春小麦穗粒数改良潜力的研究

春小麦穗粒数改良潜力的研究

论文摘要

春小麦是黑龙江省主要粮食作物,然而近年来,由于与大豆、玉米、水稻相比,小麦的生产效益低,黑龙江省春小麦的种植面积已从过去的200万公顷下降到现在的不足20万公顷。虽然通过品种改良,黑龙江省春小麦的品质得到较大程度地提高,但单产水平低成了限制小麦生产效益的主要因素。小麦产量是由单位面积穗数、穗粒数、千粒重三者相互作用的结果,目前黑龙江省春小麦的播种密度控制在600~900万株/hm~2之间,种植密度已达合理群体的上限;而小麦千粒重又受品种特性和环境条件的制约,增加幅度有限,所以,穗粒数就成了限制春小麦产量提高的瓶颈。本试验从春小麦分化小穗数和结实率这两个方面出发,围绕小穗数分化过程中基因型间糖分代谢差异、基因型间结实率差异的原因、氮肥处理对小麦品种结实率的影响以及穗粒数与千粒重的关系等四个问题进行深入研究,试验结果表明:1.小穗数分化过程中,小麦与小黑麦植株体内的可溶性总糖、蔗糖含量差异显著,表现为小黑麦植株的可溶性总糖、蔗糖含量显著高于小麦。小麦品种间体内蔗糖含量进入二棱期后存在差异,表现为随植株体内蔗糖含量提高,小麦品种分化的总小穗数增多。小麦、小黑麦小穗分化过程中植株体内的果糖含量在单棱期以前没检测到,进入单棱期以后小麦、小黑麦植株体内的果糖含量仍然很低且差异不显著。2.小麦穗分化过程中,加快伸长期和单棱期的分化速率,延长穗分化的总天数,并增加二棱期的天数对增加每穗总小穗数有利。3.限制春麦结实率提高的时期是从幼胚形成至乳熟期的阶段。减少幼胚的退化率是提高春麦结实率进而提高穗粒数的关键。4.从幼胚形成到籽粒达1/3满仁状态,增加茎、叶中可溶性总糖和蔗糖的含量;从籽粒达1/3满仁至乳熟期,提高茎、叶可溶性总糖和蔗糖的输出量,可有效减少幼胚退化。5.氮肥处理显著改变小花分化的数量和幼胚败育率的高低。小花分化的数量受叶干物质输出量和叶中糖分代谢的影响。在小花分化过程中,叶干物质输出量与小花分化的数量密切相关;叶中可溶性总糖、果糖、蔗糖的输出量越高,分化的总小花数越多。适宜的氮肥处理能促进小花分化过程中叶干物质和叶中可溶性总糖、果糖、蔗糖的输出。幼胚形成后茎、叶中的可溶性总糖、蔗糖输出量、旗叶中可溶性总糖输出量均影响着幼胚败育率。适宜的氮肥处理能促进幼胚形成后茎、叶、旗叶中可溶性总糖、蔗糖的输出,减少了幼胚的退化。6.在三个氮肥处理下,小麦穗粒数与千粒重的关系因品种而异。各品种均在N1处理下穗粒数最多。东农126在三个氮素处理上千粒重差异不显著;龙辐9在N1处理下的千粒重最高;加—T在N2处理下的千粒重最高。籽粒灌浆过程中旗叶干物质的变化量与千粒重的关系最密切。茎中干物质的变化量虽最大,但对千粒重的影响不明显。所以在籽粒灌浆期间如何加快旗叶中积累的物质输出是增加千粒重的关键。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 1 前言
  • 1.1 研究的目的和意义
  • 1.1.1 小穗数与穗粒数的关系
  • 1.1.2 结实率与穗粒数的关系
  • 1.1.3 氮肥处理下品种结实率与穗粒数关系
  • 1.1.4 穗粒数与千粒重的协调问题
  • 1.2 国内外研究动态和趋势
  • 1.2.1 穗分化的发育过程
  • 1.2.2 影响小花发育的主要因素
  • 1.2.3 小麦小花退化及籽粒形成的营养调节
  • 1.2.4 籽粒形成过程中的同化物
  • 1.2.5 拔节期追施氮肥对穗粒数的影响
  • 2 材料与方法
  • 2.1 试验材料及特点
  • 2.2 试验方法
  • 2.2.1 试验设计及处理:
  • 2.2.2 田间取样及室内调查
  • 2.2.3 室内糖分测定
  • 2.3 试验仪器及试剂
  • 2.4 数据分析工具
  • 3 结果与分析
  • 3.1 不同品种间及氮肥处理下产量差异
  • 3.1.1 不同品种间产量差异
  • 3.1.2 氮肥处理下产量差异
  • 3.2 小麦与小黑麦小穗数差异的分析
  • 3.2.1 小麦、小黑麦小穗数的平均值和多重比较
  • 3.2.2 品种的穗粒数与分化的小穗数的相关性测验
  • 3.2.3 小麦、小黑麦小穗数形成中植株养分的比较
  • 3.3 小麦品种间小穗数差异机制的研究
  • 3.3.1 小麦品种间小穗数形成中各阶段分化持续时间的比较
  • 3.3.2 各分化时期与总小穗数的通径分析
  • 3.3.3 不同时期下小麦品种间干物重比较
  • 3.4 品种间结实率差异的分析
  • 3.4.1 小麦品种穗粒数的方差分析
  • 3.4.2 不同品种间穗粒数影响因素差异的分析
  • 3.5 氮肥处理对小麦结实率的影响
  • 3.5.1 氮肥处理下小麦穗粒数影响因素的变化
  • 3.5.2 氮肥处理下品种的干物重的变化及其对穗粒数的影响
  • 3.5.3 氮肥处理对小麦叶、茎、旗叶糖分代谢的影响
  • 3.6 穗粒数与千粒重的协调
  • 3.6.1 氮肥处理下千粒重的方差分析及多重比较
  • 4 讨论
  • 4.1 小麦小穗数改良的创新途径
  • 4.2 小穗分化的影响因素
  • 4.2.1 各穗分化阶段与总小穗数的通径分析
  • 4.2.2 物质积累和糖分代谢对分化小穗数的影响
  • 4.3 小麦小花分化影响因素
  • 4.3.1 春麦穗粒数提高的限制阶段
  • 4.3.2 减少春小麦幼胚退化的调控途径
  • 4.4 植株碳代谢对小麦穗粒数的影响
  • 4.4.1 茎中糖分代谢对穗粒数的影响
  • 4.4.2 叶中糖分代谢对穗粒数的影响
  • 4.4.3 旗叶中糖分代谢对穗粒数的影响
  • 5 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 相关论文文献

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