基于气候因子效应的冬小麦籽粒蛋白质含量预测模型

 在对4个生态区、6个不同品质类型小麦品种在不同播期下的试验数据进行系统综合分析的基础上，建立了冬小麦籽粒蛋白质含量的生态预测模型。通过分析籽粒蛋白质含量与气候因子的相关关系，确定了显著影响蛋白质含量的5个气象因子：开花至成熟期的日平均温度、平均日较差、总日照时数、总降雨量与积温。经逐步回归分析表明，高蛋白品种籽粒蛋白质含量主要受开花至成熟期间的平均日较差的影响；在日较差变异系数<5%的生态环境下，则决定于开花至成熟期日均温与总日照时数的互作。中蛋白品种蛋白质含量取决于开花至成熟期的总日照时数；而低蛋白品种由开花至成熟期的日均温、总降雨量与总日照时数共同决定。影响蛋白质含量的日较差与光照效应因子，分别通过与开花至成熟期的平均日较差及总日照时数间的线性关系建立模型；温度效应因子则通过与日均温的二次曲线关系建立模型。开花至成熟期的降雨量>50 mm时，降雨效应因子呈现二次曲线的变化模式；开花至成熟期的降雨量<50 mm时，则呈线性变化。运用南京地区3个品种的播期试验，6个生态区8个小麦品种的品质生态试验以及南京和徐州两地40个小麦品种的试验数据对模型进行了检验，各品种与各生态点的RMSE值均小于10%，表明模型能够可靠地预测不同品质类型冬小麦在不同环境条件下的籽粒蛋白质含量。     

基因型和环境对小麦籽粒戊聚糖含量和黏度的影响

选取6个小麦品种和5种生态环境,测定了小麦籽粒中总戊聚糖含量、水溶性戊聚糖含量和籽粒提取液黏度,探讨了这3个性状的影响因素和相互关系。结果表明,籽粒总戊聚糖含量、水溶性戊聚糖含量和黏度均受到基因型、环境以及二者互作的影响。其中,基因型是戊聚糖含量的重要影响因素,环境与基因型互作是籽粒提取液黏度的重要影响因素。水溶性戊聚糖含量与籽粒提取液黏度呈极显著正相关。     

不同地区小麦穗部性状和产量对播期的响应

为探寻不同地区济麦44小麦穗部性状和产量对播期的响应以及济麦44“因地制宜、因时制宜”播种方式，为山东乃至黄淮海主产区济麦44稳产高产提供一定理论依据。以济麦44为试验材料，2019—2021年小麦生长季在德州(S1)、莱州(S2)和淄博(S3)3个生态点通过裂区试验设计研究了播期对济麦44产量的影响。结果表明，生态点、播期二者互作对小麦产量的影响达显著水平，2019—2021年不同生态点和播期处理小麦籽粒产量总平均值为7 322.85 kg/hm²;S2生态点的济麦44籽粒产量(7 406.60 kg/hm²)略高于S1生态点(7 341.82 kg/hm²)和S3生态点(7 220.14 kg/hm²);S1T2、S2T1和S3T1处理的小麦穗部性状和产量较高，但3个处理间差异不显著。S1(德州)济麦44适宜播期10月10日，S2(莱州)济麦44适宜播期10月5日，S3(淄博)济麦44适宜播期10月5日。因此，时(播期)空(生态点)差异对小麦产量有一定重要作用。     

豫东地区芝麻籽粒品质与产量对气候生态条件的响应

研究旨在探究豫东地区的气候生态因子对芝麻籽粒品质和产量的影响,并确定主导气象因子,为提高豫东地区芝麻产量和品质提供参考依据。以商芝189和商芝 156为试验材料,设置5个不同的播期,采取随机区组设计,测定不同播期条件下,不同的日照时数、降雨量、日均温度和有效积温对芝麻产量和品质的影响。研究结果表明: ①不同年份、不同播期对两个芝麻品种的产量产生显著影响,年份与播期互作对2个品种的产量影响非常显著,随着播期的推迟,两个品种的产量都呈现先上升后下降的趋势,S2播期时,芝麻产量最高,此外,不同气象因子对芝麻产量影响也有所不同,对产量影响最大的气象因子为有效积温。②播期不同,两个品种的籽粒品质也差异显著。S2播期时,芝麻的籽粒蛋白含量最高,脂肪含量与播期的关系没有明显规律。③品种间,气象因子对芝麻籽粒品质的影响基本一致,对商芝189蛋白、脂肪含量影响最大的气象因子分别为有效积温和平均温度,商芝156籽粒品质对气象因子的响应与商芝189基本一致。④播期是影响豫东地区芝麻产量和品质的关键,豫东地区的最适播期在5月20日左右,此时播种能最大地提高芝麻的产量,实现高产优质的目标,气象因子对芝麻品种的影响大于品种本身的影响。     

