小麦主要库、流、源器官对产量和品质影响的初步评价

为研究小麦主要库、流、源器官与产量和品质的关系,分析评价其对产量和品质的影响,为小麦优质高产育种提供参考,首先分析旗叶、穗下节和籽粒与产量性状和品质特性间的相关性,然后以旗叶、穗下节和籽粒为自变量,以产量性状和品质特性为因变量进行多元回归分析。结果表明:(1)较大的旗叶面积是保证小麦产量和品质的前提;旗叶的长、宽和面积对产量均有促进作用,且旗叶宽较旗叶长对产量的影响更明显;旗叶宽与沉降值、面团稳定时间、面团形成时间和拉伸面积呈显著或极显著负相关,且较旗叶长对品质的影响更明显。(2)高秆品种,穗下第一节长/穗下第二节长与产量呈负相关,与品质呈正相关;矮秆品种,穗下第一节长/穗下第二节长与产量呈正相关,与品质呈负相关。无论是高秆还是矮秆,穗下第一节直径均与产量呈正相关,且在矮秆中的作用更显著;穗下第一节直径与籽粒蛋白质含量,湿面筋含量呈正相关,与沉降值、面团稳定时间和面团形成时间呈负相关。(3)粒厚对产量的作用最大,粒宽与粒长次之;粒长、粒宽和粒厚与小穗数、穗粒质量和千粒质量均为正相关;粒宽、粒厚与穗长和穗粒数呈负相关,且粒厚的负作用更大;粒长与籽粒容重呈极显著负相关,较粒宽和粒厚对籽粒容重的影响更明显;粒宽与籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、面团稳定时间和面团形成时间呈显著或极显著负相关,较粒厚对品质的负作用更大;粒长与除容重外的其他品质特性均呈显著正相关。小麦主要库、流、源器官与产量和品质间存在较为复杂的关系,通过协调各因素间的关系,可以达到源足、库大和流畅的要求,从而实现优质高产的育种目标。     

水氮耦合对小麦旗叶光合特性及籽粒产量的影响

在盆栽条件下,以旱地小麦品种‘长旱58’为材料,研究水氮耦合对冬小麦旗叶主要光合特性及小麦籽粒产量的影响。结果表明,在2种水分处理下小麦旗叶的叶绿素SPAD值、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)及产量等都随氮肥施用量增加而增加,氮肥主要通过影响小麦旗叶Pn和小麦的穗数、穗粒数来影响产量。在不施氮(N0,0g·kg-1)及正常施氮(N1,0.2g·kg-1)处理下,中度水分胁迫(W2,土壤含水量为田间持水量的50%~60%)处理的小麦旗叶的光合速率及产量大于充分灌溉处理(W1,土壤含水量为田间持水量的70%~80%),而在高氮(N2,0.4g·kg-1)处理下则相反。说明,适度水氮运筹会提高小麦旗叶光合能力及籽粒产量形成,主要表现为粒质量的增加。     

外源H_2S对干旱胁迫下小麦旗叶生理特性及籽粒产量的影响

为了探讨外源H2S供体Na HS能否在小麦生育后期提高其抗旱性,在大田盆栽条件下,以豫麦49-198为材料,于小麦挑旗期设置干旱处理,并在叶面喷施不同浓度(0、0.05、0.10 mmol/L)Na HS,测定不同处理下小麦旗叶叶绿素、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量及抗氧化酶活性和籽粒产量。结果表明,叶面喷施Na HS可以显著提高干旱胁迫下小麦旗叶叶绿素含量,降低旗叶MDA和H2O2含量,提高旗叶中SOD、POD、CAT活性,进而提高干旱胁迫下小麦单株有效穗数、百粒质量和籽粒产量。其中,干旱胁迫下叶面喷施0.05、0.10 mmol/L Na HS处理小麦籽粒产量分别较不喷施Na HS处理显著提高17.9%、21.4%。综上,外源H2S可以通过提高小麦旗叶的抗氧化酶活性降低MDA等有害物质积累,提高小麦植株的抗旱性,进而增加籽粒产量。     

高产小麦品种粒叶比的研究

前人研究证明,小麦籽粒碳水化合物主要由旗叶光合作用提供,旗叶面积大小及其作用时间与穗重有密切关系。我们利用主穗粒重与旗叶面积的比值(简称粒叶比)作为光合生产力的一个指标,探讨其在高产小麦品种间的变化、稳定性,以及与产量性状的关系,为光合生理和株型育种提供依据。一、材料与方法本试验于1983—1987年在院小麦所试验地进行。1983—1985年选取我省已推广的或     

