小麦形成大穗的生态学基础

研究了不同光、温条件下３个小麦品种的生育特征、幼穗分化、幼穗生长和穗部性状,探讨了促进穗大粒多、提高小麦单产的可行途径．结果表明,因播种期的不同而导致的小麦生长期间光、温条件的不同,使之各生育期出现的时间及其持续的天数有了较大的差异．小麦幼穗分化的历期天数多与平均气温和平均日照长度呈显著或极显著负相关．不同的积温是幼穗生长量和每穗总小穗数产生差异的重要原因．在条件适宜的麦区,可望通过引种适宜品种并适当提早播种期,以促进德大粒多、实现单产的明显提高．     

不同生态区小麦品种的穗发芽抗性评价

本研究对来自不同生态区的137个小麦品种进行穗发芽抗性鉴定,计算相对发芽指数,并分析这些品种穗部籽粒性状、品质指标、吸胀萌发后0～72 h α-淀粉酶活性及其基因表达量与穗发芽抗性之间的关系。结果表明: 长江中下游麦区小麦的平均发芽指数最低,抗穗发芽品种最多,其次是长江上游麦区,黄淮麦区抗穗发芽品种相对较少。红粒品种小麦的相对发芽指数低于白粒品种,相对发芽指数与籽粒长度、宽度呈极显著正相关,与小穗数呈显著正相关,与穗型、穗色、穗长、小穗密度、穗粒数、千粒重无显著相关性。相对发芽指数与容重呈极显著负相关,与面团形成时间和出粉率呈显著负相关,与蛋白质含量、湿面筋含量、吸水率、稳定时间、沉降值、拉伸面积、延展性、最大阻力无显著相关性。不同品种的α-淀粉酶活性随吸胀萌发时间的延长呈上升趋势,萌发24～72 h的相对发芽指数与α-淀粉酶活性呈极显著正相关,穗发芽中抗以上品种萌发48 h后α-淀粉酶活性聚类分析结果与穗发芽鉴定结果一致。萌发后各时段α-淀粉酶基因表达量与相对发芽指数呈极显著正相关。     

六个黄淮麦区优质小麦品种在晋中麦区晚播的产量与品质性状研究

目的：为拓宽山西优质小麦品种资源,采用田间试验,研究来自黄淮麦区的6个优质小麦品种在晋中晚熟冬麦区的籽粒产量及品质性状表现。方法：供试小麦品种分别是：来自河南省国家小麦工程中心的豫农416（编号Y-1）、豫麦34（Y-2）、豫麦70（Y-3）和豫麦18（Y-4）,来自山西省农科院棉花科学研究所的舜麦紫秆（S-1）和舜麦1718D（S-2）,以山西农业大学育成品种山农129为对照（CK）。试验于2010年10月15日在山西农业大学实验农场进行,收获后测定籽粒产量与产量结构及籽粒品质。结果：引进的6个黄淮麦区育成小麦品种在晋中晚熟冬麦区晚播种植,其籽粒品质均优于当地品种山农129,但产量不足。6个引进品种在晋中晚播种植后,其籽粒蛋白质含量、湿面筋含量等相关的籽粒品质亦明显高于原品种。相对而言,豫麦34、豫农416和舜麦紫秆均为高蛋白（〉17％）强筋（≥32％）品种,但前者高产（〉5800kg·hm-2）,后两者中产（〉4300kg·hm-2）;豫麦70和舜麦1718D均为高蛋白中筋（30％-32％）品种,但前者中产,后者低产（〈4000kg·hm-2）;豫麦18则为中等蛋白（〉16％）中筋的高产品种,当地品种山农129为低蛋白（〈16％）低湿面筋（〈30％）的高产品种。结论：豫麦34和豫麦18对改良山西小麦品种籽粒品质具有一定的意义。     

生态因子对不同冬小麦品种面粉拉伸参数的影响

选用6个有代表性的冬小麦品种（豫麦34、藁麦8901、豫麦49、豫麦70、洛阳8716、豫麦50）,连续两年在河南省5个不同纬度地点（32° N-36° N）种植,研究了生态因子、品种遗传因素与冬小麦拉伸参数之间的关系.结果表明： 品种遗传因素对拉伸参数的影响大于生态环境.豫麦34和藁麦8901的最大抗阻和拉伸面积均大于其他4个品种,且品种间差异达到显著水平.在豫南（信阳和驻马店）种植点的小麦拉伸参数均与豫北（武陟和汤阴）达到显著差异,但拉伸参数随纬度变化的规律在年际间并不一致.不同年份气象因子对拉伸参数的影响程度不同,其中2002年小麦灌浆-成熟期降雨量与小麦拉伸参数显著相关.小麦生育中后期的水分管理应充分考虑气象因素,以改善小麦面粉拉伸参数.     

