不同氮肥处理对香稻和非香稻品种籽粒灌浆和叶片光合特性的影响

在大田条件下,通过对香稻和非香稻品种的籽粒灌浆、叶片光合特性进行研究,明确香稻和非香稻品种产量和品质形成的生理机制。结果表明:在籽粒灌浆期,相对于非香稻品种,香稻品种在不施氮处理下表现为较高的籽粒灌浆速率,在施氮处理下表现为较低的籽粒灌浆速率;对于剑叶光合速率,无论在施氮还是非施氮条件下均表现为香稻品种高于非香稻品种,说明香稻品种更具有高光效特性。对2品种的产量性状分析表明,香稻品种较非香稻品种粒多,穗大;而非香稻品种相对于香稻品种则穗小,穗数多,这说明,香稻品种主要表现为大穗型,而非香稻品种主要表现为多穗型。对2品种的品质性状进行分析,加工品质2品种差异较小,外观品质表现为非香稻品种明显优于香稻品种,食味值2品种相差相对较小,且均表现为不施氮处理的食味值较高。综合以上分析表明,相对于非香稻品种,香稻品种在不施氮处理下主要表现为较高的籽粒灌浆速率,较高的剑叶光合速率,较高的产量及较高的食味品质;在施氮处理下,除光合速率香稻高于非香稻品种外,其他性状稍低于非香稻品种,这说明,在水稻提优栽培中,在确保产量不降低的情况下,不施或适当少施氮肥,有利于增加香稻品种的籽粒灌浆速率和剑叶光合速率,从而提高香稻的品质。

48份水稻骨干材料香味及Badh2变异类型的鉴定

为促进香稻育种,明确水稻重要种质资源中香味基因的存在情况,本研究将传统香味鉴定方法(KOH浸泡法)与分子标记技术相结合,对48份水稻骨干材料的香味及香味基因Badh2变异类型进行鉴定。结果表明,在48份供试材料中,利用KOH浸泡法检测到具有香味的材料有44份;利用香味基因Badh2的7种等位基因变异类型功能标记检测到含有香味的材料有43份,其中,有41份为纯合香型,2份为杂合型,等位基因Badh2-E2的变异类型有37份,等位基因Badh2-E7的变异类型有6份,未检测到等位基因Badh2-E4-5、Badh2-E12、Badh2-E13、Badh2-UTR和Badh2-Pro的变异类型。通过比较KOH浸泡法与分子标记技术,发现仅有1份材料检测结果不同,明水香稻(X23)用KOH浸泡法检测出具有香味,但本研究所用的Badh2的7种等位基因变异类型功能标记却未检测出含有香味,说明该材料可能属于Badh2其他已报道的或新的等位基因变异类型,也可能是含有新的香味基因。

直播水稻产量和品质的影响因素及发展策略

水稻(Oryza sativa L.)是我国重要的粮食作物,直播水稻作为水稻种植方式之一,可以实现水稻生产的轻简化与机械化,具有节约成本、节约时间和节约水资源等显著优势,发展直播水稻有利于农业综合生产能力的提高。近年来,随着农村劳动力的转移,直播水稻面积增加,随之也发现直播水稻在生产上存在的问题,比如难全苗、草害严重和易倒伏等,与移栽水稻相比,直播水稻的产量得不到保证。概述了直播水稻的优缺点和影响因素,提出了直播水稻的发展策略,并对直播水稻前景进行了展望,以期为解决水稻直播技术的重难点和提高直播水稻技术水平提供参考,推进直播水稻产业健康、高质量发展。