扁桃-冬小麦间作模式下不同树形对冬小麦产量和叶片光合能力的影响

【目的】研究果粮间作模式下,扁桃遮阴程度对间作冬小麦籽粒产量和叶片光合能力的影响,为新疆南疆果粮间作模式的选择和优化提供科学依据。【方法】以扁桃-冬小麦(新冬20号)间作模式为研究对象,设置主干分层形(DC)、开心形(OC)、高干形(HS)和小冠半圆形(SC)等树体结构指标存在较大差异的4个树形为处理,以大田为对照。于冬小麦抽穗期、花旗、灌浆期和乳熟期4个关键生育时期对不同处理不同间作区域小麦旗叶叶绿素、可溶性蛋白含量、光响应参数等指标进行测定,分析产量构成指标与光合指标的相关性。【结果】扁桃-冬小麦间作系统中,小麦籽粒产量、千粒重、穗粒数、单位面积有效穗数等指标受树形和间作区域的共同影响,产量由高至低依次为小冠半圆形(SC)、高干形(HS)、开心形(OC)和主干分层形(DC),与单作相比降幅分别达到18.24%、33.00%、35.43%和63.68%;灌浆期不同树形处理叶绿素a/b比值均降低,扬花期和灌浆期4个树形对应间作区域小麦旗叶光合能力均显著降低,与单作相比扬花期和灌浆期降幅分别在18.24%~48.88% 和15.55%~56.38%;抽穗期、扬花期、灌浆期小麦旗叶最大净光合速率与小麦产量、千粒重、穗粒数和单位面积有效穗数的相关性均达到显著水平。【结论】扁桃-冬小麦间作模式下,小麦籽粒产量降低与间作导致旗叶光合能力的下降密切相关。     

小麦中国春背景下长穗偃麦草光合作用相关基因的染色体定位

 光合作用与小麦产量关系的研究倍受国内外学者关注，而以代换系为材料研究外源染色体对光合作用的效应至今未见报道。本文以小麦－长穗偃麦草二体代换系为材料，以旗叶为主要测定叶位，用美国CID公司生产的CI-310便携式光合作用测定系统于田间测定旗叶光合速率在各生育期变化，并测定其与产量构成因素间的相关性。结果表明，DS2Ee(2A)代换系在开花期具有在整个生育期最高的光合速率，2Ee染色体可在穗粒数性状的改良过程中加以利用。DS4Ee(4A、4B、4D)代换系其旗叶从抽穗期到灌浆期始终保持较高水平净光合速率，对籽粒形成和充实十分有利，4Ee染色体可在通过改良灌浆时光合速率来提高千粒重等产量指标的研究中加以利用。     

高产小麦品种若干形态生理性状与产量构成因素的相关性

<正> 小麦籽粒产量90～95％来源于光合作用产物,且有2/3～4/5来自抽穗以后的光合产物。而后期植株的光合器官主要是上部叶片(尤其是旗叶)、穗下茎和穗。通过对小麦株、叶型的控制(主要是通过品种改良),可改善小麦冠层结构,进一步提高光能利用率,以获得较高的产量。本研究以旗叶为基础,探讨株高及穗下节以上的     

6-BA对小麦花后C/N物质运转和籽粒品质的影响

在田间条件下,以豫麦34和扬麦9号2个蛋白质含量不同的小麦品种为材料,花后用0.01 mol.mL-16-BA分别处理穗部和旗叶,研究6-BA对小麦花后植株C/N物质积累与转运规律的影响及其与小麦籽粒蛋白质和淀粉形成的关系。结果表明,6-BA处理降低了小麦籽粒质量和总淀粉含量,但显著提高了籽粒蛋白质含量,且旗叶处理比穗部处理的效果更为显著。6-BA处理显著提高了籽粒谷蛋白含量,对清蛋白和球蛋白的影响较小;穗处理的籽粒醇溶蛋白含量低于对照和旗叶处理,使穗处理的谷蛋白/醇溶蛋白显著增加。与对照相比,6-BA处理降低了扬麦9号籽粒支链淀粉含量,豫麦34在不同处理间无显著差异。6-BA处理降低了营养器官花前贮存干物质和氮素的转运量与转运率,也降低了花后干物质积累量,但提高了花后氮素同化量及同化氮素对籽粒氮的贡献率。与穗处理相比,旗叶处理降低了花前贮藏干物质和氮素运转量对籽粒产量和氮素积累量的贡献率,但提高了花后同化干物质和氮素对籽粒产量和氮素积累量的贡献率。上述结果表明6-BA处理促进了籽粒蛋白质的合成,但降低了籽粒质量和淀粉的合成,旗叶处理较穗处理作用大。     

