水稻柱头外露率研究现状及进展
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我国水稻栽培现状及高产栽培技术一、水稻栽培现状水稻是我国的主要粮食作物,也是世界范围内的主要粮食作物之一。
由于我国人口众多,粮食需求量巨大,因此水稻的产量和质量在我国的农业中占据着极为重要的地位。
在现代农业体系中,水稻栽培已经成为了我国最为重要的农业生产项目之一。
目前,我国水稻的栽培现状主要有以下几个特点:1. 稻田面积大:我国拥有广大的稻田地,水稻种植面积居全球前列。
2. 技术水平高:我国的水稻栽培技术在不断进步,现代化的农业生产设施和技术手段得到了广泛的应用。
3. 产量逐年增加:随着科技的发展和农业技术的进步,我国水稻产量逐年增加,粮食生产能力不断提高。
4. 质量稳步提高:在现代农业体系中,我国水稻的质量也得到了不断提高,各类指标稳步向好。
二、高产栽培技术要想进一步提高水稻产量和改善质量,就需要不断探索和应用高产栽培技术。
以下是目前我国主要推广的高产栽培技术:1. 良种选育:选择高产、优质、抗逆性强的水稻新品种,通过杂交育种、分子标记辅助育种等技术手段,培育出更符合现代农业生产要求的水稻品种。
2. 良种繁育:良种繁育需要注意种子的储藏、筛选,确保良种的质量。
3. 土壤改良:改良土壤,提高土壤的肥力和保水保肥能力,提高水稻的产量和质量。
4. 施肥技术:科学施肥、精准施肥,确保水稻得到充足的养分供应,提高产量和质量。
5. 水肥合理施用:根据当年气候、水分和土壤条件变化,合理施用水肥,以保证水稻的正常生长发育。
6. 种植密度:合理控制水稻种植密度,避免过密或者过疏,确保水稻植株之间的竞争适度。
7. 种植方式:合理选择种植方式,根据地区气候和水资源条件,选择插秧、直播等种植方式,以充分利用自然资源。
8. 病虫害防治:及时发现和防治病虫害,保证水稻的健康生长。
9. 种植期控制:合理控制种植期,避免遭受气候灾害,保证水稻的顺利生长。
10. 收获技术:采用科学的收获技术,避免因收获技术不当而导致的产量损失。
浅谈水稻栽培现状及高产栽培技术意见水稻是我国最重要的粮食作物之一,其栽培现状对我国的粮食生产和国民经济发展具有重要意义。
随着科技的发展和社会经济的不断进步,水稻栽培技术也在不断创新和进步。
在此,我将就水稻栽培现状及高产栽培技术进行一些浅谈和探讨。
一、水稻栽培现状水稻栽培现状在我国已经取得了显著的进步,种植面积不断扩大,产量也在不断提高。
主要表现在以下几个方面:1. 高效水稻品种的应用随着科技的发展,高效水稻品种的研发和应用取得了显著的进步,粳稻、籼稻、粳籼相容种等新品种陆续面世,这些品种具有优良的抗逆性、发育快、产量高等特点,为水稻栽培的高产提供了有力的支持。
2. 农业机械化水平提高随着农业机械化水平的提高,种植水稻的传统劳作方式逐渐被机械作业所取代,农业机械的使用使得水稻栽培的效率和效益大大提高,也为高产栽培提供了坚实的基础。
3. 农业技术不断创新在水稻栽培技术方面,不断引进和推广国内外先进的栽培技术,如节水灌溉、秸秆还田、有机肥料等,提高了水稻的产量和品质,也带动了农民的收入提高。
水稻栽培现状还存在一些问题和挑战,例如耕地资源的减少、环境污染、气候变化等因素对水稻生产带来了一定的压力,高产栽培技术的研究和应用尤为迫切。
二、高产水稻栽培技术意见在当前的水稻生产中,高产栽培技术是解决粮食生产和粮食安全问题的关键,为此,我们需要在以下几个方面进行创新和提高:1. 种植适应当地气候和土壤的品种水稻是一种对气候和土壤适应性较强的作物,选择适应性强的品种是高产栽培的关键。