黄淮麦区小麦品种春化光周期基因型及其与产量性状的相关性

为了解新品种的春化和光周期基因的显隐性组成及对产量的影响,以2011-2012年度国家冬小麦品种区域试验黄淮南片的42个小麦品种为材料,用STS标记对Vrn-A1、Vrn-B1、Vrn-D1、Vrn-B3四个春化基因和光周期基因Ppd-D1位点进行检测,并结合供试材料的农艺性状,探讨春化基因显隐性组成与品种的冬春性、抽穗期及产量性状的相关性。结果表明,42个小麦品种均含有光周期非敏感型等位变异Ppd-D1a。各显性春化基因中,Vrn-D1的出现频率和含有其的品种(系)数最高(38.1%和16);Vrn-A1与每穗小穗数呈显著负相关;Vrn-B1与抽穗期呈显著正相关,与每穗小穗数和产量呈显著负相关;Vrn-D1与抽穗期呈极显著正相关。在春化基因组合中,vrn-A1+vrn-B1+vrn-D1与抽穗期呈极显著负相关,与每穗小穗数呈显著正相关;Vrn-A1+vrn-B1+vrn-D1与每穗小穗数呈显著负相关;vrn-A1+vrn-B1+Vrn-D1与抽穗期呈显著正相关。说明在小麦可以正常成熟的前提下,对产量等性状有正向作用的最佳春化基因型组合为Vrn-A1+vrn-B1+vrn-D1。

优良食味粳稻丰产优质及氮高效协同的叶片光合生理

在不同氮肥处理下,通过研究优良食味粳稻产量、品质、植株氮素吸收利用特性及叶片光合生理特性,探讨了不同时刻叶片净光合速率与稻米品质的关系。结果表明,供试的4个优良食味粳稻品种在一定的氮肥处理下均表现为较高的产量水平、较高的氮肥利用效率和较优的稻米品质,最高氮肥利用效率达46.9%,最高氮素籽粒生产效率达72.82 kg/kg,最高食味值达84分以上,且年际间和品种间的变异系数相对较小,说明优良食味粳稻的丰产优质特性年度间具有一定的重演性和稳定性。灌浆盛期,4个粳稻品种的叶片净光合速率日变化均表现为先上升后下降的趋势,上午明显高于下午,最大净光合速率达27.37 μmol/(m^(2)·s),且施氮处理上午基本高于不施氮处理;下午净光合速率则基本表现为不施氮处理高于或接近于施氮处理。相关分析表明,稻米的加工品质除个别时刻外基本上与上午净光合速率呈正相关关系;食味值和直链淀粉含量与上午净光合速率基本呈负相关,与下午净光合速率呈正相关;氮素籽粒生产效率与上午净光合速率呈负相关,与下午净光合速率呈正相关,09:30和14:00分别达到显著水平。这说明,增加上午净光合速率有利于稻米加工品质的提高,下午维持较高的净光合速率有利于稻米外观、食味品质的改良;提高下午叶片净光合速率及氮素籽粒生产效率有利于提高稻米的食味品质,下午较高的叶片净光合速率可作为评价优良食味粳稻的一个光合生理指标。

国审水稻品种新稻89的选育及配套栽培技术

新稻89是河南省新乡市农业科学院以新稻18号为母本、津稻1007为父本,通过有性杂交选育的常规粳稻品种,于2019年通过国审。该品种丰产稳产性好、抗病性强、适应性广、品质优且食味佳,具有很好的推广应用前景。本文作者阐述了该品种的选育经过、特征特性及配套栽培技术,以期为黄淮稻区品种更新和大面积推广应用提供参考。

小麦重组自交系群体9个重要农艺性状的遗传分析

为了初步判断小麦重要性状的遗传组成,并筛选适于QTL定位的性状,以小偃81和西农1376及其构建的重组自交系群体(RILs)F7代为材料,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型研究了株高、叶面积、穗下茎长、穗下节长、穗下节间直径、穗长、小穗数、穗粒数和抽穗期等9个重要农艺性状的遗传特点。结果表明,穗下节长性状符合多基因遗传,无主基因存在;株高、小穗数、穗粒数、叶面积、穗长和抽穗期6个性状符合2对主基因+多基因遗传;穗下节间直径性状符合3对主基因遗传,无多基因存在;穗下茎长性状则符合3对主基因+多基因遗传。株高、穗长、抽穗期和穗下节间直径等4个性状的主基因遗传率分别为82.32%、75.75%、81.98%和91.04%,可能含有较大的主效QTL。

