应用典型相关分析协调水稻产量因素间的关系

本文利用典型相关分析研究了水稻株型、穗部性状及产量因素三组性状间的关系。结果表明,该三组性状间的关系十分密切,选育具有壮杆和较大剑叶面积的株型将有助于克服产量因素之间相互制约的矛盾。     

杂交粳稻品质与产量性状间的典范相关分析──杂交粳稻品质性状的遗传研究Ⅳ

由38个杂交粳稻及其12个亲本的6个产量性状和13个品质性状的典范相关分析得出：两者以稻谷重、糙米重、精米重、每穗实粒数、单株产量间相关极显著．其它性状关系小．故对产量及其余品质性状同步选择可加速育成优质高产组合．提高产量宜着力增加穗数和结实粒数,籽粒不且过大过宽过重．改良品质以糙米率、糙米长宽比、垩白率、透明度、食味最为关键,并互为正向关系,可同时改良,其中透明度、垩白率又是影响食味的主要直观性状．     

杂交水稻加工、外观品质性状间接选择的数学模型研究

利用19个优质杂交水稻品种（组合）,采用双向逐步筛选,求出加工和外观品质性状与产量性状的最优相关子集,建立了品质性状的回归方程,并对子集作了广义相关分析。结果表明千粒重、穗长与糙米率、整精米率、垩白粒率的相关已反映了品质性状与产量性状相关的主要信息（90％以上）,千粒重在21.96～27.64g、穗长在21.18～26.07cm范围内,增大千粒重可提高糙米率,但整米率下降、垩白粒率上升,适当缩短穗长可提高糙米率和整精米率,降低垩白粒率。     

优质棉中棉所127相关杂交分离群体纤维产量和品质性状遗传变异分析

为了进一步揭示棉花优质品种的纤维产量和品质性状之间的遗传关系,筛选纤维品质突出的优异材料,本研究以优质品种中棉所127为父本,与高产品系sGK中156为母本杂交,构建F2和F2∶3分离大群体,对分离群体的纤维产量与品质进行初步评价分析.结果表明F2和F2∶3世代中铃重、衣分、纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值、伸...     

温州蜜柑品质性状及产量的相关分析

本文研究了温州蜜柑在北缘地带品质性状的变异、相关性及其对产量的影响．相关分析表明：根际施肥和根外追施不同无机营养元素可以导致品质性状产生较大的变异．但品质性状间普遍存在相关,任一性状的改变都会引起连锁反应．有机酸和可溶性固形物的消长过程与果实的发育过程呈直线回归关系．     

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。     

利用双单倍体群体剖析水稻产量及其相关性状的遗传基础

主效QTL、上位性效应和它们与环境的互作(QE)都是数量性状的重要遗传因素。利用籼粳交珍汕97／武育粳2号F1植株上的花药进行组织培养得到的190个双单倍体群体和179个微卫星标记,通过两年两重复田间试验,采用混合线性模型方法分析了9个控制水稻产量及其相关性状的遗传效应,得到57个主效QTL,41对上位性互作,8对QTL与环境的互作和7对上位性效应与环境的互作。单个主效QTL解释这些性状1．3％～25．8％的表型方差。各性状QTL的累积表型贡献率达11．5％～66．8％。大多数性状之间具有显著的表型相关性,相关性较高的性状之间常具有较多共同或紧密连锁的QTL。结果表明,基因的多效性或紧密连锁可能是性状相关的重要遗传基础。     

中国地方品种鸡生态性状的典型相关分析

本文对中国地方品种鸡的生态性状包括体尺性状,产肉性状,产蛋性状及产地气候性状等４组性状间的关系进行了典型相关分析,４组性状共含有１９个变量,研究结果对中国地方品种鸡的杂交优势利用和遗传育种有参考价值。     

小麦籽粒品质性状的杂种优势和相关分析

以6个小麦品种（系）组配的6个杂交组合F1为供试材料,对其籽粒品质性状进行了杂种优化、性状相关和亲子相关分析。结果表明：（1）粉质参数中的形成时间和稳定时间杂种优势最强,分别为56.49％和32.23％;籽粒蛋白质含量和硬度的优势最弱,分别为-2.73％和-0.9046％;沉淀值和湿面筋含量的优势居中,分别为6.88％和5.88％。（2）粉质参数中的吸水率、稳定时间同其它几个指标之间呈显著或极显著相关;沉淀值与籽粒蛋白质含量呈正相关,但不显著,与湿面筋含量呈显著负相关;湿面筋含量与籽粒蛋白质含量呈显著负相关。（3）杂种F1的籽粒Zeleny沉淀值与高亲值,低亲值和中亲值呈显著和极显著正相关;籽粒蛋白质含量和湿面筋含量与高亲值,低亲值和中亲值呈负相关或不相关。     

