科研产出
中国玉米骨干亲本黄早四杂种优势形成的遗传基础解析
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要:[目的]杂种优势利用是实现玉米高产育种的重要途径.解析玉米骨干亲本黄早四杂种优势形成的遗传基础,对指导中国玉米骨干亲本高效利用和高产育种具有重要的理论研究意义与生产利用价值.[方法]以玉米黄改系杂种优势类群的骨干亲本黄早四为共同亲本与11个代表性自交系构建的、包含2 000个重组自交系(recombination inbred line,RIL)的巢式关联分析群体(nested association mapping population,NAM)为试验材料,分别与改良瑞德*黄改系杂优利用模式的代表自交系郑58和昌7-2进行测交,并在全国4个玉米主产区10个试验点开展测交群体的多环境产量及重要农艺性状鉴定.在开展NAM测交群体产量和重要农艺性状相关性分析、各性状在NAM群体及其测交群体之间相关性分析基础上,基于高密度遗传图谱,利用联合逐步回归(Joint stepwise regression)模型进行了NAM及其测交群体QTL定位和产量QTL的复等位遗传分析,并对NAM及其测交群体定位QTL所在区域的遗传重组率进行了比较.[结果]表型分析结果表明,2个测交群体的株高和产量相关性状(主要是行粒数和百粒重)与小区产量均表现出较高的正相关关系.但强优势测交组合(郑58测交群体)的产量表现与NAM群体自身的产量表现相关性较低,表明相对于弱优势测交组合(昌7-2测交群体),强优势测交组合的产量表现受RIL家系自身的产量影响较小.QTL定位结果表明,与NAM群体相比,利用其测交群体检测到的QTL数目较少,但能解释更高的表型变异.昌7-2和郑58测交群体定位到的QTL中,分别仅有27%和25%的位点与NAM群体定位结果重叠或相邻.主效位点的复等位分析结果表明,对于郑58测交群体(强优势测交组合),在单穗产量QTL中,68.69%的增产等位变异来自骨干亲本黄早四.但在昌7-2测交群体中(弱优势测交组合),仅有36.36%的增产等位变异来自黄早四.利用郑58测交群体共鉴定到13个重要的产量相关基因组区段,来自黄早四的等位变异在其中的11个区段表现为增产,这些区段对黄早四杂种优势的形成可能具有重要作用.QTL所在区域的重组率分析结果表明,利用郑58测交群体检测到的QTL所在区域具有较低的遗传重组率,符合杂种优势相关位点更容易分布于低重组区的基因组基本特征.[结论]在强优势测验种郑58遗传背景下,来自黄早四的等位变异对测交组合的产量具有重要遗传贡献,定位到的相关遗传区段与玉米杂种优势形成密切相关.
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不同抗逆减灾技术对夏玉米生长及产量的影响
《山东农业科学 》 2019
摘要:为了明确不同抗逆减灾技术对夏玉米生长及产量的影响,在田间试验条件下,以郑单958和郑单309为材料,研究了宽窄行种植、基施缓控释肥料、追施微肥(锌肥+钾肥)及施用化控剂4项抗逆减灾技术对夏玉米生长及产量的影响。结果表明,与常规种植相比,宽窄行种植能降低株高和穗位,改善穗部性状,减少秃尖,郑单958和郑单309产量分别提高4.4%和10.5%;基施缓释肥能显著提高单株地上部生物量、百粒重,增加产量;追施微肥(锌肥+钾肥)对植株性状影响不显著,但能显著增加穗长,减少秃尖,降低倒折率;施用化控剂能显著降低株高和穗位,株高降低15.3~28.5 cm,增加植株抗倒性,与对照相比降低倒伏率4个百分点左右,增加产量。各处理均能有效改善夏玉米生长性状、提高抗病抗逆性,增产1.1%~10.5%。
