高粱高光效育种方法研究

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高粱育种流程

高粱育种流程

高粱育种流程高粱是一种耐旱耐瘠薄的农作物,是一种重要的粮食作物,具有较高的经济价值和生态价值,其育种技术、种植技术和生产方法对于高粱的产量和质量具有重要影响。

育种出许多经济性状优良,抗性强,或熟期较早适于机械化栽培的优良高粱品种,对提高高粱的单位面积产量,扩大种植区域,增加收益都起到了明显的作用。

详细介绍如下:一、选用良种低海拔地区宜选用植株较矮,头季单产高,再生能力强的泸糯8号品种,实行一种双收。

不蓄留再生高粱的也可以选用抗逆性强,酿酒企业喜欢的红樱子、青壳洋等常规高粱品种。

每亩大田需要常规高粱种子250克,杂交高粱品种500克。

二、选择育苗地要选择土层深厚、肥沃、苗床地势平坦、背风向阳、排水良好的熟地作为高粱的育苗地。

三、适期播种高粱播种期应考虑方面因素:一是播种期温度。

土壤温度稳定在10℃以上,温度越高越有利于高粱正常出苗,播种至出苗间大于10℃的有效积温达到70℃以上,才能保证高粱安全出苗。

重庆市低海拔地区,3月上、中旬即可达到适宜播种温度。

二是茬口衔接。

科研单位的研究结果表明,泸糯8号高粱品种适宜在6片叶龄,苗龄30天以内移栽。

因此,重庆地区高粱播种期分别为:低海拔地区,没有茬口矛盾的可以在3月上、中旬播种;海拔较高,与小麦等小春作物套作的,宜在3月下旬至4月上旬播种。

四、种子处理播前晒种2-3天,精选后的种子可用0.1%的磷酸二氢钾溶液或用3%广枯宁水剂浸泡12-14小时,其间换水1-2次,种子吸胀后捞起滤干,催芽至粉嘴播种。

五、保温育苗高粱的育苗方式有地膜肥球育苗、软盘育苗和地膜常规育苗。

生产上一般采用地膜常规育苗和软盘育苗两种方式。

1.地膜常规育苗:通常采用双膜覆盖,每亩高粱备苗床26平方米以上,包沟6尺开厢,深挖翻地,亩施过磷酸钙50公斤,腐熟清水粪1500-2000公斤,欠细、整平苗床后分厢定量来回均匀撒播,分2至3次播完,并盖细土1厘米,施足清粪水后覆盖好地膜,再用竹块搭架盖地膜。

