水稻氮高效種質(zhì)的篩選及氮效率評(píng)價(jià)體系的建立.pdf

1、水稻是我國(guó)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(guó)乃至世界的糧食安全。近年來(lái)由于稻田長(zhǎng)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(lái)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(shí)氮肥的過(guò)度施用,還帶來(lái)肥料利用率降低、環(huán)境污染等一系列問(wèn)題,在過(guò)去幾十年間,人們通過(guò)大量施用氮肥來(lái)提高糧食產(chǎn)量達(dá)到了一定的效果。但隨著氮營(yíng)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(zhǎng),反而有負(fù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。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(wèn)題最有效的途徑。
　　本研究對(duì)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(gè)生產(chǎn)季節(jié)進(jìn)行田間篩選和鑒定。對(duì)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(gè)田間性狀,以及有效穗數(shù)、每穗穎花數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、穗長(zhǎng)、結(jié)實(shí)率、單株產(chǎn)量和地上部生物量這8個(gè)產(chǎn)量相關(guān)性狀進(jìn)行了研究,以確定9個(gè)氮高效水稻種質(zhì)的特異性篩選指標(biāo);并通過(guò)逐步回歸

3、分析進(jìn)行指標(biāo)優(yōu)化,定義相對(duì)耐低氮指數(shù)(R)為有效穗數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、單株產(chǎn)量和地上部生物量的相對(duì)耐性指數(shù)之和(即R=RPN+RGNF+RGY+RBY),對(duì)供試群體進(jìn)行耐低氮評(píng)價(jià)。主要結(jié)果如下:
　　1、低氮對(duì)水稻的生長(zhǎng)發(fā)育存在不同程度的脅迫效應(yīng)。2季的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明除結(jié)實(shí)率外,其余12個(gè)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(duì)低氮脅迫存在較大的基因型

4、差異。285個(gè)水稻株系所調(diào)查的13個(gè)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(duì)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(shí)粒數(shù)、單株產(chǎn)量和地上部生物學(xué)產(chǎn)量的相對(duì)耐性指數(shù)較低,且變異系數(shù)較高,在兩季試驗(yàn)(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(gè)性狀對(duì)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(shí)粒數(shù)、穗長(zhǎng)、結(jié)實(shí)率、地上部生物學(xué)產(chǎn)量顯著正相關(guān),這7個(gè)產(chǎn)量性狀對(duì)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(shí)粒數(shù)、穗長(zhǎng)、結(jié)實(shí)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(shí)粒數(shù)單株產(chǎn)量、地上部生物學(xué)產(chǎn)量的相對(duì)耐性指