江苏省滨海盐碱地籼粳杂交稻产量优势形成特征

旨在探明滨海盐碱地大田条件下籼粳杂交稻产量优势形成特征。2021—2022年,在江苏省滨海盐碱地择取中度盐碱地(medium saline-alkali soil,MS,土壤电导率平均2.7 dSm^(-1))和重度盐碱地(high saline-alkali soil,HS,土壤电导率平均7.2 dSm^(-1))两类典型田块,以籼粳杂交稻(甬优2640和甬优4949)、常规粳稻(南粳9108和淮稻5号)、杂交籼稻(丰优香占和Y两优372)3种类型水稻品种为试材,探究实地条件下盐胁迫对不同类型品种产量及其形成特征的影响。与中度盐碱地相比:(1)重度盐碱地下各类型品种的穗数、每穗粒数、结实率和千粒重均显著低于中度盐碱地。中度和重度盐碱地下,籼粳杂交稻的产量均显著高于常规粳稻和杂交籼稻,这主要是由于其较高的每穗粒数。(2)重度盐碱地下各类型品种关键生育期(拔节、抽穗和成熟期)的群体茎蘖数及茎蘖成穗率均显著下降。中度和重度盐碱地下,常规粳稻和杂交籼稻关键生育期的群体茎蘖数及茎蘖成穗率均高于籼粳杂交稻。(3)重度盐碱地下各类型品种关键生育期的干物重均显著下降。中度及重度盐碱地下,籼粳杂交稻抽穗期和成熟期干物重、拔节期—抽穗期和抽穗—成熟期作物生长速率均显著高于常规粳稻和杂交籼稻。重度盐碱地下各类型品种的收获指数呈上升趋势。籼粳杂交稻在重度盐碱地下的收获指数高于常规粳稻和杂交籼稻。(4)重度盐碱地下各类型品种关键生育期的叶面积指数、播种期—拔节期、拔节期—抽穗期和抽穗期—成熟期光合势均显著下降。中度和重度盐碱地下,籼粳杂交稻成熟期叶面积指数和抽穗期—成熟期光合势均显著高于常规粳稻和杂交籼稻,抽穗期—成熟期叶面积指数衰减率则呈相反趋势。(5)重度盐碱地下各类型品种株高、上三叶叶长和叶宽、叶片SPAD值和光合速率均显著下降。中度和重度盐碱地下,籼粳杂交稻上三叶叶长和叶宽、叶片SPAD值和光合速率均高于常规粳稻和杂交籼稻。本研究结果表明,滨海盐碱地实地条件下,盐胁迫显著影响水稻产量及其形成特征。与常规粳稻和杂交籼稻相比,籼粳杂交稻在滨海盐碱地仍具有较高的产量优势,这主要得益于其较高的每穗粒数;此外,较高的作物生长速率、较大的上三叶叶面积及其较强的叶片持绿性也是籼粳杂交稻在滨海盐碱地具有较好产量优势的重要特征。

江苏省直播稻种植主要问题与对策——基于“农技耘”APP问答数据的调查研究

随着经济的快速发展,农村优质劳动力逐渐往城市迁移。直播稻作为一种轻简化种植方式,近年来种植规模迅速扩增。“农技耘”是江苏农业科技服务大数据平台,集“农技推广专业知识库、专家问诊、视频诊断、信息采集发布”为一体。本研究以“农技耘”水稻专家王才林和李刚华6年间3 557条问答为调查样本,整理出涉及直播稻的问题308条,并进一步划分为杂草防治、直播稻品种选择和性状咨询、水肥等综合管理、长势诊断与决策、水稻播种环节、种植地块选择等六大类问题。针对其中的具体问题提出了相关对策。

基于HRM技术开发水稻糊化温度基因ALK功能标记

【目的】糊化温度是影响稻米蒸煮食味品质的重要指标,ALK是控制水稻糊化温度的主效基因,开发可快速高通量鉴定ALK基因型的功能标记有助于提高水稻品质改良的效率。【方法】根据ALK基因4198位、4329位和4330位存在的单碱基差异,设计基于HRM技术检测的基因功能标记。【结果】通过PCR检测结合测序分析,筛选了ALK基因2个功能区域的功能标记ALKH4、ALKH5。利用ALKH4、ALKH5对81份籼稻品种、279份粳稻品种进行了ALK基因型检测,结果发现,16份粳稻和19份籼稻为G-GC基因型;51份粳稻为A-GC基因型;212份粳稻和62份籼稻为G-TT基因型。【结论】基于HRM技术开发的基因功能标记ALKH4、ALKH5可以快速高通量鉴定控制糊化温度ALK不同基因型,具有重要的应用价值。