根据当地的气候和土壤条件,选择合适的水稻品种进行种植,可以提高产量和品质。
2. 合理施肥和科学管理田间环境合理施肥是高产栽培的关键,科学施用氮、磷、钾等营养元素,配合有机肥料和微量元素的施用,可以提高水稻的产量和品质。
科学管理田间环境,如合理的水肥管理、杂草的管理等,也对高产栽培起着重要的作用。
3. 积极推广节水灌溉技术水稻生长需要大量的水资源,合理的水肥管理对于高产栽培尤为重要。
种子生产与经营课程论文姓名:颜寿班级:农学11-1学号:20116102杂交水稻种子生产技术研究进展及展望颜寿(四川农业大学农学院,四川成都611130)摘要:本文围绕父母本播种差期安排与预测、父母本花期相遇调节、父母本群体构建、父母本花时调节与授粉、两系法杂交水稻制种介绍了杂交水稻种子生产关键技术研究的进展;以及杂交水稻混播、机械采粉贮粉与授粉的杂交水稻机械化种子生产技术的研究进展。
分析了水稻杂交育种中存在的主要问题,展望了杂交水稻制种应向基地规模化、操作机械化、技术标准化方向发展。
关键词:杂交;水稻;种子生产;机械化杂交水稻制种也称水稻异交栽培[1]。
从1973年实现籼型三系配套后,各地组织大批技术力量对杂交水稻制种技术进行研究,逐步取得突破性进展,形成了制种的基本理论与技术体系,积累了丰富的经验,制种产量逐步提高,使三系法杂交水稻快速发展。
20世纪70年代,湖北石明松在粳稻品种中发现了光敏核不育材料,至80年代中期,全国组织水稻育种工作者协作攻关两系法杂交稻技术,90年代初期进入了两系法杂交稻制种技术研究与实践。
1 杂交水稻种子生产关键技术研究1.1 父母本播种差期安排与预测技术父母本花期能否相遇是杂交水稻制种成败的基础。
20世纪70年代所配杂交组合的父母本生育期相差大,使得父母本花期相遇难度大。
由此重点围绕父母本生育期温光特性、叶片生长特性、幼穗分化发育特性开展研究,提出了父母本播差期安排的“叶龄差法、有效积温差法、播始历期差法”,并分析了3种安排方法的实用性,进一步指出以“叶龄差法为基础,以有效积温差法和时间差法作调整”的应用原则。
但是,在制种过程中尽管按以上方法安排父母本播差期,由于亲本生育期除主要受温光条件影响外,还受秧龄长短、秧苗素质、肥水条件、栽培管理等因素影响,常使父母本花期不遇或相遇不理想。
因此,研究了“幼穗剥检法、叶龄余数法、对应叶龄法”等花期预测方法,其中“幼穗剥检预测法”简便、直观、可靠,被广泛采用,成为预测父母本花期的主要方法。
水稻基因组计划的研究现状与未来趋势作为一种典型的粮食作物,水稻的研究受到了科学家们的广泛关注。
在获得了水稻的基因组序列之后,对其进行深入的研究就显得比以往更为重要。
本文将会就水稻基因组计划的研究现状以及未来可能的趋势展开探讨。
一、水稻基因组计划的研究现状1980年,水稻成为了第一个完整被测序的生物体。
而在2002年,日本的一个科研小组则成功地将水稻基因组组装完成。
这样的成果意味着我们已经可以定量地研究水稻基因组,并使用这些数据来揭示更多的生物信息。
接下来,水稻的全基因组微阵列在2003年被开发出来,这为深入研究水稻的基因调控与生长发育提供了可能。
与此同时,可能涉及农村贫困人口的研究——在水稻的耐旱性以及抗虫性方面的研究也在不断进行。
如今,这些研究的成果已经被广泛应用在水稻育种技术的改进当中,而这也使得我们的水稻产量得到了更进一步的提升。
二、水稻基因组计划的未来趋势当前,水稻基因组计划的主要焦点集中在以下几个方面:首先,人们将会着重于水稻基因组调控与表达的研究,这将有助于我们更好地理解水稻的生长发育机理。
其次,人们将尝试揭示那些受到温度、气象条件等环境等因素影响的基因。
