宁夏优质稻育种历程、问题及展望

宁夏引黄灌区水稻种植历史悠久,水稻优质育种和生产水平不断提高,推动了宁夏农业的发展。本文在回顾宁夏水稻育种历程的基础上,指出宁夏水稻育种和品种推广存在的问题,如优质特色特性不突出、适应生产方式不高等,提出了加强选育高品质、抗旱节水、抗病抗逆以及适宜机械化直播生产品种的建议,以提高宁夏水稻品种创新能力,支撑宁夏大米品牌建设和优质水稻产业高质量发展。

盐碱胁迫对宁夏水稻籽粒淀粉合成关键酶活性的影响

以宁夏优质耐盐碱水稻品种(系)为材料,研究水稻籽粒灌浆期淀粉合成关键酶活性在不同盐碱梯度的变化趋势。试验设3个不同盐碱梯度土壤和1个正常土壤对照,测定5个水稻品种籽粒中ADPG焦磷酸化酶、淀粉合成酶的变化。结果表明,供试的5个水稻品种(系)籽粒中的两种酶活性均呈单峰曲线变化;随着盐碱胁迫增加,两种酶活性受盐碱胁迫的影响,抑制作用明显。不同水稻品种籽粒中酶活性对盐碱胁迫的反应不同,随着盐碱胁迫增加,两种酶活性变化缓慢;在重度盐碱胁迫下,与对照相比较酶活性峰值出现的时间推迟并且数值较低。

串联弹性驱动器力驱动力学模型和稳定性分析

为了建立基于力源驱动的串联弹性驱动器(series elastic actuator,SEA)动力学模型,在模型中将弹性元件简化为刚度-阻尼并联环节,通过Laplace变换并得到了力源驱动的开环和闭环系统传递函数,进而通过Nyquist稳定判据对其稳定性进行分析,通过Bode图得到其力输出带宽.通过控制与动力学仿真软件对该模型进行机电一体化系统联合仿真得到系统阶跃与正弦跟踪响应,最终利用DSpace与已完成的SEA样机进行实物控制试验,理论仿真和试验结果基本一致,SEA样机力输出稳定,证明所建立模型合理.

利用数量性状构建粳稻核心种质的方法比较

以250份粳稻为研究材料,根据7个数量性状的基因型预测值,研究粳稻核心种质构建的方法。采用2种遗传距离(欧氏距离和马氏距离),8种聚类方法(最短距离法、最长距离法、中间距离法、重心法、类平均法、可变类平均法、可变法、离差平方和法),3种取样方法(随机取样法、偏离度取样法和优先取样法),在25%的取样比例下构建48个核心种质,以筛选出的最佳构建策略进一步比较6种不同取样比例(10%、15%、20%、25%、30%和35%)的构建效果以确定最适宜的取样比例。结果表明,在粳稻核心种质构建中,马氏距离优于欧氏距离。欧氏距离优先取样法下最短距离法构建的核心种质最优。马氏距离偏离度取样法构建的核心种质能较多保存原群体遗传变异。10%是最适宜的取样比例。

同异分析法在水稻品种评价中的应用

应用郭瑞林先生在模糊综合评判法、灰色多维综合评估法和联系数学理论的基础上所提出的同异分析法 ,对 2 0 0 0年宁夏优质水稻品种筛选中早熟组试验结果进行分析。结果表明 ,宁粳 16号、九 942 1、99JZ- 19是优良品种 ,九 942 3、牡 19、99JZ- 2 5、95 XW- 72 3是较好品种 ,宁稻 2 16则是一般品种。

利用基因型值构建宁夏粳稻核心种质的方法

以250份宁夏粳稻为材料,根据7个农艺性状的遗传多样性,研究粳稻核心种质的构建方法。采用混合线性模型统计分析方法无偏预测材料各性状的基因型值,根据2种遗传距离(马氏距离和欧氏距离),3种取样方法(多次聚类随机取样法、多次聚类优先取样法、多次聚类偏离度取样法),8种聚类方法(最短距离法、最长距离法、中间距离法、重心法、类平均法、可变类平均法、可变法、离差平方和法),用均值、方差、极差、变异系数及秩次评价不同遗传距离、取样方法、聚类方法的优劣。结果表明,马氏距离优于欧氏距离;偏离度取样法优于优先取样法和随机取样法,聚类方法最好的是最短距离法、可变类平均法,适宜取样比例是15%。用马氏距离、偏离度取样法、15%取样比例、最短距离聚类法构建了37份宁夏粳稻核心种质。