不同品质类型小麦非叶光合器官光合荧光特性研究

以强筋(郑麦9023)、中筋(新麦13)和弱筋(豫麦50)型小麦品种为试材,测定了它们非叶光合器官的叶绿素含量、荧光动力学参数、净光合速率及对籽粒的贡献率.结果显示,不同品质类型小麦非叶光合器官叶绿素含量表现为旗叶鞘>穗下节间>芒>穗部颖片,各非叶光合器官开花18d后叶绿素含量均表现为弱筋小麦>中筋小麦>强筋小麦;弱筋小麦的非叶光合器官在灌浆前期具有较高的Fv/Fm、ΦPSⅡ值,在灌浆后期其Fv/Fm和ΦPSⅡ值下降幅度显著小于强筋小麦并有较高的净光合速率;非叶光合器官对籽粒的相对贡献率依次为穗部>旗叶>节鞘,且对弱筋小麦籽粒的贡献率高于中筋和强筋小麦,其中节鞘和穗对弱筋小麦粒重的相对贡献率分别为15.7%和35.4%.研究表明,弱筋小麦豫麦50的非叶光合器官能维持较较强的光合能力,生产更多的光合产物,花后形成的光合产物对其粒重的增加起重要作用.     

玻璃温室与田间栽培小麦幼穗分化的比较

以河南省大面积种植的弱春性品种"郑麦9023"及半冬性品种"周麦18"为材料,开展了玻璃温室和田间栽培条件下小麦幼穗分化进程的比较研究。结果表明,在小麦全生育期,玻璃温室内平均温度高于田间环境,小麦幼穗分化所需时间极显著低于田间环境(P < 0.01)。温度和0 ℃以上积温升高,小麦幼穗分化进程加快。与田间种植小麦相比,玻璃温室内小麦幼穗分化缩短的时期主要集中在分化前期(出苗-伸长期、单棱期、二棱期)。玻璃温室内小麦幼穗分化持续时间和总积温均随播期推迟而降低,幼穗分化各阶段出现时间亦随播期的推迟而后延。小麦幼穗分化进程存在品种间差异,其中"郑麦9023"幼穗分化持续时间小于"周麦18",各阶段出现的时间亦早于"周麦18"。温度对幼穗分化各时期的影响存在品种间差异。温度升高对"郑麦9023"幼穗分化中期(二棱期、护颖分化期、小花分化期)影响较大,对"周麦18"幼穗分化前期和后期(单棱期、二棱期、药隔分化期)影响较大。积温对"郑麦9023"护颖分化期和"周麦18"药隔分化期、二棱期影响较大。     

山西省小麦生态区划

从具有完整气象资料的62个县中选取与小麦生产有关的9个地理、气象因子,6个品种和栽培因子,采用对应分析方法将全省小麦分为三大麦区：（1）晋南冬麦区,（2）晋北春麦区,（3）晋中和晋东南冬麦及冬春麦交界区.三大麦区又可分为11个副区．部分地区修改了传统区划的界线用数学方法分区的界线与现场考查结果一致．三大麦区与全国麦区划界一致．     

中国主要农作物产量波动影响因素分析

为研究我国主要农作物(粮食、水果、油料、糖料和棉花作物)产量波动特征及相关影响因素,以我国1981 ～2010年主要农作物产量和种植面积资料为基础,同时利用4种方法对农作物单产进行趋势拟合与分解.结果表明:(1)近30年来我国农作物总产和单产都逐步提高,特别是水果产量的增长最快,其中柑橘单产年均增长率达7.09％;各类作物趋势产量也呈上升趋势;但气象产量波动剧烈,年际间缺乏连续性,其中水果气象产量波动幅度最大(柑橘为17.76％、苹果为15.83％).(2)作物总产的年际波动中,种植面积和单产因素的贡献率因作物类型不同而有所差异,其中粮食作物和水果总产波动的主要原因是单产波动,糖料作物和棉花产量波动主要因种植面积波动导致,油料作物总产的波动中单产和种植面积贡献相当.(3)各类作物单产年际波动均取决于气象因素,农业政策和科技进步等社会因素对单产年际波动的贡献较低.(4)作物趋势产量的4种拟合方法,其结果无显著差异.各影响因素对我国农作物产量波动的贡献率因作物类型不同而有所差异;重视作物单产提高、关注气候变化对农作物生产的影响是目前我国农业安全生产的重要任务.     

