当期目录

2014年 第40卷 第11期 刊出日期：2014-11-12

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作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

利用分子标记数据逐步聚类取样构建甘蔗杂交品种核心种质库

刘新龙,刘洪博,马丽,李旭娟,徐超华,苏火生,应雄美,蔡青,范源洪

作物学报. 2014, (11):  1885-1894.  doi:10.3724/SP.J.1006.2014.01885

摘要 ( 853 )   PDF (732KB) ( 969 )  

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甘蔗杂交品种是商业品种选育的重要亲本资源，为了有效管理和评价这类资源，本研究使用SSR分子标记数据，依据不同相似性系数，采用逐步UPGMA聚类法对161份甘蔗杂交品种(136份来自前期构建的初级核心种质库和25份为新引入国家甘蔗种质资源圃的材料)构建核心种质库，以随机取样方法为对照。在核心种质库质量检测中，用Nei’s多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数、总条带数、多态性条带数、多态性条带比例、变异系数符合率、极差符合率、方差差异百分率和均值差异百分率评价分析。结果表明，161份材料在20个SSR位点上具有丰富的多态性，获得294个条带，其中290个为多态性条带，平均多态性条带比例达98.64%；依据3种相似性系数(Jaccard、SM、Dice)和2种取样方法获得8个核心种质库，在核心种质库质量检测中Shannon-Wiener多样性指数、总条带数、多态性条带数表现出较高的检测效率，而其他指标相对较低，8个库中依据Jaccard或Dice相似性系数构建的核心种质库质量最优，该库由107份材料组成，Nei’s多样性指数(0.9785)和Shannon-Wiener多样性指数(4.1854)在P<0.05概率条件下与原库(分别为0.9801和4.4074)无显著差异，而且与原库的均值差异百分率为0 (<20.00%)，极差符合率为94.32% (>80.00%)，对原库分子和农艺性状遗传多样性都具有较好的代表性，可为后续甘蔗杂交品种资源的准确评价、优异基因发掘和开发利用提供重要的前期基础。

不同轮回选择方法对玉米窄基群体的改良效果

李芦江,兰海,潘光堂,杨克诚

作物学报. 2014, (11):  1895-1904.  doi:10.3724/SP.J.1006.2014.01895

摘要 ( 1129 )   PDF (227KB) ( 1491 )  

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利用轮回选择进行群体改良，是玉米种质扩增与改良的有效方法，能为选育优良自交系提供基本素材，进而提高选育自交系及杂交种的效率。本研究以玉米窄基群体P4C0及其经过不同轮回选择方法改良的10个群体为材料，通过多点田间表型鉴定和配合力测定，研究不同轮回选择方法对玉米窄基群体的改良效果，利用SSR分子标记分析不同轮回选择方法对群体遗传多样性的影响。结果表明，几种轮回选择方法都能有效改良群体的主要性状及其一般配合力(GCA)。以时间计算，控制双亲混合选择(MS)对群体P4C0主要性状及其GCA改良效果优于半同胞-S2:3(HS-S2:3)轮回选择，但在株高和穗位高的改良上，HS-S2:3选择效果较好。以轮次计算，开放改良对群体P4HSC1主要性状及其GCA的改良效果优于MS，但开放改良后，群体株高和穗位高有较大幅度的增加。不同轮回选择方法对群体遗传多样性和遗传结构的影响不尽一致。P4C0经过5轮MS后，在群体改良的低代，群体遗传多样性得到了较好的保持，而多代的改良导致群体遗传多样性下降；P4C0经过1轮HS-S2:3选择后，遗传多样性比P4C0有较大幅度的下降。P4HSC1经过1轮开放改良后，遗传多样性有较大幅度的增加。P4HSC1经过3轮MS改良后，群体遗传多样性呈增大的趋势，但每轮增加的幅度均较小。

