花生氮高效品种资源的苗期筛选研究

为筛选出适宜东北地区生长的花生氮高效种质,以40份花生种质资源为材料,通过苗期水培方法,在低氮和正常氮水平下观察叶片黄化程度、SPAD值,初步筛选出3个耐低氮品种花育22、冀油98和锦花6号,3个氮敏感品种阜花10号、铁花3号和阜花17号。通过对花生苗期相关性状进行主成分、变异分析及相关性的综合分析,确定以干物质量、氮累积量、氮利用率、氮含量、氮利用指数及根冠比作为花生氮高效种质苗期筛选的参考指标。通过对这6个品种各筛选指标的耐低氮胁迫指数做出分析,筛选出耐低氮型品种锦花6号和氮敏感型品种阜花10号。     

大豆苗期氮高效和氮敏感资源的筛选研究

以147个大豆品种为材料,采用温室苗期水培方法,观察各品种在低氮和正常供氮环境下叶片黄化程度,初步评价大豆品种苗期对低氮的反应.根据叶片黄化程度差异初步筛选出3个耐低氮品种(坡黄、铜山青大豆和徐豆8号),3个氮敏感品种(84-70、中品03-5358和龙豆7号).通过对这6个品种氮积累相关指标的变异系数进行比较并结合各...     

玉米自交系氮高效指标的筛选及综合评价

以47个玉米自交系为材料,测定玉米自交系在低氮和正常氮处理下株高、穗位高、叶绿素SPAD值、吐丝期叶面积指数、吐丝期干重、全株干重、产量、子粒氮积累量、全株氮积累量和氮肥生产效率等10个指标,以耐低氮指数为参数,结合其变异系数,运用相关性分析、主成分分析和隶属函数法对其氮高效能力进行综合评价。结果表明,叶绿素、全株干重、产量、子粒氮积累量、全株氮积累量和氮肥生产效率等可作为玉米自交系氮高效能力的筛选指标。通过聚类分析,筛选得到PH6WC、郑58、PH6WC×郑58、PH6WC×D1798Z、D1798Z×521、HCL645×C7-2、HCL645×C7-2×单598、外杂二环系、美杂二环系×郑58、DH351×郑58、XL21×PH6WC共11个低氮高效型玉米自交系。     

早稻氮高效利用主栽品种的筛选

采用大田试验,选用12个生产中常用的早稻品种,进行施氮和不施氮2种处理,分析不同基因型水稻的产量、干物质积累和氮素吸收等情况,并以产量和氮素生理利用率(PE)为主要筛选指标,筛选出氮高效品种中嘉早17、中早35、金优463,并分析了氮高效早稻品种的籽粒性状。     

低磷胁迫下磷高效基因型小麦的筛选

为获得小麦磷高效育种所需的材料,在不施磷肥的条件下对58份小麦品种的磷效率及其年度间的稳定性进行了研究(磷效率用耐低磷力和品种适应性来描述),筛选出内乡188、徐麦25、西农979等3个高耐低磷力的品种和徐麦856、徐麦270、徐麦3-54、小偃54等4个磷高效品种.磷效率年度间稳定性分析表明,磷效率稳定的品种占66.67%,为增加鉴定的准确性应连续进行多年试验.     