西藏青稞产业现状分析与提升策略探讨

随着藏族同胞生活条件的改善和生活习惯的改变,青稞正从区域性口粮作物向世界健康食源作物转变,如何壮大发展西藏青稞产业,对西藏经济快速发展具有重要的意义。本文从西藏地区青稞生产和产业发展的实际情况出发,对青稞产业发展中的耕地质量、品种选育、良种繁育、青稞生产、农机普及及青稞加工销售的现状与问题进行了分析,提出了西藏青稞产业发展的建议与策略,以实现西藏青稞产业链的全面提升。

江苏省稻田种养产业化开发空间优选与分区引导策略

为探讨产业化发展要求下的稻田种养空间落位及战略管理问题,该研究以江苏省为研究区,分别从自然适宜度和产业优势度两个维度,构建量化评估指标体系,综合评判稻田种养产业化开发的空间优先级,提出分区引导政策指引。基于水源、土壤、地形等自然因素的综合评级结果显示,江苏省高度适宜开发稻田种养的面积占全省水田总面积的13.8%,中度适宜开发面积占比57.0%;自然适宜度高值区主要分布在里下河地区并延伸至苏北灌溉总渠沿线,以及长江以南的东部沿江平原向南至太湖平原一带。基于劳动力、基础设施、软环境等层面的综合评级结果表明,苏北地区产业优势度高低互现,苏南地区产业优势度高值区主要分布在邻近上海、南京大都市的外围郊县区。通过对基于县域单元的两维度空间评级结果的耦合分析,划分为4类空间,按照重点发展、适度扶持、优化调整和控制开发等方向,分别提出稻田种养产业化开发策略。该研究可为提升稻田资源开发效率和稻田种养产业高质量发展提供决策参考。

2016-2020年江苏省水稻主栽品种及其产量、品质特征研究

依据2016-2020年江苏省主栽水稻品种情况,结合团队在省内多地开展的水稻品种展示试验,对主栽软米粳稻及非软米粳稻品种的产量、品质进行比较研究,旨在为优质水稻品种改良和稻米产业高质量发展提供理论参考。结果表明:2016-2020年,不同生育类型中迟熟中粳前10位水稻品种的种植面积最大,中熟中粳次之,早熟晚粳最小。各生育类型前10位粳稻中非软米品种总种植面积占比下降21.63%,软米品种总种植面积占比上升12.06%。非软米粳稻“华粳5号”、“淮稻5号”和“武运粳31”,软米粳稻“徐稻9号”、“南粳9108”和“南粳5055”分别成为中熟中粳、迟熟中粳和早熟晚粳种植面积最大的品种,其中“南粳9108”为江苏省种植面积最大的品种。软米品种的产量、加工品质和营养品质与非软米品种无显著差异。软米品种的外观品质虽然劣于非软米品种,但由于软米品种具有较低的直链淀粉含量,糊化时具有较大的崩解值和较小的消减值,使得米饭硬度低、黏度大、适口性好,具有较好的食味品质。综上,江苏优质粳稻品种筛选与配套栽培方面,可在保证优良食味的基础上重点筛选外观品质优良的水稻品种并配套调优栽培技术。

江苏省粮食生产碳排放时序特征及脱钩弹性分析

为探究江苏省粮食生产碳排放时序特征及其与粮食总产值之间的变化关系,采用排放因子法估算了粮食生产碳排放量,并通过Tapio脱钩模型分析了脱钩关系。结果表明:江苏省粮食生产碳排放量呈先降后升再降的趋势,在2003年取得最低值782.50万t,2020年总碳排放量为837.00万t,较2000年降低了1.20%。但2020年粮食产量较2000年提高了20.04%,说明生产单位粮食带来的碳排放量明显降低。各生产要素中,水稻种植和化肥投入产生的碳排放量最高,2020年碳排放占比分别为47.03%、30.04%。从碳排放结构来看,水稻种植的碳排放占比维持在45%左右,化肥和农药的碳排放量占比逐年下降,而农膜、农用柴油和土地翻耕则与之相反。从脱钩关系来看,2001—2003年虽表现为强脱钩,但粮食产量大幅下滑。2004年和2005年因粮食生产能力反弹呈扩张连接状态。2014年后连续表现为强脱钩,且粮食产量和产值逐年提升,是理想的脱钩类型。综上所述,江苏省2000—2020年粮食生产总碳排放量得到明显控制,粮食生产能力逐年攀升,粮食生产碳排放与粮食总产值脱钩状态理想,碳减排成效显著。

