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在现有高产的基础上进一步提高单产,是小麦育种的主攻目标,也是小麦生产发展的必由之路。但随着产量水平的进一步提高及生产条件的不断改善,高产与倒伏的矛盾日益突出,成为制约小麦高产、超高产育种的瓶颈。要实现小麦由高产到超高产的跨越,必须首先解决品种的倒伏问题,“抗倒伏”是“超高产”的前提和保障。因此,深入研究小麦的抗倒性,探讨不同小麦抗折力与节间长度、茎秆强度等性状的相互关系,对于确定超高产育种目标和选择策略,提高育种效率有着重要的指导意义。本研究以高产小麦0482、0436、9540、9651为材料,测定、分析小麦发育后期的组织结构、抗折力、株高构成指数,获得结果如下:
(1)在小麦发育后期,分别测出试验品种的千粒重、穗粒数、穗长、茎秆基部第二节间长度及小麦茎秆抗折力,结果表明,千粒重:0482>0436>9651>9540,穗粒数:0482>9540>0436>9651,穗长:9540>0482>0436>9651,茎秆基部第二节间长度:9540>0436>9651>0482,小麦茎秆抗折力:0482>9651>9540>0436,穗长、千粒重、穗粒数、茎秆基部第二节间与小麦茎秆抗折力的相关系数依次增大,0436、9540、9651、0482抗倒伏能力依次增大。
(2)在株高和节间长度方面,4种小麦表现一致,倒伏植株的节间总长均比未倒伏植株大,且倒伏植株的穗下节间所占节间总长的比例、穗长与穗下节间之和占株高的比例大于未倒伏的植株,从相对值上进一步说明穗下节间较长的个体有利于抗倒。倒伏植株的重心高度均比未倒伏植株高,可见较高的重心高度不利于抗倒,株高过高,可使植株的重心增高,受力的力臂增大,外力力矩增大,当外力力矩大于植株的抗折力矩时即发生倒伏。
(3)对于株高构成指数,同种小麦未倒伏植株的株高构成指数(I)大于倒伏植株,即未倒伏植株穗下节间长度(L1)和倒2节间长度(L2)较大。同时,其它节间长度构成指数(I1、I2、I3和I4)也表现为未倒伏植株大于倒伏植株,且处理间多达到显著或极显著水平。株高构成指数大,植株抗倒能力强,如小麦0482株高、I都较大,其抗折力的表现也是较大的,但是,当株高构成指数较大时,其抗倒性是不是也大,仍需进一步研究。
(4)以小麦茎秆基部第二节间为对象,徒手切片的结果显示,小麦0436、9540、0482、9651的维管束总数依次增加,单个维管束的面积和周长-小麦0482>9540>9651>0436,它们与小麦茎秆的抗折力有着不同程度的相关,结果显示小麦0482维管束较多、单个维管束的面积和周长较大,其抗折力也较大;小麦0436维管束较少、单个维管束的面积和周长较小,其抗折力也较小。
(5)在小麦基部茎秆的机械组织方面,茎秆抗倒伏能力与其基部茎秆的机械组织的厚度和细胞层数的关系---前者(R=0.9599)大于后者(R=0.8180),都有着明显的显著正相关,结果显示,小麦0482机械组织较厚、细胞层数较大,其抗折力也较大;小麦0436机械组织较薄、细胞层数较小,其抗折力也较小。
(6)在生理活性方面,未倒伏小麦的过氧化物酶、根系活力较高,脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量相对倒伏小麦而较大。