这样的研究带来的收益不仅局限于水稻本身,此外,也有可能揭示我们的其他作物或树木在不同环境中的生长发育过程。
有一些农村地区的土壤渗透性低,或者与抗旱作物相比,非常容易被水淹。
在这种情况下,研究水稻的耐水性和生长力就显得尤为重要了。
此外,基因编辑技术也有可能应用于水稻的研究当中。
然而,在基因编辑技术的应用过程中,我们需要考虑其引发的伦理、社会、法律等诸多问题。
在基因编辑技术完全得到了审慎考虑以及纠正之后,我们才能够将这一技术用于水稻育种和相关研究的实践当中。
尽管水稻基因组计划在过去几十年中获得了飞速发展,但是水稻研究的诸多问题依然存在。
比如,我们还需要更深入的研究水稻的抗病性和抗虫性。
未来,科研人员将着重解决这些问题,并希望能够改进水稻育种技术。
杂交粳稻研究进展摘要阐述了杂交粳稻的研究现状,分析杂交粳稻育种存在的问题及采取的相应对策,以为杂交粳稻的研究提供参考。
关键词杂交粳稻;现状;问题;对策中图分类号s511.22文献标识码a文章编号 1007-5739(2010)24-0042-02水稻是世界上第二大粮食作物,全世界大约有50%以上的人口以稻米为主要食物来源,有110多个国家和地区种植水稻,年播种面积达1.53亿hm2,仅次于小麦。
在中国,水稻是第一大粮食作物,是约7亿人的主食,具有7 000多年的稻作历史。
年播种面积为0.33亿hm2,总产量为2.0亿t,平均单产达6.33 t/hm2。
中国是世界上最大的产稻国,总产量居世界之首,单位面积产量在近几年来也有所提高,主要是由于杂种优势的应用和发挥[1]。
开展和研究杂交粳稻,有利于提高水稻产量和稻米品质。
随着工业化进程加快,可利用耕地面积逐渐减少,稻作面积也随之减少,为解决21世纪人口的粮食安全问题、保证稻作总产,关键在于提高单位面积的产量。
杂交粳稻的推广可提高粳稻地区杂种优势利用率,从而提高单位面积产量[2]。
同时,通过推广杂交粳稻和优化栽培技术,可以降低化肥、农药使用量,降低生产成本,增加农民收入,促进农业和整个国民经济的可持续发展。
1杂交粳稻的研究现状1926年jones首先提出水稻具有杂种优势,中国、印度、美国、日本都曾于20世纪60年代提出水稻杂种优势生产应用的设想。
其中日本的新城长友在1966年育成了具有“chinsurah boro ii”细胞质的“台中65”不育系,1968年首先实现杂交粳稻的三系配套技术,但却未能在生产上利用。
我国在1964年由袁隆平院士开始杂交水稻的研究后,1973年成功实现籼型杂交水稻的三系配套,1975年相继实现杂交粳稻的三系配套,1976年开始在全国推广,成为世界上第1个成功进行水稻杂种优势商品化利用的国家。
粳型杂交水稻的研究是1965年由李铮开始的,1969年育成滇一型不育系,1972年中国农科院从日本引进boro ii细胞质,辽宁、湖南等省农科院把它转育成黎明和丰锦等不育系,但却没能得到一个有效的恢复系,而是利用籼粳交的手段配制出一个杂交优势较强的粳稻在生产上推广应用[3]。
籼型水稻不育系选种培育1选育经过随着国民生活水平的提高,消费者对稻米品质有了更高的要求。
优质、多抗、高配合力的不育系是选育优质、抗病、高产杂交水稻新品种的前提条件。
为此,笔者于1999年早季在福州用稻米品质优异的佳禾系统材料Y27作母本,与抗稻瘟病的保持系福伊B杂交配组;晚季种植杂种一代13株,成熟时混收。
2000年,早季种植分离群体,成熟时选择长粒形的优良单株;晚季在福州种植F3,上选单株每个小区种植60株,抽穗时选择柱头外露率高,株叶形态理想的单株与福伊A测交。