利用病毒介导基因沉默方法研究小麦抗光氧化相关基因

陈坤梅,李宏伟,林凡云,陈耀锋,李滨,郑琪,李振声

作物学报. 2014, (11):  1905-1913.  doi:10.3724/SP.J.1006.2014.01905

摘要 ( 803 )   PDF (382KB) ( 856 )  

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为了鉴定可能的小麦抗光氧化基因，利用大麦条斑病毒(barley stripe mosaic virus，BSMV)介导的基因沉默(virus-induced gene silencing, VIGS)系统，对6个小偃54响应强光的基因进行了沉默表达研究。以BSMV:GFP植株为对照，分析了这些基因的减量表达植株在低温强光、DCMU、MV及H₂O₂等处理下的PSI最大光化学效率(F_v/F_m)和光合性能指数(P.I.)、MDA含量及整株生物量变化。结果显示，Ta23008和Ta92165均参与小麦对低温强光、DCMU、MV和H₂O₂等胁迫的响应过程；Ta106078参与小麦对DCMU、MV和H₂O₂等胁迫的响应过程；Ta27787参与小麦对低温强光、DCMU和H₂O₂等胁迫的响应过程；Ta24695参与小麦对低温强光和H₂O₂胁迫的响应过程；而Ta119251仅参与小麦对DCMU的响应过程。此外，Ta23008、Ta92165、Ta106078、Ta119251四个基因被抑制表达后，其转化株系的生物量比对照显著降低，推测其可能参与调控小麦生物量的积累。

黄黑籽甘蓝型油菜类黄酮途径基因SNP位点检测分析

曲存民,卢坤,刘水燕,卜海东,付福友,王瑞,徐新福,李加纳

作物学报. 2014, (11):  1914-1924.  doi:10.3724/SP.J.1006.2014.01914

摘要 ( 905 )   PDF (254KB) ( 1084 )  

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类黄酮物质在植物花、叶、果实和种子颜色变化的过程中起着至关重要的作用，本研究以不同黄黑籽种皮材料为研究对象，采用基因同源克隆方法，获得17个类黄酮基因全长ORF序列，在核酸和蛋白水平上分别序列差异比较表明，这些基因在不同黄黑籽材料中共存在41个不同拷贝成员。在核苷酸水平上，检测到BnTT3、BnTT18、BnTTG1和BnTTG2的单核苷酸位点数目介于16~52之间，且BnTTG2在3个不同的位置上还存在多个碱基的连续性缺失现象(119~121 bp，183~189 bp和325~330 bp)，但在蛋白水平上仅存在2~16个氨基酸位点差异，说明BnTT3、BnTT18、BnTTG1和BnTTG2在不同甘蓝型黄黑籽材料中存在单核苷酸位点差异，而单核苷酸位点突变不一定导致氨基酸位点的变异。在不同黄黑籽材料中仅BnTT3和BnTT18存在一致性的氨基酸突变位点(252和87)，推测BnTT3和BnTT18可能在黄黑籽甘蓝型油菜种皮颜色差异形成过程中发挥至关重要的作用。通过这些位点的等位特异PCR可以区分材料间透明种皮基因，为特异基因芯片的开发及阐明甘蓝型油菜种皮色泽性状的基因及其作用位点奠定基础。

两种苎麻纤维素合酶基因cDNA序列的克隆及表达

刘昱翔,陈建荣,彭彦,黄妤,赵燕,黄丽华,郭清泉,张学文

作物学报. 2014, (11):  1925-1935.  doi:10.3724/SP.J.1006.2014.01925

摘要 ( 620 )   PDF (4106KB) ( 725 )  

