水稻氮高效種質(zhì)的篩選及氮效率評價體系的建立.pdf

1、水稻是我國主要的糧食作物之一,水稻的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)直接關(guān)系到我國乃至世界的糧食安全。近年來由于稻田長期大量施用氮肥,雖然水稻產(chǎn)量水平得到了較大幅度的提高,但隨之而來的是水稻生產(chǎn)成本逐年提高,效益遞減現(xiàn)象嚴(yán)重,同時氮肥的過度施用,還帶來肥料利用率降低、環(huán)境污染等一系列問題,在過去幾十年間,人們通過大量施用氮肥來提高糧食產(chǎn)量達(dá)到了一定的效果。但隨著氮營養(yǎng)元素施用水平的提高,逐漸表現(xiàn)出氮肥施用量與產(chǎn)量的提高并不成正比例增長,反而有負(fù)增長的趨勢。挖

2、掘和利用水稻自身的潛力、培育和利用氮素利用效率高和耐低氮條件的水稻品種是解決這一問題最有效的途徑。
　　本研究對285份不同基因型水稻種質(zhì)在2種供氮水平下連續(xù)2個生產(chǎn)季節(jié)進(jìn)行田間篩選和鑒定。對供試材料的苗期株高、苗期分蘗、苗期葉綠素、成熟期株高和成熟期葉綠素這5個田間性狀,以及有效穗數(shù)、每穗穎花數(shù)、每穗實粒數(shù)、穗長、結(jié)實率、單株產(chǎn)量和地上部生物量這8個產(chǎn)量相關(guān)性狀進(jìn)行了研究,以確定9個氮高效水稻種質(zhì)的特異性篩選指標(biāo);并通過逐步回歸

3、分析進(jìn)行指標(biāo)優(yōu)化,定義相對耐低氮指數(shù)(R)為有效穗數(shù)、每穗實粒數(shù)、單株產(chǎn)量和地上部生物量的相對耐性指數(shù)之和(即R=RPN+RGNF+RGY+RBY),對供試群體進(jìn)行耐低氮評價。主要結(jié)果如下:
　　1、低氮對水稻的生長發(fā)育存在不同程度的脅迫效應(yīng)。2季的實驗結(jié)果都表明除結(jié)實率外,其余12個性狀在低氮脅迫下的平均值均低于正常供氮水平的平均值,且各性狀在不同供氮水平下的差異都有顯著性。
　　2、不同水稻株系對低氮脅迫存在較大的基因型

4、差異。285個水稻株系所調(diào)查的13個性狀在低氮脅迫下的變幅均較大,各指標(biāo)的變異系數(shù)變幅也較大。
　　3、各性狀的相對耐性指數(shù)能夠較準(zhǔn)確的反映不同基因型之間的耐低氮差異。苗期分蘗、成熟期葉綠素含量、有效穗數(shù)、每穗穎花數(shù)、每穗實粒數(shù)、單株產(chǎn)量和地上部生物學(xué)產(chǎn)量的相對耐性指數(shù)較低,且變異系數(shù)較高,在兩季試驗(E1和E2)中, RNTP為89.72％/84.63%,其 CV為24.36%/26.21%;RSPAD2為91.98%/77.3

5、3%,其 CV為9.32%/9.89%;RPN為81.83%/88.57%,其 CV為21.28%/23.86%;RSNP為89.91%/88.74%,其 CV為40.25%/34.35%;RGNP為82.35%/88.65%,其 CV為42.22%/42.54%;RGY為93.91%/81.32%,其 CV為33.51%/28.73%;RBY為83.70%/85.58%,其CV為27.96%/26.67%。表明這7個性狀對低氮脅迫較為

6、敏感,且遺傳力小。
　　4、產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的相關(guān)分析表明:單株產(chǎn)量與有效穗數(shù)、每穗穎花數(shù)、每穗實粒數(shù)、穗長、結(jié)實率、地上部生物學(xué)產(chǎn)量顯著正相關(guān),這7個產(chǎn)量性狀對于水稻耐低氮的能力上具有一致性。其相關(guān)系數(shù)r在正常供氮下,E1/E2中分別為:0.054**/0.158**、0.243**/0.535**、0.421**/0.543**、0.043*/0.321**、0.369**/0.268**和0.795**/0.442**;在低

7、氮脅迫下,分別為:0.068**/0.145**、0.543**/0.463**、0.631**/0.524**、0.014*/0.033**、0.289**/0.281**和0.795**/0.262**。
　　5、苗期分蘗、成熟期葉綠素含量、有效穗數(shù)、每穗穎花數(shù)、每穗實粒數(shù)、穗長、結(jié)實率、單株產(chǎn)量和地上部生物學(xué)產(chǎn)量可以作為耐低氮和氮高效材料的篩選指標(biāo)。
　　6、以有效穗數(shù)、每穗實粒數(shù)單株產(chǎn)量、地上部生物學(xué)產(chǎn)量的相對耐性指