江苏太湖地区缓混肥不同施肥模式对水稻品质的影响

为了解缓混肥不同施肥模式对水稻品质的影响,该研究共设置5种不同缓混肥施肥模式,以常规复合肥处理为对照,探寻适合太湖地区规模化应用的缓混肥施肥技术。试验结果表明,缓混肥侧深分次施肥模式在一定程度上降低了稻米的加工和外观品质,提升了稻米的营养品质,改善了米粉的RVA谱黏滞特性,提升了南粳46的综合食味水平,可在当地推广应用。

江苏省小麦品种(系)籽粒产量基因型与环境互作分析

为客观评价多点试验中小麦新品种(系)籽粒产量的稳定性、适应性以及试点辨别力,探明适合江苏省小麦多点鉴定试验基因型与环境互作分析方法,采用AMMI模型对2018-2019年度江苏省淮南区试A组15个小麦品种(系)和淮北区试C组14个小麦品种(系)分别在12个试点的籽粒产量数据进行分析。结果表明,在两组试验中,基因型效应(G)、环境效应(E)和基因型与环境互作效应(G×E)均达到极显著水平。环境效应分别占淮南和淮北处理平方和的89.55%和70.71%,基因型效应分别占3.10%和12.89%,互作效应分别占7.35%和16.19%。基因型与环境互作中两条显著的主成分轴分别解释了淮南60.54%和淮北56.53%的互作平方和。在本年度特定的气候条件下,15个淮南小麦品种(系)中,宁红1479、金丰1701和盐麦0816属于高产稳产品系;14个淮北小麦品种(系)中,保麦1702、淮核16174属于高产稳产品系。12个试点中,淮南以南通、扬州和金湖试点的分辨力最强;淮北以响水、徐州和宿豫试点的分辨力最强。由AMMI双标图及互作效应值分析可知,两组试验的高产品系对某些试点具有特殊适应性。

江苏省粳稻品种抗稻瘟病基因型与穗颈瘟抗性分析

稻瘟病是江苏省粳稻的主要病害,以穗颈瘟的危害最为严重,选育抗病品种是防治该病害最有效的方法。为了明确江苏省粳稻穗颈瘟的主要抗病基因以及主要粳稻品种的抗稻瘟病基因型,利用稻瘟病抗性基因Pita、Pi-b、Pi-k^h、Pi-km的功能标记对2007-2013年江苏省审定的粳稻品种进行基因型检测。结果表明:65份审定的粳稻品种中同时含有3个稻瘟病抗病基因的品种6份,占审定品种的9.2%;同时含有2个稻瘟病抗病基因的品种23份,占审定品种的35.4%;含有1个稻瘟病抗病基因的品种27份,占审定品种的41.5%;不含有这4个抗病基因的品种9份,占审定品种的13.9%。2014年穗颈瘟接种鉴定结果表明:含有3个抗病基因的6份品种均表现为抗穗颈瘟;含有2个抗病基因的品种中19份品种抗穗颈瘟,4份品种感穗颈瘟;含有1个抗病基因的品种中12份品种抗穗颈瘟,15份品种感穗颈瘟;不含有这4个抗病基因的品种中1份品种抗穗颈瘟,8份品种感穗颈瘟。相关性和回归分析结果表明:稻瘟病抗性基因Pi-ta、Pi-b、Pi-km与穗颈瘟的抗性呈正相关,相关系数分别0.81、0.11和0.15;稻瘟病抗性基因Pi-k^h与穗颈瘟抗性呈负相关,相关系数为-0.05。

