不同季秸秆还田对冬小麦不同穗粒位结实粒数和粒重的影响

为探讨安徽淮北平原砂姜黑土区长期秸秆连续全量还田对冬小麦穗部结实特性的影响,2021-2022年基于农业农村部华东地区作物栽培科学观测站13年的长期定位试验,比较分析了小麦单季秸秆全量粉碎覆盖还田(T1)、小麦玉米秸秆全量粉碎还田(T2)、玉米秸秆全量粉碎翻埋还田(T3)、小麦玉米秸秆全年不还田(CK)4个不同还田模式下小麦不同小穗位结实粒数及粒重的差异。结果表明,T1、T2、T3处理的主茎穗小穗结实总粒数较CK分别提高了21.21%、7.50%和12.55%;第2粒位(G2)结实粒数分别提高了7.71%、7.71%和5.79%;上部小穗结实粒数分别提高了51.41%、22.79%和31.36%,其G2结实粒数分别提高了30.95%、30.95%和23.09%,其中T1处理对小麦粒数的提升效果最好。不同季秸秆还田处理下小麦主茎穗及其G2粒重、分蘖穗及其第三粒位(G3)粒重均高于CK,T1、T2和T3处理的主茎穗粒重增幅分别为16.06%、4.14%和16.06%,分蘖穗增幅分别为9.86%、0.71%和8.87%;T1、T2和T3处理下主茎穗G2粒重增幅分别为20.69%、10.34%和17.24%,分蘖穗G3粒重4.55%、2.27%和6.82%,其中T1处理对粒重提升效果最好,其次是T3。综合来看,在安徽淮北平原砂姜黑土区长期秸秆还田能够提高小麦穗粒数和粒重,进而促进产量提升,其中T1处理对小麦结实粒数和粒重的提升效果最好,是适宜在该地区推广的秸秆还田模式。

基于GWAS分析的马铃薯主茎数和单株结薯数候选基因挖掘研究

【目的】筛选与马铃薯主茎数和单株结薯数显著关联的单核苷酸多态性(SNP)位点并挖掘候选基因,为高产马铃薯分子育种提供基因资源。【方法】以251份马铃薯核心种质为材料,于2018-2019年在马铃薯主产区4个试验点共8个环境下对其主茎数和单株结薯数进行表型鉴定;提取251份马铃薯种质的DNA,并采用高通量IlluminaHiSeq~(TM)对DNA进行测序及处理,获得高质量SNP标记,在此基础上,结合表型性状进行全基因组关联(GWAS)分析,对显著关联的SNP位点所在区域的候选基因通过NR、Swiss-port、KEGG、GO等4个数据库进行功能注释。【结果】2018-2019年的检测结果表明,在环境和基因型互作下,251份马铃薯种质间主茎数与单株结薯数有广泛的表型变异。共获得1 209 969个高质量SNP位点,其中与主茎数显著关联的SNP位点有7个,共挖掘到19个候选基因,其中在3个以上环境重叠的候选基因有9个,其可能编码半乳糖醛酸转移酶、转录因子MYB、赤霉素3-β-双加氧酶及细胞色素P450;与单株结薯数显著关联的SNP位点有13个,共挖掘到33个候选基因,去掉2年间重叠的4个候选基因,实际共关联到29个候选基因,其中在3个以上环境下重叠的候选基因有11个,其可能编码果糖-1,6-二磷酸醛缩酶、生长素响应因子IAA_(13)、转录因子WRKY、bHLH113及MADS-box。【结论】在2年8个环境下共鉴定出20个与马铃薯主茎数和单株结薯数显著相关的SNP位点,挖掘到48个候选基因。

