59%,可溶性蛋白质降低22.17%、粗纤维降低1.95%、粗脂肪降低1.22%。该植物源调节剂对水稻的生长和产量都有显著的促进效应。     

青菜/油菜茬口下水稻栽植方式对温光资源利用和产量的影响

轻简化栽培和优质稻是当前我国水稻生产的主要方向,气象因子是对水稻生长发育和产量形成影响最大的环境因素,但在不同轻简化栽植方式下水稻产量与其田间小气候的关系鲜有研究。为探究西南地区不同前作下杂交稻各生育阶段温、光和水等气候因子与水稻产量形成的关系,在2019—2020年,以杂交籼稻‘宜香优2115'为试验材料,采用两因素裂区设计,主区为青菜和油菜2种前作,副区为机直播、毯苗机插和人工移栽3种栽植方式,研究杂交稻产量对气候因子的响应及水稻植株对温光资源的利用。结果表明: 与油菜-水稻模式相比,青菜-水稻模式下杂交稻积温生产效率和降水生产效率显著提高,进而提高了有效穗数、结实率和千粒重,2年产量分别提高了12.7%和8.3%。与人工移栽相比,机插稻提高了单位面积有效穗数、全生育期光能生产效率、积温生产效率、籽粒光能利用效率和降水生产效率,2年平均产量提高了4.6%;而机直播全生育期降水生产效率、光能生产效率、积温生产效率、籽粒光能利用效率、每穗粒数和千粒重都显著降低,导致2年平均产量下降了8.7%。与2019年相比,2020年机插稻和人工移栽稻在同一茬口下提前一个月播种造成花后生育期缩短、气温降低和降雨量增多,导致有效积温和光辐射量大幅减少,积温生产效率、光能生产效率、降水生产效率和籽粒光能利用效率以及每穗粒数、结实率和千粒重均大幅降低,进而导致产量严重降低。用偏最小二乘法回归分析建立的气象因子产量预报方程标准化回归系数显示,水稻产量与阶段生育期或全生育期内有效积温和总辐射量呈正相关关系,与全生育期内降水量呈显著负相关关系。综上,青菜-水稻模式下机插秧与西南地区稻季光温资源匹配度最高,更有利于温光资源的充分利用和获得高产,但不宜过早播种或移栽。     

寒地不同熟性品种水稻产量对CO2浓度和温度升高响应的模拟

选择黑龙江省作为研究区域,根据主栽水稻生育期内所需积温选取3个代表性品种,重点分析增温和大气CO₂肥效作用对不同熟性品种水稻产量的影响.采用2013年的逐日气象资料及开顶式气室(OTC)(3个CO₂浓度:390、450和550 μmol·mol^-1)试验资料对品种的遗传参数进行调试;然后采用经验证的CERES-Rice作物模型分别模拟了3个CO₂浓度水平下,伴随温度升高1、2、3和4 ℃时早、中、晚熟品种水稻产量.结果表明: 随CO₂浓度升高,不同品种水稻产量均上升;随温度升高,早熟品种产量持续下降,中、晚熟品种产量先上升再下降.若不考虑CO₂肥效作用,除了中熟和晚熟品种在增温1 ℃时会有3.1%和0.27%的小幅增产外,其余均表现为减产,其中早熟品种减产幅度最大,增温4 ℃时减产高达57.7%,而中熟和晚熟品种减产10%左右.若考虑CO₂肥效作用,450 μmol·mol^-1 CO₂浓度下,中熟和晚熟品种在增温2 ℃时仍增产0.75%和3.2%;550 μmol·mol^-1 CO₂浓度下,中熟品种在增温3 ℃时仍增产4.5%,晚熟品种在增温4 ℃时仍增产0.39%.而无论是否考虑CO₂肥效作用,早熟品种在增温作用下均表现大幅度减产.与不考虑CO₂肥效相比,大气CO₂肥效作用有效提高了水稻产量,但CO₂肥效对增产的贡献率在不同品种间差异不明显,且贡献率均小于10%.     

不同粒型小麦品种内源GA3和ABA含量变化及其与源库的关系

小麦大粒品种籽粒和旗叶中的GA3 含量高于小粒品种 ,而ABA含量低于小粒品种 ,其变化均为单峰曲线 ;但大粒品种籽粒和旗叶中的GA3 的峰值高于小粒品种 ,而ABA的峰值均低于小粒品种 ,而且大粒品种籽粒中ABA出现峰值的时间比小粒品种晚。大粒品种旗叶中GA3 /ABA与光合速率呈显著正相关 (r =0 .884 0 ) ,籽粒中GA3 /ABA与籽粒灌浆速率呈显著正相关 (r =0 .90 70 ) ,籽粒与旗叶中的GA3 /ABA相关不显著 ,而小粒品种籽粒与旗叶中的GA3 /ABA相关达极显著水平 (r =0 .95 98 )     

灌浆期气温与源库强度对稻米品质的影响及其生理分析

利用自然条件下的早、晚季种植作为温度处理,选择米质低、中、优等级的6个水稻品种（组合）作为供试材料,研究了早、晚季种植下的稻米品质、淀粉分支酶活性变化,以及温度处理间的差异.结果表明,在籽粒灌浆初期,高温环境下灌浆充实的籽粒,其稻米的垩白增加、透明度变差、整精米率下降,对出糙率及精米率没有明显影响.与早季种植的稻米相比,晚季种植稻米的胶稠度、整精米率、透明度增加.早、晚季种植对稻米直链淀粉含量、蛋白质含量等没有显著影响.剪叶限源处理显著降低稻米质量,疏粒减库处理显著提高稻米品质.