氮肥缓释剂与硅肥对玉米茎秆强度及产量的影响

为探究氮肥缓释剂和硅肥对玉米产量的影响,选择德美亚3为试验材料,在常规施肥基础上,设置5个处理,分别为ck:氮来福0 kg/hm^(2)、硅肥0 kg/hm^(2);N_(1):氮来福30 kg/hm^(2)、硅肥0 kg/hm^(2),基肥尿素减量20%;N_(2):氮来福30 kg/hm^(2)、硅肥0 kg/hm^(2);Sia:氮来福0 kg/hm^(2)、硅肥A 150 kg/hm^(2);Sib:氮来福0 kg/hm^(2)、硅肥B 150 kg/hm^(2);分析其形态指标、产量指标、茎秆强度的变化规律。结果表明,与ck相比,N_(1)、N_(2)、Sia、Sib处理下,玉米茎粗分别提高了4.00%、2.70%、3.39%、3.22%;抗推力强度分别提高了2.12%、1.00%、9.34%、10.21%;行粒数分别提高了2.86%、2.68%、0.89%、4.11%;产量分别提高了5.92%、5.38%、1.69%、2.73%。硅肥Sia、Sib处理下玉米穿刺强度分别提高了2.68%、10.41%。5个处理中,产量排序依次为N_(1)>N_(2)>Sib>Sia>ck;穿刺强度排序依次为Sib>Sia>ck>N_(1)>N_(2);抗推力强度排序依次为Sib>Sia>N_(1)>N_(2)>ck。

小麦茎秆强度的鉴定方法研究

茎秆强度决定小麦品种的抗倒伏性能,但现有鉴定茎秆强度的方法还不完善。用秆强测定器测定了661个小麦品种和1183个F2代单株,结果表明,乳熟至蜡熟期是鉴定茎秆强度的适宜时期,利用秆强测定器可从F2代分离群体中鉴定出强秆单株。成熟时茎秆强度降低,不易区分茎秆强度的品种间差异。通过分析30个品种的茎秆强度值与茎秆解剖性状的相关性,发现上部节间的髓腔大小与茎秆强度呈极显著负相关,而下部节间的茎秆粗度与茎秆强度呈极显著正相关。由于穗部重量和生物产量与茎秆强度呈极显著正相关,育种家应选择秆强与穗重相适应的品种以提高产量潜力和稳产性。

群体密度对玉米茎秆强度及相关生理指标的影响

【目的】研究群体密度对玉米茎秆强度及相关生理指标的影响,以揭示玉米倒伏机制,为玉米抗倒伏高产栽培和育种提供理论依据。【方法】以抗倒伏性能不同的2个玉米品种先玉420(抗倒伏性能差)和益丰29(抗倒伏性能好)为试验材料,设定5,6,7,8,9,10和11万株/hm2 7个群体密度处理,分别在抽雄期(07-23)和灌浆初期(08-05),测定玉米基部向上第3,4和5节间木质素含量及关键合成酶活性和茎秆强度,同时分析茎秆强度与各项生理指标的相关性。【结果】随着群体密度的增加,2个玉米品种第3到第5节各项指标均呈现先增加后降低的变化,第3和第4节各项指标随群体密度的变化较第5节敏感;益丰29各节位茎秆抗折断力和生理指标总体优于先玉420。相关分析表明,玉米茎秆强度与各生理指标的相关性因品种和生育时期不同而不同;益丰29茎秆强度与木质素含量、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性和酪氨酸解氨酶(TAL)活性呈现显著正相关,而先玉420茎秆强度则仅与TAL活性存在显著正相关。【结论】过高的群体密度会降低玉米的茎秆强度,从而减弱其抗倒伏性能。在选择玉米抗倒伏品种时,应综合考虑形态和生理指标,合理密植,保证优良玉米品种的生产潜力得到充分发挥。