2001年早季将测交的F1与对应的父本F4成对种植,每个小区母本种24株,父本种36株;同时,将父本种子各送1份到上杭县茶地乡稻瘟病重发区进行田间稻瘟病自然诱发鉴定,以筛选抗稻瘟病的材料;在室内对父本种子进行人工剥壳,观察垩白和透明度,以筛选外观品质优的材料;在田间测交F1及其对应的父本抽穗期间,对测交F1进行花粉育性镜检,每个小区随机取样10株,严格淘汰花粉黑染率超过0.1%的小区,结合抗稻瘟病鉴定、米质观察结果,选择株叶形态优良、丰产性好的单株回交。
经过连续多代进行抗稻瘟病、米质、育性筛选和回交转育,至2004年早季育成回交6代群体整齐一致、性状稳定的长丰A。
于2004年9月通过福建省科技成果鉴定。
2主要特征特性2.1育性表现长丰A群体整齐一致,花药瘦小、白色,不育株率100%,花粉不育度99.98%,典败花粉率占98.5%以上,套袋自交结实率为0。
2.2生育期长丰A属感温性强的迟熟早籼类型三系不育系。
在福州3月中旬播种,6月下旬始穗,播始历期98d左右;7月中旬播种,9月下旬始穗,播始历期68d左右。
在将乐6月中、下旬播种,播始历期70d左右。
2.3主要农艺性状株形集散适中,茎秆中粗,分蘖力强。
叶鞘、稃尖、柱头紫色,剑叶稍长上挺。
主茎叶片数14.0片。
株高80cm左右,平均单株有效穗数10.1穗,穗长23.5cm,每穗总颖花数110~120朵,谷粒细长,无芒,千粒重27~28g。
作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2020, 46(7): 969-977 / ISSN 0496-3490; CN 11-1809/S; CODEN TSHPA9 E-mail: zwxb301@本研究由中国博士后基金(2019M652920, 2018M633069)和国家自然科学基金项目(31901532)资助。
The study was supported by the China Postdoctoral Science Foundation (2019M652920, 2018M633069) and the National Natural Science Foundation of China (31901532).*通信作者(Corresponding author): 唐晓艳, E-mail: txy@ **同等贡献(Contributed equally to this work)Received (收稿日期): 2019-11-07; Accepted (接受日期): 2020-03-18; Published online (网络出版日期): 2020-04-16. URL: /kcms/detail/11.1809.S.20200416.1442.004.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2020.92064杂草稻的特性及其危害与防治研究进展陈 雷1,** 金 曼2,3,** 张维乐2 王承旭2 吴勇斌4 王治忠4 唐晓艳1,*1华南师范大学生命科学学院, 广东广州 510631; 2 深圳市作物分子设计育种研究院, 广东深圳 518110; 3华南农业大学生命科学学院, 广东广州 510642; 4仲衍种业股份有限公司, 四川成都 610000 摘 要: 杂草稻(Oryza sativa f. spontanea )泛指具有杂草特性的水稻, 是稻田中的恶性杂草之一, 在生产中可严重危害栽培稻的产量和品质。
水稻栽培现状与高产栽培技术应用的几点建议水稻是我国重要的粮食作物之一,也是世界上最主要的粮食作物之一。
水稻的栽培现状直接影响着我国粮食生产的稳定性和丰收率。
