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冬小麦茎秆性状与产量性状的相关性研究1.课题来源自选课题2．课题研究的目的及意义；倒伏是小麦高产优质的限制因素之一,倒伏的严重度对产量和品质造成的损失与作物生长环境和倒伏的发生时期有关[1]。小麦如果发生倒伏可导致产量损失达４０％，小麦植株地上部和地下部分的生长发育状况均可影响倒伏的发生，在小麦育种工作中一般利用地上部的性状发育情况来选育抗倒伏品种。近年来开展了超高产，多抗抗倒伏育种取得了很大成绩，而春小麦产量的提高，有赖宇小麦茎秆强的增强，产量构成性状和其他农艺性状不断改良和调整，根据春小麦生态育种的成功理论，提出了各育种材料高产株型及较强茎秆的抗倒伏能力形状的要求，对于春小麦产量改良和提高抗性水平有着较大的理论指导意义。利用不同类型春小麦品种，研究其小麦的抗倒伏性，分析小麦茎秆强度与产量之间的相互关系，改良以茎秆基部为代表的主茎抗折能力性状，可有效的提高产量性状构成系统，进而达到高产目的[2]。国内外学者对作物的抗倒伏性进行了广泛深入的研究,提出株高、茎粗和根冠比与抗倒性呈显著相关,降低株高是提高抗倒伏性的最有效措施,基部茎粗、单位节间干重和壁厚度与倒伏性呈显著负相关； 基部第一节间长度和单茎根重显著影响小麦品种的抗倒力[1],节间短、茎壁厚的茎秆和发达的根系是抗倒伏品种的基本形态[3],节间长、茎壁薄的茎秆抗倒性差,同时抗倒性与根系在土壤中的固定强度有关系。麦类作物抗倒伏品种维管束面积、茎组织厚度和木质化程度、直径明显大于不抗倒伏品种[4]。倒伏是小麦生产的主要限制因素之一，灌浆后发生的倒伏可导致小麦产量损失40%。小麦植株地上和地下部分的生长发育状况均可影响倒伏的发生，在小麦育种工作中一般利用地上部的性状发育情况来选育抗倒伏品种。20世纪60年代以来，通过选择矮秆品种提高了产量和抗倒伏性，但植株过度矮化会带来生物产量降低、叶层密集、植株早衰、病害加重、籽粒皱瘪等负效应。另外，近年来发现矮化后如果茎秆质量差，仍然会发生倒伏现象。茎秆质量包括形态、解剖、生理和化学成分等多方面的含义[5]。 倒伏对小麦产量和品质有显著影响,且与倒伏时间有相关关系,一般表现为开花期发生的严重倒伏对穗粒数和千粒重均影响较大,灌浆期发生的倒伏对穗粒数影响不大,但倒伏后造成田间郁闭、茎叶相互遮掩、通风透光差、病害发生加重,影响了小麦的正常灌浆,导致千粒重降低而减产。后期倒伏容易发生穗发芽现象,引起籽粒皱缩而使容重一般降低8%左右。同时倒伏后籽粒氮含量比对照提高3%~20%,对小麦的磨粉品质也有不良影响,而对烘烤品质影响不大甚至还有正向效应,但对其它品质性状的影响研究较少[1]。高产和优质相结合是近年来我国小麦育种研究的主攻目标,经努力我国已经初步选育出一批强力优质小麦品种品质性状接近美国、加拿大、澳洲等国的优质小麦并开始用于生产，而分析产量性状的相关和作用不仅对明确高产育种的主攻方向制定科学合理的育种目标有重要意义而且有利于提高选择效率。本实验通过在阿拉尔种植春小麦品种观察各农艺性状的表现并对其进行方差分析和相关分析以探讨各品种小麦主要农艺性状对小麦产量的影响[6]，并且本试验对不同基因型小麦品种籽粒形成期发生茎秆倒伏进行了研究,分析其茎秆性状特征,明确倒伏后对产量和品质的影响，同时，本研究旨在对灌浆高峰期小麦茎秆机械强度与若干性状进行相关分析及多元回归分析,为小麦高产、抗倒伏育种提供理论和实践依据[7]。二、本课题的国内外研究现状及分析就如何提高小麦的产量与质量，国内外的研究者们进行了各方面的研究，也在各自的研究方面取得了一定的不小进展。小麦倒伏是制约小麦高产和优质的重要因素之一。世界各地每年都因倒伏给小麦生产带来极大损失[8]。因此，研究抗小麦倒伏也成为世界的一个研究小麦增产的热点之一。 近年来,由于化肥特别是氮肥的大量施用以及增加种植密度,提高了小麦单产,但是倒伏问题却越来越严重。据研究,乳熟期倒伏减产32·4%~36·2%,乳熟后期倒伏减产10·2%~26·5%,倒伏越早,程度越严重,减产幅度越大。小麦大面积倒伏直接后果是胚乳灌浆不好,子粒不饱满,千粒降低,结实率降低,导致每穗实粒数下降,严重影响产量和品质。