江苏省水稻品质性状遗传和重要基因克隆研究进展

水稻(Oryza sativa L.)是保障我国粮食安全和农业可持续发展的主粮作物,江苏是我国重要的水稻种植区。经过40多年的发展,江苏水稻产量和品质性状研究都取得了重要进展。稻米品质性状组成复杂,涉及生产、加工、销售和消费多方面。本文对江苏省水稻几个主要品质性状的遗传研究历程进行了概括,重点对水稻外观品质、蒸煮食味品质和营养品质的遗传调控研究进行了总结。文章介绍了稻米品质性状的经典遗传规律和分子遗传特点,综述了各个品质性状遗传调控相关的重要功能基因。相关研究成果凸显了江苏水稻品质遗传改良基础研究在国内外的重要地位。特别指出,随着水稻功能基因组学的发展和品质性状遗传调控网络的明晰,未来针对特定或复合品质性状的分子设计育种是江苏水稻品质遗传改良研究中要重点推进的方向。

江苏省淮北小麦新品种(系)的丰产稳产性评价

为评价小麦新品种(系)在不同生态环境条件下的丰产稳定性,应用高稳系数(high-stably coefficient,简称HSC)法与常规分析方法相结合对2017—2018年江苏省淮北片小麦良种区域C组、D组等2组26个参试新品种(系)的丰产性与稳产性进行分析。结果表明,C组试验参试品系徐麦14123、江麦977和D组试验参试品系江麦9131、淮核16132的标准差和变异系数较小,回归系数均小于1,HSC较大,分别为84.97%(居C组第1位)、84.90%(居C组第2位)、85.18%(居D组第2位)、84.47%(居D组第4位),说明这4个品种(系)的丰产稳产性好。研究表明,用高稳系数法评价小麦新品种(系)的丰产稳产性是可行的,将2种方法相结合则更能准确反映小麦新品种(系)的丰产稳产性。

江苏省小麦品种(系)硬度基因分布特点解析

以江苏省近20年育成的111份小麦品种(系)为供试材料,对其籽粒硬度Pina-D1和Pinb-D1等位变异进行KASP标记检测,研究其分布频率。结果表明:江苏省小麦软质基因组合类型Pina-D1a/Pinb-D1a占54.95%,硬质基因组合Pina-D1a/Pinb-D1b和Pina-D1b/Pinb-D1a分别占38.74%和6.31%。近20年扬州地区育成小麦品种(系)以软质类型基因组合为主,南京和镇江地区育成小麦品种(系)是软质兼顾硬质类型基因组合,随着种植区域由南向北,软质小麦基因组合类型的小麦品种(系)数量比例逐渐下降,淮阴和徐州地区育成的绝大多数小麦品种(系)属于硬质类型基因组合Pina-D1a/Pinb-D1b。

江苏省小麦参试品种(系)产量与产量构成因素分析

旨在明确江苏淮南和淮北麦区小麦产量构成因素对产量影响的相对重要性,采用相关和通径分析法,对江苏省2019—2020年度预备试验101个小麦品种(系)的产量及其构成因素进行分析。结果表明,淮南和淮北小麦品种(系)的平均产量分别为7739.1 kg/hm^(2)和8560.3 kg/hm^(2)。相关分析表明,淮南小麦产量构成因素与产量均呈正相关,其中千粒重与产量呈极显著正相关;淮北小麦穗数与产量呈极显著正相关,穗粒数与产量呈显著负相关,千粒重与产量呈不显著正相关。偏相关分析表明,产量三因素与产量均呈极显著正相关,而三因素间均呈极显著负相关。通径分析表明,淮南以千粒重对产量的作用最大,淮北以穗数对产量的贡献最大。淮南小麦高产育种策略应重视穗重型品种选择,而淮北则应加强多穗型品种选择。

基于GGE双标图对江苏省大麦鉴定试验品种的高产稳产和适应性分析

以2014~2015年江苏省大麦鉴定试验的14个品种在8个试验点的产量数据为材料,采用GGE双标图法分析参试品种的高产、稳产和区域适应性。基于对试验点的区分力和代表性分析发现,尽管各个试验点在区分力方面存在一定的差异,但均具有较强的代表性。通过对参试品种的高产性和稳产性分析,发现苏B1202和连啤9091在区域试验中具有较好的高产性和稳产性,且适宜种植的试验点较多,具有一定的广适性,是大麦生产上具备推广潜力的理想品种。