杂交水稻产量性状配合力研究

利用 9个不育系和 7个恢复系配制 40个杂交组合 ,对 6个产量性状的亲本一般配合力和组合特殊配合力效应进行分析。结果表明 ,杂种一代 (F1)各性状的形成同时受亲本一般配合力和组合特殊配合力的影响。单株穗数、每穗总粒数、千粒重三性状主要受一般配合力作用 ;每穗实粒数、结实率、单株粒重三性状则一般配合力和组合特殊配合力的作用同样明显 ,或特殊配合力作用更明显些。不育系珍汕 97A、龙特浦A、K1 8A和恢复系明恢 63、直龙、1 0 2 5的一般配合力高 ,利用它们容易配制出高产组合。两年试验结果千粒重、单株粒重二性状的形成均是不育系的作用大于恢复系 ,近期育种工作重点应放在不育系的选育上。     

果蔗叶片生理生化指标与品质性状的典范相关分析

选用果蔗（Saccharum officinarum L．）14个品种,用典范相关分析法研究不同生育期叶片生理生化指标对果蔗品质性状的影响。结果表明：分蘖期类胡萝卜素含量与蔗茎蔗糖含量,可溶性总糖含量与蔗茎含水率,可溶性总糖含量与蔗汁还原糖含量均呈正相关;伸长初期叶绿素含量、CAT活性与蔗茎蔗糖含量,可溶性蛋白质含量与蔗茎纤维含量均呈正相关;伸长盛期Mg^2＋ -ATP酶活性与蔗茎纤维含量,可溶性总糖含量与蔗茎蔗糖含量呈正相关,C／N与蔗茎含水率呈负相关;成熟期类胡萝卜素含量与蔗茎蔗糖含量呈正相关,可溶性总糖含量与蔗汁还原糖含量呈负相关。     

开花期低温胁迫对水稻花粉性状及剑叶理化特性的影响

以耐冷水稻品种996和冷敏感品种4628为材料,开花期在人工气候室进行7 d低温（06:00-8:00和19:00-23:00,19 ℃;08:00-10:00和16:00-19:00,21 ℃;10:00-16:00,23 ℃;23:00-06:00,17 ℃）和适温（06:00-8:00和19:00-23:00,24 ℃;08:00-10:00和16:00-19:00,26 ℃;10:00-16:00,30 ℃;23:00-06:00,22 ℃)处理,研究了低温胁迫对水稻花药开裂、花粉性状及剑叶叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量、膜透性等理化特性的影响.结果表明：开花期低温胁迫导致水稻花药开裂系数、花粉萌发率显著下降,中部和下部颖花的不育花粉率增加.996的花药开裂系数和花粉萌发率显著高于4628,表明耐冷品种996在开花期低温胁迫下能保持较好的花粉散落特性和花粉萌发特性.低温胁迫下,996的剑叶可溶性蛋白质和游离脯氨酸含量及其增幅显著高于4628,而丙二醛含量和相对电导率及其增幅却显著低于4628,说明耐冷品种在低温胁迫下的保护性反应更迅速和强烈,其膜结构及功能更稳定.     

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。     

大气CO2浓度和温度互作对水稻生长发育的影响

大气二氧化碳(CO_2)浓度和温度的增加是全球气候变化的两个最主要特征。目前空气中的CO_2浓度已从1800年的不到280μmol/mol上升到391μmol/mol,预测本世纪末最高将增至936μmol/mol。伴随CO_2及其它温室气体增强的温室效应,相比1980—1999年,2100年之前全球地表平均气温将增高1.5—4.0℃。水稻是人类最重要的食物来源,为全球半数以上人口提供营养。在介绍CO_2浓度和温度增高试验平台的基础上,系统总结了CO_2浓度和气温这两个重要的环境因子特别是两者的交互互作对水稻影响的实验进展,内容包括光合作用、生育进程、分蘖发生、物质生产、籽粒产量、受精过程、碳氮代谢、稻米品质以及水稻/杂草竞争等方面。结果表明,作为光合作用的底物,大气CO_2浓度增高对水稻生产力的直接影响通常是有益的;相反,气温升高及其与CO_2的互作对水稻各生长过程的影响变异很大(从负到正),反映了处理因子(包括CO_2-温度处理水平和时间)、供试品种及其生长条件之间复杂的交互作用。目前这一方向有限的认识多来自于封闭或半封闭气室的研究,未来研究的重点是利用稻田T-FACE(Temperature-Free Air CO_2Enrichment)技术结合气室试验展开更多更深入的学科交叉研究,研明CO_2浓度与温度的交互作用对水稻关键生长过程的影响,并找出这些互作效应的生物学机制,增强人们对气候假定情景下水稻响应的预测能力,进而更加有效地制订出应对气候变化的适应策略。     

