种植行距对两种穗型小麦品种籽粒蔗糖代谢及灌浆特征的影响

为不同穗型小麦品种选择各自适宜的行距配置方式提供理论依据,在大田高产栽培条件下,研究了行距配置对两种穗型小麦品种花后籽粒蔗糖代谢和籽粒灌浆的影响。两品种在灌浆期间籽粒可溶性糖含量、蔗糖含量和蔗糖合成酶活性均呈下降趋势,淀粉含量则快速上升。在灌浆前期兰考矮早8的可溶性糖含量和蔗糖含量以窄行距处理较高,而灌浆后期则以宽行距处理较高;豫麦49在整个灌浆期可溶性糖含量和蔗糖含量均表现宽行距处理高于窄行距处理。籽粒淀粉含量两品种均呈现“S”形变化动态。兰考矮早8籽粒淀粉含量为窄行距处理高于宽行距处理,豫麦49则相反。行距对灌浆特征参数的影响因品种而异,兰考矮早8籽粒灌浆持续期、有效灌浆持续期和最大粒重以15 cm最大,豫麦49平均灌浆速率、最大灌浆速率和有效灌浆持续期的灌浆速率以及最大粒重则以20 cm最高。     

种植行距对两种穗型小麦品种籽粒糖代谢及灌浆特性的影响

为给不同穗型小麦品种选择适宜种植行距提供参考依据,以多穗型品种豫麦49和大穗型品种兰考矮早8为材料,在大田高产栽培条件下,研究了行距对两种穗型小麦品种花后籽粒蔗糖代谢和籽粒灌浆的影响。结果表明,两品种在灌浆期间籽粒可溶性糖含量、蔗糖含量和蔗糖合成酶活性均呈下降趋势,淀粉含量则快速上升。在灌浆前期兰考矮早8的可溶性糖含量和蔗糖含量以窄行距（15和10 cm）处理较高,而灌浆后期则以宽行距（20和25 cm）处理较高;豫麦49在整个灌浆期可溶性糖含量和蔗糖含量均表现为宽行距处理高于窄行距处理。籽粒淀粉含量两品种均呈现“S”形变化动态。兰考矮早8籽粒淀粉含量为窄行距处理高于宽行距处理,豫麦49则相反。行距对灌浆特征参数的影响因品种而异,兰考矮早8籽粒灌浆持续期、有效灌浆持续期和最大粒重以15 cm最大,豫麦49平均灌浆速率、最大灌浆速率和有效灌浆持续期的灌浆速率以及最大粒重则以20 cm最高。综合来看,兰考矮早8适宜行距为15 cm,而豫麦49为20 cm。     

低温对小麦幼苗干物质积累及根系分泌物的影响

为了解小麦干物质积累和根系分泌物变化与小麦抗寒性的关系,采用盆栽方法,以弱春性小麦品种兰考矮早八、偃展4110和半冬性小麦品种豫麦49-198、周麦18为材料,设置4个不同温度处理(T1:昼夜均为18℃;T2:昼夜分别为12℃/7℃;T3:昼夜均为4℃;T4:昼夜均为-10±3℃),研究了低温对小麦幼苗干物质积累、根系分泌物和相对电导率的影响。结果表明,低温胁迫2 d,小麦根系分泌物中可溶性蛋白、可溶性糖及总酚含量升高;低温胁迫3 d,T3处理下,小麦根系分泌物中游离氨基酸和总酚含量较高,T4处理下小麦根系分泌物中可溶性蛋白、游离氨基酸及总酚含量均表现最低,而可溶性糖含量较高。低温胁迫下,根系相对电导率升高,其中豫麦49-198升幅最小,而兰考矮早八升幅最大。低温胁迫下,小麦幼苗干物质积累受到抑制。T3处理下,豫麦49-198干物质积累及幼苗相对生长速率均较高。在4个小麦品种中,豫麦49-198抗寒性较强,兰考矮早八抗寒性较弱。     