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从苎麻转录组数据出发, 利用Blast工具从中分析出与多种植物纤维素合酶高度相似的片段CL789和Unigene20360。根据片段信息设计特异性引物, 从苎麻[Boehmeria nivea (Linn.)Gaud.]栽培种湘苎3号中克隆纤维素合酶核心片段, 并利用5'及3'RACE技术获得2个片段的全长cDNA。两者都具有典型的纤维素合酶特征结构域, 表明为2个苎麻纤维素合酶基因CesA的cDNA序列, 分别命名为BnCesA2和BnCesA3。BnCesA2基因编码区全长度3240 bp, 编码1 079氨基酸多肽; BnCesA3基因编码区全长3120 bp, 编码1039氨基酸多肽。对BnCesA2和BnCesA3基因在湘苎1号、湘苎3号、湘潭大叶白和城步青麻苎麻品种木质部和韧皮部荧光定量PCR分析显示, 2个基因在不同品种苎麻的木质部及韧皮部都有表达, 但表达量存在着一定差异, 整体而言BnCesA2具有更高的表达水平, 其木质部和韧皮部的表达都为BnCesA3的2~5倍。推测BnCesA2和BnCesA3都参与了苎麻细胞壁的次生合成。

棉花区试中品种多性状选择的理想试验环境鉴别

许乃银,李健

作物学报. 2014, (11):  1936-1945.  doi:10.3724/SP.J.1006.2014.01936

摘要 ( 808 )   PDF (277KB) ( 1028 )  

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农作物品种选育通常需要对多目标性状综合选择, 依据育种目标性状和权重建立品种选择指数, 选择遗传差异鉴别力强和目标环境代表性好的试验点, 有助于提高品种选育的效率并节省试验成本。本研究依据国家棉花品种审定标准构建针对性和实用性强的品种选择指数, 即SI = 0.40´皮棉产量+0.13´纤维比强度+0.09´(纤维长度+马克隆值)+0.11´抗枯萎病+0.09´抗黄萎病+0.10´霜前花率，采用GGE双标图方法, 对2000—2013年期间39组(含585个单点试验)长江流域国家棉花区域试验中的15个试验点，综合评价品种选择指数的鉴别力、代表性和理想指数。结果表明，湖北黄冈和江苏南京试验环境被评为最理想的试验环境, 湖北荆州、湖北武汉和江苏盐城江苏盐城为理想的试验环境, 而河南南阳、湖北襄阳、湖南常德、四川简阳和四川射洪试验环境为不理想试验环境。可以看出，理想的试验环境均位于长江流域的中下游棉区, 而不理想的试验环境中四川简阳和四川射洪位于上游的四川盆地、河南南阳和湖北襄阳位于长江流域北缘的南襄盆地、湖南常德虽然位于长江流域中游但栽培密度偏低。本研究构建的选择指数采用与国家棉花品种审定中品种评价准则相统一的目标性状和权重分配策略, 理想试验环境对我国长江流域棉区的棉花生态育种试验点的选择提供了切实可行的决策方案。

水稻叶片早衰突变体osled的生理特征与基因定位

赵晨晨,黄福灯,龚盼,杨茜,程方民,潘刚

作物学报. 2014, (11):  1946-1955.  doi:10.3724/SP.J.1006.2014.01946

摘要 ( 1024 )   PDF (4546KB) ( 903 )  

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叶片早衰直接影响作物的产量与品质, 因此, 研究叶片早衰的分子与生理机制对于作物遗传改良具有重要的意义。本研究利用⁶⁰Co辐射诱变水稻品种93-11获得突变体osled, 其从分蘖期叶片就开始早衰, 最先表现为叶尖和叶边缘变褐, 并伴有红褐色斑点。在苗期经模拟干旱胁迫处理后, 突变体不仅早衰, 而且植株变矮以及根系变短。生理分析表明, 野生型剑叶、倒二叶和倒三叶的丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性及过氧化物酶(POD)活性基本不变, 但突变体则显著升高且倒二叶和倒三叶极显著高于野生型; 突变体和野生型三片叶的可溶性蛋白含量、过氧化氢酶(CAT)活性及叶绿素总含量均依次下降, 但突变体倒二叶和倒三叶的含量或活性均显著低于野生型。叶片经台盼蓝、二氨基联苯胺(DAB)及四唑硝基蓝(NBT)等细胞组织化学染色及透射电镜分析表明, osled叶片细胞膜系统已破坏, H₂O₂和O₂^?积累, 叶绿体已开始解体。遗传分析表明, osled受一隐性基因控制, 借助图位克隆技术将该基因定位于第3染色体长臂的RM15528与RM15553两个标记之间, 遗传距离均为0.7 cM, 该结果为进一步克隆OsLED基因并研究其功能奠定了基础。