小麦穗部发育多效基因的遗传分析与基因定位

在小麦育种材料中首次发现一种穗部发育萎缩且花器官明显退化,但茎、叶等其他器官发育正常的突变体sda1(spike development atrophy 1)。用显微镜观察突变体sda1的花器官,用碘-碘化钾鉴定其小孢子育性;以‘陕麦94’为父本,突变材料sda1为母本构建F2群体,调查各主要农艺性状,灌浆期测定穗部及穗下茎可溶性糖含量、旗叶光合性能(净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率),对该突变体进行遗传分析;利用SSR微卫星标记,通过混合分离分析(BSA)和群体连锁分析进行基因定位,进一步探索该基因功能。结果表明:(1)小麦突变体sda1雄蕊发育畸形,雌蕊发育萎缩,小孢子几乎全部丧失育性。(2)对突变体sda1原株系中表型正常植株的后代分离统计分析结果证明,该突变性状由1对隐性核基因控制,并命名该基因为SDA1。(3)在F2群体中,突变株抽穗期较正常株延迟4d;穗部及穗下茎可溶性糖含量分别显著高于正常株30.6%和11.0%,但突变株与正常株的抽穗持续时间(均为8d)和光合性能无显著差异。(4)经基因定位分析初步确定SDA1位于小麦6B染色体WMC398和BARC136标记之间,与两标记的遗传距离分别为2.2cM和2.1cM。推测认为,SDA1是一个控制抽穗期与器官发育的多效基因,且该基因突变影响植株的糖分转化与利用。

水稻氮肥利用现状及其对稻米品质影响的研究进展

水稻(Oryza sativa L.)是我国重要的粮食作物,随着经济水平的提高,消费者对优质稻的需求日趋增加。氮是水稻生长发育所需的营养元素,氮肥是稻米品质的重要影响因素,全面解析氮肥对稻米品质的影响对优质稻育种具有重要意义。对水稻氮肥利用研究现状和氮肥对稻米品质的影响进行了介绍,就提高氮肥利用率提出了改良策略,并对水稻氮肥高效利用前景进行了展望,以期为提高氮肥利用率和稻米品质提供参考。

小麦1BL/1RS和7DL·7Ag易位对小麦主要农艺性状的遗传效应

为了解染色体易位对小麦农艺性状的影响,以豫农982(1BL/1RS易位系)和wheatear(7DL.7Ag易位系)杂交后代的900个F2群体及其F2∶3家系为实验材料,对F2群体进行1BL/1RS易位和7DL.7Ag易位类型的分子检测,并对F2群体及F2∶3家系的主要农艺性状进行田间调查(F2群体的农艺性状仅作参考,重点分析F2∶3家系的农艺性状)。结果表明,(1)STS标记Lr19130与SSR引物Xgwm428联合使用可作为共显性标记鉴定纯合与杂合的7DL.7Ag易位,完善了7DL.7Ag易位的分子检测方法;(2)1BL/1RS易位可显著降低株高,提高穗粒数与小穗数;(3)7DL.7Ag易位在籽粒千粒重和饱满度上有显著的正向作用,但7DL.7Ag易位的穗粒数显著低于非7DL.7Ag易位,且有延迟小麦成熟和增加株高的趋势;(4)1BL/1RS和7DL.7Ag双重易位可同时提升小穗数和千粒重,但穗粒数减少。

小麦易位系1BL/1RS×7DL. 7Ag的F_2分子检测及其农艺和品质性状分析

以‘豫农982’(1BL/1RS易位)和wheatear(7DL.7Ag易位)杂交后代的900个F2群体及其F2∶3家系为实验材料,对F2群体进行1BL/1RS易位和7DL.7Ag易位类型分子检测,调查分析F2群体及F2∶3家系的农艺、产量性状(F2群体的农艺性状仅作参考,重点分析F2∶3家系的性状),并探讨1BL/1RS易位和7DL.7Ag易位对小麦品质的影响。结果表明:(1)STS标记Lr19130与SSR引物Xgwm428联合使用可作为共显性标记鉴定纯合7DL.7Ag易位与杂合7DL.7Ag易位,完善了7DL.7Ag易位的分子检测方法。(2)在农艺和产量性状方面,1BL/1RS易位可显著降低株高,有助于提高穗粒数和小穗数;7DL.7Ag易位在籽粒千粒重和产量上有显著的正向作用,但7DL.7Ag易位的穗粒数显著低于非7DL.7Ag易位且有延迟小麦成熟和增加株高的趋势;1BL/1RS和7DL.7Ag双重易位可同时提升小穗数和千粒重,但穗粒数减少。(3)在品质性状方面,1BL/1RS易位主要影响沉淀值、稳定时间、弱化度、最大拉伸阻力、延伸度等主要反映蛋白质质量的性状,使面筋质量显著降低,而对蛋白质含量、湿面筋含量和吸水率等主要反映蛋白质数量的性状影响较小;7DL.7Ag易位显著提高沉淀值和面团拉伸品质参数,对小麦粉质参数和糊化参数贡献不大。由此推测,将7DL.7Ag易位应用于小麦品种选育,有望突破产量瓶颈并可较好地提升品质。