随着人口的不断增加和社会经济的发展,对于水稻高产栽培技术的需求也越来越迫切。
为了提高水稻的产量和质量,应用高产栽培技术成为当前的重要任务。
本文将就水稻栽培现状与高产栽培技术应用进行探讨,并提出几点建议。
一、水稻栽培现状1.传统栽培模式仍占主导地位目前我国水稻栽培仍以传统的模式为主,包括秧田插秧、稻田直播、水田移栽等。
这些传统栽培模式在一定程度上存在着生产成本高、劳动强度大、水资源浪费等问题,难以适应现代农业的发展需求。
2.水稻病虫害严重水稻的生长期间易受到各种病虫害的侵害,造成产量的损失。
传统的防治方法往往使用化学农药,对环境和人体健康造成一定的危害。
3.节水灌溉技术仍待提高传统的水稻栽培方式中,灌溉水资源的利用率较低,存在较大的浪费现象,不能满足我国节水、高效农业的要求。
二、高产栽培技术应用的几点建议1.推广水稻机插秧技术水稻机插秧技术是一种先进的栽培方式,可以减少劳动力成本,提高插秧效率,降低栽培成本。
相比传统的插秧方式,机插秧方式能够提高栽培密度和养分利用率,从而增加单位面积的产量。
2.加强水稻病虫害的综合防治可采取生物防治、生物防治、农业防治等多种手段,有效地减少农药的使用,保护生态环境,保证农产品的安全性和质量。
鼓励农民从事农业生产时,尽量选择对环境友好的绿色农药和生物农药,加强自然生态系统的恢复和补偿。
3.推广高效节水灌溉技术使用滴灌、喷灌等高效节水灌溉技术,能够有效减少水资源的浪费,提高灌溉利用率。
积极发展雨水资源利用、地下水开发等新型节水灌溉技术,促进农业水资源可持续利用性和保障水稻生产的稳定。
4.加大广告宣传力度政府和相关部门应积极宣传这些高产栽培技术的优点和应用效果,引导农民不断更新观念,采用新技术,提高农业生产力。
还可以引导农民适当调整种植结构,推广优质水稻品种,提升水稻的产量和质量,提高农民的收入。
水稻化控技术研究与应用进展水稻是世界主要的粮食作物之一,也是我国的主要粮食作物之一,有着重要的地位。
水稻产量与品质直接关系着全球粮食安全和国民经济的发展。
为了提高水稻产量和品质,人们一直在不断探索和研究新的技术和方法。
水稻化控技术是近年来受到广泛关注的一种新技术,通过对水稻生长过程中的化学控制,以达到提高水稻产量和品质的目的。
本文将对水稻化控技术的研究与应用进展进行介绍和分析。
一、水稻化控技术的研究现状1. 外源激素调控技术外源激素调控技术是通过喷施外源激素,调节水稻生长发育过程中的激素平衡,从而达到提高水稻产量和品质的目的。
外源激素主要包括赤霉素、生长素、脱落酸等。
通过对水稻生长不同阶段的激素调控,可以改善水稻的生长状况,促进水稻的生长,提高水稻的产量和品质。
1. 水稻化控技术在大田生产中的应用水稻化控技术在大田生产中得到了广泛的应用。
通过对水稻生长环境的调控,喷施外源激素、施用营养元素、调控生理生化过程等方法,可以提高水稻的产量和品质。
在不同的生长阶段,科学合理地运用化控技术,可以提高水稻的产量、提高水稻的品质,为水稻生产提供了有力的技术支持。
三、水稻化控技术存在的问题和展望1. 水稻化控技术存在的问题水稻化控技术存在一些问题,例如化学物质的残留、环境污染等。
在应用水稻化控技术的过程中,需要注意化学物质对环境和人体健康的影响,选择安全、环保的化学物质进行化控,避免化学物质的残留,减少环境污染。
2. 水稻化控技术的展望随着科技的发展和人们对绿色生产的追求,水稻化控技术将会得到进一步的发展和应用。
在今后的研究中,可以寻求更加安全、环保的化学物质进行化控,开发更加精准、高效的化控方法,提高水稻的产量和品质,促进水稻生产的持续发展。