甘蓝型油菜苗期氮效率评价及基因型差异

为筛选氮高效油菜资源提供参考,本研究建立甘蓝型油菜苗期氮效率评价以及氮效率基因型差异的鉴别方法,以162份油菜育种品系为材料,设置正常氮供给（氮浓度为9 500μmol/L）和低氮胁迫（氮浓度为237.5 μmol/L）两个氮水平处理,采用营养液培养方法,研究不同氮水平下油菜苗期生物学性状及氮累积量,并对所有品系进行氮效率评价和基因型差异分类。两年试验结果显示,油菜生物量、主根长、侧根长、根冠比、氮累积量及氮吸收和利用效率在不同氮水平处理间差异极显著。不同氮水平下,油菜苗期生物量与氮累积量、氮利用指数、氮吸收效率极显著正相关,与侧根长显著正相关。低氮胁迫下油菜主根长、侧根长和根冠比增加,且根冠比与侧根长显著正相关,说明低氮胁迫下侧根伸长是油菜苗期适应低氮胁迫的重要途径之一。相比氮利用效率,氮吸收效率对油菜苗期生物量的形成影响更大,油菜苗期生物量与氮吸收效率存在极显著相关性,侧根长、氮累积量、氮利用指数与氮吸收效率存在显著正相关。因此,生物量可作为评价油菜苗期氮效率的主要指标,侧根长、氮积累量、氮利用指数可作为辅助指标。以不同氮水平下植株生物量的平均值为阈值,对162份供试油菜品系氮效率进行分类,其中双高效型油菜基因型23份、双低效型油菜基因型28份、中间型油菜基因型111份。进一步分析表明,双高效型油菜生物量、氮累积量、氮吸收效率均高于双低效型油菜,低氮胁迫下双高效型油菜在氮吸收累积方面更有优势。     

花生苗期氮高效基因型及其评价指标的筛选研究

为获得花生氮高效种质,以36份花生种质资源为材料,通过苗期水培方法,在不同氮水平下观察各种质资源叶片的黄化程度,初步确定低氮水平的筛选压力。通过19个氮效率相关性状指标数据,进行主成分、变异系数及聚类分析,可得出干物重、氮累积量、氮利用率、基因潜力、氮利用指数及氮含量是花生苗期氮高效种质筛选的主要指标。通过研究初步筛选出花生苗期氮高效种质6份,下一步通过氮高效种质的复筛及全生育期氮效率验证,进而获得所需的花生氮高效材料。     

氮高效玉米杂交种的筛选及氮效率相关特性分析

选用生产中常用的8个玉米杂交种作为材料,在高氮和低氮条件下进行氮高效杂交种的筛选和氮高效指标研究。主成分分析结果表明,郑单958、金山27、郑单17为氮高效品种。通径分析表明,吸收效率对氮效率的贡献均大于利用效率,不论是否施氮,植株氮积累均以花前为主,但花后差异显著,花前氮积累对氮效率的贡献较大。不论施氮与否,完熟期全株干重、吐丝期穗三叶含氮量、花前氮积累量、穗位叶光合速率均是重要的筛选指标,不施氮肥时子粒含氮量也是重要的筛选指标。     

耐低氮大豆资源的苗期筛选与评价

为探究大豆苗期耐低氮资源鉴定的指标与方法,筛选耐低氮大豆种质,本试验以234份国内外大豆品种资源为试验材料,设置低氮和正常氮2个氮水平,在处理24 d时测定茎粗、株高、叶柄长、叶绿素相对含量等12个指标。结果表明：大豆苗期各指标均值在2个氮水平下存在显著差异,耐低氮系数的平均值范围为0.48～1.38;通过主成分分析将12个指标转化为5个主要成分,累计贡献率达85.37%,并构建耐低氮大豆种质资源评价方程：D=0.48D₁+0.21D₂+0.13D₃+0.11D₄+0.08D₅;基于耐低氮综合评价值(D)进行聚类分析将234份大豆品种分为5类,分别为高耐低氮型、耐低氮型、中耐氮型、敏感型和高敏型,筛选出高耐低氮资源,包括茬前田豆、宝丰11和射阳半夏子等8份,高敏型种质,包括ラニホクジロメ、黔豆1号和WDD01135等11份。依据逐步回归分析得出株高、总干重、叶柄长、茎粗和地下干重5个性状的耐低氮系数可作为鉴定资源耐低氮性的主要指标。本研究构建的大豆耐低氮种质资源评价体系,将为耐...     