小麦戊聚糖研究进展

戊聚糖是小麦籽粒中非淀粉多糖的主要成分.戊聚糖在小麦籽粒中的含量较低,但它对小麦的营养品质和加工品质都有重要的影响.本文综述了近年来国内外关于小麦戊聚糖的最新研究进展,包括小麦品种间戊聚糖含量的变异、戊聚糖的影响因素和遗传特性、戊聚糖与农艺性状关系及戊聚糖对小麦品质的影响等,旨在为中国小麦品质改良提供依据.     

安徽若干小麦品种(系)戊聚糖含量及其与相关性状关系的研究

戊聚糖是小麦面粉加工和食品品质的重要影响因子.本研究测定了安徽麦区28个品种(系)籽粒中的戊聚糖含量和蛋白质、湿面筋、沉降值等性状.结果表明,总戊聚糖含量、水溶性戊聚糖含量、非水溶性戊聚糖含量的变幅分别在6.10%～9.54%、0.62%～1.24%、5.19%～8.38%;总戊聚糖含量与非水溶性戊聚糖含量呈极显著正相关,水溶性戊聚糖含量与硬度之间呈显著正相关.为了筛选不同用途的专用小麦品种(系),采用最长距离法对参试的28个小麦品种(系)籽粒的戊聚糖、水溶性戊聚糖、蛋白质、湿面筋、沉降值等性状进行聚类分析,结果聚为4类.     

播种方式对强筋小麦籽粒品质和产量的影响

选用强筋小麦品种烟农19,于江苏淮北的铜山和赣榆2地研究了5种播种方式(稻田撒播套种、稻茬撒播旋耕、稻茬免耕机条播、稻茬撒播压板、旱茬机条播)对强筋小麦籽粒产量、营养品质与加工品质的影响.结果表明:不同播种方式的小麦籽粒营养品质、加上品质和籽粒产量存在差异;适宜播期条件下,旱地机条播和稻茬撒播小麦的产量、蛋白质含量显著高于稻田套播小麦,淀粉含量低于稻田套播小麦;稻田套播小麦籽粒蛋白质含量低主要足由于醇溶蛋白含量和谷蛋白含量显著低于旱地机条播和稻茬撒播所致.适期播种的稻田套播小麦产量、蛋白质含量与晚播常规播种小麦差异不显著.但显著高于播期过晚的常规播种小麦,湿面筋含量、面团稳定时间低于或略低于晚播的常规播种小麦,面团吸水率、形成时间和弱化度高于其他播种方式.     

晚播小麦源库调节对籽粒灌浆期光合物质分配及产量因素的影响

 采用#+（14）C示踪方法对源库调节与晚播小麦籽粒灌浆期光合物质分配的关系进行了研究。晚播小麦在籽粒灌浆期旗叶的光合物质主要用于穗部籽粒生长；倒二叶光合物质亦主要供给籽粒，但向茎秆和根系中的分配增多；倒三叶是标记的三叶中光合物质向根系分配比例最大，向籽粒分配比例最小的叶片。研究表明，源库调节能影响到晚播小麦籽粒灌浆期的光合物质分配。穗库容降低，各叶片光合物质向穗部籽粒分配比例减少，向根系、茎叶中分配增多；叶源量减少，一般则向穗部籽粒分配比例增多。不同类型品种叶片光合物质在植株各器官间的分配受源库调节的影响程度不同。晚播小麦源库调节对穗粒数、粒重及其它穗部性状的影响因不同类型品种而异。相对减少源对鲁215953、鲁麦5号、鲁麦7号和鲁麦14号的穗粒数、粒重影响较小，但使鲁麦15号和辐63的穗粒数和粒重明显降低。     

