为明确小麦茎秆基部第2节形态及结构特征与抗倒伏关系，发掘抗倒伏关键茎秆形态指标及数量性状基因座位点(QTL)。以120份RILs家系为研究材料，分别测定2020,2021年茎秆强度及基部第2节间长度、茎粗、壁厚、纤维素含量和木质素含量等指标，开展多元回归分析，并结合55K SNP芯片进行QTL定位分析。结果表明，茎秆强度与基部第2节间茎粗和壁厚呈显著或极显著(P<0.01)正相关(P<0.05),与基部第2节间纤维素含量和木质素含量呈极显著正相关(P<0.01)。多元回归分析表明，基部第2节间纤维素含量是影响小麦茎秆强度的关键指标。基于55K芯片关联分析结果，在1A、1D、2B、2D、4D、5A、5B、5D和7B等染色体上共检测到19个与茎秆性状相关的QTLs,解释了7.67%～65.33%的表型变异。在1D染色体上，与标记AX-110771095和AX-109431570连锁的QTL位点同时控制基部第2节间长、壁厚及纤维素含量3个性状，解释了7.96%～10.76%的表型贡献率。

【目的】研究施氮对水稻茎秆抗倒伏能力的影响及其与茎秆形态性状和力学性状的关系及其作用机理,为水稻抗倒高产栽培调控提供依据。【方法】以常规籼稻银晶软占为材料,设置4个氮水平,进行大田试验,研究施氮对水稻茎秆基部节间形态和力学性状的影响及其与倒伏指数的关系。【结果】施氮影响水稻茎秆的形态和力学性状。随着施氮量的增加,株高增加,重心上移,基部节间长度增加,节间充实度下降,抗折力和弹性模量减小,茎秆倒伏指数增加,抗倒伏能力下降。倒伏指数与株高、重心高度及基部节间长度呈正相关,而与基部节间充实度、抗折力及弹性模量呈负相关,且相关系数大多达到显著或极显著水平。倒伏指数与单位面积有效穗数和每穗总粒数呈显著或...

【目的】明确氮肥和多效唑对小麦茎秆木质素含量的影响,探讨氮肥和多效唑调节茎秆抗倒伏能力的机制。【方法】以小麦品种烟农21和藁城8901为材料,通过田间试验和室内分析,研究氮肥和多效唑对小麦不同时期茎秆抗折力、抗倒伏指数、木质素含量的影响以及木质素合成相关酶的活性变化。【结果】同品种条件下,与低施氮(225 kg.hm-2)处理相比,高施氮(300 kg.hm-2)处理降低了茎秆苯丙氨酸转氨酶(PAL)、酪氨酸解氨酶(TAL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)和4-香豆酸:CoA连接酶(4CL)的活性,茎秆木质素含量、抗折力和抗倒伏指数降低。而喷施多效唑显著提高茎秆PAL、TAL和CAD的活性,木质素含量...

大田条件下,研究遮荫处理对玉米不同类型品种的茎秆形态特征及抗倒力学强度的影响。结果表明:稀植大穗品种JK519对弱光胁迫反应较为敏感,遮荫处理后玉米株高和穗位高均显著下降,叶面积指数降低。基部节间缩短、直径变小,单位节间长干质量减少。茎秆穿刺强度在30%和60%遮荫条件下分别下降36.4%和66.0%,田间倒伏率严重。而紧凑耐密品种CS1在遮荫30%胁迫下穗位高、LAI下降不明显;节间缩短,但直径和单位节间长干质量变化不大;穿刺强度仅下降5.9%,田间倒伏较轻;在遮荫60%胁迫下,穿刺强度明显下降,倒伏加重。同时各个品种均随遮荫程度的增加,最终玉米产量、收获穗数、单穗粒数和千粒重明显降低。因此...