大豆株高与主茎节数的全基因组关联分析

株高和主茎节数是大豆重要的株型性状,对产量有显著影响。该研究以281份大豆种质为试验材料,利用多个田间环境的表型数据,使用3VmrMLM模型对大豆株高和主茎节数进行全基因组关联分析。共检测到36个显著QTNs(Quantitative Trait Nucleotides,数量性状核苷酸)和1个环境互作QTN(QEI)及25个显著QTN和2个QEI分别控制大豆株高和主茎节数。进一步分析发现,位于6号染色体40.69~41.18 Mb、18号染色体3.40~3.74 Mb和20号染色体34.66~34.87 Mb 3个基因组区间同时控制2个性状,可以认为是控制大豆株型的重要位点,且18号染色体上基因组区间为该研究新检测到的。研究结果可以为深入了解大豆株型性状的遗传基础及标记辅助育种提供有用的信息。

小麦品种温光效应与主茎叶数的关系

小麦主茎叶数是器官建成生长发育年龄的重要标志。因此,小麦温光反应特性的差异,除表现在穗部器官建成速度与抽穗速度外,还集中表现在主茎叶片数上。研究表明主茎叶数的变异受品种遗传及温光环境的影响。在人工控制春化和光照条件下,所有供试品种的最少叶数十分接近于春性小麦的最少叶数,表明春性品种可能是小麦冬春性进化的基本型。

大豆主茎节数、节间长度遗传分析及与株高关系研究

以吉密豆1号、自选品系公交20126-58和公交9112为材料配制3个大豆杂交组合,并对各组合杂交后代主茎节数、节间长度进行分析,探讨大豆主茎节数和节间长度遗传规律。结果表明:大豆主茎节数为一数量性状,且与株高呈线性正相关;吉密豆1号的矮秆效应是在控制主茎节数的同时,进一步缩短节间长度来实现的,但各个节间长度对株高的作用关系尚不明确。

气象条件和栽培因素对小麦幼苗阶段穗分化的影响及其应用

选用冬性强弱不同品种,多年分期播种,研究小麦幼苗阶段穗分化及其冬前穗分化期、主茎叶龄数与冻害的关系。该研究成果可为黄淮海地区小麦高产栽培提供参考。

大豆分枝数和叶柄夹角的相关野生片段分析

【目的】从以栽培大豆为遗传背景的野生大豆染色体片段代换系(CSSL)群体中检测出与分枝数和叶柄夹角有关的野生片段,估计其遗传效应,为未来基因克隆和功能研究提供材料基础。【方法】利用由151个家系组成的野生大豆CSSL群体(SojaCSSLP1),通过单标记分析、区间作图、完备复合区间作图和基于混合线性模型的复合区间作图等四种定位方法,结合与轮回亲本有显著差异的染色体片段代换系间相互比对,检测与分枝数和叶柄夹角相关的野生片段。【结果】累计共检测到3个分枝数相关的野生等位变异/片段和5个叶柄夹角相关野生等位变异/片段,其中与分枝数相关的Sat_160野生片段和与叶柄夹角相关的Sat_286野生片段能分别被所有方法检测到。在这些QTL/片段中,Sat_286位点最高能解释22%的叶柄夹角表型变异;在所有检测到的位点(片段)上,来自野生大豆的等位基因均具有正向的加性效应,这与2个亲本的表型差异相吻合。【结论】所发现的3个分枝数和5个叶柄夹角野生等位变异/片段均来自未报道的QTL/片段,体现了野生大豆的特点。

不同生态型小麦品种生长发育特性的研究

通过 7个不同生态型的小麦品种在郑州 4a 16个春、秋播期中的生育表现 ,提出了不同生态型品种在不同播期中的主茎叶片数 ,主茎叶龄等指标。如在秋播条件下的主茎叶片数春性品种为 12片 ,半冬性品种 13片 ,冬性品种 14片 ;主茎生长锥伸长时叶龄春性品种为 3片左右 ,半冬性品种为 4片左右 ,冬性品种为 5片左右。

密度、邻体和综合效应对水稻总叶数影响的研究

通过7个处理对比研究3种效应对水稻总叶数的影响大小.结果表明:水稻总叶数在密度效应、邻体效应和综合效应这几种条件下存在差异.综合效应加大,出叶周期逐渐变长,水稻总叶数减少;随着密度效应的加大,出叶周期逐渐变小,水稻总叶数增加;邻体效应加大,出叶周期逐渐变长,水稻总叶数减少.并且这几个效应影响大小不同,从大到小依次为综合效应、密度效应、邻体效应.该文并对产生这些效应的生理、生态原因进行了讨论.

