硅是地壳中重要的元素, 且在水稻生长中发挥重要作用, 但叶面喷施硅肥对水稻增产和抗病虫的影响研究甚少。为探讨叶面硅肥的作用, 本文通过大田试验研究了叶面喷施硅肥对水稻的农艺性状、抗病和抗虫性的影响。田间试验结果表明, 与对照相比, 叶面喷施硅肥的水稻植株颜色更绿、茎秆更粗壮且抗倒伏, 分蘖数、穗数、每穗的实粒数、千粒重及产量均提高, 并且二化螟蛀虫数减少, 未发生纹枯病。叶片离体接种试验进一步证明, 叶面喷施硅肥可显著提高水稻对纹枯病的抗性。

为有效筛选F1代玉米杂交种的优势种, 提出了一种基于近红外光谱技术和二维相关谱技术相结合的种子快速筛选方法, 以内蒙古奈曼旗当地的推广品种京科958(JK958)作为对照, 测定了26个玉米品系的近红外光谱, 并对其进行聚类分析。 当类间距=10时, 26个品系被聚成3类。 第一类是与对照品相近的品系: JK958(对照品种), 26, 14, 489, 263和320等； 第二类是9, 542, 16, 121以及57品系； 第三类是与对照品较远的品系: 317, 582, 284, 264以及157。 一般, 若两个品系差别越小, 其自相关谱强度就越小, 反之成立。 若两个品系完全相同, 理想情况下同步二维相关谱上不会出现任何特征信息, 因此可通过自相关谱强度来判别两个品系的相似程度。 根据聚类分析结果, 选出了品系14, 26, 9和157进行二维相关性分析。 其中, 品系14和26是在近红外光谱聚类分析中与对照品种JK958相距较近的品系, 而9和157则与JK958相距较远。 品系14和JK958自相关强度的范围在0.000 0～0.000 2 a.u.； 品系26和JK958自相关强度的范围为: 0.000 00～0.000 10 a.u.； 品系9与JK958的自相关强度范围: 0.000 0～0.001 6 a.u.； 品系157与JK958的自相关强度约为0.000 4～0.002 0 a.u.； 从自相关强度整体来看四个品系与JK958的自相关强度由大到小的排列顺序为157>9>14>26, 表明: 品系26与对照品系JK958最相似。 为了验证上述筛选品系方法的有效性, 将以田间实地测量的玉米15个主要农艺性状数据, 进行聚类分析, 并与近红外光谱和二维相关谱快速筛选的结果进行对照。 研究发现: 农艺性状的聚类分析结果与近红外光谱聚类结果存在交叉(品系320, 26, 24, 147, 109和263)。 自相关强度为10-5数量级的品系26与JK958距离较近, 被聚到一类； 而自相关强度为10-4数量级的品系14, 9和157被聚为一类。 农艺性状的聚类结果证实了近红外光谱和二维相关谱技术快速筛选玉米品系的有效性。 研究结果表明: 近红外光谱+二维相关谱技术对玉米品系进行初步快速筛选是可行的和有效的。

本文利用大豆滞绿突变体Z-94320经60Co-γ射线诱变的突变体后代M5、M6代为材料，进行两年的田间性状观察记录统计，用相关性分析、主成分分析、聚类分析对其17个主要表型性状统计分析。结果表明：诱变后代产生了丰富的变异，出现了多种种皮色和子叶色，产生了非滞绿性状，形成了各种生育周期，且分离出晚熟性状。通过相关性分析发现，单株粒重与株重、茎粗、主茎荚数、分枝荚数、一粒荚数、二粒荚数、三粒荚数、瘪粒荚数、虫食数呈极显著正相关，这些性状可以对产量进行预测；主成分分析在M5代提取出“产量因子”、“株型因子”、“粒荚因子”、“茎荚因子”四个主成分，对农艺性状累计贡献率达到70.50%，M6代提取出“产量因子”、“虫害因子”、“株型因子”、“茎杆因子”四个主成分，对农艺性状累计贡献率达到71.54%；聚类分析将M5、M6代材料分别划分为6类，发现同代中各类群农艺性状情况大致相似，但是各农艺性状在两代之间的变化明显，在株重、结荚高度、单株粒重等方面M6代显著高于M5代，并筛选出两株高产品系和一株特色滞绿品系。本研究逐步完善了对滞绿大豆突变体库的构建，为滞绿大豆诱变后代的遗传多样性研究提供了基础的数据分析。

辐射诱变是农作物种质创新的重要手段。本研究以杂交稻骨干亲本T98B为研究对象, 以300 Gy剂量的60Co-γ射线对其成熟种子进行处理, 从辐射后代中鉴定出农艺性状变异材料, 划分了变异类群, 分析了各类型突变频率, 为遗传改良奠定了材料基础。结果显示, 经γ射线处理后的M1和M2种子的发芽率受到了显著抑制, 分别比对照T98B降低了22.35%和14.67%; 从M2群体中初步筛选出了207个变异单株; 经M3～M5的遗传稳定性测试后最终获得了168份可稳定遗传的突变体, 总突变频率达到了0.673%。按照变异部位将突变体划分成叶变异、茎/蘖变异和穗粒/花变异等3种类群, 各类群分别含有34份、37份和97份突变体, 占比20.24%、20.02%和57.74%; 育性、叶色和株高等性状的突变频率较高, 分别达到了0.212%,0.092%和0.088%。此外, 本文简要描述了各类群的表型变异特点。结果表明, 利用γ射线诱变能产生丰富的农艺性状突变体, 本研究为水稻遗传改良提供新的种质资源奠定了基础。

