冬小麥的性狀與產(chǎn)量性狀的相關(guān)性研究

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1、冬小麥莖稈性狀與產(chǎn)量性狀的相關(guān)性研究1.課題來源自選課題2．課題研究的目的及意義；倒伏是小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的限制因素之一,倒伏的嚴(yán)重度對產(chǎn)量和品質(zhì)造成的損失與作物生長環(huán)境和倒伏的發(fā)生時期有關(guān)[1]。小麥如果發(fā)生倒伏可導(dǎo)致產(chǎn)量損失達(dá)４０％，小麥植株地上部和地下部分的生長發(fā)育狀況均可影響倒伏的發(fā)生，在小麥育種工作中一般利用地上部的性狀發(fā)育情況來選育抗倒伏品種。近年來開展了超高產(chǎn)，多抗抗倒伏育種取得了很大成績，而春小麥產(chǎn)量的提高，有賴宇小麥莖稈強(qiáng)的增強(qiáng)，產(chǎn)量構(gòu)成性狀和其他農(nóng)藝性狀不斷改良和調(diào)整，根據(jù)春小麥生態(tài)育種的成功理論，提出了各育種材料高產(chǎn)株型及較

2、強(qiáng)莖稈的抗倒伏能力形狀的要求，對于春小麥產(chǎn)量改良和提高抗性水平有著較大的理論指導(dǎo)意義。利用不同類型春小麥品種，研究其小麥的抗倒伏性，分析小麥莖稈強(qiáng)度與產(chǎn)量之間的相互關(guān)系，改良以莖稈基部為代表的主莖抗折能力性狀，可有效的提高產(chǎn)量性狀構(gòu)成系統(tǒng)，進(jìn)而達(dá)到高產(chǎn)目的[2]。國內(nèi)外學(xué)者對作物的抗倒伏性進(jìn)行了廣泛深入的研究,提出株高、莖粗和根冠比與抗倒性呈顯著相關(guān),降低株高是提高抗倒伏性的最有效措施,基部莖粗、單位節(jié)間干重和壁厚度與倒伏性呈顯著負(fù)相關(guān)；基部第一節(jié)間長度和單莖根重顯著影響小麥品種的抗倒力[1],節(jié)間短、莖壁厚的莖稈和發(fā)達(dá)的根系是抗倒伏品種的

3、基本形態(tài)[3],節(jié)間長、莖壁薄的莖稈抗倒性差,同時抗倒性與根系在土壤中的固定強(qiáng)度有關(guān)系。麥類作物抗倒伏品種維管束面積、莖組織厚度和木質(zhì)化程度、直徑明顯大于不抗倒伏品種[4]。倒伏是小麥生產(chǎn)的主要限制因素之一，灌漿后發(fā)生的倒伏可導(dǎo)致小麥產(chǎn)量損失40%。小麥植株地上和地下部分的生長發(fā)育狀況均可影響倒伏的發(fā)生，在小麥育種工作中一般利用地上部的性狀發(fā)育情況來選育抗倒伏品種。20世紀(jì)60年代以來，通過選擇矮稈品種提高了產(chǎn)量和抗倒伏性，但植株過度矮化會帶來生物產(chǎn)量降低、葉層密集、植株早衰、病害加重、籽粒皺癟等負(fù)效應(yīng)。另外，近年來發(fā)現(xiàn)矮化后如果莖稈質(zhì)量差

4、，仍然會發(fā)生倒伏現(xiàn)象。莖稈質(zhì)量包括形態(tài)、解剖、生理和化學(xué)成分等多方面的含義[5]。倒伏對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)有顯著影響,且與倒伏時間有相關(guān)關(guān)系,一般表現(xiàn)為開花期發(fā)生的嚴(yán)重倒伏對穗粒數(shù)和千粒重均影響較大,灌漿期發(fā)生的倒伏對穗粒數(shù)影響不大,但倒伏后造成田間郁閉、莖葉相互遮掩、通風(fēng)透光差、病害發(fā)生加重,影響了小麥的正常灌漿,導(dǎo)致千粒重降低而減產(chǎn)。后期倒伏容易發(fā)生穗發(fā)芽現(xiàn)象,引起籽粒皺縮而使容重一般降低8%左右。同時倒伏后籽粒氮含量比對照提高3%~20%,對小麥的磨粉品質(zhì)也有不良影響,而對烘烤品質(zhì)影響不大甚至還有正向效應(yīng),但對其它品質(zhì)性狀的影響研究較少[