基于GGE双标图和AMMI模型对江苏省水稻区试品种的丰产性和稳定性分析

本研究综合利用GGE双标图方法和AMMI模型对2017年江苏省杂交中粳稻区域试验的12个参试品种的丰产性和稳产性进行了分析。结果表明,基因型、环境及基因型与环境互作效应对杂交中粳稻产量有极显著的影响。在所有参试品种中,杂中区03和杂中区12是丰产稳产的广适性品种,可在粳稻适区进行推广。江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所试点代表性最强,而江苏欢腾农业有限公司试点的鉴别力最强。AMMI和GGE双标图的综合运用,可准确直观地评价各品种的丰产性、稳定性和适应性以及各试点的鉴别力和代表性。

基于GGE双标图对江苏省杂交晚粳品种区域试验的评价分析

利用GGE双标图方法对江苏省2017年杂交晚粳组区试中14个品种的多点测试数据进行分析。基于试验点的区分力和代表性分析,发现此次区试的6个试验点均具有较强代表性。GGE双标图高产、稳产性结果显示甬优1526产量最高,其次是甬优7826、春优312;浙粳优7172稳产性最强,其次是春优312。理想品种分析结果显示甬优1526为最理想品种,既高产又稳产。这说明GGE双标图可有效且直观地评估和解释新品种的区试结果。

KASP标记技术在主要农作物中的应用及展望

随着基因测序技术的发展,植物基因组数据越来越丰富,其中的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)数据由于具有高密度、高通量和易于自动化分析等特点而被广泛用于分子标记的开发和应用。竞争性等位基因特异性PCR(kompetitive allele-specific PCR,KASP)技术是近些年来发展起来的一种主要基于SNP的高通量基因分型技术。该技术由于其高通量、低成本和可操作性强等优点而在农作物性状改良等领域具有很大的应用潜力。本文介绍了KASP技术的发展、原理和方法步骤,综述了该技术在主要农作物的种质资源鉴定、分子标记辅助育种、基因定位和种子纯度鉴定等遗传育种中的应用,并讨论了该技术的优缺点,以期为今后农作物育种研究提供参考依据。

江苏省鲜食玉米化肥农药使用及生产现状调研与分析

对江苏省2017-2018年鲜食玉米主产区的化肥农药使用现状进行调研,分析鲜食玉米的耕整地、播种、施肥、植保和收获等基本情况,并对江苏省鲜食玉米产业发展的限制因素进行评估,根据限制因素影响程度建立了生产因素优先序,并提出江苏省鲜食玉米的发展策略:一是结合设施栽培优化调整播种期,由传统的露地栽培向地膜覆盖、大(中)棚覆盖栽培、塑盘乳苗地膜移栽相结合发展,进而更好地提早或延迟上市,拉长鲜食玉米产品的供应期;二是促进鲜食玉米深加工业的发展,提升产业附加值,提高农民收益。针对江苏省鲜食玉米生产中化肥农药使用不合理的问题,提出适合江苏省鲜食玉米生产的主推技术:优选品种、合理密植、缓释肥一次性精确定量施用技术、病虫害绿色防控技术及机械化收获技术等,积极宣传推广绿肥种植和秸秆还田等有机肥替代技术,以实现鲜食玉米省工节本生产和优质高产高效,增加农民收入的同时实现绿色发展。

江苏省主推及新育成小麦品种抗赤霉病评价及毒素积累分析

为明确江苏省小麦主推和新育成品种对赤霉病的抗性水平,2018年至2020年采用单花滴注接种和自然发病方法,对280个江苏省小麦品种进行赤霉病抗性鉴定,并对部分自然发病鉴定品种进行了籽粒DON毒素积累分析。结果表明,85个品种对赤霉病达到中抗及以上水平,其中淮南品种60个,淮北品种25个。经连续3年重复鉴定,筛选出18个抗性水平高且稳定的小麦品种,包括16个淮南品种和2个淮北品种。自然发病条件下,病穗率在10%以上的品种中,90%以上表现为中感及感病。不同小麦品种籽粒中DON毒素积累水平差异较大,毒素水平与小麦品种的病情指数呈正相关。综上所述,淮南较淮北品种的赤霉病抗性高,籽粒DON积累量低;人工接种鉴定可以较准确地反映小麦品种的赤霉病抗性;不同小麦品种发病严重程度与DON毒素积累量呈显著正相关。