水稻食味品质性状间相关性分析及其与叶片光合作用的关系

为明确优质稻米品质性状及其与叶片光合作用的关系,培育筛选优良食味水稻新品种,以河南省沿黄稻区8个优良食味水稻品种为试验材料,在大田栽培条件下,对稻米的直链淀粉含量、蛋白质含量、加工品质指标(糙米率、精米率和整精米率)和外观品质指标(垩白粒率和垩白度)等性状进行测定和分析,并对籽粒灌浆期水稻剑叶的光合速率进行检测。结果表明,8个供试优良水稻品种的糙米率、精米率和整精米率均较高,品种间的变异系数较低;稻米外观品质垩白粒率和垩白度在品种间差异较大,变异系数分别为39.73%和36.49%;影响稻米食味品质的直链淀粉、蛋白质含量和食味值在品种间变异系数相对较小,均低于5%。相关分析表明,蛋白质含量与食味值呈显著的开口向上的左偏抛物线关系(r=0.827^(*)),直链淀粉含量与食味值呈极显著的直线负相关关系(r=-0.905^(**)),糙米粒厚与食味值呈显著的开口向下的抛物线关系(r=0.747^(*));外观品质指标、蛋白质含量和食味值与灌浆中后期的叶片光合速率均呈负相关关系,直链淀粉含量与之呈正相关关系。说明蛋白质和直链淀粉含量越低稻米的食味越好,在一定范围内,随着糙米粒厚的增加食味增加,而糙米粒厚大于2.1 mm,食味值反而下降;提高水稻灌浆中、后期叶片的光合速率,有利于改善稻米的外观和营养品质,而稻米直链淀粉含量增加,食味值下降。因此,水稻叶片的高光合效率在优质食味米选育方面存在一定的选择压力,合理调控水稻中后期叶片的光合速率对提高和改善稻米食味品质具有重要意义。

优质高产水稻新品种新科稻31的选育与应用

[目的]阐述水稻新品种新科稻31的选育经过、主要性状表现和应用前景。[方法]通过采用有性杂交、基因分离重组聚合有利基因及苗期鉴定抗稻瘟病育种技术育成的集优质、高产、抗病、广适于一体的水稻新品种,其亲本来源:母本为优质抗病品种郑稻18号,父本为自育的超级稻品种新稻18号。[结果]该品种于2017年6月通过农业部国家农作物品种审定委员会审定,适宜在河南沿黄河及信阳地区、山东南部、江苏、安徽沿淮及淮北地区种植。[结论]该品种的育成,实现了水稻高产、优质和抗病的同步改良及品种的更新换代,具有广阔的推广应用前景。

