野生二粒小麦籽粒含硒量的差异分析

采用氢化物-原子荧光法,对种植于黔中的来自以色列15个野生二粒小麦群体110个基因型籽粒含硒量进行检测分析.结果表明,15个群体含硒量差异极显著(P≤0.001);110个基因型籽粒硒含量和单粒硒含量分别为0.043～0.409 mg kg-1和0.008～0.125 mg seed-1,平均值分别为0.180 mg kg-1和0.046 mg seed-1.籽粒硒含量和单粒硒含量最低的基因型分别是Gamla群体的TZ120和Mt.Hermon群体的TZ8,最高的基因型分别为Bat-Shelomo群体的TZ36和TZ34.在群体水平上硒浓度差异明显,变异系数CV为9%～74%;斯皮尔曼秩相关分析表明,籽粒硒含量分别与该群体起源地海拔、年平均降雨量、平均干旱天数呈显著负相关,与年均温、8月均温、1月均温呈显著正相关.单粒硒含量的相关分析与籽粒硒含量的相似.野生二粒小麦籽粒含硒量的差异是长期适应环境的结果,其遗传多样性将为小麦硒营养机理研究和育种利用提供材料.     

不同耕作方式对旱作冬小麦旗叶衰老和籽粒产量的影响

在旱作条件下研究了一次深翻、免耕、深松和传统耕作4种耕作方式对冬小麦花后旗叶衰老、小麦籽粒产量及土壤水分和养分状况的影响.结果表明：免耕和深松提高了小麦旗叶SOD和POD活性及可溶性蛋白和叶绿素含量,降低了MDA和O₂^-·含量,延缓了小麦叶片的衰老进程;同时,免耕、深松在开花期和灌浆期0～40 cm土层土壤水分含量分别比传统耕作提高了4.13％、6.23％和5.50％、9.27％,土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量均显著高于传统耕作.一次深翻0～40 cm土层土壤水分含量低于传统耕作,土壤养分含量高于传统耕作,但两处理间差异不显著.与传统耕作相比,免耕和深松花后干物质生产量分别提高4.34％和4.76％,花后干物质转运率分别提高15.56％和13.51％,产量分别提高10.22％和9.26%.免耕和深松为冬小麦花后生长发育提供了良好的环境,延缓了小麦叶片衰老,促进了花后干物质积累及干物质向籽粒的转运,从而使籽粒产量显著提高,是旱作麦区适宜的耕作方式.     

锌对不同油菜品种的生理特性、光合作用、根尖细胞超微结构及籽粒锌积累的影响

采用盆栽实验研究了Zn (0、1.0、5.0、10.0和20.0 mg·kg ^-1)对不同油菜品种(‘罗平金菜子’ (Brassica juncea)、‘二牛尾’ (B. juncea)、‘溧阳苦菜’ (B. juncea)、‘南通黄油菜’ (B. chinensis)、‘H33’ (B. napus))的光合特性、根尖细胞超微结构及籽粒富锌的影响。结果显示, 5个油菜品种在品种之间、Zn处理浓度之间, 根、茎、叶、籽粒及植株干重、光合特性、Zn含量和积累量的差异性均达到显著水平; 品种与Zn浓度的交互效应也达到显著水平。在Zn ≤ 5.0 mg·kg ^-1范围内, Zn增加了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)以及蒸腾速率(T_r), 提高了油菜茎、叶、籽粒干重及总干重。油菜产量(籽粒干重)在5.0 mg·kg ^-1 Zn时达到最大值, 各品种分别较对照增加了37.7%、23.4%、29.5%、82.6%和18.0%。在Zn处理浓度为20.0 mg·kg ^-1时, ‘罗平金菜子’、‘二牛尾’、‘南通黄油菜’和‘溧阳苦菜’根尖细胞出现不同程度的线粒体肿胀、细胞壁增厚、细胞核萎缩且内容物较少, 而‘H33’中根尖细胞结构较CK处理差异不明显, 细胞结构较为完整。5个品种的籽粒Zn积累量随Zn浓度先增加, 在5.0 mg·kg ^-1 Zn时达到最大值, 然后下降。‘二牛尾’的籽粒Zn含量和籽粒Zn积累量在5.0和10.0 mg·kg ^-1 Zn处理时为5个品种最高或次高, 分别为172.34和164.10 mg·kg ^-1、2.932和2.575 mg·pot ^-1。     

播种期和种植密度对冬油菜籽粒产量和含油率的影响

通过田间试验研究了播种期和种植密度对冬油菜籽粒产量和含油率的影响.结果表明： 播种期主要影响分枝花序籽粒产量,而种植密度不仅影响分枝花序籽粒产量,还对主花序籽粒产量产生一定影响;籽粒含油率不受播种期的影响.主花序籽粒产量占单株籽粒产量的比例随种植密度的增加而升高,主花序籽粒含油率比分枝花序高约1%,因此小区籽粒含油率随种植密度的增加显著升高.研究区冬油菜播种期不能晚于10月中旬,10月下旬播种会显著降低籽粒产量;种植密度在每平方米36～48株可以提高冬油菜籽粒产量和含油率.     

