北方不同生态区白菜型冬油菜农艺性状变化分析

为了进一步研究白菜型冬油菜在北方不同生态地区的生长发育特性,明确冬油菜北移的适应区域,扩大冬油菜的种植区划,本研究通过分析18个冬油菜品种在17个不同生态区5 a的农艺性状变化,用适定性参数法、变异系数法分析其稳定性,用隶属函数法综合评价不同品种的农艺性状。结果表明,白菜型冬油菜在北方地区种植,能够安全越冬的地区农艺性状均很优良,且优于胡麻和春油菜等同类型的其他油料作物;品种间、年份间变化不明显,稳定性高。影响冬油菜农艺性状的主要因子是温度,其次是海拔、纬度、越冬率等。北方地区冬季寒冷,极端低温低、低温来临时间早、持续时间长,昼夜温差大,这些气候特点决定了冬油菜农艺性状在不同的生态地区间差异十分明显。与冬油菜原种植北界甘肃省天水市(北纬34°6′)相比,在北纬36°以北的高纬度地区(气温较低)白菜型冬油菜的株高、分枝部位明显降低,分枝数减少;且因花期冻害存在分段结实的现象,突出的表现为主花序长,而主花序角果数少且分布不均匀。但这些地区籽粒灌浆期相对低温,灌浆期较长,且昼夜温差较大,降低了呼吸消耗,因此角粒数和千粒重明显增加。在新疆维吾尔自治区的乌鲁木齐市(北纬43°77′)、塔城市(北纬46°74′)、拜城县(北纬41°82′)等极端寒冷的地区,由于冬春季积雪覆盖,减弱了冬季冻害和春季干旱,反而农艺性状优良,是发展冬油菜的潜在产区。因此,白菜型冬油菜在北方地区种植是可行的,能够安全越冬的地区冬油菜均能正常生长,农艺性状优良,且由于角粒数和千粒重存在潜在优势而使冬油菜具有发展潜力。

长江中下游水稻开花灌浆期气象要素与结实率和粒重的相关性分析

【目的】通过历史分析,揭示已发生的气候变化对长江中下游水稻生产的影响,为适应气候变化背景下不断增加的高温危害提供依据。【方法】应用1981～2003年长江中下游的湖北、湖南、安徽、江西、江苏和浙江的48个早稻和30个中稻站点的水稻常规观测及同期的气象观测数据,利用SAS软件建立水稻开花期、乳熟前期和乳熟后期平均最高气温和日降水量与空壳率、秕谷率和千粒重的统计回归关系,分析水稻各生育期气象要素对水稻生产的影响。【结果】早稻的空壳率随着各个生育期平均最高气温的升高而减小,随着平均日降水量的增加而增大;中稻空壳率与开花期的气象要素关系明显,它随着开花期的平均日降水量和平均最高气温的升高而升高;早、中稻秕谷率都随着乳熟后期平均日降水量的增加而增大,随着平均最高气温的升高而减小;早稻千粒重与乳熟前期和乳熟后期的平均最高气温呈正相关,与乳熟前期和乳熟后期的平均日降水量呈负相关。中稻千粒重与乳熟后期的日降水量呈负相关,与乳熟后期的平均最高气温呈正相关。【结论】对早稻产生负面影响的是整个生殖生长期的过量降水,对中稻产生负面影响的是开花期和乳熟后期的持续高温或阴雨天气。与全球变暖相应的长江中下游高温危害主要影响的是中稻,对早稻影响较小。

非对称性增温对冬小麦强势粒和弱势粒淀粉合成关键酶活性的影响

以扬麦11为材料,采用全生育期田间开放式增温系统进行增温处理,研究了不同增温处理对小麦强和弱势粒淀粉合成关键酶活性的影响差异。结果表明,冬小麦强势粒中蔗糖合酶(SS)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)和淀粉分支酶(SBE)的活性较弱势粒高,而且三者白天的活性均比夜间高。不增温条件下,整个灌浆期强势粒中SS、AGPase和SBE的活性平均分别比弱势粒高72.9%、111.4%和7.8%。全天、白天和夜间增温条件下,强势粒SS白天的活性比常温对照的高8.4%～31.2%,夜间的活性比对照高11.1%～20.3%;弱势粒SS白天的活性比对照高9.7%～20.3%,夜间的活性比对照高6.1%～32.0%。弱势粒中AGPase活性在不同增温处理下也显著提高,其白天的活性比对照高54.2%～124.4%,夜间的活性比对照高20.7%～99.3%。增温对SBE活性的影响较小,强势粒和弱势粒在增温条件下其白天的活性均比对照高3.9%～12.1%,夜间的活性均比对照高1.0%～7.6%。相关分析表明,AGPase和SBE的活性与千粒重之间存在极显著正相关,增温条件下AGPase和SBE的活性显著提高,尤其是弱势粒中AGPase和SBE活性的显著提高是千粒重提高的一个重要原因。