中国杂交高粱育种研究进展

中国杂交高粱育种研究进展

中国杂交高粱育种研究进展高粱是主要旱粮作物之一,也是重要粮饲作物和酿造原料。

高粱光合效率高,生理优势强,具有抗旱、耐涝、耐盐碱、耐瘠薄等多重抗逆性。

高粱杂种优势现象早被人们所认识,但由于高粱两性花难于生产种子,不能被生产所利用。

1954年,美国高粱专家Stephens等人培育出世界上第一个可在生产中应用的核质互作型高粱雄性不育系Tx3197A,为高粱杂种优势利用拉开了序幕。

我国高粱育种工作者经过近50年的努力,培育出多批优良杂交种,对高粱单产的提高发挥了巨大作用。

目前高粱生产中应用的除部分糯性高粱是常规品种外,其它粒用高粱基本都是杂交种。

20世纪90年代以前,几乎所有高粱杂交种都是以迈罗(Milo)细胞质为母本组配的。

因为只有能与迈罗细胞质互作产生完全不育性的品系,才能被用来作保持系,转育不育系加以利用。

显然,恢复类型品种间就不能组配杂交种用于生产。

这种细胞质的单一性造成了母本不育系资源的贫乏,也带来细胞质单一的脆弱性;恢复系也仅限于那些能使迈罗细胞质育性恢复的一些品种,造成了可利用细胞核范围狭窄。

1979年后先后引进了不同类型的不育细胞质基因A2 ̄A6以及9E,这些不育基因在国外尚未将其大面积应用于生产。

在中国,除A1以外,A2型胞质引入较早,研究较多,于20世纪90年代初开始在生产中应用。

总结过去,对进一步改进工作,提高杂种优势水平是十分必要的。

1粒用高粱育种现状1.1植株性状目前我国高粱杂交种叶片直立性差,多为下披型;植株偏高,耐密性较差;大部分杂交种植株高度在180cm以上。

人工收割品种高度应保持在160~180cm,机械收割品种高度在140cm以下;不管高矮,都要耐密植,茎秆的刚韧性要好,株型要好。

1.2穗性状穗长25~35cm,穗的长度已经足够了,穗太长,开花时间延长,不利灌浆;籽粒成熟度有差异,粒大小也有差异;穗长究竟应该多长适宜,是应该考虑的问题。

种植密度大的品种,穗也不必太长,25cm就够了;较稀植的品种穗较大,长度相对较大些,一般不应超过32cm;穗太小不利于籽粒分布,粒少影响产量。

辽西地区高粱高产栽培关键技术

辽西地区高粱高产栽培关键技术

辽西地区高粱高产栽培关键技术【摘要】高产栽培关键技术对于提高高粱产量至关重要。

土壤选择与改良是保证高粱生长发育的基础,需选择肥沃透气的土壤并加以改良。

种子选育与选种能够提高种子的质量和产量。

适时的施肥可以满足高粱生长的营养需求,科学的田间管理有助于规范生长过程。

病虫害防治措施则是保障高产的关键,避免影响产量。

辽西地区高粱高产栽培的关键技术包括土壤、种子、施肥、管理和病虫害防治,对于提高产量至关重要。

未来的发展方向是进一步深化技术研究,优化栽培模式,推广先进经验,实现高产稳产的目标。

【关键词】高粱、辽西地区、高产栽培、关键技术、土壤选择、改良、种子选育、选种、施肥、田间管理、病虫害防治、重要性、未来发展方向1. 引言1.1 辽西地区高粱高产栽培关键技术概述辽西地区是我国高粱种植的重要地区之一,拥有得天独厚的自然条件和优质的土壤,适宜高粱的生长。

为了更好地提高高粱的产量和质量,辽西地区高粱种植者积极探索和应用各种关键的栽培技术。

在辽西地区高粱高产栽培中,土壤选择与改良是重中之重。

通过合理选择土壤并进行有效的改良,可以提供高粱生长所需的养分和水分,为高产提供有力支持。

种子选育与选种也至关重要,优质的种子是高产的基础,科学的选育和选种可以提高高粱的产量和抗逆性。

适时的施肥是高产栽培的关键之一,科学合理的施肥方案可以促进高粱的生长和发育,提高产量。

在田间管理方面,严格按照生长发育的规律进行管理,及时采取措施,可以有效提高高粱的产量和品质。

在病虫害防治方面,辽西地区高粱种植者也制定了一系列有效的防治措施,确保高产的同时减少病虫害对高粱的危害。

辽西地区高粱高产栽培关键技术包括土壤选择与改良、种子选育与选种、适时的施肥、科学的田间管理和病虫害防治措施,这些技术的运用对于提高高粱的产量和品质至关重要,对于促进辽西地区农业发展具有积极的意义。

2. 正文2.1 土壤选择与改良土壤选择与改良是高粱高产栽培中至关重要的一环。

科技成果——高粱高产优质高效栽培技术模式

科技成果——高粱高产优质高效栽培技术模式

科技成果——高粱高产优质高效栽培技术模式(一)品种选择选择耐密型中矮秆杂交种,第一积温带可选用庆杂77、南北杂1号等品种、吉梁1号、哈杂1号;第二积温带可选用龙杂13、龙杂10、林杂1号、龙米粱1号、田杂3号等品种;第三积温带可选用龙杂16、龙杂12、庆杂88等品种;第四积温带可选用龙杂17号、绥杂7号、龙杂18、绥杂8号等品种。