外源Ca2+对高温强光下西葫芦幼苗形态特征、光合特性及荧光参数的影响

选用西葫芦(Cucurbita pepo)品种“阿兰”一代为试验材料,研究了外源Ca²⁺处理对高温强光交叉胁迫下西葫芦幼苗生长特征、光合特性及叶绿素荧光参数的影响.结果表明：高温强光胁迫下,5～20 mmol·L^-1 Ca²⁺处理的西葫芦幼苗具有较高的株高和较大的叶面积,其叶绿素、类胡萝卜素含量及光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学猝灭系数(q_P)均较高,而胞间CO₂浓度（C_i）和非光化学猝灭系数（NPQ）较低,其中以10 mmol·L^-1Ca²⁺处理效果最好.说明5～20 mmol·L^-1Ca²⁺处理能有效缓解高温强光对西葫芦光合机构的不可逆伤害,使其保持较快的光合电子传递速率和较高的PSⅡ电子传递活性.Ca²⁺处理浓度超过40 mmol·L^-1时对高温强光胁迫没有缓解效应.     

剪叶疏花条件下高浓度CO2对汕优63生长和产量的影响

利用稻田FACE(Free Air CO_2Enrichment)系统平台,以杂交稻汕优63为供试材料,二氧化碳设环境CO_2浓度(Ambient)和高CO_2浓度(Ambient+200μmol/mol),抽穗期源库改变设剪叶(剪除剑叶)和疏花处理(相间剪除1次枝梗),以不处理为对照(CK),研究大气CO_2浓度升高对不同源库处理水稻产量形成及物质生产的影响。结果表明:CK条件下,大气CO_2浓度升高使汕优63籽粒产量显著增加32%,这主要与单位面积总颖花量大幅增加(+26%)有关,结实能力亦呈增加趋势但未达显著水平。大气CO_2浓度升高使抽穗期剪叶处理水稻的籽粒产量平均增加55%,明显大于对照水稻,这主要与受精率(+28%)、饱粒率(+23%)和所有籽粒平均粒重(+19%)大幅增加有关。相反,对抽穗期疏花处理水稻而言,高CO_2浓度环境下籽粒产量的增幅(+25%,P=0.07)明显小于对照水稻,这主要与结实能力的响应略有下调有关。与产量响应类似,大气CO_2浓度升高使对照、剪叶和疏花条件下最终生物量分别增加39%、43%和28%,除疏花处理外均达显著水平。抽穗期剪叶和疏花处理本身使水稻籽粒产量分别降低40%和45%,前者主要是结实能力大幅下降所致,而后者与总颖花量减半相关。以上结果表明,大气CO_2浓度升高使杂交水稻生产力大幅增加,人为减小源库比(如剪叶)可增强CO_2肥料效应,而增加源库比(如疏花)则可使这种肥料效应减弱。     

PS II model based analysis of transient fluorescence yield measured on whole leaves of Arabidopsis thaliana after excitation with light flashes of different energies

Our recently presented PS II model (Belyaeva et al., 2008) was improved in order to permit a consistent simulation of Single Flash Induced Transient Fluorescence Yield (SFITFY) traces that were earlier measured by Steffen et al. (2005) on whole leaves of Arabidopsis (A.) thaliana at four different energies of the actinic flash. As the essential modification, the shape of the actinic flash was explicitly taken into account assuming that an exponentially decaying rate simulates the time dependent excitation of PS II by the 10 ns actinic flash. The maximum amplitude of this excitation exceeds that of the measuring light by 9 orders of magnitude. A very good fit of the SFITFY data was achieved in the time domain from 100 ns to 10 s for all actinic flash energies (the maximum energy of 7.5 × 10¹⁶ photons/(cm² flash) is set to 100%, the relative energies of weaker actinic flashes were of ∼8%, 4%, ∼1%). Our model allows the calculation and visualization of the transient PS II redox state populations ranging from the dark adapted state, via excitation energy and electron transfer steps induced by pulse excitation, followed by final relaxation into the stationary state eventually attained under the measuring light. It turned out that the rate constants of electron transfer steps are invariant to intensity of the actinic laser flash. In marked contrast, an increase of the actinic flash energy by more than two orders of magnitude from 5.4 × 10¹⁴ photons/(cm² flash) to 7.5 × 10¹⁶ photons/(cm² flash), leads to an increase of the extent of fluorescence quenching due to carotenoid triplet (³Car) formation by a factor of 14 and of the recombination reaction between reduced primary pheophytin (Phe⁻) and P680⁺ by a factor of 3 while the heat dissipation in the antenna complex remains virtually constant.The modified PS II model offers new opportunities to compare electron transfer and dissipative parameters for different species (e.g. for the green algae and the higher plant) under varying illumination conditions.