小麦茎秆实心度对茎秆强度的影响及相关性状QTL分析

在QTL水平上研究茎秆实心度与强度的遗传关系及实心度对茎秆强度的影响,为小麦抗倒伏育种提供依据。利用普通小麦宁麦18与实秆小麦种质"武云实秆"的F2群体和F2:3家系,对小麦茎秆强度、实心度及影响实心度的相关性状包括厚径比、壁厚、茎粗和髓腔直径进行了相关分析,并对茎秆强度相关性状QTL进行分子标记定位及遗传效应分析。结果表明小麦茎秆强度与厚径比、壁厚均呈极显著正相关,与髓腔直径呈极显著负相关。基于复合区间作图法进行QTL定位,检测到与茎秆强度、厚径比、壁厚、茎粗和髓腔直径相关QTL共23个,分布在1B、3B、4A、4B、5A上,表型贡献率3.5%~44.0%。在染色体3B、4A和5A上的标记区间gwm547–gwm247、wmc718–wmc468和gwm156–gwm443均检测到贡献率很高的茎秆实心度相关QTL,说明在这3条染色体上可能存在控制茎秆强度的主效QTL。用普通小麦宁麦13(N13)×武云实秆的24个F7家系检验分子标记gwm247的可靠性表明利用标记gwm247选育茎秆实心度优于宁麦13的概率较大。研究结果为进一步精细定位相关主效QTL以及分子标记辅助改良小麦茎秆强度奠定了基础。

小麦茎秆强度关联位点及优异等位变异分析

为发掘与小麦茎秆强度紧密关联标记位点的优异等位变异和携带优异等位变异的载体资源,本研究以126份小麦种质为材料,基于混合线性模型(mixed linear model,MLM)对2011-2012、2012-2013和2013-2014三个年度的茎秆强度进行标记位点关联分析,并对关联住点等位变异的表型效应进行分析。结果表明,wmc83(2B)、gwm539(2D)、barc358(5A)、barc59(5B)和barc134(6B)均与茎秆强度显著关联,且可在3个环境下同时检测到,表型解释率均大于8%;共发掘出11种优异等位变异,分别为wmc83-A110、wmc83-A147、wmc83-A151、gwm539-A120、barc358-A179/161、barc358-A185/161、barc358-A185/179、barc358-A190/161、barc59-A182、barc59-A191和barc134-A194,其中wmc83-A110的增效效应最大。供试材料的茎秆强度随优异等位变异聚合数目的增多而增大,其中黄淮南片麦区、黄淮北片麦区、长江中下游麦区和西南麦区的供试材料中携带2(40.3%)、1(27.8%)、1(35.3%)和4(50.0%)种优异等位变异的分布频率最高。内麦10号等9份材料聚合4种及以上的优异等位变异,且茎秆强度较高,可作为相应麦区小麦茎秆强度遗传改良的种质资源。

安农0711小麦品种3B染色体茎秆强度位点鉴定

倒伏是限制小麦产量进一步提升的主要因素之一,而茎秆强度是衡量小麦抗倒伏性的重要指标。为了鉴定控制茎秆强度基因位点,以安农0711(较强的茎秆强度和抗倒性)和河农825(较弱的茎秆强度和抗倒性)进行杂交构建的重组自交系群体为试验材料,于2017年测定其茎秆强度,利用SSR标记将控制小麦茎秆强度的位点(Qss.ahau-3B)初步定位于3B染色体上的wmc231-barc248标记之间,物理距离约为68~162 Mb。进一步利用小麦660K SNP芯片扫描两个亲本及高低池,并基于目标区段内差异的SNP,共开发了13个CAPS标记,将控制小麦茎秆强度的位点进一步缩短在EX-6650-barc248之间(150~162 Mb)。该研究结果为后续目标位点精细定位以及候选基因克隆提供了重要理论依据。