普通小麦-卵穗山羊草种质的菲利普孢囊线虫抗性

邢小萍,杨静,袁虹霞,张佳佳,李洪连*,刘文轩*

作物学报. 2014, (11):  1956-1963.  doi:10.3724/SP.J.1006.2014.01956

摘要 ( 662 )   PDF (240KB) ( 669 )  

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菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)是我国黄淮麦区新发现的一种病原线虫，但在小麦属中缺乏有效抗源。为从小麦亲缘种属中发掘抗病资源，采用室内接种平均单株雌虫鉴定法，从34份卵穗山羊草(Aegilops geniculataRoth)材料中筛选出6份抗H. filipjevi的种质材料，其中PI542187表现高抗，PI564186、PI573396、PI374365、PI361880和PI374365表现抗病。对中国春–卵穗山羊草染色体附加系抗性鉴定发现，卵穗山羊草7U^g和5M^g附加系的单株白雌虫数明显低于中国春。连续两年又对17份小麦?卵穗山羊草5M^g-5D易位系材料的抗性鉴定发现，5M^g464、5M^g466和5M^g457抗性较好。

甘蓝型油菜苗期耐淹性状主基因+多基因遗传分析

金岩,吕艳艳,付三雄,戚存扣

作物学报. 2014, (11):  1964-1972.  doi:10.3724/SP.J.1006.2014.01964

摘要 ( 754 )   PDF (258KB) ( 956 )  

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长江中下游是中国油菜主产区，该地区油菜播栽期间雨水多，易产生湿害，造成产量下降。所以研究甘蓝型油菜苗期耐淹性的遗传规律，对选育耐淹性强油菜新品种，提高油菜产量意义重大。本文应用甘蓝型油菜品种WR-4 (耐淹)和WR-5 (不耐淹)杂交后代衍生的6个世代(P₁、F₁、P₂、B_1:2、B_2:2、F_2:3)群体为材料，全淹6 d后去水恢复生长，去水后第7天调查死苗率，以此为耐淹性指标，于2012和2013年对6个世代群体家系进行耐淹性鉴定。应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法对耐淹性进行遗传分析。结果表明，2个年度该家系群体苗期耐淹性的最适遗传模型分别是E-0和B-3，即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因和2对加性主基因模型。由此可见，该家系群体甘蓝型油菜苗期耐淹性主要受2对主基因控制，主基因存在加性、显性和上位性效应。当有显性效应存在时(2012年)，主基因显性效应值|h_a|=0.3475，|h_b|=0.0069，大于主基因加性效应值|d_a|=|d_b|=0.0036。B_1:2、B_2:2和F_2:3群体的主基因遗传率(h²_mg)，2012年分别为36.25%、61.40%和61.84%，平均为53.16%；2013年分别为8.30%、30.48%和43.13%；平均为27.30%。2年平均，环境变异占表型变异的59.77%。上述结果表明，甘蓝型油菜苗期耐淹性受2对主基因型控制，但环境对耐淹性状的表型影响较大。F_2:3家系群体苗期耐淹性遗传率较高，因此育种上可在早期世代对耐淹性状进行选择。

转BADH基因玉米植株的获得及其耐盐性分析

王小丽,杜建中,郝曜山,张丽君,赵欣梅,王亦学,孙毅

作物学报. 2014, (11):  1973-1979.  doi:10.3724/SP.J.1006.2014.01973

摘要 ( 899 )   PDF (3234KB) ( 1311 )  