粳稻穗部性状的遗传效应分析

采用数量性状加性-显性遗传模型(AD),对粳稻12个杂交亲本和36个F1代组合穗部的穗长、穗总粒数、穗实粒数、一次枝梗数及二次枝梗数等性状进行遗传分析。结果表明,5个性状的加性及显性效应都达极显著水平,加性遗传方差分量比率较显性大,其遗传以加性效应为主,受加性及显性基因共同控制;各性状F1代显性效应预测值显性,各性状在不同组合间的表现是不一致的,穗总粒数与穗实粒数性状在各组合间的显性效应基本一致,一次枝梗数和二次枝梗数性状在组合间有较大的差异。

粳稻恢复系的主成分及聚类分析

对宁夏在水稻杂种优势利用研究中鉴定应用的 43个恢复系材料的 8个数量性状进行了主成分及聚类分析。并依据各供试材料的主成分值 ,对所供试材料进行了评价 ,分析认为有6个材料综合性状较好 ;通过聚类分析将所供试材料分为 4类 ,结果有助于育种者了解每个材料的遗传差异 。

粳稻谷粒性状遗传效应分析

以489A等6个不育系和94FR 30等6个恢复系配制不完全双列杂交组合,采用数量性状加性-显性遗传模型(AD),对粳稻谷粒性状进行了遗传分析。结果表明,粳稻谷粒的粒长、粒宽、粒厚、长宽比、长厚比等性状主要受基因的显性效应控制;显性方差比率(VD/Vp)约为加性方差比率(VA/Vp)的2倍,宽厚比和千粒重主要受基因的加性效应控制;在谷粒性状F1代的超亲优势(Hpb)预测中,各性状都有正向超亲优势的群体出现。

基于模糊综合评判的装备维修保障系统效能评估

针对装备维修保障系统效能指标的相对性、模糊性,运用模糊综合评判方法进行系统效能评估。根据完成装备维修保障任务所应具备的能力,建立装备维修保障系统效能评估指标体系,对单项指标采用专家评判法,采用递推算法给出目标层对评语的隶属度,按最大隶属度原则给出优劣等级评定,并由实例得出合理结果。该评估方法思路清晰、计算方便,为装备维修保障系统评估体系标准化提供了一种思路。

基因型与环境互作下粳稻农艺性状的遗传效应分析

采用包括基因型与环境互作效应的加性-显性遗传模型,分析基因与环境互作下粳稻农艺性状的遗传效应。结果表明,各性状加性及显性方差比率均达极显著水平,株高、穗数、穗长、每穗总粒数、着粒密度、千粒质量等性状加性方差比率较大,结实率、单株产量的显性方差比率较大,株高、每穗总粒数、结实率、千粒质量、单株产量性状的加性×环境互作效应的方差比率达显著或极显著水平,穗长的加性×环境和显性×环境互作效应方差比率均达极显著水平,着粒密度的显性×环境互作效应方差比率达极显著水平。

杂交粳稻品质性状遗传效应分析

为了给杂交粳稻稻米品质改良提供理论依据,利用489A、216A、552A、中作59A、16A、秋光A 6个不育系和94FR30、2002FR11、2002FR24、1229、FR7969、8FR2 6个恢复系配制不完全双列杂交组合,采用禾谷类作物胚乳品质性状的遗传模型及分析方法对杂交粳稻品质性状进行了遗传研究。结果表明,糙米率、精米长宽比、精米长厚比主要受种子直接显性效应的控制,整精米率、透明度和垩白率主要受种子直接加性效应控制,垩白面积的遗传主要受种子直接加性效应和母体显性效应共同控制,糙米率、垩白率的细胞质效应也达极显著水平,环境因素、抽样误差等剩余效应对精米率、垩白率、透明度的影响达显著或极显著水平。在杂交粳稻组合F2代种子品质性状平均杂种优势预测值中,糙米率、精米率、整精米率、精米长宽比、精米长厚比5个品质性状均有杂交优势达显著或极显著的组合,此外还根据品质性状的遗传效应预测值对亲本在育种中的利用潜力进行了评价。

基因型×环境互作下杂交粳稻谷粒性状遗传效应分析

利用6个不育系和8个恢复系配制不完全双列杂交组合,采用基因型×环境互作下的加性-显性遗传模型,研究杂交粳稻谷粒性状的遗传特性。结果表明,粒长、粒宽、粒厚、长宽比、长厚比、宽厚比的加性及加性×环境互作效应均达极显著水平;粒长、长厚比、宽厚比的显性效应达极显著水平,粒宽的显性×环境互作效应达极显著水平,粒宽的遗传存在显著的显性×环境互作效应。遗传相关分析表明,粒长与粒宽的加性和加性×环境互作效应、与长宽比的加性和加性×环境互作效应呈极显著的正相关,粒长与粒厚的加性×环境互作效应、与宽厚比的显性效应呈极显著负相关。

