苏皖鲁豫麦田小麦孢囊线虫调查以及rDNA ITS序列特征分析

为给小麦孢囊线虫综合治理提供一定的理论依据,通过对苏皖鲁豫接壤地区30块田的调查和分析,探讨了这些地区麦田小麦孢囊线虫的发生情况及线虫群体之间亲缘关系。结果表明,采集的30份样品中都能检测到孢囊线虫,孢囊密度为每100g土壤1～80个。进一步对30个小麦孢囊线虫群体的rDNA-ITS区PCR扩增、测序,对其序列进行比较分析发现,30个分离物的核苷酸序列同源性为97.1%～100%,与已报道的中国菌株（AY148382,EU106175）、澳大利亚菌株（AY148395）和俄罗斯菌株（AY148351）群体的进化关系最为接近,且位于进化树的同一个分枝,都属于禾谷孢囊线虫Avenae组。     

甘南农牧过渡区燕麦田孢囊线虫的发生与分布

为明确孢囊线虫在高寒、高海拔区的发生与分布情况,2015年8月,采用Z字型取样法,对甘南农牧过渡区10个乡镇燕麦田的80份根际土样进行了孢囊线虫调查。80份土样中孢囊线虫平均检出率为87.5%,夏河县的达菱乡、达麦乡、唐嘎尔乡与那吾乡,卓尼县杓哇乡及临潭县冶力关镇土样的检出率均达100%;夏河县王格尔塘镇最低,为60%。海拔高度不同,孢囊线虫的分布不同,在海拔2 501~2 800m的区域土样中,孢囊线虫检出率最高,为100%,在海拔3 101~3 500m区域检出率最低,为58.3%。燕麦田间孢囊线虫密度平均为3.7个·100g~(-1)土,其中卓尼县杓哇乡的密度最高,为14.4个·100g~(-1)土,夏河县王格尔塘镇和临潭县冶力关镇的最低,为1.1个·100g~(-1)土。通过形态学特征鉴定,此区的孢囊线虫为燕麦孢囊线虫(Heterodera avenae)。     

胶州市小麦禾谷孢囊线虫群体动态的年度间差异

为明确山东胶州市禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae,CCN)的田间发生状况及其年度间的差异,于2011-2012和2012-2013年两个小麦生长季在该地区麦田进行定点定期取样、土壤中线虫分离和根组织内线虫染色后镜检,以确定各虫态的季节和年度间群体动态变化。结果表明,与2011-2012年相比,2012-2013年春季CCN 2龄幼虫(J2)孵出较早,但对根系侵入较晚;土壤中J2群体密度较高,根组织中反而较低;根内幼虫发育不良,表现为3龄和4龄幼虫发生较晚且持续时间较短,没有明显发生高峰,群体密度持续低下;小麦收获后土壤中孢囊密度减少85.9%。2012-2013年J2侵入期推后和侵入率下降与3-4月份土壤干旱有关,而根内幼虫发育不良与4-5月份气温偏低有关。因此CCN侵染和发育关键期的干旱和低温可能是造成孢囊密度下降的主要原因。     

禾谷孢囊线虫的田间侵染规律及垂直分布研究

为了解禾谷孢囊线虫(CCN)在小麦田间的侵染规律和分布动态,在2010-2012年的两个冬小麦生育周期里,定点调查CCN(Heterodera avenae)江苏沛县群体的田间生活史及不同虫态的数量.结果表明,在小麦生长季节中CCN只能完成一代生活史;小麦越冬前有少量二龄幼虫(J2)孵化,能侵入根系,但不能正常发育;返青期小麦的根围土壤中出现J2孵化高峰,大量侵入根系后,至抽穗期完成发育,在根系上形成肉眼可见的白色雌虫,在根内及土中可见少量雄虫;小麦成熟收获期,白色雌虫开始变褐形成孢囊,落入土中越夏.从田间垂直分布调查结果看,田间孢囊主要分布在土表下0～10 cm土层,孢囊线虫孵化的J2也主要分布在0～10 cm土层中,并且在返青期出现高峰,这与CCN的田间侵染规律相吻合.     