不同类型小麦品种品质性状的生态变异

在江苏省6个小麦生态区，选用大面积推广的7个不同品质类型的专用小麦品种，研究了小麦籽粒品质性状的生态变异特点。结果表明：除籽粒淀粉含量不受环境主效应的影响外，其余各品质性状均受基因型和环境主效应以及二者互作效应的显著影响；籽粒蛋白质含量和面粉降落值受基因型和环境主效应的影响相近，而其余品质指标的基因型主效应明显大于环境效应。表明在江苏省优质小麦生产中，品质的遗传改良和深入的品质生态区划非常重要。不同品种在各生态点品质性状的表现趋势不同，可能导致品质区划结果不同，在品质生态区划研究中需引起重视。     

中国软质小麦品种戊聚糖含量的遗传变异及其与饼干加工品质的关系

 戊聚糖是影响小麦营养和加工品质的重要因素。将17份软质小麦品种进行了两年多点试验，分析了水溶性戊聚糖、非水溶性戊聚糖和总戊聚糖含量的遗传变异和基因型、环境及其互作对其影响；同时研究了3种戊聚糖含量与其它品质性状的关系。结果表明，中国软质小麦品种3种戊聚糖含量均存在显著差异，水溶性戊聚糖、非水溶性戊聚糖和总戊聚糖含量的变异范围分别为0.54%~1.07%、0.87%~1.43%和1.51%~2.47%。基因型和环境对3种戊聚糖含量的影响均达1%显著水平，且基因型是影响水溶性戊聚糖含量的主要因素；基因型和环境互作对其影响未达显著水平。3种戊聚糖含量与粉质仪吸水率呈5%显著正相关，r值分别为0.51、0.55和0.66；水溶性戊聚糖含量与峰值粘度、低谷粘度、最终粘度和峰值时间之间的相关均达1%显著水平，r值分别为-0.72、-0.72、-0.66和-0.70；水溶性戊聚糖和总戊聚糖含量与饼干直径的相关皆达1%的显著水平，相关系数分别为-0.70和-0.69。因此，在软质小麦育种中应注意选择戊聚糖含量较低的品种。     

晚播对小麦籽粒谷蛋白及GMP积累动态的影响

选用高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)在Glu-B1位点等位变异的4个近等基因系材料,研究了在正常播期和晚播条件下小麦籽粒谷蛋白和谷蛋白大聚体(GMP)的积累动态及面团稳定时间。结果表明:在遗传背景相同的条件下,各材料籽粒谷蛋白在正常播期和晚播中积累动态均是从低到高,花后30～35d为快速积累期,含优质高分子量谷蛋白亚基材料在此时期积累较快。GMP在花后12d左右已大量积累,随着灌浆进程的推进快速下降,灌浆中期降到最低点,不同亚基材料降到最低点的早晚不同,亚基17+18出现最低点早,上升时的积累量较其他亚基大;在正常播期中上升直到成熟,在晚播中灌浆后期又有下降的趋势。晚播对Glu-B1位点等位变异的4个材料谷蛋白及GMP含量和面团稳定时间都有较大的影响,但影响的程度不同,17+18最大,7+9次之,7+8最小。推测不同亚基材料谷蛋白及GMP积累动态的差异是导致其品质形成及稳定性的关键。     

土壤深松和补灌对小麦干物质生产及水分利用率的影响

研究一次深松耕作后土壤水分对冬小麦籽粒产量和水分利用率的影响,为小麦节水高产栽培提供理论依据.于2008-2009和2009-2010两个小麦生长季,选用高产小麦品种济麦22,采取测墒补灌的方法,研究了深松+旋耕和旋耕2种耕作方式下土壤水分对小麦0-200 cm土层土壤含水量、干物质积累与分配、籽粒产量及水分利用率的影响.结果表明,(1)深松+旋耕40-180 cm土层土壤含水量低于旋耕处理;旗叶光合速率和水分利用率,开花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率显著高于旋耕处理.(2)W3(补灌至0-140 cm土层土壤相对含水量播种期为85％,越冬期80％,拔节和开花期75％)成熟期0-200cm土层土壤含水量与W1(播种期80％,越冬期80％,拔节和开花期75％)和W2处理(播种期80％,越冬期85％,拔节和开花期75％)无显著差异;W3和W''3(播种期85％,越冬期85％,拔节和开花期75％)60-140 cm土层土壤含水量分别低于W4(播种期85％,越冬期85％,拔节和开花期75％)和W''4(播种期90％,越冬期85％,拔节和开花期75％)处理;W3和W''3灌浆中后期旗叶光合速率较高,开花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率显著高于其他处理,获得高的籽粒产量和水分利用率.综合考虑籽粒产量、水分利用率和灌溉效益,在深松+旋耕条件下,两年度分别以W3和W''3为节水高产的最佳处理.     