水稻化控技术是一种新兴的水稻生产技术,具有重要的应用前景。
通过对水稻生长发育过程中的化学调控,可以提高水稻的产量和品质,促进水稻生产的发展。
随着科技的进步和人们对绿色生产的追求,水稻化控技术将会得到更好的应用,为水稻生产提供更好的技术支持。
水稻柱头外露研究现状及进展摘要:柱头外露率是影响水稻异交结实率的一个重要指标,且与制种产量呈极显著正相关。
因此,育种家们非常重视对不育系柱头外露率特性的相关研究。
本文综述了水稻柱头外露率的影响因素、遗传特性、分子定位及提高柱头外露率等方面所取得的研究进展,以期为水稻育种提供理论依据。
关键词:水稻;柱头外露率;杂交制种;研究现状水稻是一种非常重要的粮食作物,是世界第二、我国第一大粮食作物,是全球约半数人口的主食;稻米是重要的加工、酿造业的原料,稳定及提高水稻产量对于我国食安全、经济发展、社会稳定具有重要的战略意义。
上世纪70年代杂交水稻的成功培育,使水稻单产实现了重大突破,然而现行的三系、两系育种体系由于不育系的异交性能差导致杂交制种产量低,制种成本高,极大的限制了水稻生产的大面积推广。
不育系的柱头外露率是影响水稻异交性能的关键因素。
前人研究认为不育系柱头外露率高能接受更多的花粉,且柱头外露越多,柱头活力越强[1]。
开花后第2 d外露柱头中仍有65% 以上有受精能力[2],而开花当天异交结实一般不到总粒数的50%,而开花第 2 d后一般可占50%[3]。
柱头外露颖花是结实的主体。
田大成等[4]调查发现,珍汕97A柱头外露颖花结实率平均为64%,有的甚至高达90%,而非外露颖花结实率平均仅为15.7%。
杨保汉[5]对生产上常用的汕A、优ⅠA、枝A、金23A、Ⅱ-32A和新不育系新香A的柱头外露及其结实率进行了考察,发现枝A、优I A、金23A、Ⅱ-32A、汕A、新香A外露颖花实粒分别占总实粒的86.1%、85.2%、79.2%、82.5%、72.6%、62.7%。
杨保汉的观察结果与李庆荣[6]在汕优63制种田内进行外露率的环境变化规律、在异交结实中的作用和提高柱头外露率的途径探究所得的结论一致。
据田大成等[4,7-9]研究,在自然条件下,柱头外露率与异交结实率成正相关,外露率高,异交结实率高,外露率低,异交结实率低。
林建荣[10]以583A、7740A、77237A、春江12A、春江16A 、春江26A、99-44A、宁67A、旱稻A等9个不同柱头外露率和花时的三系粳稻不育系为母本,以粳稻恢复系CH89 为父本,进行大田小区制种,对不育系的柱头外露率与异交结实率之间的关系进行了分析。
结果表明,不育系柱头外露率与异交结实率之间的简单相关系数和偏相关系数达到显著水平,异交结实率与柱头外露率的复相关系数也达到显著水平。
在自然条件下,不育系柱头外露率每提高1%,结实率可提高0.74-0.92个百分点,每公顷可增产47~68kg[5]。
因此,提高柱头外露率是提高杂交水稻繁殖制种的重要途径,研究和改善不育系的柱头外露率进而提升其异交性能成了育种家们重要课题。
本文综述了前人对水稻柱头外露率的研究成果,以期为育种工作者提供理论参考。
1 柱头外露的影响因素影响柱头外露的因子主要有三个方面:亚种间的差异、花器性状和田间栽培管理措施[11,12]。
此外,气候条件也会影响水稻柱头外露率[3,6,13]。
1.1 品种差异水稻柱头外露率与其遗传特性有关,一般情况下野生稻的柱头外露率要高于栽培稻。
Virmani和Athwal调查了29个栽培稻品种和野生稻类型的柱头外露率,发现柱头外露率最低的籼稻品种台中本地一号仅为0.2%,而柱头外露率最高的是野生稻竟高达91.8%[6]。