不同小麦品种(系)对禾谷孢囊线虫的抗性评价

为了筛选抗禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)的小麦资源,以禾谷孢囊线虫保定群体为试虫,采用室内接种方法测试了41份来自CIMMYT的小麦品种(系)的抗病性;分别采用室内接种法和田间病圃法测试了27份国内冬小麦品种和1份饲用小麦品种的抗病性。结果表明,在41份CIMMYT小麦品种(系)中,2个属高抗,7个属中抗,其他均属感病。所有参试的国内小麦品种在室内和田间测定中均表现为高感。比较三种不同小麦品种抗孢囊线虫鉴定方法,室内接种鉴定比田间病圃鉴定发病严重,且简便易行,鉴定结果更可靠。     

休闲与轮作对燕麦孢囊线虫种群动态的影响

为明确休闲与轮作对燕麦孢囊线虫病害的防治效果,通过盆栽模拟和田间试验相结合的方法,分析了土壤休闲、轮作和连作对燕麦孢囊线虫种群动态的影响。结果表明,燕麦孢囊线虫的孵化不受寄主或寄主种类的影响;不同处理土壤中二龄幼虫数量以及孢囊内的虫口密度变化趋势一致,河北地区燕麦孢囊线虫孵化高峰期主要在3-4月份。休闲一年后燕麦孢囊线虫的减退率为89.8%。小麦与茄子、甜瓜和冬瓜轮作一年后线虫减退率分别为93.8%、90.7%和90.7%,轮作二年后线虫减退率为98.8%。在自然病田,小麦连作一年后虫口密度上升36.8%,连作两年后虫口密度上升49.2%。说明小麦连作后燕麦孢囊线虫的发生呈上升趋势,休闲或轮作一年以上可有效地降低土壤中燕麦孢囊线虫的虫口密度。     

中国黄淮麦区菲利普孢囊线虫淮阳和博爱致病型群体特异性SCAR标记的建立

菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)是在我国黄淮麦区新发现的小麦病原线虫,其致病力更强,危害更严重,对小麦产量和质量造成潜在威胁。病原致病型鉴定对抗病品种的筛选和培育十分重要。为了建立一套简便、快速、准确的SCAR标记检测体系,以黄淮麦区5个重要禾谷孢囊线虫致病型共9个群体为材料,首先对其进行RAPD分析,然后在RAPD分析的基础上对其进行SCAR分析。结果表明,通过筛选97条随机引物,获得2个菲利普孢囊线虫淮阳和博爱致病型群体特异的RAPD标记,其中,引物S232扩增出的多态性条带大小为550bp,引物S278扩增出的多态性条带大小为1 700bp。其后将引物S232扩增的条带进行回收、克隆及测序,根据测序结果设计的特异性引物F232-8-1/R232-8-1仅在菲利普孢囊线虫淮阳和博爱致病型群体中扩增出大小为517bp的特异性条带,而在小麦孢囊线虫其他致病型群体中没有扩增出该条带,说明菲利普孢囊线虫淮阳和博爱致病型群体SCAR标记成功建立,并将其命名为SC-S232。     

小麦品种对禾谷孢囊线虫（Heterodera avenae） 江苏沛县群体的抗性鉴定

为了筛选对禾谷孢囊线虫病(Cereal cyst nernatode,CCN)具有抗性的小麦品种,采用室内二龄幼虫接种法、网室卵接种法和田间病圃法测定了收集自5个省份的40个小麦品种对小麦孢囊线虫江苏沛县群体的抗性。室内二龄幼虫接种测定结果表明,供试材料中无免疫品种,华麦1号、温粮58和豫麦66-18系表现为高抗,扬麦13和徐麦7086表现为中抗,烟农5158表现最感病,平均单株白雌虫数达104.7个;田间病圃测定表明,上述5个品种仅华麦1号表现为抗病。网室卵接种法测定结果与室内二龄幼虫接种法及田间病圃法测定结果差异较大,显示该方法不适用小麦品种的CCN抗性鉴定。     

2015年宁夏小麦田禾谷孢囊线虫的分布

为明确宁夏地区小麦田孢囊线虫分布情况及线虫种类,2015年8月,采用z字形取样法对宁夏5个地级市的14个县(市/区)小麦孢囊线虫的分布与发生情况进行了调查.结果发现,206份小麦根际土壤样本中,有98份检测出了孢囊,检出率为47.6％.被调查的14个县(市/区)小麦田均有禾谷孢囊线虫分布,其中固原市各县/区禾谷孢囊线虫的发生是首次报道.贺兰县的孢囊线虫检出率最高,达88.9％,彭阳县的检出率最低,为11.1％;14个县(市/区)依据孢囊线虫检出率的大小顺序为:贺兰县＞原州区＞西吉县＞中宁县＞永宁县＞青铜峡市＞平罗县＞同心县＞泾源县＞利通区＞惠农区＞隆德县＞海原县＞彭阳县.其中贺兰县、青铜峡市、同心县发生最严重,每100 mL土样孢囊数在20个以上的样品分别为5.6％、8.3％和11.1％.对所分离的主要线虫群体进行形态学显微观察和测量,并对其rDNA-ITS序列进行测定和聚类分析.结果表明,来自宁夏地区的小麦田孢囊线虫主要群体均为燕麦孢囊线虫(Heterodera avenae).     