5、1]。高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)相結(jié)合是近年來我國小麥育種研究的主攻目標(biāo),經(jīng)努力我國已經(jīng)初步選育出一批強(qiáng)力優(yōu)質(zhì)小麥品種品質(zhì)性狀接近美國、加拿大、澳洲等國的優(yōu)質(zhì)小麥并開始用于生產(chǎn)，而分析產(chǎn)量性狀的相關(guān)和作用不僅對明確高產(chǎn)育種的主攻方向制定科學(xué)合理的育種目標(biāo)有重要意義而且有利于提高選擇效率。本實(shí)驗(yàn)通過在阿拉爾種植春小麥品種觀察各農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)并對其進(jìn)行方差分析和相關(guān)分析以探討各品種小麥主要農(nóng)藝性狀對小麥產(chǎn)量的影響[6]，并且本試驗(yàn)對不同基因型小麥品種籽粒形成期發(fā)生莖稈倒伏進(jìn)行了研究,分析其莖稈性狀特征,明確倒伏后對產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，同時，本研究旨在對灌漿高峰期

6、小麥莖稈機(jī)械強(qiáng)度與若干性狀進(jìn)行相關(guān)分析及多元回歸分析,為小麥高產(chǎn)、抗倒伏育種提供理論和實(shí)踐依據(jù)[7]。二、本課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析就如何提高小麥的產(chǎn)量與質(zhì)量，國內(nèi)外的研究者們進(jìn)行了各方面的研究，也在各自的研究方面取得了一定的不小進(jìn)展。小麥倒伏是制約小麥高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的重要因素之一。世界各地每年都因倒伏給小麥生產(chǎn)帶來極大損失[8]。因此，研究抗小麥倒伏也成為世界的一個研究小麥增產(chǎn)的熱點(diǎn)之一。近年來,由于化肥特別是氮肥的大量施用以及增加種植密度,提高了小麥單產(chǎn),但是倒伏問題卻越來越嚴(yán)重。據(jù)研究,乳熟期倒伏減產(chǎn)32·4%~36·2%,乳熟后期倒伏

7、減產(chǎn)10·2%~26·5%,倒伏越早,程度越嚴(yán)重,減產(chǎn)幅度越大。小麥大面積倒伏直接后果是胚乳灌漿不好,子粒不飽滿,千粒降低,結(jié)實(shí)率降低,導(dǎo)致每穗實(shí)粒數(shù)下降,嚴(yán)重影響產(chǎn)量和品質(zhì)。長期以來,育種工作者都把選育矮稈品種作為抗倒育種的主要手段,并且取得了很大成功。小麥倒伏性分為莖倒伏和根倒伏,根倒伏很大程度上取決于次生根的類型,莖倒伏在生產(chǎn)上比較普遍,與株高及莖稈質(zhì)量關(guān)系密切。所以在小麥育種中,提高莖稈抗倒性是重要育種目標(biāo)之一[7]。通過許多育種工作者在小麥抗倒性育種中的研究，表明株粒重對產(chǎn)量的影響最大穗長次之小穗數(shù)和有效分蘗均與產(chǎn)量呈弱的正相關(guān)，

8、主張既考慮莖稈高度又兼顧莖稈的剛度和強(qiáng)度,從提高莖稈的機(jī)械強(qiáng)度入手[9]。這說明強(qiáng)稈與穗重的關(guān)系應(yīng)是小麥育種理想株型設(shè)計的重要內(nèi)容，還需更深人研究[5]。三，本課題所涉及的任務(wù)要