大穗型水稻品种的物质生产、灌浆及结实稳定性研究

发布时间：2017-12-16 17:03

  本文关键词：大穗型水稻品种的物质生产、灌浆及结实稳定性研究

  更多相关文章： 水稻 大穗型 灌浆 结实 干物质生产 源-库-流

【摘要】：扩大库容,培育大穗型水稻是进一步提高水稻产量的重要途径,但是,大穗型水稻品种易受环境条件影响,结实率低且不稳定,直接制约其在生产上的利用范围和潜力发挥。随着全球变暖的加剧,加之氮肥的偏施过施,这一问题变得日趋严重。为了进一步探明大穗型水稻品种的物质生长、灌浆及结实稳定性,发掘其利用价值和局限性,在湖北省荆州市长江大学农学院的试验基地开展试验研究。2013年从21个大穗型水稻品种中选取一批具有温度敏感性差异的品种进行了大田条件下的分期播种试验,探讨其对不同温度环境的响应。2014年-2015年,选取两类大穗型水稻品种BL006(一次枝梗高结实率型)和R-农白(二次枝梗高结实率型)为试验材料,中穗强结实型水稻品种黄华占为对照,采用大田试验测定大穗型水稻品种的群体生长特性和源库流特征;并采用田间试验和盆栽相结合的方法测定其在变动环境(高温和高氮)下的结实稳定性。主要的研究结果如下:1.大穗型水稻品种具有明显的群体干物质生产优势。和对照相比,BL006具有明显的全生育期、特别是抽穗前物质积累优势;R-农白全生育期物质积累与对照相近,但齐穗-齐穗20d物质积累优势明显,增幅为63.59%;与BL006相比,R-农白全生育期物质积累更均衡。但是,两品种茎鞘干物质转运率较低,成熟期穗部干物质所占比例较对照低14.86%和9.24%。2.大穗型水稻品种强、弱势粒同步灌浆,灌浆快且集中。大穗型水稻灌浆期间叶绿素含量高于对照,且变化和籽粒灌浆动态基本同步,“源”的供应能满足籽粒的灌浆充实。和对照相比,大穗型水稻品种灌浆启动较早,灌浆速率较高(R-农白与对照相近),灌浆用时较短,强、弱势粒同步灌浆,终极生长量较大。最终粒重分别较对照高13.19%和10.07%。穗颈节和穗部枝梗维管束发育BL006较优,R-农白也具有一定的优势。与R-农白相比,BL006的灌浆速率大,达到最大灌浆速率的时间短,终极生长量高,粒位间差异小。3.大穗型水稻品种R-农白自我调节能力较强。剪叶处理导致供试品种灌浆速率降低,灌浆时间缩短,受精率和千粒重降低;且上部一次枝梗降幅最小,灌浆速率和千粒重上部二次枝梗降幅最大,受精率下部二次枝梗降幅最大;但R-农白受精率和千粒重的降幅最小,BL006和黄华占的降幅相近。4.大穗型水稻品种受变动环境影响大,但存在品种间和粒位间差异。控温试验表明,BL006和R-农白不耐高温,黄华占耐高温。高温导致BL006和R-农白不同部位的受精率显著降低。BL006和R-农白的千粒重在日均温30℃处理下显著降低。30℃处理下,受精率和千粒重均为下部二次枝梗的降幅最大;33℃处理下,不同部位受精率的降幅相近,一次枝梗千粒重的降幅大于二次枝梗。另一方面,大田高温处理下,6个大穗型品种颖花受精率平均较对照显著提高了22.19%,其中,下部颖花受精率提高的幅度最大;籽粒千粒重总体上显著降低,但不同品种的千粒重呈现截然相反的两种响应,其中,CW2221、K106和R-2的千粒重明显升高,且中部和下部升高的幅度较大;稻米的整精米率降低,垩白米率和垩白度增加,但J1307的整精米率和垩白米率以及CW2221的垩白度未受显著影响。高温对不同部位籽粒品质的影响显著,对穗上部着生的籽粒的整精米率和垩白度的影响大于其他部位,但对不同部位籽粒垩白米率的影响相近。BL006对氮肥较敏感,适合正常条件下受精,高氮下灌浆;R-农白的受精和灌浆均适合高氮;黄华占在两种氮肥处理下表现稳定。综上所述,大穗型水稻品种BL006和R-农白群体干物质生产优势明显;强、弱势粒同步灌浆,灌浆快且集中;总体上,BL006对高温和高氮敏感,R-农白对高温敏感,依赖高氮。BL006齐穗前物质积累优势明显,粒叶比较小,齐穗后叶片呈现迅速早衰迹象;R-农白源-库-流基本协调,有效叶面积持续期长、后期物质积累优势明显。部分大穗型水稻品种资源的受精率和千粒重受适度高温促进,但品质受高温影响普遍严重劣化,但也有部分品种资源不受影响。此外,变动环境下的结实稳定性与粒位及水稻品种的耐性和自我调控光合的能力有关。这些结果提供了一种现实的可能,即通过进一步挖掘大穗型水稻亲本中潜藏的优异性状及其基因,有望克服目前部分大穗型杂交稻在平原地区表现出的对变动环境反应强烈,年度间结实率低且波动大等瓶颈问题。
【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S511

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