【目的】抗倒伏是当前水稻育种的重要关注性状，评价种质资源抗倒伏特性对培育抗倒品种具有重要意义。【方法】以国内200份种质资源为材料，系统调查9个与水稻抗倒伏相关性状，采用形态学聚类及通径分析，评价上述种质资源抗倒伏性状的育种价值。【结果】以倒伏指数为标准，将供试材料分为高抗倒型、抗倒型和倒伏型3种类型，其中81.5%的种质资源具有较好的抗倒能力。不同抗倒类型种质资源的茎秆物理性状与倒伏指数相关系数存在明显差异。如恢复系等材料的株高、弯曲力矩和基部第2节长与倒伏指数呈极显著正相关，其中弯曲力矩与倒伏指数的相关系数最高，达0.789；而基部抗折力、鞘叶厚度与倒伏指数呈负相关，相关系数分别为-0.754~(**)和-0.659~(**)。不育系的株高和基部第2节长与倒伏指数呈极显著正相关，其中株高与倒伏指数的相关系数达0.681~(**)；基部抗折力与倒伏指数相关系数为-0.841~(**)。通径分析表明，恢复系等材料的弯曲力矩对倒伏指数为直接正向效应（Py=0.519），不育系的株高对倒伏指数呈直接正向效应（Py=0.737），双亲基部抗折力对倒伏指数均呈直接负向效应，直接通径系数分别为-0.331和-0.702。【结论】水稻抗倒伏性状是一个复合性状，不同种质资源具有不同抗倒特性，科学利用育种资源是水稻抗倒伏育种的关键。

【目的】研究弱光胁迫下外源喷施烯效唑对杂交籼稻植株内源激素、茎秆解剖和形态特征及抗倒伏性的调控效应，为四川盆地弱光环境下杂交籼稻丰产稳产及应急化控栽培提供理论依据和技术支撑。【方法】于2018—2019年，以四川盆地主推品种渝香203（三系杂交籼稻）和C两优华占（两系杂交籼稻）为材料，设置光照、烯效唑和品种的三因子互作大田裂裂区试验，遮阴为主区，设置正常光照（NL）和遮阴处理（S，遮光率为50%）；以叶面喷施烯效唑为副区，设置烯效唑溶液梯度分别为0（U₀）、40 mg·L^-1(U₄₀)和80 mg·L^-1(U₈₀)，以品种为副副区，分别为渝香203和C两优华占，比较不同处理茎秆倒伏指数，并从茎秆形态、解剖结构和内源激素等方面剖析植株抗倒伏性差异的原因。【结果】遮阴和烯效唑对两杂交籼稻品种茎秆形态解剖结构、内源激素和抗倒伏性均具有显著的调控作用。较正常光照，遮阴处理显著提高杂交籼稻茎秆倒伏指数，归因于折断弯矩显著降低，尽管弯曲力矩亦显著降低，品种渝香203差异较明显。基节横切面茎秆机械组织、大小维管束面积显著降低，纵切面茎秆细胞宽度减小，导致细胞长宽比增加，茎壁厚度减小，从而显著降低了遮阴胁迫下茎秆机械强度。遮阴下，烯效唑处理显著降低杂交籼稻茎秆倒伏指数，归因于弯矩力矩显著降低及折断弯矩显著提高，渝香203变幅较大。一方面，烯效唑处理通过缩短基部节间长度，进而降低株高和重心高，使得弯曲力矩降低；节间形态建成期内源GA₁₊₃和IAA含量减少，使得细胞长度和长宽比降低，是基部节间长度缩短的重要原因。另一方面，烯效唑提高了内源Z+ZR和IP+IPA含量，细胞变小且排列致密，机械组织细胞层数和维管束鞘细胞数量增加，使得大、小维管束数目和面积、机械组织厚度增大，进而提高了茎秆折断弯矩。相关分析表明，细胞长度、细胞长宽比、机械组织厚度和大、小维管束面积与倒伏指数显著负相关，与折断弯矩显著正相关，两品种趋势一致。【结论】遮阴下，烯效唑通过降低内源生长素和赤霉素，使得基部节间长度缩短，提高内源细胞分裂素，减小细胞大小和长宽比，增加细胞致密程度，机械组织细胞层数和维管束鞘细胞数目，大、小维管束数目和面积、机械组织厚度相应增加，从而改善了弱光胁迫下杂交籼稻茎秆机械强度和抗倒伏性。