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采用超声波辅助花粉介导植物转基因方法, 将甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因导入玉米自交系郑58, 获得了耐盐性强的转基因玉米植株。经卡那霉素抗性初筛、PCR扩增、Southern blot杂交分析, 证明BADH基因已导入转化植株并整合到其基因组中。用不同浓度的NaCl溶液对T₂代转基因玉米植株与对照进行盐胁迫处理, 结果表明, 转BADH基因玉米植株表现出一定的抗逆性, 生长状况明显优于对照; 根据非转化苗对NaCl的反应以及生长状况, 确定250 mmol L^-1 NaCl溶液为玉米幼苗耐盐性筛选的适宜浓度; 依据此临界浓度下形态指标和生理生化指标的测定结果, 与对照相比, 转基因植株的株高提高10.94%~25.7%, 鲜重增加8.62%~18.2%, 干重增加9%~18.18%, 相对电导率降低37.21%~58.14%, 叶绿素含量增加15.89%~90.65%, 超氧化物歧化酶(SOD)活性提高64.92%~148.29%, 丙二醛(MDA)含量减少26.97%~48.05%。综上所述, 转入甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因提高了玉米的耐盐性。这是首例将BADH基因导入优良玉米自交系郑58的报道。超声波辅助花粉介导法是一种经济、高效、实用和无基因型依赖性的植物基因转化方法。

耕作栽培·生理生化

土下微膜覆盖与灌水管理对冬小麦水分利用与物质生产效果的影响

何立谦,张维宏,张永升,曹彩云,李科江,杜雄

作物学报. 2014, (11):  1980-1989.  doi:10.3724/SP.J.1006.2014.01980

摘要 ( 673 )   PDF (562KB) ( 1191 )  

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针对华北平原小麦生产水资源高耗与存量极度稀缺的问题，通过河北省两地大田试验，研究了全田土下微膜覆盖与不同灌水管理对冬小麦水分利用和物质生产效果的作用。结果表明，土下微膜覆盖条件下，冬小麦雨养或少量灌水消耗了占常规生产(对照) 2/3~3/4的耗水量，生产了不少于7500 kg hm^-2的籽粒产量；籽粒产量水分利用效率达到24.8~26.5 kg mm^-1 hm^-2，较对照提高28.3%~41.0%。与对照相比，生物产量水分利用效率高峰由抽穗扬花期提前至拔节期，且提高1.3~2.7倍，雨养或少量灌水还可有效提高小麦收获指数。土下微膜覆盖下的土壤贮水消耗速度变缓，2 m土体贮水量播种时不小于600 mm就可满足小麦的全生育期耗水，壤质土壤供水量为212.2 mm，黏质土壤供水量为230.0 mm。土下微膜覆盖下，雨养或扬花前少量灌水能够显著促进花后20 d内的光合速率，蒸腾速率减小同步显著提高光合水分利用效率，但在灌浆中期灌水则对提高光合速率及光合水分利用效率无意义。在华北平原，全田土下微膜覆盖雨养或适时少量灌水是大幅降低小麦耗水和提高水分利用效率，保证小麦产量的有效方法。

中国不同年代玉米亲本自交系的灌浆特性与氮素运转

李从锋,赵明,刘鹏,张吉旺,杨今胜,董树亭

作物学报. 2014, (11):  1990-1998.  doi:10.3724/SP.J.1006.2014.01990

摘要 ( 704 )   PDF (375KB) ( 1576 )  