长白山林区森林生物量变化定量驱动分析

根据研究区单木生物量模型及森林资源清查资料计算样地生物量,采用试验精度较高的遥感模型进行4期遥感数据的森林生物量估算,获得区域单位面积生物量变化值,并利用bootstrap方法对引起这种变化的气象因素、森林经营活动因素和社会经济因素等驱动因子进行变量筛选,利用偏最小二乘算法建立不同时间段的森林生物量变化驱动模型,计算变量投影重要性指标（VIP）定量刻画各因素对森林生物量变化的影响重要程度.结果表明：目前人为因素对长白山林区森林生物量变化的影响程度（VIP值）已经小于自然因素,说明国家对林区的森林保护政策已经起到了明显的效果.本文拓宽了森林生物量变化驱动分析的内容,引入了VIP值对森林生物量的变化驱动因子进行定量刻画,为定量分析森林生物量的变化提供了一条新的途径.     

基于生理指标与籽粒产量关系的小麦品种抗冻性分析

以20个冬小麦品种为材料进行盆栽试验,对其在低温胁迫条件下功能叶超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性,丙二醛（MDA）、可溶性蛋白、可溶性糖含量以及籽粒产量、千粒重和籽粒形态性状进行测定.结果表明：拔节初期麦苗经-4 ℃低温胁迫后,不同品种冬小麦籽粒形态性状和产量性状均发生变化,绝大多数小麦品种籽粒长宽比、圆度和不育小穗数均增加,籽粒等效直径和面积及千粒重和籽粒产量均下降.通径分析表明,拔节初期低温处理后,功能叶SOD活性和可溶性糖含量是影响籽粒产量的主导因素,其中SOD活性对籽粒产量的直接影响较大,直接通径系数为-0.578.以籽粒产量下降的百分数作为小麦抗冻性评价的标准,可将20个小麦品种划分为3类：强抗冻类型的济麦19、济麦20、良星99、山农1135、山农8355、泰山23、泰山9818、汶农6号和烟农21,弱抗冻类型的临麦2号、潍麦8号、烟农19和淄麦12号,而其余7个品种属中度抗冻类型.苗期综合评价值（D值）与籽粒产量下降的百分数之间呈显著负相关(r=-0.512*),说明小麦苗期抗冻性强有利于获得较高的籽粒产量.苗期是小麦抗冻性鉴别选择的重要时期.     

花后高温对持绿型小麦叶片衰老及籽粒淀粉合成相关酶的影响

试验选用持绿型冬小麦(Triticum aestivum) ‘豫麦66’ (‘Ym66’)和‘潍麦8号’ (‘Wm8’)为研究材料, 以当地生产上起主导作用的冬小麦品种‘小偃22’ (‘XY22’)和‘小偃6号’ (‘XY6’)为对照。花后用塑料薄膜搭建成增温棚进行高温处理, 测定各品种绿叶数目、叶绿素和丙二醛(MDA)含量及叶片细胞膜透性, 并研究籽粒灌浆成熟期高温对持绿型小麦籽粒淀粉合成相关酶及粒重的影响。结果表明, 高温处理后, 各品种的绿叶数目和叶绿素含量都减少, MDA含量和膜透性都增加, 说明高温加速了小麦叶片衰老。同时, 各品种籽粒中与淀粉合成相关的酶(蔗糖合成酶(SS)和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合酶(SSS))活性都低于正常生长下的籽粒中的酶活性, 其中高温对籽粒SS和AGPP活性的影响不显著,而对籽粒SSS活性的影响显著(p = 0.015)。品种间比较, 持绿型小麦在两种处理下, 都表现出较多的绿叶数目和较高的叶绿素含量; 且3种与淀粉合成相关的酶活性也都高于非持绿型小麦, 说明持绿型小麦酶活性受高温抑制程度较小。相关性分析表明, 所有品种籽粒SS、AGPP、SSS活性都与籽粒灌浆速率成极显著的正相关(相关系数r分别为0.905、0.419和0.801)。因而, 持绿型小麦不仅具有较好的持绿特性, 而且籽粒中与淀粉合成相关的3种酶活性都较高, 这有利于其籽粒淀粉的合成, 从而增加籽粒产量。     