播量和施氮量对直播稻产量和品质的影响

为探明直播稻在不同的播量和施氮量条件下产量和品质的表现,研明直播稻高产优质适宜的播量和施氮水平,以‘新稻567’、‘新稻568’和‘新科稻31’为试验材料,分别设置5个播种量和3个施氮水平,研究不同播量和施氮水平对直播稻产量和品质的影响。结果表明:在不同播量处理下,对于‘新稻567’,在97.5 kg/hm^2播量水平下产量最高为9.78 t/hm^2,稻米的垩白粒率、垩白度较低,加工品质各播量间差异不显著;对于‘新稻568’,在75 kg/hm^2播量水平下产量最高,为9.58 t/hm^2,且与各处理间差异达显著或极显著水平,稻米的加工品质和外观品质处理间差异不显著。稻米的食味品质在两品种不同播量间差异不显著,但总体表现为‘新稻567’的食味值高于‘新稻568’。在不同氮肥处理下,直播稻品种的产量基本表现为随着施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,在255 kg/hm^2处理下产量达最大;稻米的加工品质各施氮处理间差异较小,外观品质差异较大,垩白粒率和垩白度基本表现为不施氮处理较小,施氮处理较大。这说明,在适宜播量下对于不同的直播稻品种可以实现高产和优质的协同提高;在适宜的氮肥处理下可以获得水稻的高产水平,但增施氮肥水稻的外观品质变劣,因此,协同直播稻的高产优质仅靠氮肥调控仍存在一定的局限性。

节水灌溉与常规灌溉对旱直播水稻叶片生理特性、产量及品质的影响

为研究不同灌溉方式对直播稻产量和品质的影响。以3个水稻品种为试验材料,在大田旱直播栽培模式下,设置常规灌溉和节水灌溉2种灌溉方式,分析测定直播稻的叶片光合、稻谷产量和品质等指标。结果表明,相对于常规灌溉,节水灌溉处理剑叶叶绿素含量和叶片含水率分别下降3.66%和4.37%,灌浆中后期剑叶光合速率和水稻产量分别提高5.78%和5.69%。对稻米品质的影响因不同品种表现不同,对于‘新稻567’和‘新稻568’两品种,节水灌溉处理稻米加工和食味品质分别下降了6.21%和3.84%,垩白粒率和垩白度分别增加了18.9%和5.37%;对于‘新科稻31’,节水灌溉处理稻米的加工品质提高了3.4%,垩白粒率和垩白度分别下降了19.59%和27.84%。相关分析表明,叶片含水率与光合速率呈正相关,产量和品质与光合速率的关系因不同灌浆时段而异。提高灌浆中后期光合速率,可以提高水稻产量和稻米的加工品质,但稻米外观和食味品质有所下降。综上表明,通过节水灌溉可以提高水稻产量,但在米质调控上因品种而异。因种设定不同的土壤水势灌溉标准,对发展节水型直播稻生产和提高稻田水分利用效率具有重要意义。

直播种植模式下水稻剑叶光合、强弱势籽粒灌浆特性及产量的氮素调控

为探讨不同施氮水平对水稻剑叶光合、籽粒灌浆特性和产量的影响。以生育期较短的‘新稻567’、‘新稻568’和‘新科稻31’为试验材料,在直播种植模式下,设置3个施氮水平0、255、300 kg/hm^2,分别测定抽穗后剑叶光合速率、强弱势籽粒灌浆速率和产量等指标,研究氮肥调控水稻产量的生理机制。结果表明,随着施氮量的增加,3个品种产量均呈先增加后降低的趋势;高效叶面积率和粒叶比表现为中氮水平较高,高氮水平较低。灌浆期剑叶光合速率呈先增加后降低趋势,不同氮肥处理间基本表现为中氮处理高于高氮处理;强弱势籽粒灌浆速率在整个灌浆期内呈开口向下的抛物线趋势,不同氮肥处理间的差异在灌浆盛期至灌浆中后期较大,表现为无氮和中氮处理高于高氮处理,灌浆末期处理间差异较小。产量与灌浆期剑叶光合速率呈正相关关系,与强弱势籽粒灌浆速率在灌浆初期呈负相关在灌浆中后期呈正相关关系。适度的氮肥施用量有利于提高直播水稻高效叶面积率、粒叶比,增加剑叶光合速率、强弱势籽粒灌浆速率,从而促进水稻高产。

浅谈华北水稻直播种植关键技术

直播是当前水稻栽培中常见的轻简种植方式,具有省工、省力、高效的特点,并有利于机械化操作,近年来在我国各地发展迅速。华北稻区是我国粳稻主要产地,直播稻种植面积近些年亦呈迅猛发展态势,探讨该区麦茬水稻直播种植关键技术对促进当地水稻高产稳产起重要作用。基于此,本文从品种的选择、播种方式及田间栽培管理等方面阐述了该区水稻直播种植关键技术,以期为该区水稻高产高效安全生产提供理论指导。

