河北省冬小麦品种SSR标记遗传多样性分析

利用79对多态性较高的SSR引物,对河北省1997-2007年间审定的冬小麦品种及国家小麦区试抗旱对照品种晋麦47和洛旱2号,共计87个冬小麦品种进行遗传多样性分析。79对SSR引物共检测出175个等位变异位点,每对引物可产生1~6条等位变异位点,平均2.215条。标记位点多态性信息含量(PIC)变幅为0.824~0.998,平均为0.941;有效等位基因数(Ne)变幅为1.644~20.333,平均4.708;香农指数(H’)变幅为0.148~1.102,平均为0.544,说明河北省冬小麦品种SSR遗传多样性较低。品种间遗传相似系数(GS)变幅为0.184~0.899,平均为0.418,其中河农826与石家庄8号间的遗传相似性最高,GS高达0.899,71-3与藁优9618间的遗传相似性最低,GS为0.184。不同育种单位培育的小麦品种平均遗传相似系数存在较大差异。UPGMA遗传相似性聚类表明,石家庄市小麦新品种新技术研究所培育的小麦品种与其他单位品种存在较大的遗传差异。     

冬小麦叶片持绿能力及其衰老特征研究

以12个冬小麦(Triticum aestivum L.)品种为供试材料,通过田间实验连续2年于开花后定期测定各品种的绿叶数目、绿叶面积、叶绿素和MDA含量以及SOD和CAT活性等指标,并以生理成熟时的保绿度、衰老启动时间为指标进行Hierarchical聚类分析,对小麦品种持绿能力进行分级.结果表明,参试冬小麦品种可分为持绿和非持绿两种类型,‘潍麦8号'(WM8)和‘豫麦66'(YM66)两年均表现为持绿型小麦.在整个灌浆期,持绿型小麦品种绿叶数目、面积、叶绿素含量明显高于非持绿型品种,叶片保护酶SOD与CAT活性也较非持绿小麦强,而其MDA含量明显低于非持绿型小麦品种.持绿型小麦叶片衰老启动时间延迟,生育后期绿叶面积较大,光合作用时间延长,具有较高的产量.本研究结果为冬小麦的品种选育、布局等相关研究奠定基础.     

东北抗寒冬小麦品种的培育

我们采用改变有机体的生活条件使春种性变为冬种性的方法来培育适于东北地区栽培的抗寒冬小麦品种,从1952年秋首次获得由春小麦品种克华与克丰变成的两个新冬小麦类型以后,到1965年为止,先后又有软粒小麦14品种、硬粒小麦1品种、黑麦1品种由春性变成了冬性。改变成功的冬性材料及其处理过程如下:     

基于MODIS-EVI数据的河北省冬小麦生育期特征

生育期信息对作物生长发育的动态监测、田间精细管理以及产量预测等具有重要意义.采用NASA提供的2005年1～7月8d合成的MYD09数据产品计算出的EVI(增强型植被指数)时间序列图像,对河北省冬小麦的返青期、抽穗期和成熟期等3个关键生育期的时空分布特征进行了研究.结果表明:冬小麦生育期在空间分布上,由南向北随着纬度的增加,其返青期、抽穗期和成熟期依次推迟;不同纬度地区冬小麦的返青期、抽穗期和成熟期时间间隔基本一致,河北省南部地区冬小麦的3个主要生育期比北部地区约提前8d以上;在东西向分布上,生长条件存在异质性差异的冬小麦,其返青期相对一致,但生长条件较好冬小麦的抽穗期和成熟期比普通冬小麦提前4d左右.     

基因型和环境对小麦主要品质性状参数的影响

利用8个冬小麦品种（系）于2002年种植在8个不同地点的试验结果,分析了品种（系）、环境以及品种（系）与环境的互作对谷蛋白大聚合体（GMP）及其组成、面团揉混仪参数及烘烤品质等主要品质性状的影响。结果表明,基因型对GMP、高、低分子量谷蛋白亚基有显著影响,说明GMP及其组成主要受基因型控制;沉淀值、峰值时间（MPT）、8min带宽（8TW）受环境影响程度比基因型小;而品种、环境及其互作对面包体积都有显著影响。小麦品质性状间的相关系数受环境条件的影响,不同地点品质性状问的相关系数不同。品种（系）和地点的互作效应在同一品种不同地点间是不同的,即使在不利的环境下,也有表现好的品种（系）。综合考虑对烘烤品质的影响,烟台点和济麦20表现最好。因此,进行品质评价时,不同地点间不仅考虑蛋白质含量的变化,还要考虑蛋白质质量、GMP及其组成、沉淀值、中线峰值时间以及8min带宽的变化规律。     