湖南长沙一季晚稻旱稻孢囊线虫发生动态及危害损失

目的 为了解旱稻孢囊线虫的田间发生动态,明确旱稻孢囊线虫的防治指标。方法 2016–2018年对长沙地区一季晚稻的旱稻孢囊线虫发生规律进行了定期定点调查,采用田间小区接种的方法测定了其不同群体密度下一季晚稻的损失,建立了旱稻孢囊线虫群体密度与产量损失的回归方程。结果 旱稻孢囊线虫发生动态调查结果表明,孢囊高峰期主要出现在水稻分蘖期末、孕穗期和黄熟期,推测旱稻孢囊线虫在长沙地区一季晚稻每年发生3代。小区接种试验测产结果表明,旱稻孢囊线虫对水稻株高、有效穗数、实粒重、结实率等农艺性状产生不利影响;每1mL土壤接种卵量≥4个,旱稻孢囊线虫危害较为严重,被害株实粒重损失在19.4%以上,应采取相应的防治措施。结论 我们分析了旱稻孢囊线虫发生世代数的影响因素和防治指标。研究结果可为指导长沙地区旱稻孢囊线虫防治提供理论依据。     

燕麦孢囊线虫在两个小麦品种上的侵染特征比较

为明确小麦有芒品种鲁麦21和无芒品种济南17对燕麦孢囊线虫(Heterodera avenae,Ha)平度群体侵染的反应差异,于2014-2015年小麦生长季开展田间小区试验。通过小区定期取样、土壤中线虫分离和根组织中线虫染色后镜检,测定2个小麦品种上Ha不同虫态群体密度及其动态变化。结果表明,鲁麦21与济南17的Ha 2龄幼虫的土壤孵出量和根系侵入量基本无差异。济南17上Ha 3龄幼虫和4龄幼虫的发生量较多,分别是鲁麦21的1.6倍和1.5倍。济南17上Ha的白色雌虫发生量明显较少,低于鲁麦21的1/3。济南17上Ha的繁殖系数(P_f/P_i)为0.6,仅为鲁麦21的1/3。依据繁殖系数评价,济南17抗病,鲁麦21感病。推测济南17既不抑制孵化,也不抑制发育,其抗性属抗繁殖(抗雌虫形成)类型。     

不同沼肥处理对小麦分蘖期土壤硝化作用强度及氨氧化细菌和古菌群落的影响

为了解沼肥对小麦分蘖期土壤硝化作用强度、氨氧化细菌和古菌群落的影响,设置沼肥低量(BL)、沼肥中量(BM)、沼肥高量(BH)、沼氮混合(BN)、化肥施用(NPK)及不施肥(CK)6种不同施肥处理,测定了不同处理下土壤硝化作用强度,采用16SrDNA PCR-DGGE和amoA PCR-DGGE分析了不同处理土壤氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)、氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)多样性指数和群落变化。结果表明,施肥可显著提高土壤硝化作用强度(P0.05),土壤硝化作用强度以BH处理最高(54.83%),NPK处理次之(52.12%),BL处理最低(44.75%)。不同施肥处理下,小麦分蘖期土壤AOB多样性指数变化明显,其中BH和NPK处理显著高于其他处理;而AOA多样性指数变化幅度小,不同处理之间差异不显著。从选取代表性DGGE条带克隆测序结果和构建的AOB和AOA群落系统发育关系看,小麦分蘖期土壤AOB群落分类变化明显,形成了两个新的类群;amoA基因序列所反映的不同处理土壤AOA群落与已报道的土壤及淡水沉积物环境中的未培养奇古菌(Uncultured Thaumarchaeote)聚为一类,属于Cluster S,AOA群落分类尚未发生变化。     