伴生栽培小麦产量与品质性状的研究

为了解伴生栽培小麦产量和品质性状及合理开发利用伴生栽培小麦的优异性状,以6个伴生栽培小麦基因型和6个普通栽培小麦基因型为试验材料,对伴生栽培小麦产量与品质性状进行了研究。结果表明,伴生栽培小麦收获指数平均值为0.3823,普通栽培小麦比其高了28.0%,两者差异极显著;伴生栽培小麦单株穗数比普通栽培小麦多6.0穗,多出幅度为50.5%,两者差异极显著,千粒重平均值为26.38 g,普通栽培小麦是伴生栽培小麦的1.68倍,差异极显著,穗粒数差异不显著;6个伴生栽培小麦的蛋白质含量平均值为14.53%、湿面筋含量平均值为37.00%、沉降值的平均值为30.72%,均高于普通栽培小麦,差异极显著,水分为12.82%,小于普通栽培小麦,与普通栽培小麦比较差异显著。

禾谷缢管蚜侵染量及危害历期对小麦旗叶SPAD及千粒重的影响

禾谷缢管蚜是西南麦区的第一大害虫。在小麦抽穗期采用大田罩网接蚜方式,研究了禾谷缢管蚜不同侵染量和危害历期对旗叶SPAD和千粒重的影响。结果表明μ2头/茎的初始蚜量,从抽穗期侵染至乳熟期,旗叶SPAD值降幅较对照处理增加41.2%,千粒重降低15.8%,随着初始蚜量的增加,旗叶SPAD值和千粒重降幅增大。在起始蚜量5头/茎条件下,随着侵染时间的延长,蚜虫对旗叶危害增加,千粒重降幅增大,连续侵染14d时,千粒重降幅12.3%,侵染28～56d,千粒重降幅21.8%～48.0%。蚜虫防治时除考虑单茎蚜量外,还需考虑蚜虫繁殖速度,以确定蚜虫最佳防治时间。

基于SSR标记的水稻千粒重遗传剖析

为揭示控制水稻千粒重数量性状基因座(QTL)的动态表达,以亲本Milyang 46/FJCD建立的包含130个家系的F10重组自交系为材料,分析福建省武夷山和莆田环境下水稻灌浆期五个阶段千粒重的性状,并结合已构建的遗传图谱进行QTL动态定位及环境互作研究。结果表明:QTL分析共检测到22个加性QTL,位于1、2、3、4、5、6、7号染色体上,对表型变异贡献率为1.90%~24.78%。其中,9个QTL在不同的灌浆时期重复出现。环境互作分析共检测到8个QTL,位于1、2、3、4、5、6号染色体上,对表型变异贡献率为0~9.38%。在灌浆期第二、三、四、五阶段均检测到显著的基因与环境的互作效应,其中第五阶段检测到4个,第三阶段2个。

华北驼绒藜自然种群结实的花粉和资源限制

运用人工授粉、补充无机营养、去叶处理以及疏花处理研究了华北驼绒藜自然种群花粉和资源有效性对结实的影响,并进一步探讨了该植物的选择性败育现象和繁殖对策。结果表明:花粉来源而不是花粉数量对华北驼绒藜结实存在显著影响;同枝授粉结籽率和结实率均低于自然授粉,异株授粉则显著高于同枝授粉和自然授粉;异株授粉种子千粒重显著高于自然授粉和同株异枝授粉,极显著高于同枝授粉。华北驼绒藜结实存在资源限制,补充施肥提高了单枝开花数和结籽率。随摘除叶片数量的增加,结籽率明显降低,摘除叶片处理与对照之间均形成显著差异,摘除1/2叶、3/4叶以及去全叶处理使种子千粒重显著低于对照。人工疏花实验表明华北驼绒藜存在选择性败育现象。华北驼绒藜可根据花粉和资源的可利用性来调整性分配、授粉方式和结实以获得最大适合度,具有复杂的繁殖对策,表现出较好的环境适应性。

南昌高温逼熟发生规律及其对早稻产量的影响

利用南昌市5个国家气象站1960-2012年逐年6月下旬-7月上旬的日平均气温、日最高气温统计资料,根据江西省地方标准《江西省双季稻气象灾害指标》,分析近53a当地早稻灌浆成熟期高温逼熟气象灾害的发生周期及时空分布特征,并就其对早稻产量及其构成因素的影响进行分析。结果表明:(1)南昌高温逼熟气象灾害平均2a一遇,且近53a来灾害有由轻度转为重度发生的趋势;(2)南昌地区高温逼熟灾害的出现有较强的空间分布规律,重度高温逼熟南部多、中部少、北部无;轻度高温逼熟中部多、南北少。(3)轻度高温逼熟年份中,温度越高水稻空壳率越低、结实率越高,有利于产量形成;重度高温逼熟年份中,温度越高空壳率越高、结实率越低,不利于产量形成。说明轻度高温逼熟对早稻产量基本无不利影响,而重度高温逼熟应积极防御。研究结果有利于合理安排早稻播期及双季水稻种植结构的调整。