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不同氮效率花生品种氮素累积与利用特征
《中国生态农业学报(中英文) 》 2019 北大核心 CSCD
摘要:氮是花生(Arachis hypogaea)生长发育必需的大量元素之一,明确不同品种氮素利用特点,可为花生氮高效品种筛选、培育及节氮栽培提供依据.桶栽条件下,利用15N示踪技术,测定了19个花生品种产量、植株氮含量、氮素积累量及3种氮源供氮量等指标,并以供试品种的产量及氮效率平均值为基准,将品种划分为高产氮高效、高产氮低效、低产氮高效和低产氮低效4种类型,分析了4种类型品种氮素累积与利用特征.结果表明:1)不同类型花生品种氮效率存在较大差异,氮高效型品种荚果氮效率平均为25.0 kg·kg-1,比氮低效型品种平均值高13.6%.2)营养体氮含量中等的品种有利于产量和氮效率同时提高,生殖体和整株氮含量不同类型品种间差异不大;在植株有足够氮积累的前提下,提高氮向生殖体的分配比例是高产氮高效品种的基本特征.3)不同类型花生品种土壤氮和肥料氮供氮水平与氮效率一致,根瘤供氮水平与氮效率因品种产量水平而异;当氮效率相近时,根瘤供氮水平高,有利于产量形成;氮高效型土壤供氮比例略高于低效型,根瘤供氮比例与土壤供氮比例相反,土壤氮与根瘤氮有较好的补偿效应;不同类型品种肥料供氮比例相差不大.4)不同类型品种产量和氮效率与氮肥利用率和氮肥偏生产力高度一致,而不同类型品种间氮素生物效率差异较小.综上,不同类型花生品种产量和氮效率存在显著差异,选育产量和氮效率双高的品种不仅必要,而且可行,是未来花生节氮栽培的有效途径之一.
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部分根区灌溉与合理密植对旱区棉花产量和水分生产率的影响
《应用生态学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要:为揭示部分根区灌溉与合理密植在棉花产量和水分生产率上的互作效应及其生理学机制,探索旱区节水灌溉植棉的新途径,在内蒙古自治区西部大田条件下,采用两因子试验设计研究了灌溉方式(常规灌溉、亏缺灌溉、部分根区灌溉)和种植密度(13.5万、18.0万、22.5万株·hm-2)对棉花生长发育、产量、水分生产率和相关生理指标的影响.结果表明:灌溉方式和种植密度及其互作对棉花生物产量、籽棉产量、产量结构和收获指数有显著影响.常规灌溉条件下,提高密度能显著提高生物产量和单位面积铃数,但铃重和收获指数显著降低,高密度与中等密度下的经济产量相当,并显著高于低密度处理;部分根区灌溉可显著提高棉花叶片中脱落酸(ABA)含量,并显著降低吲哚乙酸(IAA)含量,促进同化物向生殖器官的分配,提高收获指数.随着种植密度的提高,部分根区灌溉下单位面积铃数增加、铃重基本不变,高密度较中、低密度籽棉分别增产6.7%和11.5%.高密度下,部分根区灌溉与常规灌溉的籽棉产量相当,霜前花率提高22.5%,节水30%,水分生产率提高49.3%.种植密度对主茎功能叶光合速率没有显著影响,灌溉方式对光合速率有显著影响,亏缺灌溉显著降低了主茎功能叶的光合速率,而部分根区灌溉的叶片光合速率与常规灌溉相当.部分根区灌溉灌水侧根系茉莉酸(JA)含量和水通道蛋白基因(PIP)表达量显著高于常规灌溉,表明部分根区灌溉下,JA作为信号分子参与了灌水侧根系水分吸收的调控,PIP基因上调表达,根系吸水能力增强,保障了地上部叶片的水分平衡,进而维持了较高的光合速率.部分根区灌溉配合适当密植(22.5万株·hm-2)是旱区节水植棉的重要技术途径.