(二)整地、施肥1、选茬、整地高粱不宜重迎茬,重茬和迎茬地块,病虫害严重,特别是根腐病、黑穗病等发生较多。

另外,重茬还不利于合理利用土壤养分。

可以实行高粱→玉米→蔬菜三年轮作制和高粱→谷子→蔬菜→玉米四年轮作制。

注意前茬使用含有烟嘧磺隆除草剂的地块不能种高粱。

秋整地秋起垄达到待播状态,也可以进行秋翻春耙早春顶浆起垄,耕翻深度20-22厘米。

2、施肥(1)基肥结合秋翻地亩施优质农家肥1.5-3.0吨。

(2)种肥一般亩施磷酸二铵10-15公斤,硫酸钾10公斤,种肥切忌与种子接触,实行种、肥分离,侧或深施肥技术。

(三)种子处理1、发芽试验为了保证播种后出齐苗,播前必须做发芽试验,种子发芽率保证在98%以上。

2、晒种与炕种播前要对种子进行晾晒3-4天或将种子摊在炕上,炕面温度35-45℃,炕5-6天即可。

3、种子包衣包衣应在播种前2周进行,让药膜充分固化成膜后再播种。

可选用40%萎锈灵、10%福美双、25%粉锈宁按种子量0.3%-0.5%拌入,防止丝黑穗病、散黑穗病。

4、浸种催芽如果种子没有包衣,要进行浸种催芽。

在播种前一天下午,把种子放在40℃温水中浸种2-3小时,随后,装入麻袋等湿袋,用塑料包好,放在炕上,闷10-12小时,当种子露白时,即可播种。

(四)播种1、播种期5厘米土层温度稳定通过12℃时,开始播种较适宜。

一般在4月25-5月5日。

2、播种方式开沟坐水机播,覆土3厘米,播后及时镇压。

耕作模式为65厘米小垄种植。

3、播种量高粱播种量一般每亩1-1.5公斤。

(五)田间管理1、早期查苗如发现缺苗应催芽补种,或利用阴雨天,幼苗4-6叶期坐水移栽。

高粱高产育种应重视株型和穗结构性状的改良

高粱高产育种应重视株型和穗结构性状的改良

高粱高产育种应重视株型和穗结构性状的改良高士杰;刘晓辉;李继洪【摘要】阐述了高粱高产育种株型和穗结构性状改良问题.通过株型改良可改善形态、降低株高、增加密度、增强抗倒性、提高收获指数.但只注重株型是不够的,还必须注重株型与产量性状和穗性状结合,注重形态与机能结合.穗性状改良有利于增加穗粒数,提高穗粒重,从而达到高产的目的.株型改良和穗性状改良是现阶段乃至今后高粱高产育种的方向和主要任务.【期刊名称】《种子》【年(卷),期】2007(026)003【总页数】2页(P83-84)【关键词】粒用高粱;株型改良;穗性状改良【作者】高士杰;刘晓辉;李继洪【作者单位】吉林省农科院作物所,公主岭,136100;佛山大学,广东佛山,528000;吉林省农科院作物所,公主岭,136100【正文语种】中文【中图分类】S514在高产育种中,人们所做的一切努力归根结底都是为了提高光合效率和物质生产能力,将光能转化成化学能,进而转化成经济产量贮存起来,为人类提供更多的食物来源[1]。

高粱的产量是由穗数和穗粒重构成。

改变任何一个方面都直接影响产量的增减。

因此,要想提高产量,首先要考虑与这两个因素有关的性状。

一个是植株高矮、叶片形态影响种植密度,可通过改良株型,增加穗数来提高产量;另一个是穗结构性状影响穗粒数,可通过穗性状改良,增加穗粒数和粒重来提高产量。

因此,株型改良和穗性状改良是高粱高产育种中应重点考虑的问题。

如何提高光能利用率,从植物本身来说涉及到作物形态、叶片分布、叶片功能等问题,这些都是株型育种范畴,而株型改良的目的就在于通过塑造株型来调节个体的几何构型和空间排列方式[2],改善群体结构和受光态势,提高叶片功能,最大限度地利用光能。