种植密度对两种穗型冬小麦品种籽粒糖含量和淀粉积累的影响

为探明不同种植密度对两种穗型冬小麦品种籽粒糖含量和淀粉积累的影响,于2004~2005年在大田试验条件下,分析了不同种植密度下多穗型品种豫麦49-198系和大穗型品种兰考矮早八灌浆期间籽粒蔗糖、可溶性糖含量和淀粉积累量的变化。结果表明,随着灌浆进程的推进,两种穗型冬小麦品种籽粒中蔗糖和可溶性糖含量均呈下降趋势,而淀粉含量则持续上升。不同种植密度对小麦品种籽粒糖含量变化和淀粉积累的影响存在差异:多穗型品种豫麦49-198系和大穗型品种兰考矮早八分别以225×104株/hm2和375×104株/hm2种植密度有利于蔗糖和可溶性糖的转化以及籽粒淀粉的积累,从而提高了千粒重;两种穗型品种千粒重变化与光合同化物及淀粉积累的变化趋势相吻合。因此,在生产实践中,应针对不同类型品种籽粒糖和淀粉积累特点确定适宜的种植密度,以达到提高产量的目的。     

适期晚播对弱春性小麦籽粒灌浆期光合性能的影响

为了解适期晚播对小麦生育后期光合性能的影响,以弱春性小麦强筋品种郑麦9023、中筋品种偃展4110和弱筋品种豫麦50为材料,研究了不同播期（旱播10月17日、适播10月24日、晚播10月31日）下小麦灌浆期旗叶的光合性能和产量特征。结果表明,郑麦9023晚播的籽粒产量比适播低8.26%,比早播高4.68%;偃展4110和豫麦50晩播籽粒产量分别比适播和早播平均高14.38%和18.55%。灌浆期各品种的叶面积指数晚播与适播处理差异不大,但均明显高于早播,平均高出12.7%;郑麦9023和偃展4110旗叶叶绿素含量晩播高于适播和早播,尤其花后14 d后差异达显著水平;旗叶净光合速率晚播处理中郑麦9023一直较高,偃展4110在花后21 d后明显高于适播和早播,豫麦50花后0~7 d较高。3个品种的灌浆速率晩播处理也占明显的优势。因此,适期晩播能维持弱春性小麦品种灌浆期较好的光合性能,获得较高的籽粒产量。     

灌水对不同穗型小麦碳氮代谢及籽粒灌浆的影响

为了给小麦节水栽培实践提供参考,在大田条件下研究了灌水次数对大穗型小麦品种豫麦66与多穗型小麦品种豫麦49碳氮代谢及籽粒灌浆的影响。结果表明,增加灌水次数可以提高旗叶硝酸还原酶(NR)活性和可溶性蛋白质含量,在灌浆中后期豫麦66较豫麦49具有明显优势。随着灌水次数增加,旗叶和籽粒可溶性糖含量在灌浆前期降低,而在灌浆后期籽粒可溶性糖含量升高,旗叶则表现相反。籽粒淀粉积累速率在灌浆前期随灌水次数增加而降低,但在灌浆后期则与之相反。籽粒灌浆速率呈单峰曲线变化,增加灌水次数,积累高峰期推迟,且前期慢,后期快,在花后35 d豫麦66在灌一水、灌两水和灌三水处理下籽粒灌浆速率分别为0.96、1.24和1.07 mg/d,而豫麦49分别为0.94、0.39和0.36 mg/d。豫麦66与豫麦49号相比,旗叶可溶性糖含量在灌浆中后期较低,淀粉及籽粒积累速率的峰值出现较晚但持续时间较长,表明大穗型品种同化物外运能力和库活性较强,灌浆进程稳健。     