江汉平原小麦孕穗期空气相对湿度升高的产量效应

【目的】江汉平原为湖北省小麦主产区之一,小麦孕穗至成熟期空气相对湿度偏高是限制该地区小麦籽粒产量提高的重要气候因素。随着全球气候变化,在空气温度逐年升高的同时,空气中水汽的含量也在相应增加。论文旨在研究空气相对湿度升高对小麦的产量效应,以期为提高江汉平原小麦籽粒产量奠定理论基础。【方法】在系统分析江汉平原近30年空气相对湿度分布特征的基础上,通过人工气候室等设施于小麦孕穗期进行高空气湿度处理（处理时间为10 d）,并以外界空气湿度处理为对照,于处理第5天、处理第10天、恢复后第5天、恢复后第15 天等时期取样,分析孕穗期空气相对湿度升高对小麦旗叶光合特性、旗叶及倒三叶SPAD值、叶片衰老进程、根系活力、株高、干物质积累量、籽粒产量及产量构成因素等的影响。【结果】（1）1983-2013年江汉平原空气相对湿度呈不规则波动,2-5年为一个周期,孕穗期空气相对湿度达78%以上年份有12个;2011-2012年度及2012-2013年度江汉平原小麦孕穗期空气相对湿度偏高,平均分别为77.4%和79.1%;表明江汉平原小麦孕穗期高空气湿度天气频繁出现。（2）人为增加空气相对湿度达100%条件下,与对照相比,旗叶及倒三叶SPAD值均降低,其中高空气湿度处理第5天差异不显著,第10天差异达显著水平;恢复正常空气湿度后,高空气湿度处理与对照间差异幅度缩小,但仍低于对照水平。（3）空气湿度升高对旗叶光合速率的影响与SPAD一致,即空气相对湿度升高,旗叶光合速率下降,撤除高空气相对湿度处理后,旗叶光合速率与对照间差异减小。（4）人为增加空气相对湿度达100%条件下,分析旗叶及倒三叶丙二醛含量及根系活力表明,空气相对湿度升高,叶片膜质过氧化加速、根系活力降低,撤除高空气湿度处理后,叶片膜质过氧化程度及根系活力与对照间差异幅度均减小,但仍显著低于对照水平,表明高空气湿度对叶片衰老及根系活力的副效应是不可逆转的。（5）空气相对湿度升高,植株干物质积累量及籽粒产量均显著降低,成熟期干物质积累量较对照降低5.5%,籽粒产量降低10.0%,其中籽粒产量降低归因于穗粒数和穗粒重的降低,分析表明穗粒数较对照降低6.0%,穗粒重较对照降低4.2%。【结论】在本试验条件下,孕穗期空气相对湿度升高导致小麦旗叶光合速率等光合指标下降、膜质过氧化加速、根系活力降低,最终生物产量（含株高）和籽粒产量均显著降低,其中籽粒产量的降低主要归因于穗粒数的降低,其次为穗粒重。     