氮高效水稻基因型鉴定与筛选方法的研究

采用掺沙土培法,以10个氮效率存在显著差异的水稻基因型为材料,分析了6个氮水平下水稻拔节期、孕穗期、抽穗期和成熟期的氮吸收效率(NAE)、氮利用效率(NUE)和氮收获指数(NHI)的基因型差异,建立了氮高效水稻基因型鉴定与筛选的方法。结果表明,水稻NAE随氮水平增加先升后降,以中氮(0.177g/kg,以纯N计)为最高;水稻NUE和NHI随氮水平增加而下降。水稻NAE随生育期推进而上升,水稻NUE的大小则为拔节期抽穗期成熟期孕穗期。基因型和氮水平对水稻NAE、NUE和NHI的影响达极显著水平,以氮水平影响最大,基因型次之。基因型×氮水平互作对NAE和NUE的影响达极显著水平,而对NHI无显著影响。NAE和NUE的基因型差异均以拔节期最大,这一时期为水稻高NAE和NUE基因型鉴定与筛选的最佳时期。土培盆栽下,水稻高NAE、NUE和NHI鉴定与筛选的最适土壤有效氮含量分别为0.157g/kg(拔节期)、低氮(拔节期)和0.277g/kg(成熟期)。     

Methods on Identification and Screening of Rice Genotypes with High Nitrogen Efficiency

In order to establish methods for indentification and screening of rice genotypes with high nitrogen (N) efficiency, N absorption efficiency (NAE), N utilization efficiency (NUE) and N harvest index (NHI) in ten rice genotypes were investgated at the elongation, booting, heading and maturity stages under six N levels in a pot experiment with soil-sand mixtures at various ratios. NAE in various rice genotypes firstly increased, peaked under a medium nitrogen rate of 0.177 g/kg and then decreased, but NUE and NHI always decreased with increasing nitrogen levels. NAE in various rice genotypes ever increased with growing process and NUE indicated a descending tendency of elongation stage>heading stage>maturity stage>booting stage. N level influenced rice NAE, NUE and NHI most, followed by genotype, and the both effects were significant at 0.01 level. In addition, the interaction effects of genotype and nitrogen level on rice NAE and NUE were significant at 0.01 level, but not significant on rice NHI. Because the maximum differences of NAE and NUE were found at the elongation stage, it was thought to be the most suitable stage for identification and screening these two paremeters. Therefore, the optimum conditions for identification and screening of rice NAE, NUE and NHI in a pot experiment were the nitrogen rate of 0.157 g/kg at the elongation stage, low nitrogen at the elongation stage, and the nitrogen rate of 0.277 g/kg at the maturity stage, respectively.     

水稻拔节期叶片碳氮代谢基因型差异及与氮素利用效率的关系

 采用土培盆栽试验,以3个氮素利用效率(NUE)有显著差异的水稻基因型秀恢2号(低NUE)、R83 12(中NUE)和五优244(高NUE)为材料,研究了拔节期叶片碳氮代谢的基因型差异及其与氮素高效利用的关系。结果表明,拔节期不同基因型水稻的叶片蔗糖和可溶性糖含量、淀粉/可溶性糖含量比和淀粉/蔗糖含量比存在极显著差异,前两者为五优244 > R83 12 >秀恢2号,后两者则相反;而淀粉和蔗糖/可溶性糖含量比各基因型差异不显著。不同基因型水稻的叶片全氮含量(TNC)、蛋白氮含量(PNC)、 PNC/TNC、Rubisco含量(RC)/PNC和RC/TNC存在极显著或显著差异,前两者为五优244 < R83 12 <秀恢2号, 后三者则相反;RC无基因型差异。五优244叶片的叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、PSⅡ潜在活性、羧化效率、碳酸酐酶、酸性转化酶和蔗糖磷酸合成酶活性极显著或显著高于其他基因型;其叶片的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶和谷氨酸脱氢酶活性也极显著高于其他基因型。统计分析表明,高NUE水稻叶片具有较高的可溶性糖和蔗糖含量及较大的RC/TNC和RC/PNC,其生理基础是其叶片的高谷氨酰胺合成酶活性和PSⅡ潜在活性。     