施硫对小麦旗叶糖含量和籽粒淀粉积累的影响

为了研究硫对小麦糖类和淀粉积累的影响,以国审中筋高产小麦品种豫农949和兰考矮早8为供试材料,研究了施硫对小麦旗叶可溶性糖含量、蔗糖含量以及籽粒淀粉积累的影响.结果表明,与对照(S0)相比,施硫(S1)有利于提高小麦旗叶净光合速率,增加花后旗叶可溶性糖和蔗糖含量,提高"源"器官碳同化物的供应能力,尤其提高了灌浆前期籽粒中可溶性糖和蔗糖的含量,促进了籽粒可溶性糖、蔗糖的转化.加速了籽粒淀粉的积累.在本试验条件下,施硫显著提高了小麦籽粒产量和淀粉含量,豫农949和兰考矮早8分别增产12.74%和6.16%,籽粒淀粉含量分别增加4.66%和6.20%.     

黄淮麦区21个小麦品种中春化基因VRN1的组成分析

为了明确黄淮麦区小麦品种的春化基因组成,采用序列特异性PCR扩增技术分析了21个小麦品种春化基因VRN1的显隐性组成特性.结果表明,所检测品种中没有发现VRN1在A基因组为显性(Vrn-A1)的基因型;偃展1号中VRN1在B和D基因组均为显性;周麦19、豫农949、郑麦004、洛麦21、豫麦18、矮抗59和偃展4110 中,春化基因VRN1在D基因组中为显性;豫麦49、豫麦70、小偃81、郑麦366、豫麦70-36、温麦8号、洛旱2号、温麦19、豫农301、周麦16、平安3号、众麦1号和阜麦936中,春化基因VRN1在A、B和D基因组均为隐性.     

不同土壤质地条件下小麦旗叶全氮和籽粒蛋白质含量的变化

为了给小麦高产优质栽培提供依据,于2003～2005年在连续两年池栽条件下,以面筋含量高、中、低三种冬小麦品种藁麦8901、豫麦49和洛麦1号为供试材料,研究粘、壤、砂三种土壤质地对旗叶全氮含量和蛋白质积累的影响.试验结果表明,花后叶片含氮量逐渐下降,花后5～40 d,旗叶全氮含量表现为粘土＞壤土＞砂土.不同冬小麦品种籽粒蛋白质含量均呈现前高后低又升高的积累变化规律.其中,低筋品种洛麦1号和中筋品种豫麦49在壤土条件下蛋白质含量较高,高筋品种藁麦8901在粘土条件下籽粒蛋白质含量较高.高筋品种藁麦8901籽粒蛋白质积累速率高峰期早于其它两类品种.低筋品种洛麦1号在砂土、中筋品种豫麦49在粘土种植条件下籽粒蛋白质产量较低;藁麦8901以粘土种植条件下籽粒蛋白质产量较高.籽粒蛋白质含量与旗叶全氮含量均呈正相关关系.因此,土壤质地对小麦籽粒蛋白质积累影响较大,生产上应针对不同品质类型小麦品种制定不同的优化栽培措施.     

糯小麦灌浆期籽粒糖类、淀粉及蛋白质的动态研究

为了解糯小麦籽粒中糖类、淀粉和蛋白质在灌浆过程中的变化规律,明确灌浆过程中糯小麦籽粒糖类、淀粉、蛋白质含量变化与普通小麦之间的差异,在大田条件下,以糯麦12,糯麦1572两个糯小麦新品系为材料,以川育12、川育20、川麦42三个普通小麦品种为对照,研究了灌浆期间糯小麦籽粒中可溶性总糖、蔗糖、戊聚糖、果聚糖、淀粉、蛋白质含量及淀粉积累速率的动态变化.结果表明,在花后17～22 d,糯小麦淀粉的积累速率最高,蛋白质含量也达到最大,戊聚糖的含量是在花后22～27 d时达到峰值,果聚糖含量在花后7～12 d时最高.在灌浆过程中,糯小麦可溶性总糖、蔗糖、果聚糖、淀粉动态变化与普通小麦存在一定差异,但在蛋白质动态变化上则没有明显的差异.与普通小麦相比,糯小麦成熟籽粒总糖含量高,糯麦12的蔗糖含量显著高于普通小麦,两个糯小麦品系的戊聚糖含量均显著高于普通小麦川育12和川育20,糯麦1572的总淀粉含量显著低于三个普通小麦品种.在蛋白质和果聚糖含量上,糯小麦与普通小麦无显著差异.以上结果说明,可利用糯小麦籽粒各成分灌浆过程中与普通小麦存在差异这一特点,优化栽培措施,达到改善糯小麦品质的目的.     