不同发育时期追施氮肥对冬小麦旗叶中光合酶活性的影响

小麦开花后,随着旗叶的衰老,旗叶中1,5-二磷酸核酮糖羧化酶（RuBPC）、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）和乙醇酸氧化酶（GO）活性呈下降趋势。随着追施氮肥时期的推迟,光合酶活性呈增加趋势,这意味着氮肥追施时间后移有利于提高小麦光合速率。在旗叶衰老后期,大穗型品种小麦旗叶中光合酶活性略高于多穗型品种小麦。     

不同穗型小麦品种旗叶光合作用日变化的研究

在大田条件下,对多穗型小麦品种豫麦49和大穗型小麦品种周麦13的旗叶净光合速率（Pn)及基影响因素,包括叶温（T1）、光合有效辐射（PAR）、蒸腾速率（Tr)、气孔导度（C）、细胞间隙CO2浓度（Ci)等日变化的测定结果表明,开花期2品种都存在光合“午休”现象,豫麦49Pn日变化呈双峰曲线,峰值出现在10：00和14：00,周麦13Pn日变化为单峰曲线,峰值在10：00。相关分析表明,开花期的温度和光照对豫麦49旗叶光合已造成一定程度的影响,此期的光温条件较有利于周麦13旗叶的光合作用。灌浆中期2品种均表现出一降不起型的严重“午休”现象,在强光、高温下,豫麦49旗叶Pn比周麦13降低明显。     

冀中北小麦品种抗旱性筛选研究

干旱是华北地区小麦生产的重要限制因素,从推广小麦品种中鉴定和筛选抗旱品种,对稳定小麦产量、降低区域水分消耗具有重要意义.本研究以近年来在河北省中北部审定、推广的13个小麦品种为材料,设置冬后浇2水(D2处理)、浇1水(D1处理)和不浇水(D0处理)3种处理方式,进行了大田条件下的抗旱品种筛选试验.结果表明,在D0处理时...     

Deciphering the environmental impact on spike architectural traits for grain yield consolidation in bread wheat (T. aestivum L.)

The realization of grain yield in wheat is decided by source-sink balance under prevailing environmental conditions. Management conditions like changing the sowing time influence the source-sink capacity through modification in agronomic traits. Therefore, this experiment was conducted to decipher the influence of spike architectural traits (SATs) on grain yield and to open avenues for further grain yield enhancement. Comparatively early sowing over timely sowing gives the advantage of realizing higher grain yield with a positive relationship with SATs namely spike length, spikelets per spike, individual spike weight, individual grain weight, number of grains per spikelet, grain length, and grain width of upper and lower spike portion. Confirmatory factorial analysis revealed that spike length, spikelets per spike, individual spike weight, grains per spikelet were having a significant effect in deciding grain yield in early sown. The presence of a significant effect of genotype by environment interaction over grain yield and SATs allows the exploitation of available genotypic and environmental variability for further yield enhancement. GGE analysis on transformed and standardized grain yield-trait (GY-trait) combinations was used in the selection of genotypes having high GY-trait combinations for both sowing times. In early sowing, WG 11 was the best for high GY with high individual spike weight; grain length and grain width at lower and upper parts of the spike; and shorter days to 50% flowering. Genotypes exclusively having the high GY-trait combination along with low values of remaining GY-trait combinations were also selected with genotype focused GGE approach.     