茎秆倒伏严重影响玉米产量、品质和机械化收获,是当前玉米生产和育种亟待解决的主要问题之一。加强对玉米茎秆抗倒伏性的研究,对提高品种抗倒伏能力具有重要意义。本文综述了玉米茎秆倒伏的主要影响因素及其遗传特征。茎秆倒伏与茎秆自身的强度密切相关。茎秆强度越高,抗倒伏性越强。茎秆强度受茎秆所处的发育阶段、茎秆内部结构和外部形态,及其细胞壁成分等影响。处于分生组织的茎秆细胞分裂旺盛,较易折断,而进入生殖生长后,茎秆表皮、厚壁组织增厚,维管束发育成熟,对茎秆的支撑作用增强。茎秆细胞壁的主要成分——纤维素、半纤维素、木质素、可溶性糖、无机物等均可提升茎秆强度。目前,研究者借助高通量表型平台,利用玉米连锁群体和自交系群体,采用各种定位方法,鉴定到一系列影响茎秆形态、强度、细胞壁成分的相关QTL和候选基因。研究表明,基于单倍型的QTL定位方法比基于单个SNP的定位效果好。一致性QTL分析将不同遗传群体的研究整合到一起,能够提高QTL结果的通用性。茎秆强度的遗传基础复杂,受微效多基因控制,位点间具有加性效应。茎秆成分QTL中的候选基因涉及细胞壁代谢、转录因子、蛋白激酶等。MAIZEWALL是玉米细胞壁相关基因的重要数据库。目前该数据库包含1 156个玉米细胞壁生物学相关的候选基因,为该领域的深入研究提供强大的资源。已鉴定到一系列影响玉米茎秆细胞壁成分、茎秆形态和强度的基因,其功能涉及纤维素合成路径,如纤维素合成酶类、Cobra类、糖基转移酶和核糖转运蛋白类;苯丙烷路径基因,如控制bm1—bm5的相关基因;植物激素类,如赤霉素、生长素、油菜素甾醇相关基因;转录因子如NAC、MYB;miRNA(ZmmiR528)以及F-box基因(stiff1)等。今后应积极探索不同发育时期玉米茎秆倒伏的力学机制;广泛发展自然群体或育种群体进行遗传分析;采取多种定位策略,提高抗倒伏相关基因鉴定的功效;针对优良等位基因,开发各类分子标记,加强抗倒伏分子标记辅助选择。本文将为玉米茎秆抗倒伏遗传机制解析及抗倒伏玉米品种的分子育种提供参考。

【目的】小麦常规育种实质是对杂种F1性状杂种优势连续多代选择和保持的过程，探究宁夏引黄灌区春小麦品种（系）间抗倒伏相关性状的杂种优势、配合力，明确与小麦抗倒伏性状显著相关的农艺性状指标，为宁夏春小麦抗倒伏性状的杂种优势利用及其后代筛选与保持提供一定的理论依据。【方法】以14份宁夏引黄灌区春小麦品种（系）为亲本，按NCⅡ不完全双列杂交设计配制45个杂交组合，分析亲本及其杂交种F1株高、秆型指数等13个抗倒伏相关性状杂种优势、配合力及其相关性。【结果】不同品种（系）间抗倒伏性存在显著差异，杂种F1代抗倒伏相关性状存在一定的杂种优势。NZ42、M6445和M8887主茎抗推力的一般配合力较高，分别为11.68、8.00和10.67，且其他性状的一般配合力也表现较为优异。主茎抗推力强优势组合有M6445×M8887、M6445×MJ48、NZ42×N2038、NZ42×M7723、NZ42×NZ39、H3015×宁春50号。与此同时，相关性分析发现株高与第一节间长和第二节重成显著正相关，与第二节间长和第四节间长成极显著正相关。其次，主茎抗推力与主茎鲜重、茎粗、弯曲力矩和秆型指数成极显著正相关，与第四节间长成显著负相关，与第二节重和第二节间充实度相关性不显著。【结论】NZ42、M6445和M8887为本研究的优良亲本，且NZ42×NZ39、M6445×MJ48、M6445×M8887为本研究抗倒伏育种的优良组合。同时，供试材料不同组合倒伏性状间存在杂种优势利用潜力，但超亲优势不突出，且杂交组合的抗倒伏能力既受加性效应影响又受非加性效应影响，其中，受母本遗传背景影响更大。与此同时，第四节间长、弯曲力矩和秆型指数与株高和主茎抗推力相关性较高，可作为抗倒性育种后代选择的重要参考。