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大田试验条件下，选择我国1960s、1980s、2000s三个年代在生产中大面积应用的玉米亲本自交系为试验材料，比较分析了遗传改良过程中玉米骨干自交系灌浆特性及氮素运转的演变特征。结果表明，当代玉米品种及其亲本自交系的产量显著高于其他年代品系(P<0.05)，且不同年代品种产量提高与其亲本产量密切相关(P<0.05)，亲本自交系产量提高与其穗粒数相关性不显著，而与粒重呈显著正相关(P<0.05)。对粒重变化研究表明，当代亲本自交系的灌浆速率呈先慢后快的趋势，籽粒灌浆的积累起始势(R₀)较高，灌浆最大速率出现时间(T_max)延迟，灌浆速率最大时生长量(W_max)和最大灌浆速率(G_max)明显较高。当代亲本自交系具有较高的干物质积累和日增干重，其茎鞘物质输出率和茎鞘物质贡献率均高于1960s自交系，且在高密度条件下优势更为明显。当代亲本自交系具有较高的氮素积累总量(P<0.05)，氮素输出率、贡献率的优势不明显(P>0.05)，而氮素利用效率及氮收获指数显著高于1960s自交系(P<0.05)。表明遗传改良过程中玉米骨干自交系籽粒产量及氮效率得到同步提高，这与其自身较高的籽粒灌浆能力和物质运转效率密切相关。

水稻产量对氮肥响应的品种间差异及其与根系形态生理的关系

刘立军,王康君,卞金龙,熊溢伟,陈璐,王志琴,杨建昌

作物学报. 2014, (11):  1999-2007.  doi:10.3724/SP.J.1006.2014.01999

摘要 ( 782 )   PDF (497KB) ( 1338 )  

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以籼稻天优华占、两优培九和粳稻陵香优18、宁粳1号为材料，研究了水稻产量对氮肥的响应。结果表明，水稻产量对施氮量的反应存在明显的品种间差异。上述4个水稻品种在获得最高产量(10.1~10.3 t hm^-2)时，天优华占和陵香优18所需施氮量为242.5~255.5 kg hm^-2，明显低于两优培九和宁粳1号的327.3~328.0 kg hm^-2。天优华占和陵香优18的氮肥农学利用率和氮肥偏生产力均明显高于两优培九和宁粳1号，表明天优华占和陵香优18产量对氮肥的反应较两优培九和宁粳1号敏感。在高产(10.5~10.9 t hm^-2)条件下，天优华占和陵香优18主要生育期根系的重量、长度和总吸收表面积低于两优培九和宁粳1号，而根系活跃吸收表面积及其占总吸收表面积的比例、根系伤流量以及根系活力则显著高于两优培九和宁粳1号。上述结果表明，通过栽培措施调控或选用根系活跃吸收表面积、根系伤流量和根系活力高的水稻品种将更有利于降低水稻施氮量和提高产量及氮肥利用效率。

氮肥追施方法和追用时期对超级早稻株型及物质生产的影响

曾勇军,吕伟生,潘晓华,朱德峰,谭雪明,黄山,商庆银,石庆华

作物学报. 2014, (11):  2008-2015.  doi:10.3724/SP.J.1006.2014.02008

摘要 ( 724 )   PDF (323KB) ( 1124 )  

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以陆两优996和淦鑫203为材料，研究了相同施氮量条件下不同氮肥追施方法和追用时期对双季超级早稻的株型特征及物质生产特性的影响。结果表明：与移栽后5 d一次性追施氮肥相比，分次追施氮肥有利于提高植株上部三节间的长度，促进壮秆形成和塑造理想株型，延缓叶片叶绿素含量的下降并促进后期光合物质生产量的提高，提高产量。在移栽后5 d施用20%分蘖氮肥的基础上，在倒二叶期追施30%的穗肥有利于形成良好的茎叶配置，提高后期光合物质生产量，从而获得较高产量；穗肥追施过早易使上部三片叶过长、叶片开张角过大，每穗粒数和粒叶比下降，后期物质生产量降低，产量降低；穗肥追施过晚不利于前期获得适宜的叶面积指数(LAI)和较高的物质生产量。

籼粳杂交稻甬优2640钵苗机插超高产群体若干特征探讨

胡雅杰,朱大伟,钱海军,曹伟伟,邢志鹏,张洪程,周有炎,陈厚存,汪洪洋,戴其根,霍中洋,许轲,魏海燕,郭保卫

作物学报. 2014, (11):  2016-2027.  doi:10.3724/SP.J.1006.2014.02016

摘要 ( 1127 )   PDF (619KB) ( 1112 )  