矮秆基因对小麦部分农艺性状的效应

以中国主要麦区的124份小麦品种为材料,利用分子标记和系谱分析相结合,对其按照所含的矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8进行分类,结合田间株高、旗叶长、小穗数和穗粒数以及室内苗期根系长度等农艺形状的调查,分析不同矮秆基因对小麦农艺性状的效应.结果显示:(1)参试的124份小麦品种(系)中23份含有Rht-B1b,7份含有Rht-D1b,22份含有Rht8基因,34份同时含有Rht-B1b和Rht8,16份同时含有Rht-D1b和Rht8,可分为6组.(2)Rht-B1b和Rht-D1b在降低株高的同时也缩短了旗叶的长度和苗期叶长,Rht8对株高的影响较弱,对旗叶和苗期叶长的影响也较小;3个矮秆基因对苗期根系长度、小穗数没有显著影响;Rht-D1b和Rht8显著增加穗粒数.研究表明,矮秆基因Rht8对小麦株高以及其他农艺性状的影响均较小,但能够显著增加穗粒数,是小麦矮化育种中比较理想的矮秆基因.     

暖冬条件下播期对不同类型小麦幼穗分化的影响

对3个不同类型小麦品种在不同播期下的幼穗分化进程及受冻情况进行了系统观察和研究。结果表明,在气候变暖,秋、冬温度较高的情况下,小麦幼穗分化进入各时期的时间早晚为强春性品种>春性品种>半冬性品种;播期对小麦幼穗分化的伸长期、单棱期和二棱期持续时间长短影响较大;在早播的情况下。春性越强的小麦品种,越冬前幼穗分化发育速度越快,达到的发育阶段越高,越冬期间越容易被冻死。据此,提出在河南气候变暖,秋、冬温度较高的情况下,首先在生产上要选用半冬性品种,适当搭配晚播早熟的春性品种;其次,无论半冬性品种或春性品种。播种期都不宜过早。     

陕北谷子品种更替过程中产量及农艺性状的演变

选择不同年代(1960s—1970s、1980s—1990s、2000s—2010s)在陕北种植的6个谷子品种为试验材料,于2018—2019年在陕西榆林进行田间试验,研究分析了不同年代品种谷子产量及其农艺性状的演变特征。结果表明: 随年代更替,谷子品种产量呈现明显增加趋势,2000s—2010s选育的品种平均产量分别为0.46(2018)和0.66 kg·m^-2(2019),较2000s前的品种显著增产,增产幅度22%～53%;株高、穗重、叶重和杆重与产量趋势类似;而千粒重和穗长表现相对稳定,随品种更替并未呈现明显变化;旗叶宽度虽然变幅不大,但随品种更替呈明显增大趋势。相关性分析表明,穗重、杆重、叶重和株高与产量之间呈极显著相关。主成分分析显示,2000s—2010s谷子品种具有更大的优势。陕北谷子品种更替过程中主要通过株高和穗重的改良来增加单位面积产量,未来谷子高产育种应注重株高、穗重、杆重和叶重性状改良,尤其应探索适合机械收割的最优株高。     

Raising yield potential of wheat. III. Optimizing partitioning to grain while maintaining lodging resistance

A substantial increase in grain yield potential is required, along with better use of water and fertilizer, to ensure food security and environmental protection in future decades. For improvements in photosynthetic capacity to result in additional wheat yield, extra assimilates must be partitioned to developing spikes and grains and/or potential grain weight increased to accommodate the extra assimilates. At the same time, improvement in dry matter partitioning to spikes should ensure that it does not increase stem or root lodging. It is therefore crucial that improvements in structural and reproductive aspects of growth accompany increases in photosynthesis to enhance the net agronomic benefits of genetic modifications. In this article, six complementary approaches are proposed, namely: (i) optimizing developmental pattern to maximize spike fertility and grain number, (ii) optimizing spike growth to maximize grain number and dry matter harvest index, (iii) improving spike fertility through desensitizing floret abortion to environmental cues, (iv) improving potential grain size and grain filling, and (v) improving lodging resistance. Since many of the traits tackled in these approaches interact strongly, an integrative modelling approach is also proposed, to (vi) identify any trade-offs between key traits, hence to define target ideotypes in quantitative terms. The potential for genetic dissection of key traits via quantitative trait loci analysis is discussed for the efficient deployment of existing variation in breeding programmes. These proposals should maximize returns in food production from investments in increased crop biomass by increasing spike fertility, grain number per unit area and harvest index whilst optimizing the trade-offs with potential grain weight and lodging resistance.     

