水稻氮高效种质的筛选及氮效率评价体系的建立

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1、SHANGHAIOCEANUNIVERSITY硕士学位论文MASTER’SDEGREEDISSERTATION水稻氮高效种质的筛选及氮效率评价体系的建立ScreeningforNitrogenEfficientRiceandEstablishmentofEvaluationSystemforNitrogenUseEfficiency研究生:柴煜CANDIDATE：CHAIYU导师:罗利军研究员梅捍卫研究员SUPERVISOR:PROFESSORLUOLIJUN&MEIHANWEI专业:作物遗传育种MAJ

2、OR：CROPGENETICSANDBREEDING研究方向:水稻分子育种FIELD：RICEMOLECULARBREEDING中国上海SHANGHAI,CHAI二〇一三年五月MAY，2013分类号密级上海海洋大学硕士学位论文水稻氮高效种质的筛选及氮效率评价体系的建立ScreeningforNitrogenEfficientRiceandEstablishmentofEvaluationSystemforNitrogenUseEfficiency研究生：柴煜指导教师：罗利军研究员梅捍卫研究员指导小组：罗

3、利军研究员梅捍卫研究员刘灶长研究员陈亮研究员余舜武研究员刘鸿艳副研究员专业：作物遗传育种研究方向：水稻分子育种获得学位名称：农学硕士获得学位时间：2013年5月上海海洋大学水产与生命学院二○一三年五月上海海洋大学2013届硕士毕业论文摘要水稻是我国主要的粮食作物之一，水稻的高产、稳产直接关系到我国乃至世界的粮食安全。近年来由于稻田长期大量施用氮肥，虽然水稻产量水平得到了较大幅度的提高，但随之而来的是水稻生产成本逐年提高，效益递减现象严重，同时氮肥的过度施用，还带来肥料利用率降低、环境污染等一系列问题，在

4、过去几十年间，人们通过大量施用氮肥来提高粮食产量达到了一定的效果。但随着氮营养元素施用水平的提高，逐渐表现出氮肥施用量与产量的提高并不成正比例增长，反而有负增长的趋势。挖掘和利用水稻自身的潜力、培育和利用氮素利用效率高和耐低氮条件的水稻品种是解决这一问题最有效的途径。本研究对285份不同基因型水稻种质在2种供氮水平下连续2个生产季节进行田间筛选和鉴定。对供试材料的苗期株高、苗期分蘖、苗期叶绿素、成熟期株高和成熟期叶绿素这5个田间性状，以及有效穗数、每穗颖花数、每穗实粒数、穗长、结实率、单株产量和地上部生

5、物量这8个产量相关性状进行了研究，以确定9个氮高效水稻种质的特异性筛选指标；并通过逐步回归分析进行指标优化，定义相对耐低氮指数（R）为有效穗数、每穗实粒数、单株产量和地上部生物量的相对耐性指数之和（即R=RPN+RGNF+RGY+RBY），对供试群体进行耐低氮评价。主要结果如下：1、低氮对水稻的生长发育存在不同程度的胁迫效应。2季的实验结果都表明除结实率外，其余12个性状在低氮胁迫下的平均值均低于正常供氮水平的平均值，且各性状在不同供氮水平下的差异都有显著性。2、不同水稻株系对低氮胁迫存在较大的基因型差

6、异。285个水稻株系所调查的13个性状在低氮胁迫下的变幅均较大，各指标的变异系数变幅也较大。3、各性状的相对耐性指数能够较准确的反映不同基因型之间的耐低氮差异。苗期分蘖、成熟期叶绿素含量、有效穗数、每穗颖花数、每穗实粒数、单株产量和地上部生物学产量的相对耐性指数较低，且变异系数较高，在两季试验（E1和E2）中，RNTP为89.72%/84.63%,其CV为24.36%/26.21%；RSPAD2为91.98%/77.33%，其CV为9.32%/9.89%；RPN为81.83%/88.57%,其CV为21

7、.28%/23.86%；RSNP为89.91%/88.74%，其CV为40.25%/34.35%；RGNP为I水稻氮高效种质的筛选及氮效率评价体系的建立82.35%/88.65%,其CV为42.22%/42.54%；RGY为93.91%/81.32%，其CV为33.51%/28.73%；RBY为83.70%/85.58%,其CV为27.96%/26.67%。表明这7个性状对低氮胁迫较为敏感，且遗传力小。4、产量及其构成因子的相关分析表明：单株产量与有效穗数、每穗颖花数、每穗实粒数、穗长、结实率、地上部生

8、物学产量显著正相关，这7个产量性状对于水稻耐低氮的能力上具有一致性。其相关系数r在正常供氮下，E1/E2中分别为：0.054**/0.158**、0.243**/0.535**、0.421**/0.543**、0.043*/0.321**、0.369**/0.268**和0.795**/0.442**；在低氮胁迫下，分别为：0.068**/0.145**、0.543**/0.463**、0.631**/0.524**、0.014*/0.03