长期以来,育种工作者都把选育矮秆品种作为抗倒育种的主要手段,并且取得了很大成功。小麦倒伏性分为茎倒伏和根倒伏,根倒伏很大程度上取决于次生根的类型,茎倒伏在生产上比较普遍,与株高及茎秆质量关系密切。所以在小麦育种中,提高茎秆抗倒性是重要育种目标之一[7]。通过许多育种工作者在小麦抗倒性育种中的研究，表明株粒重对产量的影响最大穗长次之小穗数和有效分蘖均与产量呈弱的正相关，主张既考虑茎秆高度又兼顾茎秆的刚度和强度,从提高茎秆的机械强度入手[9]。这说明强秆与穗重的关系应是小麦育种理想株型设计的重要内容，还需更深人研究[5]。三，本课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析1．任务要求 选用20个左右的冬小麦品种材料进行田间种植，田间观察作物品种的生长发育情况，在开花期测定冬小麦茎秆性状，包括：单株每一节间的长度，直径，鲜重，干重；成熟期室内考种，考种项目包括：单株粒重，单株穗数，单株粒数，株高，穗长等，最后对数据资料进行统计分析，获得茎秆性状与产量性状的相关关系。2.可行性分析本人在4年的大学生活里，掌握了很多理论和实践知识以及分析研究问题的方法，而且受到这次任务以后，我认真思考，探索各种关于本课题的资料及参考文献，所以本人很有信心能完成研究任务，研究计划。再说王瑞清副教授从事该方面研究多年，具有严谨的科研态度和丰富的科研经验，相信在王老师的指导下，定会按时完成该实验的内容。四，本课题需要重点研究的问题和解决的思路1.本课题需要重点研究的问题：冬小麦茎秆性状与产量性状的相关性研究2.解决的思路：学习小麦茎秆性状与产量性状的测定方法等；学习使用统计分析软件对试验数据进行处理；阅读相关参考文献学习文献对本试验结果做出合理解释与分析。五、完成本课题所需要的工作条件和解决方法：1．完成本课题所需要的工作条件： 完成本课题必须有栽培管理条件充分满足试验需要的一块试验地、一定数量的不同来源的小麦种子材料、满足性状测定所需要的实验室和仪器、设备、药品、数据处理的计算机以及统计分析软件、相关专业知识和相关研究现状文献等。2．解决方法：（1）植物科技学院农学试验站、作物实验室可以满足试验材料的种植以及农艺性状的室内考种；（2）指导老师课题可以满足试验所需要的小麦和小黑麦种子；（3）植物科技学院实验室或大学其他实验室可以提供数量性状的测定条件；（4）本人专业知识的积累和参考文献的阅读为试验顺利进行和论文保质保量完成奠定坚实的基础。六、本课题工作方案及进度计划：1．2010年9月23日-2011年4月（累计16周）:查阅相关文献，进行试验设计，田间种植试验材料，并观察各个材料的生长发育情况。2.2011年5月-6月（累计8周）：调查茎秆性状和考种性状，并记载相应数据。3.2011年7月-10月（累计4周）：整理试验数据，学习并掌握数据处理方法。4.2011年11月-12月（累计8周）：撰写毕业初稿。5.2012年1月-4月（累计8周）：毕业论文修改，完善。 6.2012年5月：毕业论文定稿，打印，答辩。七、参考文献[1]朱新开,王祥菊等，小麦倒伏的茎秆特征及对产量与品质的影响，麦类作物报2006,26(1):87-92.[2]王岩，邵立刚等，春小麦茎秆强度与产量性状关系的研究，小麦研究，2007，28（1）：31-34.[3]马跃芳,金晓平,龚辉,等.大麦倒伏原因的初步研究[J].作物研究,1990,4(4):22-25.[4]曾全国.大麦倒伏机理及大麦、小麦抗倒伏性能的比较[J].河南职技师院学报,1990,18(3-4):163-170.[5]肖世和，张秀英等，小麦茎秆强度的鉴定方法研究，中国农业科学，2002，35(1):7-11.[6]刘国权，张得栋，春小麦农艺性状及产量性状关系的研究，甘肃科技纵横，2004,33（1）:51-52.[7]余泽高,李志新等，小麦茎秆机械强度与若干性状的相关性研究，湖北农业科学，2003，（4）:11-14.[8]魏凤珍，李金才，屈会娟等，施氮模式对冬小麦越冬期冻害和茎秆抗倒伏能的影向[J].江苏农业学报，2010，26(4).[9]蒲定福,周俊儒,李邦发等·根倒伏小麦抗倒性评价方法研究[J]·西北农业学报,2000,9(1):58-61·
