春小麦穗分化不同阶段对小穗数的影响

春小麦穗分化不同阶段对小穗数的影响
摘要为了解春小麦穗分化的不同阶段对小穗数的影响,以小穗数有差异的5个小麦品种为材料,对其穗分化各个阶段的天数与总小穗数进行通径分析,结果表明:尽量加快伸长期、单棱期的分化速率,缩短这2个分化时期的时间、延长二棱期分化的天数是提高春麦总小穗数的途径。

关键词春小麦;小穗数;通径分析
EffectofSpikeDifferentiationStagesonSpikeletsofSpringWheat
CHENG Shi-bin 1ZHAO Yang-lin 2SHENG Shou-long 3LI Zhuo-fu 1*
(1 Collegeof Agriculture,Northeast Agridultural University,Haerbin Heilongjiang 150030; 2 Heilongjiang Kenfeng Seed Industry Co.Ltd.; 3 Xiangfang Experimental Farm)
AbstractThe paths analysis between days in each spike differentiation stage and spikelets of spring wheat were studied with 5 wheat cultivars different in spikelets,it was in order to reveal the impact of spike differentiation stage on wheat spikelets. The results showed that:accelerating the development rate of elongation and single edge stages of growth point and shorting the development days of these two stages were ways of increasing the spikelets of spring wheat.
Key wordsspring wheat;spikelets;path analysis
黑龙江省曾经是春小麦主产区,其栽培面积一直占东北春麦区的绝大部分。

20世纪90年代该省春小麦面积大幅下滑,究其原因是与大豆、玉米和水稻相比其效益低,由于小麦面积下降,导致该省种植业出现了单一作物长期连作的不良局面,使土壤养分失衡,扰乱了土壤微生物区系,使连作的作物病害加重,产量下降严重[1-3]。

小麦产量是由单位面积穗数、每穗粒数、粒重构成的[4-6]。

穗粒数是产量构成因素中最活跃的因素,可调节程度大,穗粒数的多少由小穗数、分化的小花数、小花结实率决定[7-9]。

小穗数是形成小花数的前提,争取尽可能多的小穗数是提高穗粒数的基础。

春小麦小穗数的形成包括几个阶段,不同阶段时间的长短对小穗数的影响尚未见报道,该试验以小穗数存在差异的几个春小麦品种为材料,探讨小穗数形成中不同穗分化阶段对小穗数的影响,以明确制约小穗数高低的关键阶段,用于指导春小麦大田生产。

1材料与方法
选取东农123(小穗数15个)、东农126(19)、龙辐16(15)、龙辐9(17)、加-T(14)共5个品种,采用随机区组设计,每个品种设置3次重复,每个重复6行区,行长5 m,行距0.15 m。

穗分化的调查从穗分化开始,每3 d取样1次,观测穗分化的进程,并在光学解剖镜下照相,分别记载伸长期、单棱期、二棱期、小花分化期、雌雄蕊分化期、药隔形成期、四分体时期、羽状柱头形成期等生育阶段。

具体识别标志见《中国小麦学》麦穗分化与器官的形态建成,并记录外部形态,外部形态指标有倒叶数、节间。

2结果与分析
2.1小麦品种间小穗数形成中各阶段分化持续时间的比较
从5个品种不同阶段的分化时间及总的天数来看,小麦小穗数分化过程的总时间大致在12~16 d。

其中分化的总小穗数超过17个的东农126小穗数形成分化的总天数为15.8 d;东农123、龙辐9分化的总天数分别为13.9、14.9 d;而分化总小穗数比较少的龙辐16、加-T小穗数形成过程中,总的分化天数分别为12.5、12.6 d左右。

在分化的总小穗数有差异的品种中,二棱期的分化也是有区别的。

东农126的二棱期分化的天数为3.7 d,加-T、龙辐16、东农123、龙辐9二棱期的分化天数为2 d左右。

比较单棱期的分化天数,除东农126为1.1 d外,其余各个品种单棱期的分化天数均为3 d左右。

各个小麦品种伸长期无显著的变化关系,伸长期变化大致在1~2 d。

生长锥未伸长期:东农126的持续期为9.6 d,龙辐9、东农123的持续期为6~7 d,而龙辐16、加-T的持续期为5 d左右(表1)。

从表1可以得出,分化总小穗数不同的基因型品种,在总小穗数形成的各个阶段分化的天数都有差异,这需要了解不同分化时期与分化的总小穗数的关系,在选择时才可有侧重地进行选择。

因此,对5个小麦品种穗分化不同时期的分化天数与总小穗数、有效小穗数做了通径分析。

2.2小穗数形成中各分化时期与总小穗数的通径分析
从表2可以看出,各个分化时期与总小穗数的相关性表现为:小穗数分化的总天数(X5)>生长锥未伸长期的天数(X1)>二棱期天数(X4)>单棱期天数(X3)>伸长期天数(X2)。

