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本研究对256份不同基因型水稻种质资源进行苗期及全生育期耐低氮筛选、评价、鉴定,从中发掘水稻氮高效种质,并建立起一套行之有效的筛选、鉴定方法。同时利用一套双向导入系群体,分别在正常和低氮条件下考察相应形态指标、生理指标和产量性状。应用分子标记对水稻耐低氮胁迫数量性状位点(QTL)进行定位。研究结果如下: 1 水稻苗期氮高效资源筛选、鉴定 对224份不同基因型水稻种质进行苗期不同供氮水平下盆栽试验,结果表明供试材料在抗低氮胁迫上存在明显的差异,其中相对苗高(RPH)变幅范围为69.31～132.77%,相对分蘖数(RTN)变幅范围72.14～178.46%,相对地上部干物重(RSDW)变幅范围为62.05～350.00%。3个性状指标都能不同程度地反映不同基因型水稻对低氮胁迫的敏感程度差异。 从标准差(SD)和变异系数(CV)看,SD的大小顺序为:RSDW>RTN>RPH,CV的大小顺序与SD一致,即RSDW>RTN>RPH。因而3个性状指标在反映不同基因型耐低氮差异的灵敏程度上依次为:SDW>TN>PH。 按照RSDW、RTN和RPH的顺序,将这224份材料划分为氮高效、低氮敏感和中间型三类,其中16份材料表现为氮高效、24份材料表现为低氮敏感、大部分材料为中间类型。这些极端材料在水稻氮高效育种中具有重要的利用价值。 通过对40份极端材料在两种供氮水平下进行连续性状考察,发现播种后35天不同基因型水稻对低氮胁迫的反映最为明显,因而认为在苗期对水稻进行氮高效资源筛选的鉴定时间以播种后35-40天为宜。 2、水稻全生育期氮高效资源筛选方法评价 选取32份具有一定代表性的不同基因型水稻种质进行大田全生育氮高效资源筛选评价。在成熟期分别对正常和低氮条件下各供试材料进行相关性状的考察,考察项目有:株高(Plant Height, PH)、单株分蘖数(Tillering Number, TN)、剑叶叶绿素含量(Chlorophyll content, CC)、穗长(Panicle Length, PL)、每穗实粒数(Spikelet number per panicle, SN)、结实率(Seed Setting percentage, SS)、百粒重(100-grain Weight, 100G)、地上部分干物重(Shoot Dry Weight, SDW)和籽粒产量(Gain Weight, GW)。 各性状耐性指数的变异系数(CV)大小顺序依次为GW(26.8%)>SDW(19.6%)>SN(18.3%)>TN(17.3%)>CC(12.7%)>SS(10.5%)>PL(5.4%)>100G(4.8%)>PH(4.7%)。 方差分析表明,9个性状除主穗穗长(PL)在两个供氮水平下的差异不显著外,其它8个性状在两种供氮水平下的差异均达极显著水平。同时,供试的32个品种间以及同一品种在9个性状间的差异都达到极显著水平。