中高秆弯曲穗型杂交粳稻抗倒伏能力分析

对中高秆弯曲穗型杂交粳稻组合辽优5218、屉优418、辽优2005、辽优2006、辽优2016在较高肥力条件下的抗倒伏能力进行了分析。结果表明,这些中高秆弯曲穗型杂交粳稻组合具有抗倒伏能力较强的理想茎秆物理性状:地上部第1,2伸长节间长度短,穗颈节间和稻穗较长,基部茎秆截面椭圆长轴、短轴较长,面积较大,茎壁较厚,茎壁截面积大,植株表现抗倒伏能力强;在育种和栽培实践中,通过减少第1,2伸长节间长度,增强茎秆基部物理强度,降低穗位,增加穗长和穗颈节间长度等,可以提高中高秆弯曲穗型杂交粳稻植株的抗倒性,使倒伏与株高和生物产量的矛盾在更高产水平上得到统一。

弯曲穗型杂交粳稻高产生理基础及配套栽培技术

对弯曲穗型杂交粳稻的高产生理基础进行了分析。结果表明,弯曲穗型杂交粳稻具有生物产量高、增产潜力大、光合叶面积大、叶片功能期长、抗逆性强(抗倒性强、抗病性强、耐瘠薄性强、耐旱性强)、适应性广等特点。针对上述特点提出弯曲穗型杂交粳稻栽培配套技术为适期早播早插,培育壮秧;建立理想的群体结构;合理运筹肥料;科学管水;及时防治病、虫、草害。

半弯曲重穗大粒型粳稻理想株型育种

通过对国内外优质高产水稻品种的株型分析,针对弯曲穗型和直立穗型存在的问题,确定了半弯曲重穗大粒型粳稻的育种技术路线,以此为指导培育出优质抗逆超高产品种津原89。其根系发达、光能利用率高,同时具备了直立穗型品种叶片直立、抗倒伏、高产和弯曲穗型品种穗大、灌浆快、品质优等优异性状,较好解决了水稻优质、抗逆、超高产难以兼顾的技术难题。生产田普遍产量达800 kg/667 m2左右、百亩片产量达930 kg/667 m2、盐碱较重稻田产量达700~760 kg/667 m2。半弯曲重穗大粒型粳稻品种后代具有遗传力强、育种稳定快的特点,创新了粳稻育种技术体系和优异性状连锁的种质资源,实现了粳稻理想株型育种的新突破。

籼型水稻直立穗突变体穗颈抗弯曲特性研究

以通过EMS诱变籼稻品种蜀恢498(R498)获得的籼型水稻直立穗突变体R1338和R334为材料,研究籼型直立穗水稻穗部直立的原因,旨在为籼型直立穗水稻的应用提供参考。结果表明:直立穗R1338和R334的穗颈抗弯曲力极显著高于野生型弯曲穗品种R498;直立穗突变体穗部纤维素和木质素含量显著高于野生型,R1338和R334纤维素含量分别较野生型提高2.76%和1.64%,木质素含量分别较野生型提高17.89%和7.98%;直立穗突变体具有更粗的直径且茎中含有更多的纤维素和木质素,比野生型具有更强的机械强度,最终导致穗直立。

北方直立穗型粳稻抗倒性的研究

【目的】培育抗倒能力强的水稻品种是实现水稻高产优质所面对的重要课题。本研究旨在探讨北方直立穗型粳稻抗倒性,为提高北方粳稻抗倒性,实现水稻高产优质提供一定的理论依据。【方法】以12个不同穗颈弯曲度的北方粳稻品种为试材,于齐穗后30d,研究了直立穗型与弯曲穗型粳稻地上部分各节间抗倒伏能力的差异,并通过对茎秆抗折力与茎秆形态性状、茎秆解剖结构和茎秆化学成分进行相关分析,研究了直立穗型粳稻抗倒的茎秆形态特点与生理基础。【结果】直立穗型粳稻穗下第1节间(N1)、第2节间(N2)、第3节间(N3)和第4节间(N4)的弯曲力矩与弯曲穗型品种差异不显著,但N1、N2、N3的抗折力却显著提高,从而使N1、N2、N3的倒伏指数显著或极显著低于弯曲穗型粳稻,说明中上部节间抗倒能力明显增强。进一步分析直立穗型与弯曲穗型粳稻茎秆解剖结构、化学成分以及它们与茎秆抗折力的相关性后发现,直立穗型粳稻N1、N2、N3抗折力强的主要原因是:(1)茎壁厚度和茎壁面积增大,节间抗折的物理性状明显提高;(2)大小维管束数目多,大小维管束、韧皮部、木质部面积增大,节间内部组织的结构明显改善;(3)纤维素含量高,支持细胞壁结构的物质含量多。【结论】茎壁厚度、茎壁面积、维管束性状及纤维素含量可以作为选育抗倒伏品种的主要参考指标。就北方粳稻而言,培育直立穗型品种,更容易获得抗倒性强的品种。

不同穗型水稻品种灌浆期生理特性的差异

在大田条件下 ,研究了直立穗和弯曲穗型水稻品种灌浆期部分生理特性 ,结果表明 :直立穗型品种上3叶叶绿素含量明显高于弯曲穗型品种 ,且随生育进程叶片衰老较慢 ;直立穗型品种的剑叶和倒3叶SOD、ATPase活性比弯曲穗型品种的高 ,而POD活性则是弯曲穗型品种的高 ;直立穗型品种的强势粒中ATPase活性在灌浆前期高于弯曲穗型品种 ,而灌浆后期则低于弯曲穗型品种。直立穗型品种的强势粒和叶片中内源激素ABA的含量在灌浆前期都低于弯曲穗型品种 ,而灌浆后期则高于弯曲穗型品种。