气象条件和栽培因素对高产小麦生长发育的影响研究

研究了不同年份的温、光、水对高产小麦生长发育的影响,探明了影响小麦冻害、最高群体及穗数、穗粒数和千粒重的主要气象因子与次要因子;提出了最佳播期、适期上限、适期下限播种的冬前主茎叶龄数;确定了冬前不同主茎叶龄数与播种期、播种量的关系;明确了在中、上等土壤肥力条件下公顷产量为7 500.0～9 000.0 kg的施肥量,氮肥基施、冬前和拔节期追施的比例;制定了冬前肥水的积温指标和拔节肥水的生物学指标。研究成果可作为黄淮海地区小麦高产栽培的参考。

超高茬麦田套稻高产配套栽培技术探讨

超高茬麦田套稻基本苗的合理配置是获得高产的基础 ,扬州地区中籼杂交稻每公顷套播基本苗 45万～ 6 0万 ,中粳稻每公顷套播 90万～ 12 0万 ,有利于个体、群体兼顾协调 ,达到花后高积累 ,获得较高产量。合理的肥料运筹是获得高产的调节手段 ,中籼杂交稻每公顷施纯氮 2 2 5kg左右 ,中粳稻每公顷施纯氮 2 92 .5kg ,有利获得高产。施肥方法上麦田套稻肥料运筹分蘖肥 ,穗粒肥以 6∶4或

冬小麦不同播期对土壤水分及产量的影响

在西北半干旱雨养条件下,以冬小麦‘陇中一号’为材料,研究了不同播期条件下土壤水分、产量差异。结果表明:冬小麦适当迟播可以提高土壤含水量,但在不同播期、小麦的不同生育期土壤含水量也存在差异。从4个不同播期分析,平均土壤含水量为最迟播期(S4,10月11日)的最高;产量以最早播期(S1,9月21日)的最低,9月30日—10月11日之间产量相近。多重比较表明,播种期越迟,土壤含水量越大,播期处理间产量差异不显著,晚播不会造成减产。

“西芋3号”高产栽培密度和施肥量研究

[目的]研究适宜于川西南高海拔山区马铃薯肥料施用及种植密度的优化种植技术模式。[方法]采用二次正交旋转组合设计,研究N、P、K肥及种植密度对"西芋3号"产量、主茎数及净光合速率的影响。[结果]各试验因子对净光合速率影响的重要程度为:氮肥>磷肥>种植密度>钾肥;对主茎数的影响重要程度为:氮肥>种植密度>磷肥>钾肥;对产量影响的重要程度为:钾肥>氮肥>磷肥>种植密度。产量大于2000 kg/667 m^(2)、净光合速率大于16μmol/(m^(2)·s)及主茎数在3~6个/穴的试验方案共计39套。[结论]高产栽培应合理控密控氮,施足磷肥,增施钾肥。马铃薯"西芋3号"最适农艺措施为:种植密度4317~4529株/667 m^(2)、N施用量6.39~7.52 kg/667 m^(2)、P2O5施用量5.00~5.83 kg/667 m^(2)、K2O施用量24.94~28.66 kg/667 m^(2)。

