一种耐低氮水稻品种的筛选方法技术

本发明专利技术公开了一种耐低氮水稻品种的筛选方法，包括以下步骤：设计低氮处理和正常氮肥处理水稻品种，进行种植，并测定水稻顶三叶的SPAD值；水稻返青后测定水稻分蘖数；水稻成熟后，选择代表性水稻5株考种测产，考种指标包括有效穗数、穗着粒数、结实率和千粒重；计算水稻品种的低氮响应系数RINm；计算水稻品种的产量评价指数RICY、分蘖动态评价指数RICT、缓苗返青评价指数RICR和转色评价指数RICC；计算水稻耐低氮综合评价指数RICCW；筛选出适合的耐低氮水稻品种。本方法筛选出的耐低氮品种在低氮条件下容易获得高产，对品种筛选的指导作用比传统方法更合理。

A Screening Method for Low Nitrogen Tolerant Rice Varieties

The invention discloses a screening method for rice varieties tolerant to low nitrogen, which includes the following steps: designing rice varieties treated with low nitrogen and normal nitrogen fertilizer, planting, and determining SPAD value of top three leaves of rice; determining tillering number of rice after greening; selecting five representative rice plants to test seed yield after maturity, including effective panicle number, grain number per panicle, seed setting rate and seed setting rate. 1000-grain weight; low nitrogen response coefficient RINm of rice varieties; yield evaluation index RICY, tillering dynamic evaluation index RICT, slow seedling turning green evaluation index RICR and color conversion evaluation index RICC of rice varieties; comprehensive evaluation index RICCW of low nitrogen tolerance of rice; selection of suitable low nitrogen tolerant rice varieties. The low nitrogen tolerant cultivars screened by this method are easy to obtain high yield under low nitrogen conditions, and the guiding role of this method in cultivar selection is more reasonable than that of traditional methods.