因此株型育种是作物育种中的主要内容之一。

过去的株型改良,对提高产量起到了重要作用,今后育种家们应特别重视高粱育种中的株型改良,因为目前在高梁育种存在的主要问题是株型不理想,有待改良。

1.1 降低株高有利于进一步提高产量在自然选择条件下保留下来的品种多为高秆披散型,因为披散型品种有利于生存竞争。

白粒高粱的品种改良研究及新品种选育

白粒高粱的品种改良研究及新品种选育

白粒高粱的品种改良研究及新品种选育白粒高粱(Sorghum bicolor)是一种重要的粮食作物,被广泛种植于全球各地。

其粒子呈白色,具有高蛋白质和丰富的营养价值,被许多人们用于食用和酿造酒精。

然而,由于环境适应性差、产量低、抗病能力弱等问题,现有的白粒高粱品种在一些地区无法满足农民和市场的需求。

因此,进行白粒高粱的品种改良研究并选育新品种,成为农业科研工作者和农民们关注的重要课题。

白粒高粱的品种改良研究是为了提高产量、改善品质和增强耐逆性。

首先,研究人员通过遗传育种方法,选取具有高产量和高营养价值的品种作为亲本,开展杂交育种。

这一过程利用了不同品种间的互补性,结合了其各自的优点,进一步提升了产量和品质。

其次,利用分子标记辅助选择技术,可以快速筛选出具有目标性状的后代,并加速育种进程。

该技术可以检测DNA上的特定标记位点,进而预测目标性状的遗传背景和育种效果。

这种方法可以大大缩短传统育种需要的时间,提高育种效率和成功率。

同时,通过基因编辑技术,可以针对特定基因进行精确的编辑和改造,以获得更好的特性。

这些技术的不断进步,为白粒高粱的品种改良提供了强大的工具。

在白粒高粱的品种改良研究中,选育新品种是一个关键的环节。

新品种的选育要兼顾提高产量、改善品质、增加抗病性和适应性等多个方面的要求。

首先,选育新品种需要结合当地的气候和土壤条件,选择适应性强的亲本进行杂交。

特别是在干旱和高温等恶劣环境下,选育耐逆性强的品种尤为重要。

其次,选育新品种也要考虑市场需求和消费者的口感偏好。

在保证产量的同时,提高粒子的品质特性,如稳定的口感和丰富的营养成分,对于市场竞争和消费者接受度至关重要。

因此,品种选育需要综合考虑多个因素,寻找最佳的平衡点。

白粒高粱的品种改良研究和新品种选育还面临一些挑战。

首先,白粒高粱的基因组复杂,目前对其基因组的了解还不够完全。

这对于深入研究其遗传机制和利用基因编辑等技术进行改良带来一定困难。

其次,粮食安全问题成为全球关注的焦点,同时也加大了对高产量高品质白粒高粱品种的需求。

作物高光效育种的分子基础及核心材料创制

作物高光效育种的分子基础及核心材料创制

作物高光效育种的分子基础及核心材料创制作物高光效育种是一种利用遗传学、生理学、分子生物学等多方面知识和技术,通过选择、组合、改造、导入外源基因等手段,开发和创制具有较高光能利用效率、光合作用强度、抗逆性和高产性的新品种和新种质资源的育种方法。

作物高光效育种的分子基础主要包括以下方面:。

1.光合作用相关基因的筛选和鉴定。

利用分子生物学技术,可以对光合作用相关基因进行快速鉴定和筛选,包括光合色素合成、光反应、碳同化等多个环节的关键基因。

2.光合蛋白基因组学研究。

通过运用基因组学的方法,建立了光合蛋白基因组数据库,为开展光合蛋白的功能研究奠定了基础。

同时,也为作物高光效育种提供了依据。

3.光信号传递及信号转导途径的研究。

光信号在植物中通过途径传递和转化,从而调节光合作用、生长发育、逆境响应等多个方面的生理和生化过程。

对光信号转导途径进行深入研究,可以为作物高光效育种提供新的突破点。

除此之外,作物高光效育种的核心材料创制还包括以下方面:。

1.具有高光利用效率和强光抗性的新种质资源的开发和创制。

2.有效、可靠的传统育种方法的优化和改进,包括杂交育种、选择育种、基因组学育种等多种手段。

3. 新型基因编辑技术的应用,如CRISPR/Cas9技术,可以对目标基因进行精准编辑,从而实现精准育种。

总之,作物高光效育种的实现需要在深入理解光合作用和光信号转导的分子机理基础上,充分发挥现代生物技术的优势,结合传统育种方法和新型基因编辑技术,开发出具有高光效、高抗逆等多种优良性状的新型种质资源和品种。