9个小麦品种(系)比较试验中的主要农艺性状

目的:通过对9个小麦品种(系)的比较试验中的主要农艺性状统计分析,筛选出比较适宜现阶段在贵阳地区乃至贵州省栽培的高产优质小麦品种(系)。方法:9个小麦品种(系)在试验地里随机区组排列,3次重复,记录小麦的全生育期,出苗数,田间生育期,株高,有效分蘖数,每株干重,穗长,穗粒重等,并在Excell上进行统计分析。结果:全生育期在200天左右,出苗数有3个超过100万/ha,最低只有44．8万/ha,株高在50 cm以上的有6个品种(系),3个在40 cm-50 cm之间,有效分蘖数400万/ha以上的有3个,最低的是199．1万/ha,每株干重最高是8．5 g,最低是5．7 g,穗长整齐度除98-22外都优于对照,经LSR法测验表明,贵农15,黔98353,黔麦15分别与夏繁29,98-28,贵单5号,黔98284-82,黔0110都达到差异显著水平,贵农15,黔98353,黔麦15分别与98-22达到差异极显著水平,其余的差异皆不明显。结论:可以初步得出贵农15,黔98353,黔麦15目前可以作为在贵阳地区推广种植的较优品种(系)。     

河北省冬小麦丰产抗旱性表型鉴定指标分析

以河北省审定的85个冬小麦品种为材料,采用防雨棚春季干旱和露地灌溉2个处理,分别于开花期、成熟期调查株高等27个表型性状,分析了各表型性状与单株子粒产量的相关性。结果表明,单株成穗数等12个性状与单株子粒产量抗旱系数或抗旱指数呈显著或极显著相关;结合表型性状变异系数,明确了提高单株成穗数、穗粒数、灌溉条件下较长的旗叶长度和干旱条件下较短的旗叶长度是培育丰产抗旱小麦新品种的主攻方向;子粒比重、子粒长度及干旱条件下的结实率和每穗小穗数可作为河北省小麦种质资源丰产抗旱性的鉴定依据;河北省小麦品种丰产性高,而抗旱性尚需进一步改善。     

小麦农艺性状与品质特性的多元分析与评价

估算96个小麦品种(系)的11个农艺性状和10个品质特性参数的主成分,并以主成分和欧氏距离为基础,分别作二维排序分析和聚类分析。农艺性状的前4个主成分反映了85.3450%的原始数据信息量;品质特性的前4个主成分代表了89.1483%的原始数据信息量。以96个材料的主成分得分绘制二维排序图,27个小麦品种(系)表现为矮秆、子粒和旗叶较大,丰产性较好、综合农艺性状优良;32个小麦品种(系)表现为铁、锌含量较高,加工品质较好、综合品质特性优良。在系统聚类图中,农艺性状和品质特性分别被聚成5类。综合农艺性状较好的材料主要集中在第Ⅲ类和第Ⅳ类;综合品质特性较好的材料主要集中在第Ⅰ类和第Ⅱ类。综合分析发现,同时兼顾丰产性较好且子粒铁、锌含量较高,品质特性较好的小麦品种(系)有:泰山9818、西农822、轮选719、杨-31、西安837和中育9383。将聚类分析和二维排序分析结合起来,能较好的对小麦的性状组成做出综合评价,鉴定和评价出优质、高产、综合性状优良的小麦品种(系),为小麦遗传育种提供优良的种质资源,为合理选配亲本提供参考。     

喷施ABA对两个穗型不同小麦穗颈节伤流、穗部性状及产量的影响

以冬小麦品种山农8355和山农15为试验材料,研究了不同ABA喷期处理条件下,小麦花后穗颈节伤流变化及其对籽粒穗部性状与产量的影响。结果表明,多穗型品种SN15伤流强度呈现出单峰变化,而大穗型品种SN8355呈现一定的双峰变化趋势,其伤流强度在后期出现一个小高峰。不论是孕穗后期喷施ABA处理(T1)还是花后3d喷施ABA处理(T2),一定程度上均有利于花后穗颈节伤流的增加。各粒位籽粒粒重与体积在不同生育时期表现基本相同,大体上表现为T1处理较对照小,而T2处理则较对照大,即T2＞CK＞T1。施用ABA可改善穗部营养状况,最高增加穗粒数31.31%,平均提高小穗结实率2.79%,增加穗粒重7.90%-19.01%,并最终增加产量4.08%-9.81%。相关分析表明,穗颈节伤流强度在大多数生育时期与穗粒重关系密切,而群体伤流强度则与产量关系相对密切。研究表明,合理施用ABA能够调节小麦穗颈节伤流强度,从而可以优化穗部性状发育,利于产量的提高。