各个分化阶段对小穗数的直接通径系数和间接通径系数表明:X1对总小穗数的直接效应是负的,直接通径系数为-1.617,而它通过X2、X4、X5对最终分化的总小穗数有较大的正向的间接效应,最终与分化的总小穗数的相关性达到极显著水平。

X2对总小穗数的直接效应也为负的,同时它通过X4对总小穗数的间接效应也达到显著的负效应,所以X2伸长期的天数与分化的总小穗数成显著的负相关。

单棱期(X3)、二棱期(X4)对总小穗数的直接效应均为较大的正向效应,但X3通过X4对总小穗数的间接效应较大的负向效应,间接通径系数为-3.613;同样,X4通过X3对总小穗数也存在较大的负向效应,间接通径系数为-2.279。

从实质上分析穗分化过程,单棱期在前,二棱期在后,单棱期分化的天数不会受到二棱期分化天数的影响,但二棱期与总小穗数的相关性更大。

所以在分化天数一定时,应该加快单棱期分化的速度,延长二棱期分化的天数。

X5对总小穗数的直接效
应为0.666,尽管通过X1、X3对总小穗数的间接效应为负向,但它通过X4二棱期对总小穗数的间接效应为3.071,所以X5与总小穗数的相关系数极显著(0.790)。

可见延长分化的总天数也是增加分化小穗数的一个途径。

3讨论
幼穗分化是小麦生殖器官建成的重要时期,是穗部性状形成的基础。

薛香等[10]对不同播期下3个不同生态类型的冬小麦品种幼穗分化进程系统观察,研究表明单棱期和二棱期为冬小麦对光温最敏感时期,其他幼穗分化的时期对光温反应与品种生态类型有关,试验播期范围内光温生态因子对冬小麦幼穗发育进程的影响主要以温度为主,温度每增加1 ℃,春小麦单棱期持续的时间缩短5.03 d,二棱期持续的天数缩短5.44 d。

刘万代等[11]以中大粒种子为试验材料,研究不同粒重种子对幼穗发育的影响,表明大粒种子叶分化时间短,幼苗长势旺,幼穗分化时间早,分化强度大形成的小穗数多。

高聚林等[12]指出N、P、K合理施用能提高幼穗分化的强度,与对照相比,二棱期延长2 d。

刘克礼等[13]认为高密度群体的幼穗伸长期较低密度群体提前3 d。

该文通过分析分化时期、物质积累和糖分代谢与分化小穗数的关系,结果发现这3个因素均影响分化的小穗数。

4结论
该试验通过对小穗数有差异的5个小麦品种小穗分化各个阶段的时间与总小穗数进行通径分析,结果表明:伸长期对总小穗数的直接通径系数和间接通径系数均为显著的负效应,所以在穗分化过程中应加快伸长期分化的进程,缩短伸长期分化的天数和增加穗分化的总天数是提高分化小穗数的途径。

5参考文献
[1] 何元龙.关于提高黑龙江省小麦产量问题的探讨[J].黑龙江农业科学,2010(1):111-114.
[2] 李卓夫,付连双,王晓楠,等.黑龙江省春小麦产量突破的育种策略[J].东北农业大学学报,2008,39(12):131-134.
[3] 何元龙.50多年来黑龙江省小麦产量变化的初步分析[J].黑龙江八一农垦大学学报,2009(1):87-90.
[4] 蒋会利,温晓霞.廖允成施氮量对冬小麦产量的影响及土壤硝态氮运转特性[J].植物营养与肥料学报,2010,16(1):237-241
[5] 史民芳,安林利,行翠平,等.冬小麦不同穗型对产量构成因素的作用[J].山西农业科学,2009,37(1):38-40.
[6] 叶新媛,毛振荣.淮北地区小麦产量构成因素分析[J].现代农业科技,2008(23):203-204.
[7] 范永胜,赵宗武,马华平,等.超级小麦品种穗部性状间相关性分析及穗粒数改良途径的研究[J].中国种业,2007(7):38-40.
[8] 王兆龙,曹卫星,戴廷波.小麦穗粒数形成的基因型差异及增粒途径分析[J].作物学报,2010,27(2):226-232.
[9] 金善宝.中国小麦学[M].北京:中国农业出版社,1996:86-87.
[10] 薛香,郜庆炉.光温生态因子对冬小麦幼穗分化的影响研究[J].中国生态农业学报,2005,13(4):56-60.
[11] 刘万代,崔金梅,王化岑.种子大小对冬小麦苗势及其幼穗发育的影响[J].种子,2004,23(3):33-35.
[12] 高聚林,刘克礼,张永平,等.不同栽培措施下春小麦光合势的变化[J].麦类作物学报,2003(3):55-58.
[13] 刘克礼,高聚林,张铁山,等.春小麦幼穗分化进程及其与植株生长发育的关系[J].麦类作物学报,2003,23(3):58-63.。