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外源钙对盐碱土壤花生荚果生长及籽仁品质的影响
《中国油料作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要:为探明外源钙对盐碱地花生荚果发育的影响,以花育25号品种为试材,采用盆栽法研究施用外源钙肥CaO对盐碱土花生荚果发育动态、籽仁品质及产量的变化。CaO用量设置0kg/hm~2(Dck)、52.2kg/hm~2(DCa1)、104.55kg/hm~2(DCa2)、156.6kg/hm~2(DCa3)4个水平,并以非盐碱土空白为对照(Lck)。结果表明:盐碱土对花生荚果的生长具有抑制作用,而DCa1、DCa2、DCa3处理均可促进盐碱土花生荚果与籽仁的生长发育,使籽仁膨大时间提前,其中以DCa3处理提高荚果干重、体积和籽仁干重的幅度最大,分别提高24.1%、15.5%和20.36%。施用外源钙降低了盐碱土花生籽仁蛋白质与亚油酸含量,提高了籽仁可溶性糖、脂肪、油酸含量与油酸亚油酸(O/L)比值。此外,外源钙的施用提高了盐碱土花生百果重、百仁重与出仁率从而提高了产量,以DCa3处理产量的增幅最大,达到43%。
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不同耕作方式对小麦光合性能和产量形成的影响
《山东农业科学 》 2019
摘要:耕作方式是影响小麦产量水平发挥的关键因素,明确其对小麦农艺性状指标的影响,可为选择适宜该区域的高效耕作方式提供理论支撑.本试验设免耕(NT)、旋耕(RT)、深松(DL)和深翻(DT)四种耕作方式,研究其对小麦光合性能与产量的影响.结果表明:免耕(NT)有利于小麦植株根重密度(DRWD)的增加,旋耕(RT)的小麦根重密度最小,两地区(德州和泰安)小麦免耕(NT)和旋耕(RT)处理的根重密度分别相差25.7%和21.7%,差异达显著水平;免耕(NT)处理的小麦叶绿素值(SPAD)最高,有助于灌浆后期叶片捕捉更多光能供光合作用所用,从而增加小麦产量;深松(DL)处理能够显著增加开花期叶面积指数(LAI=5.4),相反旋耕(RT)处理的开花期叶面积指数最小为3.6,两者相差33.3%,差异显著;两地区各耕作方式处理的小麦旗叶光合速率(Pn)表现为:NT﹥DL﹥RT、DT和NT、DL﹥DT﹥RT;泰安地区成熟期小麦干物质积累量免耕(NT)处理为22 673.6 kg/hm~2,旋耕(RT)处理为18 930.3 kg/hm~2,总体表现为NT﹥DL﹥DT﹥RT;从产量构成因素看,免耕(NT)和深松(DL)处理更有利于小麦栽培高效轻简方式的形成和产量的增加.
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低温冷害下播期对不同小麦品种抗寒特性及产量的影响
《山东农业科学 》 2019
摘要:为了研究低温冷害下播期对不同小麦品种抗寒特性及产量的影响,本研究以高产品种济麦22和强筋品种济麦229为材料,于2017-2018年小麦生长季,在监测试验点低温冷害发生过程中气温变化前提下,比较低温冷害下4个播期(10月1日、12日、20日、28日)处理小麦叶片的饱和渗透势和SPAD值、开花期和灌浆期旗叶净光合速率(Pn)和SPAD值、小穗结实率及籽粒产量.结果表明,济麦22播期推迟至10月20日时,受低温冷害影响,上述指标及叶片饱和渗透势与10月12日播种处理均无显著差异,播期推迟至10月28日,小麦叶片抗冻能力显著提高,但籽粒产量显著下降.济麦229的10月12日播种处理,上述指标与10月1日播种处理均无显著差异,播期推迟至10月20日,叶片抗冻能力及籽粒产量均显著下降,开花期和灌浆期旗叶Pn、SPAD值也出现不同程度的下降.因此,综合考虑上述各生理指标及籽粒产量,本试验条件下,济麦22可适期晚播至10月20日,济麦229可适期晚播至10月12日.
关键词: 小麦 品种 播期 低温冷害 抗寒特性 光合速率 产量
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