行距配置对两种穗型冬小麦品种光合特性及产量的影响

为确定两种穗型冬小麦品种高产栽培的适宜行距配置,在大田试验条件下,研究了不同行距(10、15、20和25cm)种植方式下,多穗型品种豫麦49和大穗型品种兰考矮早八的旗叶光合特性。结果表明,两种穗型品种旗叶净光合速率(Pn)均随籽粒灌浆进程呈逐渐降低的趋势,花后0～14d,多穗型品种豫麦49旗叶Pn高于大穗型品种兰考矮早八,之后兰考矮早八优势趋于明显;两品种旗叶qP和Fv/Fo均于花后10d达最大值,之后逐渐下降;豫麦49的光截获(LI)在花后10d高于兰考矮早八,而在花后20d低于兰考矮早八。行距对两种穗型冬小麦品种光合特性、LI和产量有一定影响。随着行距的变大,豫麦49的Pn逐渐增加,而兰考矮早八则逐渐降低;豫麦49的Fv/Fo在花后0～10d随行距的增加而升高,之后以行距20cm最高,兰考矮早八则随行距增加呈先升后降趋势,但始终以15cm最高;豫麦49以行距20cm的qP值较大,而兰考矮早八以行距15cm最高;两穗型品种的LI均随行距增大而降低。籽粒产量则表现随行距增加呈先升后降的变化趋势,豫麦49和兰考矮早八分别以行距20和15cm的产量最高。因此,生产中不同穗型品种选择各自适宜的行距配置,有助于光能的吸收利用,促进光合物质向籽粒转移。     

不同冬小麦品种根际土壤氮素转化微生物及酶活性分析

为了解小麦氮素吸收效率与土壤微生物及酶活性的关系,给小麦品种选育和合理施氮提供参考,通过大田试验,比较分析了氮素吸收效率不同的四个冬小麦品种(豫麦49-198、矮早8、偃展4110和衡观35)根际土壤氮素转化微生物及酶活性的动态变化。结果表明,氮吸收效率在偃展4110与衡观35间、豫麦49-198与矮早8间均无显著差异,但前两个品种显著低于后两个品种。不同氮吸收效率冬小麦品种根际土壤微生物活性及酶活性不同。随生育时期的推进,四个品种的硝化细菌活性均呈先降后升再降的趋势,其中氮吸收效率低的品种(偃展4110和衡观35)的硝化细菌活性在拔节期至花后15d大于高氮吸收效率品种(豫麦49-198和矮早8);氨化细菌活性在拔节期至花后15d无显著变化,至成熟期活性迅速升高,品种间无显著性差异;反硝化细菌活性在整个测定时期均表现为低氮吸收效率品种大于高氮吸收效率品种;各品种脲酶活性均在拔节期最高,且此时高氮吸收效率品种大于低氮吸收效率品种;蛋白酶活性均在花后15d最高,拔节至开花期低氮吸收效率品种蛋白酶活性小于高氮吸收效率品种。     