凌祖名等[15]于1981-1983年间调查了籼、粳水陆稻的一些地方品种和育成品种及一些野生稻共564份材料的柱头外露情况。
结果表明564份材料的外露率为0%-100%不等,其中105份栽培稻柱头全不外露,外露率在1%-10%有235份;野生稻外露率都大于20%,有5份外露率为100%。
Ying 等[16]考察了2065份非洲稻种资源的柱头外露情况,发现每穗柱头外露率的种质的百分数从高到低依次为:斑点野生稻(100%)>长药野生稻(85.7%)>非洲野生稻(54.9%)>巴蒂野生稻(34.8%)>杂草型(20%)>亚洲栽培稻(l%)。
不同类型栽培稻及籼稻、粳稻类型内部不同品种间柱头外露也存在显著差异。
许克农等[17]对两用核不育系的研究表明,不育系柱头外露率总体上籼型较高,粳型较低。
徐云碧等[18] 于1983—1984年调查分析了435份国内外栽培稻种的柱头外露性,结果表明不同类型和产地的栽培稻种间柱头外露率存在较大的差异,其平均外露率籼稻(19.595%)高于粳稻(6.76%),陆稻(18.76%)高于水稻(11.24%);同属粳稻品种,云南高原粳柱头外露率比太湖粳高出几倍,分别为25.20 % 和3.25 %。
韩赞平[19]观察了7个籼稻不育系的柱头外露率,品种间差异较大,柱头外露率36.8%一67.9%不等。
1.2 花器性状水稻柱头是否外露取决于柱头或雌蕊与颖花其它器官之间的相对关系,诸多研究结果表明颖花长宽比对柱头外露率的作用最大。
杨仁崔等[20]对我国30个早籼品种的花器性状进行分析后认为长柱头、长花柱、长颖花和大的颖花长宽比能有效地提高柱头外露率。
喻婷等[21]利用一个水稻籼粳交(窄叶青8号/京系17)来源的DH群体对水稻多个花器性状和穗抽出度进行遗传分析。
结果显示,与柱头外露率关系最密切的花器性状为柱头长、柱头宽和颖花长宽比,颖花长和颖花宽主要通过影响颖花长宽比来对柱头外露率产生影响;其次,与柱头外露率关系较密切的为花柱长。
邓应德等[22]以7个水稻三系不育系和7个水稻两用核不育系为材料,研究水稻不育系的花器性状和柱头外露特性及它们之间的相关性。
结果表明,与柱头外露率关系最密切的花器性状有颖花长、颖花长宽比、柱头跨度和子房长度,其中颖花长宽比对柱头外露率的作用最大。
Uga等[23]基于亚洲栽培稻Pei-kuh和野生稻W1944衍生的重组自交系,发现柱头外露率与柱头长度、花柱长度、花药长度、颖壳的最大张角及内外浮的长厚比显著正相关,与内外释的厚度显著负相关。
1.3 田间栽培管理措施前人研究发现,在不同的肥水管理条件下,柱头外露率有明显的差异[6,24,25]。
于宗谦[24]连续3年考查了不同肥水管理对不育系柱头外露和结实率的影响,发现幼穗分化5~6期施保花肥,柱头外露率在43~48%之间,后期不施保花肥,柱头外露率只有28~31.2%。
邓秋生研究也表明,在不育系幼穗发育第5-6期施尿素加钾肥作保花肥,可明显提高母本柱头外露率[25]。
李庆荣[6]发现不同栽培条件下珍汕97A的柱头外露率差异极显著,施肥种类不同的处理变幅为37.6%一46.8%,施肥时期不同处理的变幅为36.7%一45.3%;秧龄和秧苗素质的不同处理变幅为35.0%一47.9%;移栽密度的不同处理间差异较小。
李庆荣认为栽培措施对柱头外露率的影响主要取决于对植株抽穗开花期生长状态的影响程度。
试验发现,植物生长激素对柱头外露率也有不同程度的影响。
邓应德等[26]对不育系珍汕97A和恢复系桂99研究表明,用“九二O”处理的植株其柱头外露率明显提高,柱头外露率提高的植株其异交结实率也明显提高。
吕凯等[27]用“九二0”、花调灵和硼砂等处理幼穗分化5期前的水稻不育系。