【目的】倒伏是制约新疆小麦产量提高的重要因素,植株茎杆形态特征与抗倒能力密切相关,因此弄清新疆春小麦品种资源抗倒伏性状的遗传变异,明确茎秆形态特征与抗倒性的关系,为新疆抗倒高产春小麦品种选育奠定基础。【方法】采用田间试验与实验室分析相结合的方法,对40份新疆春小麦品种资源茎秆抗到伏相关性状遗传变异进行了分析,并对抗倒性及其相关性状的关系进行了相关分析及通径分析。【结果】第二节间充实度、第二节间干重及倒伏指数的变异系数较大,株高、重心高及第二节间粗的变异系数较小。重心高、第二节间粗、第二节间壁厚、第二节间茎

【目的】研究不同抗倒伏能力甜荞品种在不同生育时期茎秆木质素、总木质素单体及G型、S型和H型木质素单体含量的变化,探讨甜荞茎秆木质素及其单体合成特征。【方法】选用酉荞2号(高抗倒伏、YQ2)、信农1号(中抗倒伏、XN1)和乌克兰大粒荞(易倒伏、UD)为试验材料,试验采用随机区组设计,3次重复。分别于分枝期、盛花期和乳熟期测定其茎秆抗折力、倒伏指数、木质素含量(溴乙酰法)、总木质素单体及S型、G型和H型木质素单体含量(GC-MS法)。【结果】相同生育时期,与XN1和UD相比,YQ2茎秆抗折力大、倒伏指数小;分

【目的】探讨小麦镇压后麦秆基部弯曲及采用化控措施使麦秆基部变短变粗的抗倒伏免疫反应的作用机理,分析其对小麦抗倒伏能力的影响,为指导小麦抗倒伏栽培和育种提供参考。【方法】通过Fluent软件,在模拟群体小麦风载效应的基础上,建立底端固定、顶端自由的单株活体小麦在风雨自重荷载作用下的结构整体非线性有限元分析模型,考虑风向及茎秆发育的随机性,沿360°方向逐个扫描施加风载,以未经任何处理的直秆小麦为基准进行小麦抗倒伏仿真计算,对比分析化控措施处理的直秆小麦、镇压或倒伏后基部弯曲小麦的临界弯距和最大位移,探讨弯扭组合、节间长度和茎秆变截面对圆柱壳临界弯矩的影响。【结果】与未经任何处理的直秆小麦相比,化控措施处理直秆小麦的屈曲临界荷载提高了27.9%,而基部弯曲小麦屈曲临界荷载提高了43.7%～98.9%;化控措施处理直秆小麦的最大位移减小了9.1%,基部弯曲小麦的最大位移减小了11.7%～21.3%。弯扭组合作用下的临界弯距是弯矩单独作用下的2.23～2.64倍,节间长度变短0.95 cm时小麦茎秆的临界弯距提高了9.8%。在单独轴力和纯弯距作用下,变截面茎秆的临界弯距较非变截面茎秆分别提高15.9%和13.1%。【结论】小麦抗倒伏免疫反应的机理是茎秆基部弯曲和变粗、变短提高了茎秆的局部稳定性,从而增强了小麦的整体稳定性即抗倒伏能力。

【目的】研究机械开沟穴直播对早籼稻茎秆抗倒伏能力及产量的影响,为水稻机械化直播技术提供理论依据与技术支撑。【方法】试验以常规稻中嘉早17和杂交稻株两优171品种为材料,系统比较人工模拟机械开沟穴直播(MFP)、表面穴直播(SBP)与覆土穴直播(SCP)对直播早籼稻出苗率、植株抗倒性能及产量与产量构成的影响。【结果】与表面穴直播和覆土穴直播相比,人工模拟机械开沟穴直播可提高早籼稻供试品种的出苗率,增幅为5.19%—13.89%,且与表面穴直播处理差异显著(P<0.05)。同时,人工模拟机械开沟穴直播有利于提高直播水稻品种产量,两品种增产幅度为4.52%—11.20%;从产量构成因素分析,产量的提高主要得益于单位面积有效穗数、千粒重提高。此外,人工模拟机械开沟穴直播有利于提高供试品种植株抗折力,降低植株倒伏指数,尤其是第3节间;有利于增加株高、重心高度与第3节间(I3)茎壁厚度和节间粗度,提高不同节间的单位长度节间干重、单位体积节间干重以及木质素含量。大部分节间的节间干重与抗折力有显著的正相关,而与倒伏指数为显著的负相关。节间干重与单位长度节间干重是影响植株倒伏的主要因素,而株高、重心高度、节间长度和节间粗度并不能同时影响植株抗倒伏能力与倒伏指数,木质素与各节间抗折力有显著或极显著正相关。【结论】人工模拟机械开沟穴直播不仅有利于提高直播早籼稻产量,还显著提高植株抗倒伏能力,降低倒伏风险,可在生产中推广使用。