高粱育种

高粱育种
()育性性状
筛选出不同细胞质雄性不育特异资源, (受细胞核和细胞质双重控制)
四、种质资源的育种利用
(一)直接利用
1951年,全国开展优良地方高粱品种鉴评。 高粱杂交育种晚、短。
1956年,高粱杂种优势利用的研究。 外国高粱种质资源的引进对我国高粱育种起到直接 促进作用。
20世纪80年代初,辽宁省农业科学院高粱研究所卢 庆善从ICRISAT引入 421A不育系,组配育成高粱杂 交种辽杂4号、6号、7号。
(二)品质性状
适口性,营养成分, 蛋白质含量 老爪登(黑龙江巴彦)17.1% 美国普杜大学发现了高蛋白、高赖氨酸品系。 蛋白质为典型的数量性状遗传,赖氨酸受多基 因支配,主要是加性基因效应。
(三)抗性性状
ICRISAT筛选出大量抗病源、抗虫源、耐旱源。 中国抗丝黑穗病抗源。 美国将高粱耐旱分为花前和花后两种类型。 中国62份资源达一级耐旱指标。
高粱育种
高粱 Sorghum Sorghum bicolor (L.) Moench
C4作物 抗逆性强 杂种优势强 用途广泛
• 世界和我国高粱生产概况

高粱在世界上分布很广,主要种植在
亚洲、非洲和美洲。栽培面积最大的国
家是印度,其次是苏丹、尼日利亚和美国。
近几十年全世界高粱播种面积稳中有降,
下降最快的是亚洲。
干旱、半干旱地区,瘠薄、涝洼、盐碱地
区和饲料基地,发展高粱生产,既可利用其
他作物适应不了的自然条件,又能收到投
入少收益高的效果。
第一节 国内外高粱育种概况
一、国内外高粱育种成就 (一)我国高粱育种成就
20世纪20~30年代 甘肃陇南农业试验场 公主岭、熊岳城农事试验场
解放后 农家品种整理 自然变异选择育种 杂交育种 杂种优势利用
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高粱高光效育种方法研究本研究通过分析不同类型高粱在产量形成阶段不同叶片光合生理指标的变化,并建立单叶气孔导度(Gs)与穗重回归模型,旨在确定一种能够表征植物叶片光合作用的高效准确客观的鉴定方法。

试验以不同类型的11份高粱品种(系)为试验材料,测定了单株7片叶在4个生育时期的11个光合生理指标及穗重,通过分析筛选气孔导度(Gs)作为选择高光效种质的主要光合生理指标,确定乳熟期为高粱光合速率测定的最佳生育时期,第二叶为光合速率测定的最佳叶片部位,以期为高粱光效育种提供参考依据。

关键字:高粱光合生理指标生育期叶片穗重依据高粱因具有抗旱、耐涝、耐盐碱等诸多特性,而广泛分布在干旱半干旱和低洼易涝地区,也是一些地区的重要粮食作物[1-4]。

高粱在我国栽培历史悠久,曾为解决我国的粮食安全问题做出过突出贡献,对高粱研究也有过辉煌的历史,但到上世纪90年代,已从主粮位置上替换下来[5-6]。

近年来因环境的变化、供给侧结构调整和生产成本低等因素,种植面积又有所回升,大量的高粱用于饲料、酿酒及作为其他工业原料[7-8],从而对高粱高产新品种的需求又重新被激发起来。

长期以来,杂种优势利用一直是高粱高产育种的主要途径,尽管对高光效育种早有关注,但因基础资料不足,迄今并无大的突破[9-11]。

高粱属于C4作物,本身具有较高光合效率[12],但实践证明,品种之间是有差异的,这为选择高光效基因型提供了必要条件。

长期以来,一提到高光效育种,直接想到的就是提高光合速率,但对光合速率测定方法,测定时期,测定部位并没有系统的说明,由于测定光合速率方法的多样性、测定部位和测定时期的不同,使得以往研究结果无法有效用到育种中来,高效准确客观的选择和鉴定方法是目前亟待解决的难题。

试验以三种不同类型的高粱为试验材料,第一类是甜高粱,品种为丽欧;第二类是饲草高粱,主要包括07-41、GL498、GL503及等品种;第三类是粒用高粱,包括3份高粱恢复系材料引-20、引-31、引-65(由美国普渡大学引进)以及以它们为父本,以高粱雄性不育系314A(下文中均简写为3A)为母本配制的3个杂交组合3A/引-20、3A/引-31、3A/引-65。