结果表明:适当增加“九二0”用量,喷施花调灵可提高柱头外露率和结实率;施用硼砂也可提高柱头外露率和结实率, 但提高幅度不大。
对不育系喷施“九二O”时期不同,柱头外露率差异显著,以见穗1%和5%时喷施“九二O”柱头外露率最高,“九二O”的喷施剂量也对柱头外露率有影响[28]。
2 柱头外露的遗传研究2.1 遗传特性野生稻比栽培稻具有较高的柱头外露率[29-31],许多野生稻柱头外露率达到100%。
已有研究认为柱头外露是稻属的一种原始性状,野生稻向栽培稻进化的过程中,由于受到环境和人工的选择,其异交特性逐渐减弱,自交特性逐渐增强,柱头外露这一异交特性在野生稻驯化过程中便逐渐弱化。
李晨等[32]认为从野生稻的高柱头外露率向栽培稻的低柱头外露率演化是一个基因微效作用的逐渐积累过程。
在不同类型栽培稻间柱头外露也存在明显差异,一般认为籼稻类型柱头外露率高于粳稻类型,粳稻的柱头外露率一般不足30%,而籼稻一般在60%以上,甚至高达80%[17,18,29,31]。
国内外许多学者研究表明水稻柱头外露率是由多基因控制的数量性状,不存在细胞质效应,亲本杂交后代都呈现出连续变异特征,且柱头外露率主要受显性效应影响,其次是加性效应,上位性效应影响较小[14,18,32-36]。
但王文明等[37]利用同核异质系分析发现,水稻柱头单外露率、双外露率、总露率不仅受到核基因的控制,还受到细胞质的影响,并存在着核质互作;柱头总外露率、双外露率主要受核背景控制,柱头单外露率以核质互作效益为主。
凌祖铭在柱头外露的遗传研究中发现,5个杂交组合中,有3组合个表现为完全显性,有2个组合为不完全显性;4个组合F2的中,IR36/6209-3 F2群体的柱头外露率不呈正态分布,6209-3表现质量性状遗传,其余组合F2接近正态分布,表现为数量性状遗传[38]。
2.2 分子定位随着现代分子技术的发展,与水稻柱头外露性状有关的基因定位已有较多报道。
据邓应德等[12,39,40]报道:截至2010年,检测到的与柱头外露率相关的QTLs 就已达40余个,水稻其12条染色体都检测到与柱头外露率相关的QTL,其中分布在第1, 2和3染色体上的QTLs有21个,占50%,但绝大多数位点的贡献率较低,加性效应也较小,迄今仍无QTL被隆。
Uga 等在第10染色体上检测到1个贡献率较大的QTL,可解释柱头总外露率变异的24. 8%[41]。
陈爱国等[42]对60B/辽粳9的F2群体的柱头外露性状进行QTL定位及分析,共检测到控制柱头外露的主效QTLs12个,分别位于第1,2,5,8,9染色体上,其中位于第9染色体RM257-RM215的位点效应最为显著,其LOD值为12.96,贡献率为32.040%;影响闭颖双边外露率的qPCDES-9位于9号染色体RM257-RM215上,与岳高红等[39]报道的区间RM242-RM278位置相近。
邓应德等[43]利用构建的籼籼交II-32B/冈46B F2群体分别在第1,2,5和8染色体上定位到控制柱头外露率的QTL,其贡献率分别为4.63% ,7.09%,13.65%和4.83% ,其中在第5和第8染色体上检测到的QTL与李晨[32]等在第5和第8染色体上检测到的QTL 位置接近。
此外,邓应德等[12]还利用粳稻品种糯5号与籼稻品种优IB构建F2群体,发现了3个控制柱头外露率的QTL:qPES-2、qPES-5、qSPES-8。
这些QTL的LOD峰值分别为 3.54、4.79、3.85,解释的表型变异分别为10.1%、11.1%、9.0%,加性效应基因位点皆来源于优IB,控制单边柱头外露率的OTL 与柱头外露率完全一致,未检测到控制双边柱头外露率的QTL。