新科稻31特征特性及机插高产栽培技术

新科稻31是河南省新乡市农业科学院选育的常规粳稻新品种,具有熟期适宜、产量高、米质好、抗病性强且适应性广等优点,适宜作机插稻种植。介绍了新科稻31的优良农艺性状、产量表现、抗性、品质,从适时播种培育适龄壮秧、合理密植、精确施肥、水浆管理、病虫草害综合防治等方面总结了其机插高产栽培技术。

河南沿黄地区高产优良食味粳稻品种(系)筛选及其特征特性

为筛选优良食味米品种,提高河南省优质粳稻品种种植力度,以32个常规粳稻品种(系)为试验材料,在不同氮肥水平下根据其产量、外观品质和食味值聚类分析筛选出了5种类型,选用其中产量性状突出、品质性状相对优良的高产高食味值低垩白、高产高食味值高垩白、中产低食味值低垩白3种类型,对不同类型水稻产量、品质性状间的差异进行研究。结果表明,3种类型水稻产量表现为高产高食味值低垩白>高产高食味值高垩白>中产低食味值低垩白,且高产类型极显著高于中产类型,平均比中产类型分别高21.49%和19.82%。加工品质各指标不同类型间差异不显著,整精米率最高达71.96%。透明度、垩白粒率和垩白度不同类型粳稻间差异达显著或极显著水平,且不同基因型间变异系数较大,中产低食味值低垩白类型和高产高食味值低垩白类型的垩白粒率和垩白度依次比高产高食味值高垩白类型低68.31%、69.23%和55.45%、47.28%。食味值表现为高产高食味值低垩白、高产高食味值高垩白类型分别比中产低食味值低垩白类型高2.81%、1.01%,差异达显著或极显著水平,其他食味品质性状类型间差异不显著。筛选出的3种类型的优质粳稻品种(系)的特征特性主要表现为产量在8.15~13.09 t/hm^(2),食味值基本上在80分以上,中产低食味值低垩白类型垩白粒率、垩白度平均分别为5.67%和1.64%;高产高食味值低垩白和高产高食味值高垩白类型的水稻基因型可作为优质食味米选育重要的种质资源,中产低食味值低垩白类型水稻基因型有利于提高稻米的商品流通价值。

不同水稻基因型优良食味品质的氮素调控与评价

【目的】明确稻米食味品质与氮素营养吸收利用的关系,筛选优良食味氮高效水稻基因型。【方法】以近几年沿黄地区培育的优良粳稻品种(品系)为试验材料,通过设置不同氮肥水平,研究其对不同水稻基因型稻米品质和氮素吸收利用的影响。【结果】不同水稻基因型稻米食味值在不同氮肥处理下存在较大差异,基本表现为随着施氮量的增加而降低,不施氮肥处理食味值较高平均达83.9;蛋白质和直链淀粉含量则表现为随施氮量的增加而增加;线性分析表明,食味值与施氮量呈显著的开口向下抛物线关系(r=0.998^(**))。稻米精米率和整精米率随施氮量的增加而增加,垩白粒率和垩白度随施氮量增加而降低。氮肥利用率、氮素籽粒生产效率和氮素收获指数,基因型间存在较大差异。以新稻89、新科稻31为代表的优良氮高效水稻基因型普遍表现为外观品质好,氮素籽粒生产效率相对较高,最高达56.44 kg/kg。相关分析表明,氮素籽粒生产效率与食味值呈极显著正相关,与蛋白质含量呈极显著负相关;氮肥利用效率与食味值呈极显著负相关,与垩白粒率、垩白度呈负相关,与精米率、整精米率呈正相关。说明在不施氮肥或少施氮肥水平下,稻米食味品质提高,外观品质下降。【结论】氮素籽粒生产效率可作为优质氮高效食味米育种重要的评价指标,提高氮肥利用效率可能更有利于改善稻米的加工、外观品质及水稻产量水平;优质氮高效(高氮素籽粒生产效率)和高产氮高效(高氮肥利用效率)分别可作为水稻优良食味米育种和高产育种的重要评价标准。