APSIM模型在西南地区的适应性评价——以重庆冬小麦为例

利用重庆市4个代表性站点的小麦田间观测数据和同期逐日气象数据对APSIM模型在重庆小麦产区的适应性进行研究,确定了12个小麦品种的作物参数.结果表明:模拟小麦的播种至出苗、开花和成熟各阶段天数与实测值具有较好的一致性,其均方根误差值分别为0~3、1~8和0~8 d;模拟的12个小麦品种中,模拟与实测地上部分生物量的归一化均方根误差(NRMSE)均低于30%,10个品种模拟与实测产量的NRMSE均低于30%,作物生育期、地上部分生物量和产量的模拟结果均在可接受范围内波动.说明APSIM模型对不同品种冬小麦的生育期、地上部分生物量和产量模拟效果较好,该模型在重庆地区具有较好的适应性,为后续基于模型评估该地区小麦生产提供了基础支撑.     

基于生态位和模糊数学的冬小麦适宜性评价

为定量评价气象、土壤等要素对作物生长的影响,利用江苏省及周边40个气象站1980—2010年日气象资料,选取影响冬小麦品种生长发育的主要气象(如气温、降水、日照时数等)和土壤(如土壤厚度、有机质和p H值等)生态因子,基于生态位理论和模糊数学的方法,依据冬小麦生长对生态各因子的响应关系建立各生态因子适宜度模型,借助GIS空间插值和空间分析,计算江苏省冬小麦品种的种植适宜度并进行等级划分。结果表明:从单要素看,研究区气温适宜度和日照时数适宜度都由北往南逐渐降低,降水适宜度由南往北逐渐降低;大部分地区土壤厚度和土壤有机质适宜,但大部分地区的p H值适宜度较低;从气候适宜度看,江苏省气候适宜度的范围为0.68—0.81,中北部大部分区域适宜度大于0.73,全省的气候适宜度均适合种植冬小麦,大体上呈现由北往南逐渐减小的变化;从土壤适宜度看,全省中部、南部与西北部大部分区域适宜度大于0.70,适合种植冬小麦。从综合适宜度看,全省大部分地区适宜度为0.50—0.86,适宜于冬小麦生长。综合考虑农业气候资源和土壤资源对江苏省冬小麦品种种植的综合适宜性进行评价,评价结果为充分利用江苏省农业生态资源、指导及科学制定冬小麦品种区域种植规划提供科学依据;按作物品种分生育期多角度的精细化研究方法和建立的各因子的适宜度模型可为今后作物区域适宜性评价提供一种新的思路,对同类研究具有一定的借鉴作用。     

甘肃省冬小麦生长发育对暖冬现象的响应

运用甘肃省天水、西峰两地1951-2005年的气温资料及天水、西峰农业气象试验站1981-2003年冬小麦物候观测资料,分析探讨了甘肃冬小麦种植区50多年的冬季气温变暖趋势及冬小麦生长发育过程对气候变暖的响应．结果表明：冬季气温升高对冬小麦生长发育产生了较大影响．在最近20多年,冬小麦越冬死亡率下降到2％以下,越冬天数减少了7～8d,整个生育期缩短8～10d,返青一开花期天数延长7d,这有利于冬小麦生产及气候资源的利用-同时,冬季气温升高及降水减少也使冬小麦产量稳定性变差,麦田病、虫危害发生率增加,给冬小麦的安全生产增加了不确定因素．     

不同小麦品种对低温胁迫的反应及抗冻性评价

以济麦19、济麦21、济南17等15个冬小麦品种为材料,对其在低温胁迫条件下功能叶和叶鞘超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量与可溶性蛋白含量等生理指标进行测定,以功能叶各项指标的抗冻系数作为衡量抗冻性的指标,利用主成分分析、聚类分析对其抗冻性进行综合评价。低温胁迫条件下,不同冬小麦品种起身拔节期功能叶和叶鞘中SOD活性、POD活性和CAT活性均不同程度地上升,MDA含量和可溶性蛋白含量均下降。通过主成分分析和聚类分析,将15个冬小麦品种划分为3类:济麦19、山农8355属强抗冻类型;山农664、泰山9818、济麦21、济麦22、烟农24、烟农19、烟农21、汶农6号、鲁麦21、济南17属中度抗冻类型;其余3个品种(泰山23、聊麦18、临麦2号)属弱抗冻类型。     