试验在天津静海县良种场进行,该试验地土质属于粘质土,轻度盐渍化,土壤肥力均匀,前茬作物为玉米2016年5月15日进行播种,采用完全随机区组设计,亲本和其他品种(系)各种3行,行长10m,行距50cm,株距25cm杂交后代种30行,行长10m,行距50cmm,株距25cm。

其他管理同大田生产。

待材料抽穗后,每个品种选取长势一致、无病虫害的3株,挂上标牌,分别在开花期(2016年8月14-15日)、乳熟期(2016年8月21-22日)、蜡熟期(2016年8月28-29日)、完熟期(2016年9月10-11日)4个生育时期选择晴朗天气进行光合生理指标的测定。

具体测定时,测定时使用CRIAS-2便携式光合仪,在上午9:00-11:30测定高粱从旗叶开始依次往下的七片叶的光合生理指标,生理指标包括:参比CO2浓度(CO2R)、参比CO2浓度落差(CO2D)、光合有效辐射(PAR)、参比空气湿度(MBR)、参比空气湿度落差(MBD)、叶室温度(TC)、蒸腾速率(EVAP)、气孔导度(Gs)、叶片温度(TL)、净光合速率(PN)、细胞间CO2浓度(CI)。

每片叶测定3次,取3株的平均值进行统计分析。

待植株成熟后,测定穗重。

利用 Microsoft Excel 2007和SPSS 19.0对试验数据进行处理,主要包括方差分析、相关分析以及逐步回归统计分析。

不同类型高粱叶片光合生理指标差异分析(图1),不同类型的高粱光合生理指标存在一定的差异,其中光合有效辐射差异比较明显,分析其原因主要是环境因子导致,大田环境不同于室内试验,存在很多不可控的因子。

在其他光合生理指标中,不同类型高粱气孔导度(Gs)差异十分明显(图1),并且根据气孔导度(Gs)的变化将11份高粱材料划分为两类,甜高粱和粒用高粱为一类,饲草高粱为一类,最大值为粒用高粱品种3A/引-65,其值为589.61mmol·m-2·s-1,最小值为饲草高粱07-41,其值为198.45mmol·m-2·s-1,两者差距较大。

且不同品种间的差异也比其它指标明显,气孔导度(Gs)为重要的遗传性状,从本研究来看,气孔导度(Gs)比净光合速率(Pn)更具有区分度,且受环境影响的瞬时变化速度慢。

图1 高粱光合生理指标差异结果分析Figure.1 Analysis of differences in photosynthetic physiological indexes of sorghum 为了进一步比较不同品种高粱光合有效辐射(PAR)和气孔导度(Gs)的差异,对11个品种进行了差异比较(图2和图3),以甜高粱为对照,品种间光合有效辐射(PAR)的差异主要表现为粒用高粱明显高于饲草高粱,其中饲草高粱GL498、GL505与3A/引-20、引-31、引-65差异显著,与其他五个品种差异不显著。

由图3可以看出,不同类型高粱气孔导度(Gs)存在明显的差异,粒用高粱与饲草高粱差异显著,其中粒用高粱引-20和07-41差异显著。

图2 不同高粱品种光合有效辐射差异性分析Figure 2 Analysis of the difference of photosynthetically active radiation of different sorghum varieties 1:3A/引-20(3A/Yin-20);2:3A/引-31(3A/Yin-31);3A/引-65(3A/Yin-65);4: 引-20(Yin-20);5:引-31(Yin-31);6:引-65(Yin-65);7:丽欧(Liou);8:07-41;9:GL498;10:GL503;11: GL505.The below is same.图3 不同高粱品种气孔导度差异性分析Figure 3 Differences in stomatal conductance of different sorghum varieties综上所述,光合有效辐射(PAR)和气孔导度(Gs)不同血缘材料在生育期均有不同的表现,为了进一步剖析光合生理指标在高粱产量中的相对重要性,用各个光合生理指标与穗重进行相关分析。

高粱穗重参比二氧化碳落(CO2D)差呈极显著负相关(-0.464**),与参比空气湿度落差(MBD)呈极显著正相关(0.518**),与蒸腾速率(EVAP)呈极显著正相关(0.517**),与气孔导度(Gs)呈极显著正相关(0.547**),与净光合速率(Pn)成极显著正相关(0.457**),与穗重相关程度最高的是气孔导度(Gs),其次是蒸腾速率(EVAP),而叶片的净光合速率(Pn)排在第四位。