氮密互作对淮北砂姜黑土区冬小麦冠层光合特性和产量的影响

为筛选出适合淮北平原砂姜黑土区小麦稳产高产栽培的氮密配置,在大田条件下以安农0711(AN0711)和烟农19(YN19)为试验材料,采用裂区设计,设置150×10~4、210×10~4、270×10~4和330×10~4株·hm~(-2)4个种植密度(分别用D1～D4代表),以及135、180、225和270 kg·hm~(-2)4个施氮水平(分别用N1～N4代表),分析了氮密互作对冬小麦冠层结构、光合特性和籽粒产量的影响。结果表明,氮密互作可改善小麦冠层结构,显著影响冠层光合特性。旗叶净光合速率和叶绿素相对含量随着种植密度的增加而降低,而随着施氮量的增加而增加,但施氮量超过225 kg·hm~(-2)时变化均不显著。随着种植密度和施氮量的增加,叶面积指数和冠层截获光合有效辐射显著提高,且在孕穗期和开花期均以D4N4处理最大,灌浆中期均以D3N3处理最大。氮密对籽粒产量有显著的互作效应。在D3N3处理下AN0711和YN19的冠层光合能力和籽粒产量均最高,其中产量分别达到7 866.67和7 400.00 kg·hm~(-2)。在本试验条件下,适宜的种植密度和施氮量分别为270×10~4株·hm~(-2)和225 kg·hm~(-2)。     

肥密互作对旱地冬小麦品种普冰151旗叶光合特性、产量及品质的影响

为给旱地冬小麦优质高产栽培提供参考,选用旱地冬小麦品种普冰151为试材,采用裂区试验设计,主区为施肥量,设229、459和688kg·hm~(-2)3个水平,副区为种植密度,设180×10~4、240×10~4、300×10~4和360×10~4株·hm~(-2) 4个水平,研究了施肥量和种植密度对普冰151旗叶光合特性、产量及品质的影响。结果表明,施肥量和种植密度均显著影响普冰151的旗叶光合特性,旗叶净光合速率(Pn)和SPAD值在施肥量为459kg·hm~(-2)和种植密度为240×104株·hm~(-2)时达到最高值。随施肥量增加,普冰151产量先升后降,在施肥量为459kg·hm~(-2)时最高;当种植密度为300×104株·hm~(-2)时产量最高。增加施肥量可显著提高普冰151的蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值,稳定时间在施肥量为459kg·hm~(-2)时达到最大值;蛋白质含量、湿面筋含量和稳定时间随种植密度的增加先升后降,沉降值随种植密度增加而增加。在本试验条件下,实现普冰151高产和优质的适宜施肥量为459kg·hm~(-2),种植密度为300×104株·hm~(-2)。     

高产水平下水肥耦合对小麦旗叶光合特性及产量的影响

为了探讨黄淮麦区冬小麦的高产机理,在大田条件下设置不同梯度的水肥耦合模式,分析了高产水平下旗叶光合特性与籽粒产量的效应.结果表明,不同模式的水肥耦合对旗叶光合特性和籽粒产量的影响不同,总体表现为土壤水分的处理效应大于施氮量的效应.旗叶光合速率(Pn)和气孔导度(G5)均随着土壤水分的增加而升高,表现为W3(充足水分)＞W2(适宜水分)＞W1(自然降水),差异达显著水平.胞间CO2浓度(Ci)随着土壤水分的增加而降低;不同的氮肥处理,旗叶Pn和Gs随着施氮量的增加而升高,表现为N3(270 kg·hm-2)＞N2(195 kg·hm-2)＞N1(CK),Ci在不同水分条件下与施氮量的关系不尽相同.不同水肥耦合模式对水分利用效率的影响表现为W2＞W3＞W1,并以W2N2为最高,不同处理组合的籽粒产量亦以W2N2为最高.表明高产条件下W2N2水肥组合应是高产高效的运筹模式.     

北方冬小麦旗叶光饱和点探讨

为准确估算冬小麦旗叶光饱和点的范围,采用Li-6400-40荧光探头提供不同光合有效辐射强度,同步测量了不同品种（系）、不同时期(抽穗期、开花期和灌浆期)、不同CO₂浓度及不同施氮量下小麦旗叶的气体交换和荧光参数。结果表明,运用直角双曲线修正模型拟合的饱和光强与实际观测值较为接近。外界CO₂浓度和施氮量对小麦旗叶光饱和点具有较大影响,低CO₂浓度(300 μmol·mol^-1)和低施氮量(70 kg·hm^-2)下光饱和点均比较低;而品种（系）间和测定时期间小麦旗叶光饱和点整体差异不明显。正常条件下,小麦旗叶的光饱和点整体集中在 1 700~2 000 mol·m^-2·s^-1范围,远高于目前普遍认为的1 200 mol·m^-2·s^-1,这与小麦叶片的阳生特点及实际观测结果相一致。早期广泛采用的老版本光合助手(Photosynthesis Assistant)的拟合结果明显低于观测值(P<0.05)。综合试验结果推测,早期光饱和点的研究结果偏低可能与测量CO₂浓度、氮素营养以及所用的拟合模型等因素有关。     