氮高效水稻品种苗期耐低磷种质的筛选与鉴定

以先前通过田间试验筛选出来的36个氮高效水稻品种为供试材料,在苗期进行了耐低磷筛选,并对获得的3个耐低磷和2个低磷敏感品种响应磷素胁迫的生理机制进行了初步研究。结果表明:1)正常供磷和低磷条件下,所有调查性状的相对值(低磷/正常供磷)中,相对根系干质量、相对地上部干质量、相对根冠比和相对分蘖数均具有较大的品种间变异(变异系数分别为16.9%、10.9%、11.4%、16.3%)。相关分析表明,它们呈显著或极显著正相关。因此,这4个性状可以作为水稻苗期耐低磷筛选的评价指标。2)在低磷条件下,筛选出的3个耐低磷品种比2个低磷敏感品种的根系生长旺盛且活力强,P吸收动力学参数中Km、Cmin小,而Vmax大,酸性磷酸酶(APase)活性升幅大,磷效率在两者之间也存在显著差异。同时,不同耐低磷品种适应低磷胁迫的调节机制也有所不同。表明筛选氮磷双高效的水稻品种是可行的,同时也为后续基因定位和遗传机制的研究提供了材料和生理学依据。     

‘云蔗05-51’与‘云蔗081609’苗期氮吸收利用效率的比较研究

甘蔗（Saccharum spp. hybrid）是我国食糖生产的重要原料,当前生产中普遍存在施氮量高而氮肥利用率低的问题。除了优化施肥管理,种植氮高效的甘蔗品种也是减氮增效的重要途径之一。本研究以云南蔗区推广的早熟高产高糖甘蔗品种‘云蔗05-51’和‘云蔗081609’为试验材料,设置0、0.1、0.5、1、5、10 mmol/L 6个供氮水平开展水培试验,在苗期测定植株生物量、根系形态、氮浓度与累积量、氮素吸收利用效率等指标。结果表明：（1）2个品种地上部、根系及整株生物量均随供氮水平的升高呈先升后降趋势,‘云蔗081609’根系生物量先于其地上部达到峰值,‘云蔗05-51’则相反,‘云蔗05-51’和‘云蔗081609’达到最佳生长需要的供氮量分别为0.5、1 mmol/L,相同供氮水平下‘云蔗081609’生物量高于‘云蔗05-51’;（2）随供氮水平上升,2个品种的根系总长度和平均根直径先上升后趋于稳定,根表面积持续增加,比根长先升后降,相同供氮水平下‘云蔗081609’的根系总长度、平均根直径和根表面积高于‘云蔗05-51’,比根长则低于‘云蔗05-51’;（3）2个品种植株氮浓度及累积量随供氮水平的升高总体呈先上升后稳定的趋势,相同供氮水平下‘云蔗081609’的植株氮累积量高于‘云蔗05-51’;（4）随供氮水平的增加,2个品种的单位根长吸氮量呈先升后稳定的趋势,单位根表面积吸氮量则呈先升后降并趋于平稳,氮素生理利用效率均随供氮水平升高显著降低,在0.1~10 mmol/L范围内‘云蔗081609’单位根长的吸氮量高于‘云蔗05-51’,但单位根表面积吸氮量变化趋势基本一致,品种间氮素生理利用效率无差异。综上表明,‘云蔗081609’在苗期对氮的吸收量高于‘云蔗05-51’主要得益于更好的根系生长,苗期适宜需氮量低于‘云蔗05-51’。     

水稻氮素生理利用率选择参数（英文）

 将植株从衰老营养体转运氮到产量部分的效率定义为水稻氮素生理利用率，其选择参数根据单位吸收氮的产量及从衰老营养体转运氮到产量部分的能力具有较高预期响应确定。在盆栽试验条件下测定100个F₂植株的单位吸收氮产量（G/Nt）、产量（G）、收获指数（HI）、收获期秸秆氮浓度（SN%）及稿秆氮含量（SN）。结果表明，G/Nt，G及HI与SN%及SN呈显著的负遗传相关。由HI，G，SN%及SN构成的三个选择参数的通径分析表明，HI，G，SN%及SN在选择参数中直接效应大干间接效应。由HI和SN%及G，SN%和SN构成的选择参数对G/Nt的预期响应高于以G/Nt本身为参数的选择并与G/Nt高度相关。     