灌水对黄淮海冬小麦叶片光合特性的影响

为了解灌水对黄淮海地区冬小麦光合特性的影响,以周麦18、豫农202、豫麦49、郑麦366、矮抗58等5个黄淮海主栽冬小麦品种为材料,比较和分析了越冬水、越冬水+拔节水、越冬水+拔节水+灌浆水3个不同灌水处理下冬小麦开花后叶面积指数、旗叶叶绿素含量、光合参数及水分利用效率的特点。结果表明,随灌水次数减少,小麦灌浆期叶片光合功能衰退加快,叶面积指数和叶绿素含量下降,旗叶净光合速率、气孔导度和蒸腾速率减小,胞间二氧化碳浓度增加,光合作用受非气孔因素的限制增大,同时叶片水分利用效率增加。在不同灌水条件下,矮抗58和郑麦366叶片水分利用效率均较高,而周麦18、豫麦49和豫农202叶片水分利用效率均较低。     

周8425B衍生品种耐旱相关性状的遗传解析

解析小麦耐旱遗传机制,发掘耐旱基因,选育耐旱品种,是减少干旱对中国粮食生产安全威胁最为经济、高效的方式。周8425B是中国黄淮麦区重要的小麦骨干亲本,农艺性状优良,其衍生品种具有较好的耐旱特性。本研究基于68份来自于河南、山东等地的周8425B衍生品种,利用50K SNP芯片对耐旱相关性状进行全基因组关联分析（genome-wide association analysis,GWAS）。结果表明,共检测到252个显著关联的SNP标记,分布于37个位点上,可解释7.9%~21.5%的表型变异。其中,16个位点与已报道的位点位置部分重叠或一致,其余21个为新的位点。周麦16、矮抗58、郑农21、淮麦28、周麦21、郑麦379、浏虎98和偃展4110共8份品种具有较好的耐旱性,且含有较多的优异等位基因,可应用于下一步遗传育种中。本研究对解析小麦耐旱遗传机制,选育耐旱品种具有参考价值。     

不同穗型小麦小花生长发育及同化物分配变化的差异

为了解小麦小花发育成粒特性与同化物分配间的关系,以大穗型品种周麦16和多穗型品种豫麦49-198为材料,分析了两种穗型小麦小花发育成粒特性及同化物分配的差异。结果表明,周麦16的小花退化、败育速率较豫麦49-198缓慢,且在小穗结实率、小花结实率和可孕小花结实率上均高于后者。在小花发育中后期,大穗型品种周麦16转移到穗部的同化物比多穗型品种豫麦49-198多。经相关分析,花期完善小花(有完整绿色花药的小花)数与穗干重、穗氮积累量、茎干重、茎氮积累量呈微弱的正相关,与穗茎干重比、穗茎氮积累量比呈显著正相关,与穗干重/穗氮积累量比呈极显著正相关。周麦16的穗茎干重比、穗茎氮积累量比显著高于豫麦49-198,二指标均与穗干重/穗氮积累量比呈极显著正相关。进一步分析发现,周麦16的开花期单位面积完善小花数与成熟期单位面积粒数分别较豫麦49-198增加3.85%和4.65%,且品种间差异均达到极显著水平。     

灌溉对弱筋小麦豫麦50籽粒淀粉积累及其相关酶活性的影响

为了探明灌溉对淀粉积累及其相关酶活性的影响规律,在大田条件下,以弱筋小麦豫麦50为材料,研究了三种灌溉方式(W1:拔节期灌水一次;W2:拔节期和孕穗期各灌水一次;W3:拔节期、孕穗期和灌浆期各灌水一次.每次灌水定额750 m3/ha)下弱筋小麦淀粉及其相关酶活性的变化规律.结果表明,弱筋小麦灌浆中后期和成熟期籽粒直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累速率均表现为W3>W2>W1.成孰期籽粒淀粉支/直比例表现为W3＞W2＞W1.成熟期籽粒淀粉支/直比例表现为W3＜W2＜W1.孕穗期和灌浆期增加灌水提高了灌浆中后期旗叶和籽粒中蔗糖含量、蔗糖合成酶(SS)活性、蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性,提高了灌泺中后期籽粒中可溶性淀粉合成酶(SSS)活性和束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性.说明增加灌水使弱筋小麦旗叶蔗糖合成能力强,促进源器官蔗糖向库中运输,保证籽粒库中糖源的充分供应,有利于籽粒淀粉的合成和积累.     