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选用大穗型籼粳杂交稻甬优2640, 以国家粮食丰产科技工程实施基地江苏东海、兴化和海安6.4、6.8和7.3 hm²连片超高产攻关方为依托, 对籼粳杂交稻钵苗机插超高产群体(13.5 t hm^-2左右)和高产群体(12.0 t hm^-2左右)系统比较研究, 旨在阐明秸秆还田条件下钵苗机插水稻超高产产量构成及其群体特征。结果表明, 与高产群体相比, 籼粳杂交稻钵苗机插超高产群体表现穗型大、粒数多和群体颖花量高, 有效穗数、结实率和千粒重相当; 群体茎蘖数生育前期稳步增长, 有效分蘖临界叶龄期达适宜穗数, 拔节期高峰苗数量少, 拔节之后缓慢消减, 最终成穗率高; 群体叶面积指数有效分蘖临界叶龄期和拔节期较小, 孕穗期达最大值(8.5左右), 此后平稳减少, 成熟期仍保持3.5以上; 群体干物质积累量有效分蘖临界叶龄期和拔节期相当, 拔节后积累较快, 孕穗期、抽穗期和成熟期显著或极显著增高, 且生育中、后期干物质积累比例高; 群体氮素积累、群体光合势、群体生长率和净同化率表现为“前小, 中高, 后强”。说明水稻钵苗机插超高产群体生育中、后期具有较强的光合物质生产力和较高的氮素积累量。本文还探讨了秸秆还田条件下水稻钵苗机插超高产栽培关键技术。

施氮方式对玉米-大豆套作体系中作物产量及玉米籽粒灌浆特性的影响

董茜,雍太文,刘小明,刘文钰,徐婷,宋春,王小春,杨文钰

作物学报. 2014, (11):  2028-2039.  doi:10.3724/SP.J.1006.2014.02028

摘要 ( 696 )   PDF (935KB) ( 1130 )  

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氮肥的过量施用和低效利用, 造成资源浪费和环境污染, 不利于农业的可持续发展。为了减少氮肥的投入量, 发挥氮肥的增产效益, 本研究对玉米-大豆套作模式的施氮量和施肥距离进行优化调整。通过两年田间试验, 探讨了减氮36% (RN36%)、减氮18% (RN18%)和习惯施氮(CN) 3种施氮水平和距离窄行玉米0 cm (D1)、15 cm (D2)、30 cm (D3)、45 cm (D4) 4种施肥距离对作物产量和玉米花后干物质积累与转运、籽粒灌浆特征的影响。结果表明, 与习惯施氮相比, 减氮18%处理的玉米花后干物质转移量、转移率及对籽粒的贡献率分别提高了22.65%、18.75%和15.90%, 籽粒平均灌浆速率和最大灌浆速率提高了9.79%和10.76%; 玉米、大豆产量及系统周年产量提高了4.95%、7.07%和5.35%; 各施肥距离间, 以距离窄行玉米15~30 cm的施肥效果最佳。减氮18%时, D2处理下玉米的平均灌浆速率、最大灌浆速率、穗粒数及百粒重比玉米常规穴施(D1)处理分别提高了10.32%、10.92%、9.08%和4.75%; 玉米、大豆产量和系统总产最高。玉米-大豆套作体系下, 减氮18%和距离窄行玉米15~30 cm施肥有利于增加玉米花后干物质的积累, 促进干物质向籽粒中转运, 增大灌浆速率, 增加百粒重和穗粒数, 提高玉米产量和大豆产量, 以实现系统周年作物增产。