【技术实现步骤摘要】
一种耐低氮水稻品种的筛选方法
本专利技术属于水稻品种选育
，具体地说，涉及一种耐低氮水稻品种的筛选方法。
技术介绍
我国水稻平均氮素利用率为28～37％，低于世界平均水平(15～20％)；在一些氮肥用量高的省份,氮素吸收利用率更在20％以下。氮肥利用效率偏低，一方面直接导致肥料成本增加，病害加重，农药用量增加，水稻品质下降；另一方面氮素大量流失导致地下水污染和江河湖，大气一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)含量提高，酸雨发生频率增加。当前，提高氮肥利用效率，减少农田氮肥排放，缓解农业生产对环境产生的压力，已到了刻不容缓的地步。培育和利用耐低氮水稻品种是降低氮肥用量、有效利用肥料资源、减少环境污染、降低生产成本和提高稻米品质的最有效途径之一。郑家奎等(郑家奎,文春阳,张涛,杨莉,杨乾华,郑建敏,杨松涛,唐江云,田翠.耐低氮水稻材料筛选及筛选指标研究[J].安徽农业科学,2009,37(16):7361-7363,7377)的研究结果表明，株高、有效穗数、生物产量、单株产量和结实率可作为耐低氮和氮高效水稻材料的筛选指标，并指出5项指标均在90％以上的为氮高效水稻品种。这种评价方法忽略了各指标绝对值对低氮条件下水稻各指标的影响，一些水稻品种在低氮条件下有着较高的相对值，但受该指标正常氮条件下绝对值的影响，其在低氮条件下绝对值并不一定较高。SPAD值可以直观反映水稻叶片叶绿素含量，进而反映其对氮素吸收利用能力，冯祥等(冯洋,陈海飞,胡孝明,周卫,徐芳森,蔡红梅.我国南方主推水稻品种氮效率筛选及评价[J].植物营养与肥料学报,2014,20(05):1051-1062.)采用相对分蘖率和叶片SPAD值作为氮高效水稻品种筛选指标，然而实践结果表明，氮低效品种秀水134，虽然在各生育期SPAD值较高，但其氮效率值很低，干物质量和产量也不高。相关研究结果表明，水稻有效穗数和结实率等与水稻氮素利用效率显著相关，其中低氮条件下水稻有效穗数不仅与水稻本身的分蘖能力相关，而且与其低氮耐受能力有关；水稻穗粒数不仅与水稻本身特性有关，而且与水稻结实率对低氮的耐受能力有关。因此在评价水稻低氮耐受能力的过程中，不仅要考虑各相关指标的绝对值，而且要考虑其相对值。虽然一些评价方法被提出和应用，但具有一定综合性的实用评价体系鲜见报道。因此，当前迫切需要构建一套综合考虑水稻生长动态和关键指标的耐低氮水稻品种评价体系，为耐低氮水稻材料筛选提供必要实践依据。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种耐低氮水稻品种的筛选方法。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种耐低氮水稻品种的筛选方法，包括以下步骤：步骤1、设计低氮处理和正常氮肥处理水稻品种，进行种植，并测定水稻顶三叶的SPAD值；水稻返青后每隔5d测定水稻分蘖数1次；水稻成熟后，选择代表性水稻5株考种测产，考种指标包括有效穗数、穗着粒数、结实率和千粒重；步骤2、计算水稻品种的低氮响应系数RINm；步骤3、计算水稻品种的产量评价指数RICY、分蘖动态评价指数RICT、缓苗返青评价指数RICR和转色评价指数RICC；步骤4、根据水稻品种的产量评价指数RICY、分蘖动态评价指数RICT、缓苗返青评价指数RICR和转色评价指数RICC计算水稻耐低氮综合评价指数RICCW；步骤5、根据水稻耐低氮综合评价指数筛选出耐低氮水稻品种。可选地，所述步骤1中的种植要求为：每个品种种植5行，每行单株移栽15窝，每个小区种植120行；所有处理的磷肥全部作为基肥随移栽前整地一次性施入，磷肥的施用量为P2O5150kg/hm2；氮肥：分蘖肥为3:2的比例施用；于4月初育秧，秧龄40d，5月上旬，选取带1个分蘖的壮秧，进行移栽；试验田靠路边设置保护行；小区间做宽0.5m、高0.3m土埂，覆塑料薄膜护埂。可选地，测定水稻顶三叶的SPAD值的时间为返青期，分蘖期，抽穗期和灌浆期的11:00-13:00，每次测定连续观测3d取平均值代表该时期的SPAD值，叶片SPAD值采用SPAD-502测定。可选地，所述的低氮处理为土壤中纯氮含量为45kg/ha；正常氮肥处理为土壤中纯氮含量为150kg/ha。可选地，所述的计算水稻品种的低氮响应系数RINm具体为：其中，RINm为指标m的低氮响应系数，|RINm|越高，指标m对低氮胁迫越敏感，负值表示在低氮胁迫下指标m的值呈下降趋势；正值表示指标m的值呈增加趋势；TLNm为指标m在低氮处理条件下的观测值，TNNm为指标m在正常氮肥处理条件下的观测值。可选地，所述的计算水稻品种的产量评价指数RICY、分蘖动态评价指数RICT、缓苗返青评价指数RICR和转色评价指数RICC具体为：其中，YNN为正常氮条件下水稻产量，kg/hm-2；RINGY稻谷产量对低氮胁迫的响应系数，根据公式(1)计算得到；SPP为正常氮肥条件下水稻穗实粒数；RICY的农学意义为，正常但条件下产量较高且产量和结实率对低氮胁迫不敏感的品种其RICY值较高，在低氮条件下容易获得高产；其中，MT为正常氮条件下水稻最高分蘖数；RINMT水稻分蘖动态对低氮胁迫的响应系数，根据公式(1)计算得到；RINPR为水稻缓苗返青动态对低氮胁迫的响应系数，根据公式(1)计算得到；RICT的农学意义为，正常氮肥条件下水稻最高分蘖较高，且其最高分蘖数和成穗率对低氮胁迫反应不敏感，其RICT值较高，在低氮条件下容易获得较多的有效穗数；其中，SD1为低氮条件下水稻返青期的SPAD值；RINSD1返青期水稻顶三叶SPAD值对低氮胁迫的响应系数，根据公式(1)计算得到；RICR的农学意义为，在正常氮肥条件下水稻移栽后返青较快，且其返青期叶色对低氮反应不敏感，其RICR值较高，在低氮条件下容易返青；其中，SD2为低氮条件下水稻分蘖盛期的SPAD值；RINSD2-5为水稻分蘖盛期至成熟期水稻顶3叶SPAD变化幅度对低氮胁迫的响应系数，根据公式(1)计算得到；RICC的农学意义为，在正常氮肥条件下水稻从分蘖盛期至成熟期，转色落黄较好，RICC值越高，其落色转黄对低氮胁迫的反应越不敏感，后期不容易因氮肥较低出现脱肥现象。可选地，所述的水稻耐低氮综合评价指数RICLW的计算公式为RICCM＝RICY+RICT+RICR+RICC(6)RICCM的农学意义为，正常氮肥条件下水稻产量高且对低氮胁迫不敏感；分蘖和成穗率高且对低氮胁迫不敏感；早期缓苗快，后期转色落黄较好。可选地，RICCM大于20耐低氮水稻品种；RICCM小于10不耐低氮水稻品种。与现有技术相比，本专利技术可以获得包括以下技术效果：1)传统方法对低氮胁迫的评价没有考虑水稻自身的生产性能，导致筛选出的耐低氮水稻品种可能产量很低，不能满足农业生产需求。与传统方法相比，本方法不仅考虑了水稻品种对低氮胁迫的耐受能力，也考虑了水稻正常氮肥条件下的产量(YNN，SPP等参数)、分蘖(MT)和转色(SD1，SD2)等，因此筛选出的耐低氮品种在低氮条件下容易获得高产。对品种筛选的指导作用比传统方法更合理。2)传统方法或者依据叶色深浅采用打分的方法，或者采用详细测定苗期水稻叶片中叶绿素含量的方法来比较水稻返青对低氮胁迫的响应程度。前一种方法的缺点是难以量化；后一种方法的缺点是程序繁琐，单株工作量偏大，不适宜大群体筛选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐低氮水稻品种的筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、设计低氮处理和正常氮肥处理水稻品种，进行种植，并测定水稻顶三叶的SPAD值；水稻返青后每隔5d测定水稻分蘖数1次；水稻成熟后，选择代表性水稻5株考种测产，考种指标包括有效穗数、穗着粒数、结实率和千粒重；步骤2、计算水稻品种的低氮响应系数RINm；步骤3、计算水稻品种的产量评价指数RICY、分蘖动态评价指数RICT、缓苗返青评价指数RICR和转色评价指数RICC；步骤4、根据水稻品种的产量评价指数RICY、分蘖动态评价指数RICT、缓苗返青评价指数RICR和转色评价指数RICC计算水稻耐低氮综合评价指数RICCW；步骤5、根据水稻耐低氮综合评价指数筛选出耐低氮水稻品种。