源库调节对小麦籽粒灌浆及光合特性的影响

为探讨不同穗型超高产小麦品种的源库关系，通过剪叶和去穗处理研究了两个不同穗型小麦品种“兰考矮早八”和“豫麦49—198”的籽粒灌浆和光合特性。结果表明，两个品种的籽粒体积、千粒重、灌浆速率在花后15d之后均表现为去穗处理〉对照〉去叶处理。去叶处理使两个品种的千粒重、灌浆速率均有所下降．其中豫麦49—198较对照下降最大比例分别为24．4％和22％，兰考矮早八下降的最大比例分别为7．6％和9％；去穗处理使两个品种的千粒重和灌浆速率均有所增加，其中豫麦49—198较对照增加的最大比例分别为11．1％和17％，兰考矮早八增加的最大比例分别为12．2％和17．25％。源库改变对两个品种的光合特性均有影响，表现为对照旗叶〉去穗旗叶〉去叶倒二叶〉对照例二叶。随着灌浆进程，豫麦49—198去叶处理的倒二叶光舍速率较对照增加的比例从40％减为25％．兰考矮早八去穗处理的旗叶光合速率较对照下降的比例从27％减为20％。     

小麦品种郑麦7698耐强光高温的生理机制

为了阐明小麦品种郑麦7698耐强光高温的生理机制,以黄淮南片麦区区域试验对照品种周麦18和大面积推广品种矮抗58为对照,研究了该试验材料在强光、高温、强光高温交叉胁迫下的生理特性。结果表明,3种逆境对小麦叶片光合功能的影响程度依次为强光高温强光高温,且3个品种的耐强光高温特性存在显著差异。3种逆境胁迫处理下,郑麦7698的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭(qP)的下降幅度均显著低于周麦18和矮抗58,相对电导率、丙二醛(MDA)含量、超氧阴离子生成速率、过氧化氢含量的上升幅度显著小于周麦18和矮抗58,超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性在逆境下的上升幅度显著高于周麦18和矮抗58,表现出较好的耐强光高温特性。综合分析表明,郑麦7698之所以较周麦18和矮抗58具有更好的耐强光高温特性,是因为其在逆境下具有较高水平的抗氧化酶活性,可有效清除活性氧类物质,降低其光合机构受损程度,从而维持较高水平的光合效率。     

播期对不同筋力型小麦品种淀粉糊化特性的影响

为了研究播期对小麦淀粉品质的影响,2006-2007年度以4个不同筋力型小麦品种(强筋小麦品种豫麦34、中筋品种兰考矮早八和豫麦49、弱筋品种豫麦50)为试验材料,采用分期播种的方式研究了不同播期对小麦淀粉糊化特性的影响.结果表明,基因型和播期对小麦淀粉糊化参数均有一定的影响.不同品种比较,弱筋品种豫麦50的主要黏度参数如峰值黏度、低谷黏度和最终黏度显著小于中筋品种和强筋品种;中筋品种兰考矮早八的糊化温度、峰值黏度、低谷黏度及最终黏度与豫麦34和豫麦49的差异亦达到显著水平.从播期影响看,兰考矮早八、豫麦34和豫麦50的峰值黏度、低谷黏度和最终黏度均以晚播(11月5日)处理的最低,与其他播期间差异达5%显著水平,表明在河南生态条件下晚播(11月份播种)导致淀粉品质变差,但品种之间表现有一定的差异.除豫麦49外,各品种处理间主要黏度参数间的差异与灌浆期间气象条件有关,较高日均温对小麦淀粉黏度影响较大.