因此综合这两部分的比较,选择气孔导度(Gs)(Gs)为植物光合作用的最佳参考指标。

图4 穗重与光合生理指标相关性分析Figure 4 Correlation analysis of panicle weight and photosynthetic physiological indexes作物的产量主要形成阶段以四个时期为主,即:开花期、乳熟期、蜡熟期、完熟期,根据这四个时期叶片的气孔导度(Gs)(Gs)和穗重进行相关分析,相关系数依次为:0.399**、0.539**、0.381*、0.410*,乳熟期叶片的气孔导度(Gs)(Gs)变化与穗重的关系最为密切,其次为开花期,并且均表现极显著正相关,蜡熟期相关性最低,表现为显著相关。

根据王秋燕等[13]研究的结果,乳熟期高粱气孔导度(Gs)(Gs)的变化和净光合速率的变化趋势基本一致,所以气孔导度(Gs)(Gs)较高的品种在光合物质的积累上更具有优势,较高的气孔导度(Gs)(Gs)是保持较高的净光合速率的重要因素。

因此,可以选择乳熟期为最佳的测定时期。

同时,以甜高粱丽欧作为对照,比较不同类型高粱在不同生育时期气孔导度(Gs)(Gs)的变化(图4、图5、图6)。

乳熟期不同类型高粱气孔导度(Gs)(Gs)的变化差异十分明显,根据植株形态分析,饲草高粱类型高粱均为植株细而高,叶片长而窄,且分蘖较多,叶片互相遮光,导致叶片接收到的太阳辐射较少,故而光合作用较弱,此外,生育后期,部分品种叶片干枯,叶片呈青褐色,也是导致光合作用普遍较弱的重要原因。

粒用高粱虽然植株矮小,但叶片宽厚,叶面积相对较大,因此叶片接收到的太阳辐射较强,故而叶片光合作用较强。

不同类型的高粱乳熟期气孔导度(Gs)(Gs)变化有明显的差异,但随着叶位的变化,从旗叶到第七叶气孔导度(Gs)(Gs)的变化趋势具有相似性,总趋势为先升高后降低再升高,d第二叶和第六叶为转折叶。

这说明株型会影响植株叶片接收到的光合辐射的多少,但是气孔导度(Gs)(Gs)的变化趋势还是一样,所以可以通过改良株型,改善叶片的受光态势,进而提高群体的光合速率。

图4 甜高粱不同生育时期GS变化曲Figure4 Gs curveof Sweet sorghum at different growth stage注:1-7:第一叶至第七叶,下同Note:1-7:First leaf to seventh leaf.The below is same.图5 饲草高粱不同生育时期GS变化曲线Figure5 Gs curveof Forage sorghum at different growth stage图6 粒用高粱不同生育时期GS变化曲线Figure 6 Gs curve of Grain sorghum at different growth stage试验共测定七片叶的气孔导度(Gs)(Gs),通过分析七片叶气孔导度(Gs)(Gs)对穗重的相关性分析,第二叶、第三叶和第六叶Gs与穗重呈显著相关,相关系数分别为(r=0.716*,r=0.642*,r=0.606*);两叶均值对穗重影响较大的主要前四叶,其中与穗重相关性最高的是二三叶Gs的均值,其相关系数为r=0.697*。

也就是说,高粱籽粒产量主要是来自于第二叶和第三叶的光合作用,此结果与以往学者李淮滨的研究结论[14],高粱第二三叶光合能力最强,对产量的贡献最大相一致。

表1 乳熟期叶片气孔导度(Gs)(Gs)与穗重相关性分析Table1 Correlation Analysis of Stomatal Conductance and Spike Weight in Leaves of Maturity Stage叶片leaf 相关系数1Correlationcoefficient相关系数2Correlationcoefficient相关系数3Correlationcoefficientx1 0.428 0.613*0.638*x2 0.716*0.697*0.660*x3 0.642*0.609*0.622*x4 0.557 0.591 0.608*x5 0.535 0.580 0460x6 0.606*0.399x7 0.211注:*表示在 0.05 水平(双侧)上显著相关。

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