播期对春小麦籽粒产量及品质性状的影响

研究了播期对河西灌区种植的6个春小麦品种(系)籽粒产量和面粉品质的影响.结果表明,早播可以提高春小麦的产量和千粒质量,但适期(3月30日)播种的籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、面团弹性、延伸性、变形功都显著高于早播或晚播.春小麦灌浆期气象因子对产量和品质可产生不同程度的影响,其中积温、≥30℃天数、总日照时数与产量、千粒质量、变形功呈显著正相关,日均温、相对湿度与产量、千粒质量及品质性状(湿面筋含量、沉降值、变形功、延伸值)呈显著或极显著负相关.     

播期对不同类型小麦生育进程及产量构成的影响

[目的]研究播期对不同感温性小麦生育进程及产量构成的影响。[方法]分别以2个弱春性(郑麦9023、04中36)和半冬性(西农979、矮抗58)小麦品种为试验对象,通过5个不同播种期(10月1日、10月7日、10月14日、10月21日、10月28日)的设置,研究播期对小麦生育进程及产量构成因素的影响。[结果]随播期推迟,小麦株高呈下降趋势;晚播推迟小麦的出苗期和三叶期,总生育天数缩短;不同播期中,弱春性品种的生育时期均较半冬性品种提前。弱春性品种早播或晚播均影响群体产量形成,籽粒产量下降,适期播种(10月14日)最好;半冬性品种应适时早播,播量一致的前提下以10月1日播种籽粒产量较高。[结论]该研究可为豫北地区不同感温性小麦品种选择适宜播期提供理论依据。     

运城盆地不同播期小麦春季冻害风险评价

为评价山西南部地区不同小麦品种在不同冬前积温下的春季冻害风险,明确适应当前气候变化的适宜播期和品种,分别于2017-2018霜冻发生和2018-2019霜冻不发生的两个不同气候年型,在山西运城盐湖区采用播期、品种二因子裂区试验设计,对3个不同生态类型小麦品种(济麦22、周麦18和西农529)在不同冬前积温下的春季冻害风...     

不同生态条件下不同基因型小麦干物质和氮素积累与分配特征

以40个主栽小麦品种／品系为材料，研究了不同基因型小麦籽粒干物质与氮素的来源及累积转运过程，分析了氮素累积转运的基因型差异及其对生态环境的反应。结果表明，不同环境下小麦植株干物质与氮素的积累与转运差异明显，籽粒蛋白质含量不同的小麦基因型，植株氮素与干物质的积累与分配过程有显的差异。干物质与氮素的再分配是同步进行的，籽粒蛋白质含量与花后合成氮素的再分配量呈极显正相关(r=0．6375**)，而籽粒产量的提高有赖于花后植株氮素吸收合成能力及光合能力的增强。     