长期定位氮胁迫对小麦碳氮代谢、氮素利用及产量的影响

利用大田长期氮肥定位试验,以施N 180 kg/hm2处理为对照,研究了氮胁迫(不施氮肥)对不同品质类型小麦(中筋小麦品种中麦895、强筋小麦品种石优20)碳氮代谢、氮素利用及产量的影响,以期为生产上的氮肥合理运筹提供理论依据。结果表明,氮胁迫条件下,2个小麦品种旗叶蔗糖含量(花后7~35 d)、旗叶磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性(花后7~35 d)、籽粒蔗糖含量(花后21~35 d)、籽粒SPS活性(花后14~35 d)均较对照明显降低;2个小麦品种旗叶可溶性蛋白含量、硝酸还原酶(NR)活性、谷氨酰胺合成酶(GS)活性和籽粒GS活性均较对照明显降低;2个小麦品种开花期氮积累量、成熟期氮积累量、开花前氮转移量均较对照显著降低,而开花前氮转移率和开花前氮贡献率均较对照显著提高;2个小麦品种氮素籽粒生产效率、氮素吸收效率、氮素生理效率和氮素收获指数均较对照显著提高;2个小麦品种穗数、穗粒数和产量均较对照显著降低。综上,氮胁迫下小麦灌浆中后期碳、氮同化能力明显下降,氮素积累量降低,但对氮素的吸收能力增加,营养器官氮素向籽粒的转运比例增加,进而小麦植株对氮素的整体利用率得以提升,但小麦产量降低。     

冬小麦品种选育若干问题探讨

为提高育种预见性和选择效率,对小麦株型与冠层、株高、单位面积穗数等几个选择指标进行了探讨。认为株高80～90cm,旗叶较宽、较短,面积较小,挺而上冲,旗叶、倒二叶、倒三叶的长度依次加长,叶基角和开张角依次加大。株型从生长前期到生长后期由紧凑到松散有一定动态变化的中间型品种更易实现高产稳产;现代品种要在保持较高收获指数的基础上,注重生物产量、单位面积粒数、穗粒数／旗叶面积、穗粒重／旗叶面积的选择。     

不同氮素累积量类型籼稻品种有关源库指标的基本特点

2001、2002年,在群体水培条件下,分别以国内外的籼稻代表品种88个和122个为材料,于抽穗期和成熟期测定植株的干物重（包括根系）、全氮含量及产量,采用组内最小平方和动态聚类方法对供试品种成熟期的氮素累积量进行聚类,分析不同氮素累积量类型籼稻品种间有关源库指标的特点。结果表明,供试品种成熟期氮素累积量差异很大,可聚类为A、B、C、D、E、F等6类,类型间的差异均达到了显著水平。高氮素累积量类型籼稻品种有关源库指标的基本特点为：抽穗期和成熟期叶面积系数大、结实期叶面积系数减少量大、结实期叶面积系数减少比例较低、抽穗期单位面积绿叶重大、比叶重高、结实期净同化率较高、单位面积颖花量和库容量大。     

Tiller fertility is critical for improving grain yield,photosynthesis, and nitrogen efficiency in wheat

Genetic improvement has promoted wheat’s grain yield and nitrogen use efficiency (NUE) during the past decades. Therefore, the current wheat cultivars exhibit higher grain yield and NUE than previous cultivars in the Yangtze River Basin, China since the 2000s. However, the critical traits and mechanisms of the increased grain yield and NUE remain unknown. This study explores the mechanisms underlying these new cultivars’ increased grain yield and NUE by studying 21 local cultivars cultivated for three growing seasons from 2016 to 2019. Significantly positive correlations were observed between grain yield and NUE in the three years. The cultivars were grouped into high (HH), medium (MM), and low (LL) grain yield and NUE groups. The HH group exhibited significantly high grain yield and NUE. High grain yield was attributed to more effective ears by high tiller fertility and greater single-spike yield by increasing post-anthesis single-stem biomass. Compared to other groups, the HH group demonstrated a longer leaf stay-green ability and a greater flag leaf photosynthetic rate after anthesis. It also showed higher N accumulation at pre-anthesis, which contributed to increasing N accumulation per stem, including stem and leaf sheath, leaf blade, and unit leaf area at pre-anthesis, and promoting N uptake efficiency, the main contribution of high NUE. Moreover, tiller fertility was positively related to N accumulation per stem, N accumulation per unit leaf area, leaf stay-green ability, and flag leaf photosynthetic rate, which indicates that improving tiller fertility promoted N uptake, leaf N accumulation, and photosynthetic ability, thereby achieving synchronous improvements in grain yield and NUE. Therefore, tiller fertility is proposed as an important kernel indicator that can be used in the breeding and management of cultivars to improve agricultural efficiency and sustainability.     