不同小麦品种(系)茎秆显微结构、生化组分与茎秆强度的关系

为了探究影响茎秆强度的关键因素,筛选在小麦“强秆育种”中有价值的亲本资源,以72份小麦品种(系)为材料,首先综合小麦开花期、灌浆期、乳熟期3个生育时期的茎秆强度进行所有材料的聚类分组,在此基础上进一步分析这些小麦材料茎秆横切面的显微结构和木质素、纤维素含量的遗传变异及其与茎秆强度的相关性,明确与茎秆强度相关的关键性状;利用主成分分析提取茎秆横切面显微结构的主因子、计算综合因子得分,进一步结合木质素、纤维素含量进行聚类分析,从而综合评价不同小麦品种(系)茎秆强度相关性状的表现。结果显示,开花期-灌浆期,小麦茎秆强度变弱的同时,机械组织厚度也出现了显著减少;薄壁组织厚度、机械组织厚度、大维管束面积、木质素和纤维素含量在强茎秆强度小麦中远高于弱茎秆强度小麦;相关分析同样显示,机械组织厚度、大维管束面积、木质素和纤维素含量与茎秆强度呈显著或极显著相关性。最后将茎秆显微结构的主成分综合因子得分和木质素、纤维素含量作为3个变量进行聚类分析,共筛选出18份在茎秆显微结构和生化指标方面表现突出的小麦材料,其可作为小麦“强秆育种”的重要遗传资源。

种植密度对玉米茎秆强度和穗部性状的影响

设置67500(D1)、75000(D2)、82500(D3)、90000(D4)、97500(D5)株/hm25个种植密度,研究种植密度对百玉393茎秆强度、穗部性状及产量的影响,并分析玉米植株形态与茎秆强度间的关系,为黄淮海区域夏玉米高产栽培提供理论依据和技术指导。结果表明,随着种植密度增加,玉米穗位高和穗高比升高,茎周长变小,株高无显著变化;玉米茎秆穿刺强度、折断强度、压碎强度均降低;玉米穗长、穗行数、行粒数、轴粗、百粒质量、穗粒数均呈现下降趋势,穗粗无显著变化,秃尖长增加;玉米产量先增加后降低,以D3处理最高,D2处理次之,两者差异不显著,D5处理最低。茎秆穿刺强度、折断强度、压碎强度与穗位高、穗高比均呈极显著负相关。综上,在种植密度75000~82500株/hm2时,穗位高和茎粗适中,茎秆质量较好,穗部性状较优,产量较高。

小麦茎秆强度研究进展

倒伏是限制小麦产量增长和品质提升的主要因素之一,解决好倒伏与产量、品质之间的矛盾关系至关重要。本文对小麦茎秆强度的遗传特性、影响因素、鉴定方法及应用进行综述,分析得出茎秆强度是决定小麦抗倒伏能力的最重要因素。从生产实践和育种经验的角度应高度重视茎秆强度与茎秆弹性(回弹力)的同步选择,茎秆强且弹性好的小麦品种抗倒伏能力强,是小麦抗倒伏育种的理想选择。

甘蓝型油菜茎秆强度与主要农艺经济性状的相关分析

以20个甘蓝型杂交油菜新品种为材料,分析了茎秆上、中、下部主要茎秆强度相关性状和主要农艺经济性状的相关性。结果表明,在不同油菜品种间茎秆强度相关性状和主要农艺经济性状多数都存在着明显差异。上、中、下部茎粗、壁厚、穿刺强度和压破强度等主要茎秆机械强度相关性状都随着茎秆部位增高而降低。各部位间穿刺强度与压破强度呈现出极显著的正相关性,中部茎秆强度指标与其它不同部位的相应和不同强度指标具有相对较高的相关性。本试验结果表明,油菜茎秆强度的改良和提高,将对一些株型相关性状产生一定的影响,但对株高和多数主要经济性状不会产生明显的影响。

种植密度对重庆地区玉米产量及茎秆强度的影响

为探究宜机收玉米在重庆阴湿寡照环境下的适宜种植密度,实现玉米高产、高效,以渝单30和先玉1171为材料,在30000、45000、60000、75000、90000、105000株/hm^2 6个密度下比较种植密度对不同株型玉米产量及茎秆强度的影响。结果表明,两种类型的玉米品种均随种植密度增加,植株倒伏率、倒折率上升,而植株茎秆强度、含氮量、叶绿素含量均降低,茎秆强度与植株倒伏具有一定相关性。平展型春玉米品种渝单30籽粒产量随种植密度增加表现先增后降趋势,耐密型品种先玉1171籽粒产量随密度增加而增加。综合产量与抗倒伏性,渝单30和先玉1171的适宜密度分别为60000~75000株/hm^2与75000~90000株/hm^2。