为探索密植玉米群体茎秆质量改善，抗倒伏能力提高的技术途径和措施，大田滴灌条件下研究了不同肥料配施对夏玉米生长发育及与茎秆质量、抗倒伏相关的农学性状和力学性状的影响。试验设置５个肥料配施处理：仅施氮肥（Ｎ）、氮配施磷肥（Ｎ＋Ｐ）、氮配施钾肥（Ｎ＋Ｋ）、氮配施４种微肥（Ｎ＋４Ｍ）、氮配施磷钾和４种微肥（Ｎ＋Ｐ＋Ｋ＋４Ｍ），并以传统施肥方式（全部肥料一次性底施）为对照（ＣＫ）。结果表明，与传统施肥相比，滴灌配施钾肥显著增加了玉米干物质积累量和籽粒产量，各器官干物质积累分配模式也得以优化，同时控制株高和重心高度、缩短基部节间、增加基部节间的直径、干质量从而使单位长度干质量显著增加。玉米茎秆的抗弯曲力、．．．

倒伏是水稻栽培中普遍存在的突出问题,发生倒伏不仅会导致减产,造成稻米品质下降,而且会影响收获作业效率和损失率,增加作业成本。水稻茎秆力学特性是决定水稻抗倒伏能力的重要因素之一。为研究鸭稻共育种植模式对水稻茎秆抗倒伏性的影响,通过对比鸭稻共育和常规插秧两种种植模式,分别测定了关键生育期稻田土壤的养分含量和水稻地上、地下部生物量;采用三点弯曲试验测试了水稻在幼穗形成期、抽穗期、黄熟期3个生长阶段的茎秆折断力,研究鸭稻共育种植模式对水稻抗倒伏性能的影响。结果表明:与常规插秧种植模式相比,在水稻灌浆期,鸭稻共育土壤的有机质、碱解氮、速效钾和速效磷含量分别增加26.07%、15.97%、41.24%和18.25%,水稻地上、地下部分生物量分别增加26.11%和29.88%,差异均达到显著性水平。在水稻幼穗形成期之前,两种种植模式水稻茎秆的倒伏指数差异不显著;在水稻幼穗形成期、抽穗期和黄熟期,鸭稻共育水稻茎秆的折断力比对照分别提高13.65%、33.51%和36.09%,倒伏指数分别降低4.86%、5.42%和8.16%,在抽穗期和黄熟期差异性显著。说明鸭稻共育在一定程度上可增强水稻茎秆的物理强度,提高水稻植株的抗倒伏能力。该研究为解决水稻倒伏问题提供了一定理论依据,为其他作物的抗倒伏研究提供方法借鉴。

【目的】旨在筛选四川丘陵带状机播小麦高产抗倒的株行配置方式。【方法】采用二因素裂区设计,主区为品种,选用紧凑型川农27和半紧凑型绵麦367,副区为带宽2 m和种植密度150×104hm-2固定情况下的7种行数和行距配置方式,即每带种植5行和行距20 cm+20 cm+20 cm+20 cm(CK,传统"双三零"模式)、每带3行和行距30 cm+30 cm(F3-1)、每带3行和行距35 cm+35 cm(F3-2)、每带3行和行距40 cm+40 cm(F3-3)、每带4行和行距20 cm+20 cm+20 cm(F4-1)、每带4行和行距20 cm+30 cm+20 cm(F4-2)以及每带...