为探索棉花短季直播高产栽培模式, 采用多因子最优混合设计(311设计)研究了播期、栽培密度和施氮量对早熟品种JX0010的农艺性状、干物质积累分配的影响。结果表明, 不同处理对棉花生育进程有一定影响, 播种期是影响棉花生育期的主要因子, 各处理生育进程随播种期的推迟而缩短。不同处理株高、果枝层数、果枝始节、果节数差异都达到了显著水平, 栽培因子对株高、果枝始节高度、果节数的影响大小顺序为密度>施氮量>播期, 对果枝层数影响的顺序为播期>密度>施氮量, 适量的施氮、合理密植以及适当推迟播期能增大植株高度, 增加棉株果节数。不同处理棉花地上部分单株干物质积累、群体干物质积累、单株营养器官干物质积累、生殖器官干物质积累变化趋势基本呈“S”型, 不同处理干物质分配系数表现出随着生育进程的推进, 营养器官所占比重降低, 生殖器官所占比重逐渐升高的趋势。

目的: 为拓宽山西优质小麦品种资源, 采用田间试验, 研究来自黄淮麦区的6个优质小麦品种在晋中晚熟冬麦区的籽粒产量及品质性状表现。方法: 供试小麦品种分别是: 来自河南省国家小麦工程中心的豫农416(编号Y-1)、豫麦34(Y-2)、豫麦70(Y-3)和豫麦18(Y-4), 来自山西省农科院棉花科学研究所的舜麦紫秆(S-1)和舜麦1718D(S-2), 以山西农业大学育成品种山农129为对照(CK)。试验于2010年10月15日在山西农业大学实验农场进行, 收获后测定籽粒产量与产量结构及籽粒品质。结果: 引进的6个黄淮麦区育成小麦品种在晋中晚熟冬麦区晚播种植, 其籽粒品质均优于当地品种山农129, 但产量不足。6个引进品种在晋中晚播种植后, 其籽粒蛋白质含量、湿面筋含量等相关的籽粒品质亦明显高于原品种。相对而言, 豫麦34、豫农416和舜麦紫秆均为高蛋白(＞17%)强筋(≥32%)品种, 但前者高产(＞5 800 kg·hm-2), 后两者中产(＞4 300 kg·hm-2); 豫麦70和舜麦1 718D均为高蛋白中筋(30% - 32%)品种, 但前者中产, 后者低产(＜4 000 kg·hm-2); 豫麦18则为中等蛋白(＞16%)中筋的高产品种, 当地品种山农129为低蛋白(＜16%)低湿面筋(＜30%)的高产品种。结论: 豫麦34和豫麦18对改良山西小麦品种籽粒品质具有一定的意义。

利用60Coγ-射线辐照粳稻秀水11愈伤组织, 在诱变后代中发现了一份黄化转绿叶色突变体X611, 并对其表型特征、温度敏感性、生理特性以及农艺性状进行研究。在较低温度17 ℃条件下, 该突变体X611幼苗叶色呈浅黄绿色; 在温度为25 ℃时, X611幼苗叶色呈黄绿色; 温度升高至30 ℃, 突变体叶色转为浅绿色。突变体的这种叶色变化特性说明其叶色性状具有低温敏感性。在不同播种时期, 突变体X611幼苗期叶片光合色素含量均较野生型秀水11明显下降; 但在抽穗期突变体与野生型叶片光合色素含量相接近, 净光合速率也表现出同样的趋势。与野生型相比, 突变体X611株高平均值降低; 剑叶长、剑叶宽、穗长、有效穗数、穗粒数、结实率和千粒重差异不显著。此叶色突变体农艺性状良好, 在水稻育种中有较好的育种利用价值。

以大豆合丰25为试验材料, 经过航天搭载与60Co-γ辐射的复合诱变处理, 对M2代4个株系的主要农艺性状进行研究。结果表明经过复合诱变后大豆群体株高、底荚高度、主茎节数、单株荚数、单株粒数等主要农艺性状发生不同程度的变化, 存在着与对照达到显著或极显著的株系; 只有1个株系主茎节数存在单株变异率, 其它株系主茎节数单株变异不明显; 株高、底荚高度、单株荚数、单株粒数等农艺性状均有不同程度的单株变异率, 可以为大豆种质创新所利用。

对苦荞辐照突变体黄酮含量和PAL活性以及农艺性状及其它们之间的相关性和显著性的研究得出: 荞麦种子萌发期黄酮含量与PAL活性在同一时期相关性不显著, 呈平行变化关系; 在苦荞高黄酮突变体选育过程中单株粒数、单株粒重、主茎分枝数和株高是重要的参考指标。对苦荞突变体综合特征进行分析得出: 突变体A3和A4、突变体B2和B4、突变体C3和C5的品质综合指标较对照品种有很大的改善, 特别是黄酮含量有明显的提高。

对12个绿豆突变体的10个主要农艺性状进行了相关分析、主成份分析及聚类分析。分析结果表明: 10个主要农艺性状的变异系数为16.01 %(单株荚数)～3.64 %(荚宽)。相关分析表明单株荚数与单株产量呈极显著的正相关; 百粒重与单株产量呈显著的负相关; 生育期与单株产量呈极显著的负相关。主成分分析结果表明前4个主成分(产量构成因子、单荚粒数因子、株型因子和荚宽因子)对变异的贡献率达87.45 %; 聚类分析后把12个绿豆突变体分为5类, 各类之间单株产量差异明显。在绿豆突变体的选择中只有把不同性状综合考虑进去, 才能够真正选择出性状优良的突变体。