甘蓝型油菜茎秆强度相关性状及其与农艺性状的相关分析

为明确油菜茎秆强度相关性状在不同时期的变化特点及其与农艺性状间的关系,以四川地区茎秆强度不同的10份甘蓝型油菜自交系为研究材料,对茎秆强度相关性状间和茎秆强度相关性状与主要农艺性状进行相关性分析。茎秆强度相关性状间的相关分析结果表明:成熟期为油菜茎秆研究的最适时期。在这一时期,穿刺强度和抗折强度呈极显著正相关(r=0.78^(**)),壁厚与穿刺强度、抗折强度和纤维素含量均呈极显著正相关(r=0.73^(**),0.67^(**),0.58^(**)),但纤维素含量与木质素含量呈显著负相关(r=-0.48^(*))。通过对茎秆强度相关性状与主要农艺经济性状进行相关性分析,结果表明:壁厚和穿刺强度均与株高呈极显著正相关(r=0.73^(**),0.60^(**)),而茎粗与一次分枝数和单株产量间呈显著正相关(r=0.66^(*),0.53^(*)),与角果长度呈显著负相关(r=-0.65^(*))。结果表明,甘蓝型油菜茎秆强度相关性状间关系密切,且对茎秆强度相关性状的改良不会造成经济价值的巨大损失。

甘蓝型油菜茎秆强度性状的主基因+多基因遗传分析

为辅助抗倒伏育种,了解甘蓝型油菜茎秆强度的遗传调控,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传分离分析方法,对M417×Brongoro(MB)组合和浙油18×Brongoro(ZB)组合六个世代(P_1、P_2、F_1、B_(1∶2)、B_(2∶2)和F_(2∶3))的茎秆强度性状进行遗传分析。结果显示:甘蓝型油菜茎秆强度性状的最佳遗传模型为MX2-ADI-ADI,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型,表明该性状受2对主基因和微效多基因共同控制,以主基因遗传为主,MB组合和ZB组合的平均主基因遗传率分别为19.46%和69.93%。2对主基因的加性效应和显性效应在MB组合中作用方向相反,而在ZB组合中作用方向相同,同时还存在多种上位性效应。两个组合中环境变异占表型变异的54.68%和13.23%,说明环境对茎秆强度性状具有较大影响。

玉米茎秆强度形成与木质素积累关系的研究

为探究玉米基部节间质量性状与茎秆强度形成的内在关系,该研究选用不同耐密性玉米品种为材料,采用随机区组设计,在田间条件下研究玉米基部节间形态特征、干物质积累的变化特点,分析茎秆内部木质素积累动态变化及其相关合成酶活性对茎秆强度形成的影响。结果表明:(1)耐密品种‘先玉335’基部节间单位长度干重(DWUL)和直径均较高,不同品种的茎秆强度快速形成时期有一定差异,与木质素的积累密切相关。(2)耐密品种茎秆穿刺强度(RPS)和木质素积累快速形成时期较不耐密品种‘新玉41’长5~7 d,穿刺强度高于不耐密品种24.9%~36.6%,其木质素积累量高于不耐密品种12.5%~47.0%,且RPS和木质素积累速率较不耐密品种快。(3)玉米抽雄期(VT)前是基部节间木质素快速积累的关键时期,玉米大喇叭口期(V12~V15)酶活性与抽雄期木质素积累量呈显著或极显著正相关,对茎秆强度形成至关重要。(4)在玉米12叶期耐密品种‘先玉335’的木质素合成相关酶均显著高于不耐密品种‘新玉41’,PAL、TAL、CAD和POD分别较‘新玉41’高1.85、0.30、0.11和0.42 U·mg^-1。研究认为,玉米大喇叭口期茎秆干物质积累量较高、木质素合成相关酶的活性较强,能有效促进木质素的快速积累,增加茎秆抗倒伏强度,进而提高玉米茎秆抗倒伏能力。