不同穗型常规籼稻品种源库性状的差异

 【目的】研究不同穗型常规籼稻品种源库性状的差异,为大穗型品种遗传改良及从栽培角度调控源库提高穗重提供参考依据。【方法】在群体水培条件下,2001年、2002年分别以88个、122个常规籼稻品种为材料,测定叶面积、干物重（包括根系）、产量及其构成因素、氮素含量等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按单穗重从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 6类,研究各类品种源库性状的差异。【结果】大穗型籼稻品种抽穗期和成熟期叶面积系数、绿叶重及比叶重均较大,但结实期叶面积系数下降比例小。在一定的范围内,增大叶面积系数有利于提高单穗重;大穗型籼稻品种结实期净同化率大于小穗型品种;大穗型品种库容量较大,适当增大穗重有利于库容量的提高;大穗型品种单位叶面积籽粒产量、单位叶面积库容量、单位干物质库容量、单位氮素库容量较大;影响穗重的主要叶源性状是抽穗期绿叶重、净同化率;影响穗重的主要库性状是库容量、单位叶面积库容量、单位氮素库容量、单位叶面积籽粒产量。【结论】大穗型品种叶面积系数及其构成、库容量及其构成（或库源比）显著大于小穗型品种,绿叶重、结实期净同化率是影响穗重的主要叶源性状,库容量、单位叶面积库容量、单位氮素库容量、单位叶面积籽粒产量是影响穗重主要库容性状。     

不同穗型小麦品种(系)粒叶比及其与产量性状的相关性研究

对河南省当前生产上推广的12个不同穗型的高产小麦品种(系)在密植条件下的粒叶比及 其与产量性状的相关性进行了研究.结果表明,不同穗型的高产小麦品种,其粒叶比存在显著或极 显著的差异.穗粒质量/旗叶面积、穗粒数/旗叶面积与产量均呈正相关,且对产量的正向作用明显 高于穗粒质量/上二叶面积和穗粒数/上二叶面积.用穗粒数...     

小麦叶片性状和粒数叶比研究

对 1 0个小麦品种 (系 )的叶片性状和粒数叶比进行了研究。结果表明 :小麦叶面积与产量因素间的关系十分密切 ,与单位面积穗数呈极显著的负相关 ,与穗粒数、穗粒重呈极显著的正相关 ;主穗粒数 /旗叶面积与籽粒产量呈极显著的正相关 ,与各产量因素相关不密切 ,可作为高产育种的重要选择指标。     

Effects of Delayed Nitrogen Topdressing on Grain Yield and Photosynthetic Characteristics of Flag Leaves of Wheat

Four wheat cultivars were used to study the effects of delayed nitrogen topdressing on popula-tion structure, grain yield and photosynthetic characteristics of flag leaves under high-yielding conditions. Theresults showed that the nitrogen topdressing delayed from overwintering-turning green stage (N1) to turninggreen-jointing stage(N2 ) and jointing-booting stage(N3 ) decreased ineffective tiller in spring, retarded the de-cline of green leaf area and chlorophyll content in late life span, promoted photosynthetic ability of flag leavesand significantly increased the grain yield. N3 treatment was suitable for most wheat cultivars except the geno-types with higher single spike productivity and less ears in unit area.     

氮素追肥后移对小麦籽粒产量和旗叶光合特性的影响

用4个小麦品种，研究了高产水平下氮素追肥后移对小麦群体结构、籽粒产量和旗叶光合特性的影响，在基肥量相同的情况下，每公顷追施氮素150kg，追肥由越冬至返青期（N1），延迟到返青至拔节期（N2）和拔节至孕穗期增加籽粒产量的作用，其效果N3处理优于N2处理。     

西藏林芝高产春青稞品种冠层形态结构特性分析

为探明冠层形态结构特性对林芝地区春青稞产量的影响,以高产和中高产2种类型8个春青稞品种为材料,采用高产栽培方法,分析了高产春青稞品种群体动态及其冠层形态结构特性。试验结果表明:高产品种与中高产品种相比,1)产量:平均高28.5%;2)单位面积穗数、穗粒数、平方米粒数和千粒重平均分别高8.5%、10.4%、15.6%和16.1%;3)分蘖期最大总茎数低20.11%,干物质积累量低28.3%;拔节期-灌浆期间分蘖消亡速度低17.44%;抽穗期干物质积累量高17.5%,分蘖成穗率高9.06%;4)冠层形态:上三叶叶面积分别大94.52%、59.02%和40.50%;上三叶基角、开张角和披垂度均表现为旗叶倒二叶倒三叶的规律;具有较高的株高和基部第2节间粗短的茎秆特性以及长穗和穗下节间长而粗的穗部特性。