不同生育时期干旱对冬小麦氮素吸收与利用的影响

以抗旱性强的‘石家庄8号’和抗旱性弱的‘偃麦20’冬小麦(Triticum aestivum)为材料, 在田间遮雨棚条件下, 研究返青-拔节期、拔节-开花期和灌浆后期3个生育期不同干旱程度对冬小麦产量、氮素吸收、分配和利用的影响。结果表明, 在干旱条件下, 抗旱性强的‘石家庄8号’产量高于抗旱性弱的‘偃麦20’, 并且其3个生育时期轻度干旱均可提高产量。拔节-开花期干旱对两个冬小麦品种氮素的吸收和运转影响均最大, 其次为返青-拔节期, 而灌浆后期影响较小。不同生育期中度和重度干旱均降低了花前贮藏氮素向籽粒中的转移, 并且氮肥利用效率和生产率也较低, 而在返青-拔节和灌浆后期轻度干旱有利于营养器官的氮素向籽粒中转移, 提高了氮肥利用效率和生产率。在干旱条件下, 抗旱性强的‘石家庄8号’籽粒氮素积累对花前贮藏氮素再运转的依赖程度高, 而‘偃麦20’对花后氮素的积累和转移依赖较高。综合产量和氮素的转移特点, 在生产实践中, 返青-拔节期和灌浆后期要注意对小麦进行适度的干旱处理, 在拔节-开花期要保证冬小麦的充分灌溉, 从而有利于氮素的积累和分配。     

冬麦春播小麦穗分化阶段对低温胁迫的响应及耐寒性

以长江中下游地区引进的10个冬小麦品种为材料,在忻定盆地春播条件下,于2013-2014年研究了低温胁迫对冬小麦穗分化阶段光合作用、渗透调节物质及膜系统产生的影响,并对其抗寒性能进行综合评价.结果表明:在低温胁迫下,不同品种小麦叶片的离子渗漏率、可溶性糖和可溶性蛋白质含量均不同程度地升高,总叶绿素含量明显下降.通过主成分分析和抗寒性度量值(D值)排序,不同品种冬小麦幼穗分化期间的抗寒性为:渝麦10、扬麦20、云麦42的抗寒性较差;扬麦13、渝麦12、宁麦13的抗寒性较强且年际稳定性好,D值分别为0.665 ～0.659、0.493～0.495、0.471 ～0.583;而作为对照的宁2038、新春30分别为0.368～0.397、0.328～0.330.扬麦13、渝麦12、宁麦13的两年籽粒产量显著高于其他品种,可作为忻定盆地的引种材料.     

12个不同基因型冬小麦的光合能力

 研究了12个不同基因型冬小麦(Triticum aestivum)品种(其中两个为北京本地品种)的光合能力。结果表明：小偃22、陕麦897和8907-11-5三个品种的净光合速率超过20μmolCO2·m-2·s-1,均比其它实验品种高,其PSⅡ总的光化学量子产额(Yield)、光化学荧光猝灭系数(qP)和水分利用效率(WUE)也较高;而其暗呼吸速率和非光化学荧光猝灭系数(qN)较低,表现出具有良好的光合生理功能,而且这些参数具有连锁相关的趋势。因此,北京地区要引种外地具有优良光合生理功能的冬小麦作为栽培品种或育种亲本时,在所实验的10个外地品种中,上述3个品种应为首选品种。     

气候变化对黄淮海平原冬小麦产量和耗水的影响及品种适应性评估

基于IPCC5 3种代表性温室气体浓度排放路径(RCP)的情景集成数据,采用VIP生态水文模型,模拟分析了黄淮海平原未来冬小麦产量、蒸散量的气候变化响应.模拟结果表明:未考虑CO2肥效时,3种典型排放路径下,冬小麦生育期都将因气温上升而缩短,其产量和蒸散量将呈下降趋势.CO2浓度增加对作物生长的有利影响强于气候变化带来的不利影响,是未来情景下冬小麦产量增加的主要原因.以RCP4.5为例,2050s黄淮海地区冬小麦平均产量将增加14.8%(无CO2肥效时产量下降2.5%),蒸散量降低2.1%.采用积温需求更高的品种将有利于冬小麦利用CO2肥效提高其产量,但耗水量将有所增加.因此,培育适应气候变化的作物品种、发展节水农业和管理技术是应对气候变化的关键.     