精量播种减免间定苗对棉花产量和产量构成因素的影响

代建龙,李振怀,罗振,卢合全,唐薇,张冬梅,李维江,辛承松,董合忠*

作物学报. 2014, (11):  2040-2045.  doi:10.3724/SP.J.1006.2014.02040

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间苗、定苗是黄河流域棉区十分普及却费工费时的棉田管理措施。通过精量播种减免间苗、定苗环节，将为黄河流域棉区棉花轻简化栽培提供新的技术途径。2011—2013年连续3年在山东省临清市、夏津县、惠民县和东营市4个地点，以常规播种保苗方式为对照，研究了精量播种保苗(播量11.25 kg hm–2，出苗放苗后不间苗、定苗)方式对棉花收获密度、籽棉产量和产量构成因素的影响。年份、地点和播种保苗方式对棉花收获密度、籽棉产量和铃数皆有显著的互作效应。12个点次(3年4个地点)中有10个点次精量播种保苗方式的收获密度达到4.5~8.5株 m–2，铃数和籽棉产量与常规播种保苗方式相当；2011年东营点和2012年惠民点精量播种保苗方式的密度分别只有3.53株 m–2和3.63株 m–2， 铃数比常规播种分别减少13.8%和9.7%，单铃重与各自的对照无显著差异，籽棉产量分别减少14.2%和5.5%。精量播种处理中2个点次减产的主要原因在于收获密度过低，导致铃数降低。通过提高播种质量确保较高的收获密度，精量播种减免间定苗能够实现省工节本不减产，可作为一项重要的简化栽培措施在黄河流域棉区推行。

研究简报

不同水氮处理对豫麦49-198籽粒抗氧化物含量的影响

孙德祥,马冬云*,王晨阳,李耀光,刘卫星,李秋霞,冯伟,郭天财*

作物学报. 2014, (11):  2046-2051.  doi:10.3724/SP.J.1006.2014.02046

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2012-2013年度, 在温县和郑州大田条件下, 研究不同水氮处理对冬小麦品种豫麦49-198籽粒总酚、类黄酮、类胡萝卜素含量及抗氧化活性的影响。结果表明, 在施纯氮0~300 kg hm^–2范围内, 所有观测指标均随施氮量的增加而增加, 以施氮300 kg hm^–2处理最高。随灌水次数(0~2次)的增加, 总酚、类黄酮含量和抗氧化活性呈先增加后降低趋势, 以灌拔节水处理最高；类胡萝卜素含量在不同试点间表现不一致。水氮耦合, 以灌拔节水+施氮240~300 kg hm^–2处理的抗氧化物含量及抗氧化活性较高, 而总酚、类黄酮及类胡萝卜素的积累量则以灌拔节和开花水+施氮240~300 kg hm^–2处理较高。相关分析表明, 籽粒总酚、类黄酮含量与抗氧化活性均呈显著正相关, 表明总酚、类黄酮含量增加可以提高小麦籽粒抗氧化活性；不同深度土层土壤水分含量及硝态氮含量与籽粒抗氧化物质含量的相关性存在差异, 总体而言, 氮含量有助于总酚及类胡萝卜素含量的积累, 而水分含量可能有助于类黄酮含量的提高。

江苏省稻米重金属镉检测多级抽样最优试验方案的探讨

王伟,宋雯,尹双义,徐辰武

作物学报. 2014, (11):  2052-2056.  doi:10.3724/SP.J.1006.2014.02052

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为了探讨江苏省稻米重金属镉检测多级抽样最佳试验方案，本文以一个三级抽样检测结果为例，经方差分析F检验，发现地市间和样点村间差异均极显著，各级误差方差以地市间最大。在此基础上，探讨了在一定精确度保证下的最优配置抽样方案。结果表明，为了提高调查的精确度，在经费许可的条件下可采用随机抽取6个地市，每个地市随机抽取20个样点村或农技推广站，每个样点村随机重复2次的抽样方案；若资金较为紧张，在保证当前精确度的基础上，亦可以采用随机抽取6个地市，每个地市随机抽取10个样点村或农技推广站，每个样点村随机重复2次的抽样方案。