测墒补灌对不同穗型小麦品种耗水特性和干物质积累与分配的影响

在田间试验条件下, 以中穗型小麦(Triticum aestivum)品种‘山农15’和大穗型品种‘山农8355’为供试材料, 设置3个0-140 cm土层土壤相对含水量处理: W0 (拔节期65%, 开花期60%)、W1 (拔节期70%, 开花期70%)、W2 (拔节后8天70%, 开花后8天70%), 采用测墒补灌的方法补充土壤水分达到目标相对含水量, 对两个不同穗型小麦品种的耗水特性和干物质积累与分配进行了研究。结果表明: (1)两品种籽粒产量均以W0处理最低, ‘山农15’ W1和W2处理无显著差异, ‘山农8355’ W1处理显著高于W2处理; 两品种W1处理的水分利用效率和灌溉水利用效率均显著高于W2处理。‘山农15’ W1处理的籽粒产量和灌溉水利用效率分别显著低于和高于‘山农8355’的W1处理, 水分利用效率无显著差异; 两品种W2处理的籽粒产量、水分利用效率和灌溉水利用效率均无显著差异。(2)两品种总耗水量以W0处理最低, ‘山农15’ W1处理显著低于W2处理, ‘山农8355’两处理无显著差异; 两品种W1处理的土壤供水量及其占总耗水量的比例显著高于W2处理。‘山农15’ W1处理的总耗水量和灌水量占总耗水量的比例显著低于‘山农8355’, 土壤供水量占总耗水量的比例显著高于‘山农8355’; 两品种W2处理总耗水量, 土壤供水量及其占总耗水量的比例无显著差异。(3)两品种W1处理成熟期干物质积累量显著高于其他处理, W1处理提高了‘山农8355’开花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率, 对‘山农15’无显著影响。‘山农15’ W1和W2处理成熟期干物质积累量显著低于‘山农8355’, 开花前贮藏同化物向籽粒的转运量和转运率、对籽粒的贡献率均显著高于‘山农8355’, 开花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率低于‘山农8355’。综合考虑干物质积累与分配、籽粒产量、水分利用效率和灌溉水利用效率, W1处理是两品种节水高产的最佳土壤相对含水量处理。     

机械化保护性耕作条件下土壤质量的数值化评价

通过9年的长期田间定位试验研究了陕西关中平原中部冬小麦 夏玉米轮作条件下深松耕（ST）、旋耕（RT）、秸秆还（SR）、免耕（NTS）等保护性耕作措施及传统耕作（TT）对土壤理化性状和作物产量的影响,并采用主成分分析方法进行土壤质量的综合评价.结果表明：与传统耕作相比,保护性耕作模式提高了土壤肥力质量,改善了土壤物理环境条件;显著提高了土壤脲酶和碱性磷酸酶的活性;除秸秆覆盖免耕处理的玉米和小麦产量低于传统耕作外,其他保护性耕作措施均不同程度地提高了作物产量,其中小麦增产13%～28%,玉米增产3%～12%.与传统耕作相比,保护性耕作土壤质量指数提高了19.8%～44.0%.综合考虑经济效应和生态效益,隔年深松、秸秆粉碎联合旋耕作业以及秸秆覆盖联合深松作业不仅能增加作物产量还可改善土壤质量,可在研究区进行推广应用.     

约旦野生二棱大麦群体籽粒休眠特性的网络分析

本研究以来自约旦的16个野生二棱大麦群体206个基因型为材料,对籽粒不同部分的氮素营养相关性状以及40℃下不同贮藏时间后的萌发率进行了测定,并利用网络相关性技术分析其与起源地生态地理因素之间的相关性。结果表明,来自于不同地区的大麦群体在种子含氮量、壳含氮量、种子可溶性蛋白质含量、单粒重及单壳重上存在明显差异,并且籽粒不同部位含氮量发生分配平衡,种子含氮量较高的群体壳含氮量较低。同时,网络相关性分析证实壳含氮量与籽粒萌发特性呈显著负相关,而壳中潜在抑制萌发的含氮物可能在42d的高温储藏下分解或失活。