【技术特征摘要】
1.一种耐低氮水稻品种的筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、设计低氮处理和正常氮肥处理水稻品种，进行种植，并测定水稻顶三叶的SPAD值；水稻返青后每隔5d测定水稻分蘖数1次；水稻成熟后，选择代表性水稻5株考种测产，考种指标包括有效穗数、穗着粒数、结实率和千粒重；步骤2、计算水稻品种的低氮响应系数RINm；步骤3、计算水稻品种的产量评价指数RICY、分蘖动态评价指数RICT、缓苗返青评价指数RICR和转色评价指数RICC；步骤4、根据水稻品种的产量评价指数RICY、分蘖动态评价指数RICT、缓苗返青评价指数RICR和转色评价指数RICC计算水稻耐低氮综合评价指数RICCW；步骤5、根据水稻耐低氮综合评价指数筛选出耐低氮水稻品种。2.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，所述步骤1中的种植要求为：每个品种种植5行，每行单株移栽15窝，每个小区种植120行；所有处理的磷肥全部作为基肥随移栽前整地一次性施入，磷肥的施用量为P2O5150kg/hm2；氮肥：分蘖肥为3:2的比例施用；于4月初育秧，秧龄40d，5月上旬，选取带1个分蘖的壮秧，进行移栽；试验田靠路边设置保护行；小区间做宽0.5m、高0.3m土埂，覆塑料薄膜护埂。3.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，测定水稻顶三叶的SPAD值的时间为返青期，分蘖期，抽穗期和灌浆期的11:00-13:00，每次测定连续观测3d取平均值代表该时期的SPAD值，叶片SPAD值采用SPAD-502测定。4.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，所述的低氮处理为土壤中纯氮含量为45kg/ha；正常氮肥处理为土壤中纯氮含量为150kg/ha。5.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，所述的计算水稻品种的低氮响应系数RINm具体为：其中，RINm为指标m的低氮响应系数，|RINm|越高，指标m对低氮胁迫越敏感，负值表示在低氮胁迫下指标m的值呈下降趋势；正值表示指标m的值呈增加趋势；TLNm为指标m在低氮处理条件下的观测值，TNNm为指标m在正常氮肥处理条件下的观测值。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学春，杨国涛，胡运高，陈永军，彭友林，邹挺，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51