沙梨8个栽培品种的DNA指纹鉴定

利用RAPD标记技术,对8个沙梨(Pyrus pyrifolia)主栽品种进行RAPD分析。结果显示,从33个10碱基随机引物中筛选出了2个多态性高的引物S2075和S1296,扩增位点分别为11个和10个,以此为基础建立了8个品种的DNA指纹图谱;根据这2个引物中任何一个的扩增图谱均可以将这8个品种区分。研究结果为沙梨品种的区别与鉴定提供了一种有效方法。     

冬麦叶片的渗透调节能力与产量及抗旱性的关系

试验结果表明,在干旱胁迫下冬小麦从拔节到乳糖的五个生育期中,以孕穗期和灌浆期的渗透调节能力较强。五个生育期三个处理水平的总平均渗透调节能力为：秦麦３号〉昌乐５号〉山农５８７〉济南１３〉烟农１５〉鲁麦５号。六个冬小麦品种最终产量的高低与五个生育期及其平均渗透调节能力的强弱一致。最终产量相对值与渗透调节能力相关分析达极显著水平。叶片渗透调节能力的大小与其抗旱性强弱一致。     

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.     

西藏小麦品种和引进品种在拉萨种植的品质比较

为了给西藏优质小麦生产的品种利用提供依据 ,1998～ 2 0 0 0年 ,用 7个西藏春小麦品种和 4个引进品种在拉萨进行了 3年春播试验 ;1998～ 2 0 0 1年 ,用 2个西藏冬小麦品种和 3个引进品种进行了 3年秋播试验。结果表明 ,西藏品种的蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值明显低于引进品种。西藏品种属于弱筋小麦品种。西藏优质专用小麦生产中的品种利用途径是 :加强中筋小麦的生态育种 ;引进内地强筋小麦品种     

江苏省冬小麦湿渍害的风险区划

选取能较好反映冬小麦春季湿渍害特征的3个气象因子:旬降雨量、旬日照时数和旬雨日,计算了江苏省1960—2008期间历年3—5月这3个因子的逐旬统计值,分析了这些因子与冬小麦气候产量的关系,研究结果表明:(1)春季旬降雨量、旬雨日和旬日照时数对江苏省冬小麦气候产量有显著影响;(2)通径分析显示,旬降雨量和旬日照对气候产量有直接影响,而旬雨日对气候产量有间接影响;(3)构建了一个湿渍害判别指数Q用来判别湿渍害发生年份,并结合江苏省各地湿渍害年发生频率和冬小麦气候减产率,建立了冬小麦湿渍害风险指数模型;(4)利用所建风险指数模型对江苏省冬小麦的湿渍害风险进行了区划和评估,并提出了各风险区的防御对策。     

春小麦改变成冬小麦的试验

东北中部平原地区冬季严寒少雪(绝对最低气温曾达到-35.9℃),冬小麦常常不能安全越冬,在某些年份,麦苗甚至全部冻死。东北农业科学研究所从1949年开始,曾先后由国内外(包括苏联与乌克兰地区几种冬小麦)引种六百余品种,试种结果,没有一个品种能经常完全越冬。根据冬小麦的生物学特性,结合当地环境条件来看,冬小麦比春小麦具有更大的丰产可     

不同产量水平旱地冬小麦品种干物质累积和转移的差异分析

旱地小麦高产栽培中品种起着重要作用,研究不同产量水平旱地冬小麦品种干物质累积和转移的差异,对黄土高原旱区作物高产稳产有重要意义。以9个旱地冬小麦品种为材料,通过田间试验研究了不同产量水平旱地冬小麦品种的生物量、花前花后干物质累积量、干物质转移量、转移率及转移干物质对籽粒的贡献率、叶面积、SPAD值以及光合速率的差异。结果表明,不同小麦品种的生物量、花前花后干物质累积量、干物质转移量、转移率及转移干物质对籽粒的贡献率均存在明显差异。与不施肥相比,高、中、低3个产量水平小麦品种在低养分投入时,成熟期生物量分别提高29%,22%和6%,高水平时分别提高46%,39%和23%,高产品种的生物量及其对养分投入的敏感程度明显高于低产品种。不同品种的花后干物质累积量随养分投入水平提高而增加,但花前营养器官中储存物质的转移量、转移率和对籽粒的贡献率却明显随之下降。功能叶(旗叶)在灌浆期高、中、低3个产量水平品种的SPAD值在低养分投入条件下分别为20.7、17.5和13.7;高养分投入时,分别为35、26.1和16.8。高产品种西农88的光合速率为6.0μmolCO.2m-.2s-1),中产和低产品种的平均光合速率分别为4.3μmolCO.2m-.2s-1和4.0μmolCO.2m-.2s-1,高产品种功能叶(旗叶)在灌浆期能保持较高的SPAD值和光合速率,因而花后能生产较多的干物质,但其花前干物质转移量、转移率及转移干物质对籽粒的贡献率均没有明显优势。可见,花后较高的叶绿素水平、光合速率和干物质累积是旱地小麦品种高产的重要原因。选择优良品种,采取合理的栽培措施,特别是通过养分调控保持花后具较高的干物质累积量是西北旱地进一步提高冬小麦产量的重要途径。