玉米茎秆强度与维管束数目及纤维含量的关系和评价

玉米茎秆倒伏严重影响产量、品质和机械化收获。本研究以110份遗传多样性丰富的玉米种质资源为研究对象,对包括茎秆强度、维管束数目和纤维含量等8个性状进行相关性分析,并比较不同血缘种质的差异。结果表明,弯折强度与穿刺强度、大维管束数目与小维管束数目、中性洗涤纤维与酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维与半纤维素具有协同作用;大维管束数目越多弯折强度越强,抗倒性越好;中性洗涤纤维含量越高弯折和穿刺强度越强,抗倒性越好;在广西南宁生态环境条件下,热带种质的茎秆强度较强、维管束数目较多、纤维含量较高,从中较易选育抗倒性强的优异种质资源。研究结果可为玉米抗倒性研究提供理论参考,为热带种质在玉米抗倒性方面的改良和利用提供借鉴。

甜玉米茎秆强度性状的主基因+多基因遗传分析

【目的】研究甜玉米茎秆强度性状的遗传模型,为甜玉米抗倒伏育种提供理论依据。【方法】以2个茎秆强度差异较大的自交系T49(抗倒伏)和T56(易倒伏)为亲本配制杂交组合,用“主基因+多基因混合遗传模型”分析方法对甜玉米茎秆强度性状进行分析。【结果】茎秆穿刺强度最佳遗传模型为D-0(1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型),BC 1、BC 2、F 2主基因遗传率分别为74.07%,45.30%,57.78%;茎秆抗压强度最佳遗传模型为E-0(2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型),BC 1、BC 2、F 2主基因遗传率分别为44.15%,40.83%,62.97%;茎秆弯折性能最佳遗传模型为E-0(2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型),BC 1、BC 2、F 2主基因遗传率分别为69.79%,40.89%,89.46%,3个性状均以主基因遗传为主。【结论】在育种实践中,对早期世代可进行玉米抗倒伏性遗传改良和选择,同时注意一定的环境因素,采用聚合回交或轮回选择来累积微效基因以提高育种效率。

开沟深度对玉米茎秆强度和产量的影响

为解决春天由于干旱播种困难的问题,本研究模拟机器开沟播种,设置了5个开沟深度,分别为8(KG8)、11(KG11)、14(KG14)、17(KG17)和20(KG20)cm,播种后覆土4 cm,研究不同开沟深度对玉米出苗率、茎秆强度、株高、穗位高、产量及其构成的影响。出苗率以开沟深度为14 cm时最高,与开沟深度为17 cm时相比差异不显著,与其他开沟深度相比差异显著。随着开沟深度的增加,茎秆强度逐渐增大,以开沟深度为20 cm时茎秆强度最大,且在玉米生育期内,茎秆强度随时间减小。株高、穗位高以开沟深度14 cm时最大,但与开沟深度为20 cm时相比差异不显著,2018年开沟深度为14 cm时产量最高,2019年开沟深度为11 cm时产量最高。

株距对春玉米产量及茎秆强度的影响

为探讨玉米密度、茎秆强度及产量之间的关系,以敦玉27为试验材料,在15,17,19,21和23 cm,共5个株距条件下比较株距对玉米茎秆强度及产量的影响。结果表明,穗位高、百粒重、行粒数随着株距的增加而降低,短轴直径、穗长、穿刺强度、抗推力强度随着株距的增加而增加。株距对敦玉27的容重、含水量、穗行数、倒伏率影响不显著;对株高、穗位高、短轴直径、穗长、秃尖长、产量、百粒重、行粒数、穿刺强度、抗推力强度影响显著。株距为17 cm时,敦玉27的产量最高,为756.57 kg·(667 m^(2))^(-1),其最大穿刺强度和最大抗推力强度均出现在株距为23 cm处理,分别为35.82和30.81 N。