迟播早熟高产小麦新品种的培育

【目的】研究小麦品种（系）播种-拔节和开花-成熟2个阶段发育特性,探讨在育种中聚合两端快速发育特性的可能性,为长江中下游麦区选育迟播早熟高产品种提供依据。【方法】在2012—2013和2013—2014年,通过比较共计18个小麦新品系及生产上部分推广品种的冬前及越冬期单株叶片数、茎蘖数,籽粒灌浆特性相关指标等,筛选具有两端快速发育特性的品种（系）;2014—2015年,在适期播种（11月5日）和迟播（11月19日）条件下,研究扬麦16和其他4个品种不同生育时期群体结构（茎蘖数、叶面积指数、干物质积累量）和产量及其构成的差异,分析具有两端快速发育特性品种扬麦16迟播高产的生长发育机理。【结果】2012—2013年,富F101冬前及越冬期叶片数、茎蘖数均较高,显著高于镇10216,具有前端快速发育特征,但后期灌浆速率较慢;宁09-118和镇10216最大灌浆速率、平均灌浆速率较高,灌浆持续时间长,粒重显著高于其他品种,具有后端快速发育特征,但前期生长发育较慢。2013—2014年,富F101冬前及越冬期茎蘖数均表现较高,镇10216最大灌浆速率、平均灌浆速率均最高,理论粒重最大,2个品系继续分别表现出前端和后端快速发育特性;扬麦16冬前茎蘖数高于富F101,越冬期茎蘖数与富F101无显著差异;后期最大灌浆速率大于2.0 mg/(粒·d),与镇10216差异不显著,且平均灌浆速率较高,较好地结合了两端快速发育的特性。2014—2015年,迟播条件下,扬麦16越冬期茎蘖数、叶面积指数及干物质积累量均表现最大,显著高于宁麦13;在适期播种条件下,扬麦16产量低于扬麦22,与扬麦20、扬麦23和宁麦13差异不显著,但在迟播条件下产量显著高于扬麦20、宁麦13,与扬麦22、扬麦23无显著差异,与适期播种相比减产幅度最小,减产5.2%,千粒重高而稳定,达40 g以上。【结论】品种间两端快速发育特性存在显著差异,结合两端快速发育特性的品种能够实现迟播高产,同时保证适期播种取得较高产量。扬麦16冬前生长发育快,越冬期能保持一定生长量及分蘖发生量;快速灌浆持续时间长,平均灌浆速率、峰值灌浆速率大,粒重高;迟播早熟高产,这是其大面积推广的重要原因。     

播期对百农矮抗58小麦籽粒可溶性糖、淀粉积累的影响

研究了不同播期对百农矮抗58小麦籽粒可溶性糖、直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累的影响,结果表明,播期对百农矮抗58小麦籽粒中可溶性糖含量、总淀粉含量、淀粉积累速率和直链/支链淀粉比值有较大影响。开花至成熟期,籽粒中可溶性糖含量随着总淀粉含量的增加而降低,且可溶性总糖含量与籽粒淀粉含量和籽粒淀粉积累速率均呈显著或极显著正相关;推迟播种,百农矮抗58灌浆前中期籽粒淀粉积累速率提高,籽粒中总淀粉含量增加,但灌浆期相对缩短,灌浆中后期籽粒中淀粉积累速率迅速下降过早,总淀粉含量降低。     

不同土壤类型和生态环境对紫色甘薯块根品质特性的影响

为研究紫肉甘薯主要块根品质性状在不同土壤类型和生态环境的变异,选用18个紫肉甘薯品系,在盐城和徐州2个试点进行异地鉴定试验,分析不同土壤类型和生态环境下紫甘薯块根品质的变化规律.结果表明,基因型(G)、环境(E)和基因型×环境(G×E)互作对紫肉甘薯块根花青苷、干率、淀粉、蛋白质、还原性糖和可溶性糖影响均达显著水平.花青苷含量的E效应大于G和G×E互作效应,其他品质性状则表现为G×E互作效应较大.蛋白质、还原糖和可溶性糖含量在徐州试点较高,租淀粉含量和花青苷含量在盐城试点较高.盐城和徐州两试点各品质性状变异系数变幅一致,均为:花青苷＞还原糖＞可溶性糖＞蛋白质＞淀粉,其中花青苷含量变异系数徐州较高,其他性状变异系数盐城试点较高.相关性分析表明,糖分含量与淀粉含量呈极显著负相关,与花青苷和蛋白质含量无显著相关性,干率和淀粉含量呈极显著正相关,花青苷含量和其他品质性状无显著相关性.     

播期对不同基因型冬小麦籽粒灌浆特性及产量的影响

通过田间试验研究了播期对3个不同基因型冬小麦的籽粒灌浆特性、粒质量和产量的影响.结果表明:3个品种在灌浆高峰时,早播处理的籽粒干质量大于晚播处理的;3个品种的灌浆速率变化趋势均呈单峰曲线,‘济麦20’和‘豫麦49’早播处理的前期籽粒灌浆速率慢,后期快;而‘郑麦004’始终是前期快,后期慢,但差异不明显;3个品种的单位面积穗数、穗粒数、千粒质量及产量均有随播期推迟而下降的趋势.