大豆主茎节数数量性状座定位及遗传效应分析

为了定位控制主茎节数的QTL并明确其遗传效应,利用100对SSR引物,并采用Mapmaker Exp3.0和复合区间法,研究构建了一张包括3个连锁群的连锁图谱。以‘黑农37’(栽培大豆)×ZYD581(野生大豆)组合的亲本、F2、F3为试材,分别在chr1连锁群上定位了一个影响大豆主茎节数的QTL,2007年QTL位于Satt238—Satt242这个区间内,与Satt238的遗传距离是0.01 c M,与Satt242的遗传距离是24.69 c M,其遗传贡献率为17.22%,加性效应为-3.2608;2008年QTL位于Satt238—Satt240之间,与Satt238的遗传距离为0.59 c M,与Satt240的遗传距离为6.01 c M,其遗传贡献率为6.68%,加性效应为-1.4965。2年大豆主茎节数QTL分析表明,在chr1连锁群上Satt238附近确定了1个控制大豆主茎节数QTL位点。

太行山区鹦哥绿豆种植密度的试验研究

[目的]确定太行山区鹦哥绿豆的最佳种植密度。[方法]设置6万、9万、12万、15万株/hm^24个种植密度,通过调查株高、单株荚数、主茎分枝数、单荚粒数及产量,研究种植密度对太行山区鹦哥绿豆生长的影响。[结果]太行山区鹦哥绿豆的株高和单株荚数均随着种植密度的增大而增加,密度为15万株/hm^2时达到最大值;主茎分枝数和单荚粒数分别在种植密度为9万、12万株/hm^2时出现最大值;产量刚开始随着种植密度的增加而增加,密度为12万株/hm^2时最高,为1255.6 kg/hm^2,随后开始下降。[结论]太行山区鹦哥绿豆的最佳种植密度是12万～15万株/hm^2。

英、美、澳、中小麦品种温光效应与主茎叶数的关系

小麦主茎叶片数是小麦发育的重要指标 ,温光条件对主茎叶数有显著地影响。英、美、澳小麦品种具有比中国同类品种主茎叶片数较多和温光效应较大的特点 ,但温光对主茎叶数影响的作用类同。冬性品种以春化作用为主 ,而春性品种以日长作用为主导因素 ,英国冬麦有较明显的温光互作效应。通过温光条件可以有效地调节主茎叶数 。

马铃薯块茎顶端优势与主茎数及产量组分的相关性

马铃薯块茎产量性状复杂,由多个产量组分构成。为探究马铃薯块茎不同顶端优势类型、植株主茎数和产量组分的相关性,本研究对国际马铃薯中心引进的102份高代品系块茎的发芽情况进行筛选,以12个顶端优势强弱程度不同的马铃薯品系为试验材料,在马铃薯植株盛花期测定主茎数;收获期统计小区产量、小区大薯产量、小区小薯产量、单株产量、单株大薯产量、单株小薯产量、单株结薯数、单株大薯数、单株小薯数;贮藏期测定芽眼个数、发芽个数、发芽长度等,分析马铃薯块茎不同顶端优势类型与植株主茎数及产量组分的相关性。结果表明,12个马铃薯品系根据块茎的发芽情况可分为四种顶端优势类型。对发芽率和发芽长度的分析结果表明,四种顶端优势类型马铃薯品系的发芽率存在显著差异,发芽长度在第90天时差异不显著。对主茎数、小区产量、小区大薯产量、小区小薯产量、单株产量、单株大薯产量、单株小薯产量、单株结薯数、单株大薯数、单株小薯数的分析表明,四种顶端优势类型马铃薯品系的主茎数、小区产量、小区大薯产量、单株产量、单株大薯产量、单株小薯产量、单株结薯数、单株大薯数、单株小薯数差异显著,小区小薯产量差异不显著。方差分析表明,马铃薯块茎顶端优势显著影响植株主茎数及产量组分中的单株小薯产量、单株结薯数、单株大薯数、单株小薯数。相关性分析表明,主茎数与单株结薯数等产量组分无显著相关性。本试验研究了马铃薯产量组分中不同性状之间的相关性,对于结薯特性不同的品种的选育,不同结薯类型品种在生产中采用不同的栽培模式,以及提高田间管理效率和促进产量增加均具有重要意义。