不同穗型水稻品种剑叶光合速率、产量及品质的差异

旨在探明穗型对水稻产量和品质的影响。以半直立穗型‘新稻22’和弯曲穗型‘黄金晴’水稻品种为材料,在不同氮肥处理下研究其叶片光合、产量和品质的差异。结果表明,不同氮肥处理下水稻剑叶光合速率随生育进程均呈先降低后升高再下降的变化趋势,灌浆初期,两穗型品种光合速率均显著下降,弯曲穗型下降幅度明显高于半直立穗型穗型,平均下降幅度分别为54.93%、19.37%;最大光合速率表现为半直立穗型高于弯曲穗型,平均高7.46%。半直立穗型产量高于弯曲穗型,且达到最高产量生产力的氮素水平不同,半直立穗型在225 kg/hm^2氮素处理达最大,弯曲穗型在262.5 kg/hm^2氮素处理达最大。糙米率和精米率,半直立穗型高于弯曲穗型,而同一类型不同氮肥处理间差异较小;垩白粒率和垩白度,弯曲穗型显著高于半直立穗型;食味值,弯曲穗型低于半直立穗型。说明弯曲穗型水稻外观和口感均劣于半直立穗型。以上结果综合表明,半直立穗型需氮量低、及产量和品质优于弯曲穗型,半直立穗型可以作为水稻株型育种的主要形态指标,并通过减氮栽培可以实现产量和品质的协同提高。

一个与水稻直立穗基因qPE9-1关联的InDel标记的设计与验证

水稻穗型是重要的农艺性状,也是水稻高产的重要决定因素之一。本研究根据水稻弯曲穗品种与直立穗品种在直立穗基因qpe9-1第5外显子处存在的核苷酸差异设计了1对插入-缺失标记(Insert/Delection),InDel-E5。利用该功能标记对24份水稻品种资源材料及直立穗分离群体F2进行标记基因型分析,研究结果表明,直立穗品种均表现为缺失带型,弯曲穗品种均表现为非缺失带型,F2群体中杂合带型和非缺失带型均为弯曲穗,而缺失带型均为直立穗,说明利用该标记可以快速、准确的鉴定出直立穗品种和单株。

分布方式对不同穗型水稻产量形成及产量构成因素的影响

试验结果表明, 在各个处理中, 弯曲穗品种奥羽316比直立穗品种辽粳326 增产, 无序栽培比有序栽培增产; 分布方式、品种与分布方式的互作对产量的影响达到了极显著的程度; 一次枝梗数与每穗成粒数、单穗重之间, 一次枝梗粒数、每穗成粒数与单穗重之间, 二次枝梗数与二次枝梗粒数之间成极显著的正相关。

几个籼型直立穗水稻突变体穗部性状分析

以籼稻品种蜀恢498(R498)及其通过EMS诱变产生的不同穗型籼稻突变体R816、R772、R449为试材,采取单因素随机区组设计,进行大田试验,比较分析不同穗型水稻穗部性状间的差异。结果表明:野生型R498为弯曲穗型,R816和R772为直立穗型,R449为半直立穗型;直立穗突变体的穗长变短,比野生型短约17%,半直立穗与弯曲穗型在穗长方面无显著差异;稻穗抗弯曲能力表现为直立穗型>半直立穗型>弯曲穗型,直立穗突变体穗轴直径、穗下第一节直径及大小维管束数等均显著高于野生型弯曲穗品种,半直立穗型的抗弯曲力显著大于野生型;直立穗突变体紧凑的穗部形态、更粗的直径以及穗颈中含有更多的大小维管束,具有更强的机械强度,有利于稻穗保持直立。

中日水稻品种杂交后代株型性状的变化及其相互关系

株型改良在水稻高产优质新品种选育中具有重要地位。以东北地区最具代表性的直立穗型品种辽粳5号和日本著名的优质米品种秋田小町(弯曲穗型)杂交构建的重组自交系(RIL)群体为试材,分析后代群体株型性状的变化规律及其相互关系。研究结果表明,RIL群体中株型性状发生了显著的分离,大多数株型性状符合多基因控制的数量性状遗传规律,在后代群体中可以重新组合,但不同株型性状间的相关性有显著的不同。植株较高的株系,穗子一般较长,颈穗弯曲度较大,叶片狭长,枝梗数少,着粒较稀,这与秋田小町的株型特点很类似;反之,植株较矮的株系,穗子一般较短,穗型较直立,叶片短宽,枝梗数较多,着粒较密,这与辽粳5号的株型特点很类似。这一现象可能与控制某些株型性状的基因存在一因多效或基因连锁有关。尽管出现概率偏低,中日水稻品种典型株型性状仍可以相互结合,育种者通过杂交后定向选择的方法,可以创造出综合二者特点(如长剑叶-短密穗型或矮秆-长穗型)的水稻新株型。

水稻灌浆期群体光能截获与利用分析

对直立穗型和弯曲穗型水稻品种灌浆期群体光能截获与利用情况测定分析的结果表明:不同穗型水稻群体的光截获在南北行向上存在明显差异,东西行向差异不显著;直立穗型南北行向群体光垂直递减率明显小于弯曲穗型,但漏光损失较多;各群体的冠层光反射均随水稻生育期的发展而增大,品种之间差异明显;各群体的地表漏射在行向间差异明显,品种间差异不大。