不同品种甘蔗生长对氮肥的响应与利用

本文以研究区当家甘蔗品种台糖22(ROC22)、柳城5136(LC5136)、粤糖236(YT236)为材料,设5个不同氮肥施用量,研究施氮量对不同品种甘蔗生长及氮肥利用的影响。结果表明:(1)施氮量增加,3种甘蔗的茎重和产量先增加后无显著变化。ROC22和LC5136在施氮量为351.9 kg/hm2时较为适宜,而YT236在234.6 kg/hm2时较适宜;ROC22的产量最高,分别比LC5136和YT236增产8.6%和40%。(2)随施氮量的提高,LC5136和YT236的产糖量呈先增加后无明显变化的趋势。ROC22的产糖量在施氮量为351.9kg/hm2时显著大于无氮处理的,但不同施肥量处理间无显著差异;ROC22的平均产糖量分别比LC5136和YT236高20%和57%。(3)随着施氮量的增加,ROC22和YT236的氮肥利用率呈递减趋势,施氮量为117.3kg/hm2时利用率最高。而LC5136的肥料利用率呈递增趋势,施氮量为469.2 kg/hm2时利用率最高;ROC22的氮肥利用率比LC5136和YT236的均高出10个百分点。综合考虑甘蔗产量、产糖量、氮肥利用率的情况,氮肥用量为351.9kg/hm2时,对ROC22和LC5136较适宜,而在234.6kg/hm2时,对YT236较适宜。在研究区种植甘蔗ROC22明显优于LC5136和YT236。     

高产氮高效春玉米品种筛选及节氮潜力与氮素利用特征分析

以辽宁地区适栽的17个玉米品种为试材,通过不施氮(N₀)和正常施氮(N₂₂₅,225 kg/hm²)处理筛选高产氮高效品种,分析其节氮和增产潜力、干物质积累及氮素利用特征。结果表明,DK301、XY335、ZD958、DD1331、LD585、LD706、DY485、LD1281、LD575、LD1205、TY58、DD1775共12个品种为高产氮高效型(双高效和高氮高效)品种,节氮潜力为15.4%～29.7%。高产氮高效型品种节氮潜力与产量极显著正相关,产量在N₀下与百粒重、行粒数、开花和成熟期生物重显著正相关,N₂₂₅下仅与行粒数显著正相关。施氮提高各类型品种花后氮转移对子粒的贡献率(前),同时相较于花后氮吸收对子粒氮贡献率(后),双高效品种均表现为“前后相当”,高氮高效型品种均为“前低后高”。因此,在穗行数相近下,行粒数可作为筛选高产氮高效品种的一个参考指标,通过适当减氮,加强高氮高效型品种的花前氮素供应,可促进玉米节氮增效生产。     

水稻苗期氮素吸收及其相关性状的QTL分析

以来自于Koshihikari/Kasalath//Koshihikari的回交重组自交系群体为材料,采用流动液体培养和同位素示踪技术,对水稻苗期氮素吸收速率及其相关性状进行QTL分析。结果表明,地上部干质量(SW)、根系干质量(RW)、根冠比(R/S)、地上部相对生长速率(RGRS)和根相对生长速率(RGRR)等与氮素吸收力(NAA)和氮素吸收速率(NAR)密切相关。在SW、RW、植株含氮量、NAA、高氮下的氮吸收速率(HNAE)和低氮下的氮吸收速率(LNAE)上分别检测到1、4、1、3、1和1个主效QTL,主要分布在第6、7、8和10染色体上;R/S、RGRS和RGRR没有检测到主效QTL;NAA、LNAE和RW间存在明显的QTL一因多效或邻近表达现象。