小麦根长密度和根干重密度对氮肥的响应及其与产量的关系

为总结施氮量与小麦根系生长及产量的关系,通过查询近30年（1993-2019年）中国主要麦区施氮量对小麦根长密度、根干重密度及产量影响的文献资料,对小麦适宜的施氮范围进行分析。结果表明,随着土层的加深,小麦根长密度(RLD) 和根干重密度(RDWD)总体上呈逐渐降低的趋势,且小麦根系主要分布在0～20 cm土层。不同施氮量下0～60 cm土层小麦开花期的RLD 和RDWD均高于成熟期,开花期的RLD 和RDWD分别在施氮220～235和192～209 kg·hm^-2时达到最大值,成熟期分别在施氮220～275和 171～212 kg·hm^-2达到最大值。经相关性分析,小麦产量与RLD、RDWD均呈显著正相关。通过对施氮量与小麦籽粒产量进行一元二次方程拟合得出,在施氮量为247 kg·hm^-2时小麦产量达到峰值。因此,在当前中国主要麦区向农户推荐氮肥用量时,需针对不同区域,结合农田实际,在施氮171～247 kg·hm^-2范围选择合理用量,以促进小麦根系的生长发育及籽粒产量的提高。     

土壤质地对铬胁迫下小麦灌浆期形态与旗叶光合特性的影响

为了探讨铬(Cr)胁迫条件下土壤质地对小麦植株形态及旗叶光合特性的影响,采用盆栽试验方法,研究了3种土壤质地(壤土、粘土、砂土)下灌浆期小麦的根长、分生根数、干物质量等形态指标及旗叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用率(WUE)、叶绿素相对含量等光合特性指标的差异。结果表明,随着Cr胁迫浓度的升高,小麦根长在粘土中呈逐渐变短的趋势,在壤土和砂土上则呈先升高后降低趋势,且根长达到最大值的Cr浓度为100 mg·kg-1;小麦分生根数在3种质地土壤上均呈逐渐减少趋势;Cr胁迫使不同器官的干物质量及干物质总重都有不同程度下降;旗叶的Pn在壤土上也随Cr浓度的升高逐渐降低,在粘土和砂土上则先升高后降低,且当Cr浓度分别为100和200 mg·kg-1时达到最大值;小麦旗叶Gs、Ci、Tr和叶绿素相对含量均呈先升高后降低趋势,且在壤土和粘土上达到最大值的Cr浓度均为100 mg·kg-1,在砂土上为200 mg·kg-1;旗叶WUE在粘土上呈先升高后降低趋势,砂土上则呈现升高趋势,壤土上波动不大。整体来说,Cr胁迫对小麦灌浆期各项光合指标起到了低促高抑或抑制作用,尤其当Cr浓度≥200 mg·kg-1时,Cr对小麦表现出明显的胁迫效应,导致根长降低,分生根数减少,旗叶Gs、Ci、Tr和叶绿素相对含量降低,各器官干物质量减少。此外,在3种质地土壤上,小麦灌浆期旗叶光合指标在Cr胁迫下不同程度下降,砂土的下降趋势比壤土和粘土明显。     

早熟型冬小麦群体性状及产量对氮磷肥和种植密度的响应

为确定早熟型冬小麦品种中麦8号在高肥力田达到最佳群体质量时合理的氮磷肥施用量和适宜的种植密度,采用两因素裂区试验设计,主区设4个氮磷肥施用量水平,分别为N120P96(纯氮120kg·hm~(-2)、P_2O_5 96kg·hm~(-2))、N_(180)P_(144)(纯氮180kg·hm~(-2)、P_2O_5 144kg·hm~(-2))、N240P192(纯氮240kg·hm~(-2),P_2O_5 192kg·hm~(-2))、N_(300)P_(240),(纯氮300kg·hm~(-2)、P_2O_5 240kg·hm~(-2));副区设3个种植密度,分别为D180(180万株·hm~(-2))、D240(240万株·hm~(-2))和D300(300万株·hm~(-2)),研究了氮磷肥和种植密度对小麦群体性状、产量及其构成的影响。结果表明,随着氮磷肥施用量的增加,小麦开花后干物质积累量和产量均降低;种植密度的增加提高了成熟期群体总茎数和单位面积穗数,而千粒重表现出相反的趋势。在N180P144至N_(300)P_(240),范围内,同一施肥条件下花后干物质积累量随种植密度的增加而增加。在土壤肥力较高的条件下,早熟品种中麦8号在种植密度180万株·hm~(-2)、施纯氮120kg·hm~(-2)和P_2O_5 96kg·hm~(-2)的条件下,产量达到最高。