综合传动装置变速机构振动频率与敏感度分析

为了避免综合传动装置在扭转振动时发生共振 ,需要对传动装置的结构参数进行重新设计、修改。一个复杂的传动装置中 ,修改哪些结构参数才能有效地改变系统的固有频率是不易确定的。文中建立某综合传动系统的多自由度质量—弹性—阻尼动力学模型 ,根据复模态振动理论求解该系统在某一挡位下的振动模态 ,并进行振动频率对系统结构参数的敏感度分析 ,从 3 3个结构参数中选出 4个进行修改 。

基因型与环境互作下杂交粳稻农艺性状的遗传效应

利用粳型不育系及恢复系配制的不完全双列杂交F1组合及其亲本进行两年试验,应用基因型与环境互作模型分析杂交粳稻8个主要农艺性状的遗传特点。结果表明,穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、每穗秕粒数、千粒重、单株产量等性状的加性与环境互作效应达极显著水平,各参试性状的显性与环境间互作效应均达极显著水平。穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、每穗秕粒数、千粒重等性状的互作狭义遗传率也达极显著水平,各参试性状的互作广义遗传率也都达到极显著水平。另外,根据各性状的遗传效应预测值对供试亲本的利用价值作了评价。

双刚度弹性驱动器力学特性频域分析

针对降低落地冲击的要求,提出了一种用于步行机器人关节驱动的双刚度弹性驱动器,该机构不同于传统的单刚度弹性驱动器,其特点是在动力源与负载之间装有带间隙的分段线性的非线性弹簧。应用动量原理分别建立了两种驱动器的力学模型并给出了机构个别参数对双刚度弹性驱动器的抗冲击功率能力和伸缩量的影响,最后利用MATLAB结合实例对此模型的抗冲击特性进行了仿真分析。结果表明,与单刚度弹性驱动器相比,随着外界激励频率γ的增大,双刚度弹性驱动器受到的冲击功率降低,而两者的压缩量趋向一致。

基于公理设计和创新问题解决理论的保障装备体系需求分析方法

针对保障装备的发展需要,提出基于公理设计理论(Axiomatic Design,AD)和创新问题解决理论(Theory of Inventive Problem Solving,TRIZ)的保障装备体系需求分析方法。介绍AD和TRIZ的概念,遵循"需求―任务―功能―装备"的需求分析主线,建立基于AD和TRIZ的保障装备体系需求分析模型,利用AD理论进行保障装备体系的框架设计。产生需求冲突时,应用TRIZ理论解决体系设计中的冲突。该方法能实现体系设计的合理性和创新性,适用于保障装备体系需求分析。

宁夏杂交粳稻品质性状杂种优势及亲本配合力分析

利用6个粳稻BT型不育系和6个粳型恢复系,按NCⅡ交配设计分析杂交粳稻8个品质性状的配合力和杂种优势。结果表明:变异系数最大的是垩白率,最小的是糙米率;各性状的优势有正有负,平均优势最大的是垩白率,竞争优势最大的是垩白面积,相对优势最大的是糙米率;精米率、垩白率、透明度主要受不育系一般配合力的影响,糙米率、整精米率、垩白面积主要受恢复系一般配合力的影响,亲本间特殊配合力对垩白率、垩白面积、整精米率的影响也较大。亲本489A、216A、1229碾米品质和外观品质的一般配合力相对效应值较高,在粒形上489A、552A、中作59A、2002FR11、1229、98FR2的一般配合力相对效应值较高。

杂交粳稻几个数量性状的配合力分析

利用6个粳型不育系和6个恢复系,采用不完全双列杂交法配制了36个杂交组合,对其8个数量性状的一般配合力及亲本间组合的特殊配合力效应进行了分析。结果表明,株高、穗长、穗总粒数、穗实粒数、穗秕粒数、千粒重这几个性状受亲本一般配合力的影响,单株粒重受特殊配合力的影响,单株穗数的一般配合力和特殊配合力作用相近。其中不育系552 A的穗总粒数、穗实粒数、单株粒重等一般配合力的相对效应值较大,恢复系FR 796、2002 FR 24的穗总粒数、穗实粒数、单株粒重的一般配合力的相对效应值较大。