基于图像处理和聚类算法的待考种大豆主茎节数统计

为了实现待考种大豆植株主茎节数的快速、高效测量,提出一种基于图像处理和聚类算法的待考种大豆主茎节数统计方法。首先,获取不同视角下的已脱叶待考种大豆植株图像,随机抽取训练集与验证集样本植株,并设定初始图像采集间隔与抽样步长;其次,通过植株分割、骨架提取、主茎节点去噪等操作,获取分布于植株主茎上的待检测大豆茎节点;通过基于空间距离的数据转换方法将分布离散的大豆茎节点转换至便于聚类的数据集内;利用HDBSCAN聚类算法对不同采集视角下的待检测大豆茎节点进行聚类,统计、记录主茎节数识别准确率,筛选最优采集间隔;最后,利用最优采集间隔对剩余样本植株主茎节数进行统计、分析。在63株“中黄30”待考种大豆植株中抽取21株植株作为训练集,并进行实验测试,发现在采集间隔为90°时,以最小聚类簇为2,融合处理4幅大豆图像,大豆主茎节数识别效果最优。据此对42株验证集样本植株进行主茎节数识别和分析,结果表明,大豆主茎节数识别准确率可达98.25%。该方法能够快速、准确获取大豆主茎节数,可满足大豆考种需求。

基于BSA和SLAF-Seq技术对大豆主茎节数QTL精细定位

为了加速大豆主茎节数候选基因的的克隆和功能验证,并为大豆主茎节数分子标记辅助育种提供分子基础,本研究通过高通量测序检测与大豆主茎节数相关数量性状区间(QTL),结合双亲重测序信息开发QTL区间InDel分子标记,实现了大豆主茎节数相关主效QTL区间的精细定位。本研究以少主茎节数C025材料为母本,多主茎节数中119为父本杂交衍生的重组自交系(RIL)102个株系为试验材料,取自交系中极端少主茎节数30株和极端多主茎节数30株,构建两个极端混池,利用传统分群分析法(BSA)和全基因组特异性位点扩增片段测序手段(SLAF-Seq)相结合的方法在4号染色体检测到与大豆主茎节数相关的5个QTL。为了进一步缩小QTL区间,依据双亲材料的高通量重测序信息,获取QTL区间的插入缺失位点(InDel)信息,并开发InDel标记。首先利用InDel标记在F2群体进行基因型分析,结果主效位点落在第3个QTL区间。其次在主效区间开发8个共显性InDel标记,结合RIL群体全部株系进行表型鉴定,最终获得9个交换单株,将主效区间分为6种交换类型,结合表型分析最终将大豆主茎节数位点精细定位到InDel标记Chr04-38和Chr04-46之间,其区间只有171.9 kb,包含候选基因6个,实现了大豆主茎节数的精细定位。本研究通过高通量测序与极端混池相结合的方法可以高效快速地检测与大豆主茎节数相关区间,并结合双亲重测序信息开发关联区间InDel分子标记,精细定位大豆主茎节数。本研究开发的Indel标记Chr04-38和Chr04-46与大豆主茎节数紧密连锁,有利于后期大豆主茎节数分子标记辅助育种。

不同施肥处理对幼龄茶树生育的影响

对鄂茶1号、鄂茶10号和中茶108茶树品种分别进行复合肥(N∶P_(2)O_(5)∶K_(2)O=15%∶15%∶15%)、叶用经济作物专用肥(N∶P_(2)O_(5)∶K_(2)O=17%∶5%∶25%)和配方施肥(N∶P_(2)O_(5)∶K_(2)O=18%∶6%∶12%)3种施肥处理,分析了各处理对幼龄茶树萌芽数、主茎直径和生长势的影响。结果表明,各施肥处理均显著提升了3个品种幼龄茶树的萌芽数、主茎直径和生长势,其中复合肥处理提升效果显著高于其他施肥处理。基于研究结果,推荐复合肥处理作为幼龄茶树的施肥方案。