氮水运筹对苏北平原稻茬麦干物质积累、产量和氮肥利用的影响

为明确苏北平原稻茬麦的最优氮水运筹模式，以淮麦30为材料，在大田测土施肥条件下，设置0 kg·hm^-2（N₀）、180 kg·hm^-2（N₁）、270 kg·hm^-2（N₂）3个施氮量和生育期不灌水（W₀）、灌拔节水（W₁）、灌拔节水+孕穗水（W₂）3个灌水处理，研究小麦干物质积累与转运、产量形成和氮素吸收与利用对不同氮水运筹的响应。结果表明，小麦干物质积累量、转运量和转运效率，氮素积累量、转运量和转运效率，花后干物质贡献率及氮素贡献率均随施氮量和灌水次数的增加而增加，各处理均以N₂W₂效果最佳。氮肥和灌水次数的增加对小麦成穗数、穗粒数、千粒重和产量、氮素收获指数与氮素利用效率均有显著促进作用，以N₂W₂效果最佳。氮肥农学效率、氮肥表观利用率和氮肥偏生产力则随施氮量增加而降低，以N₁W₂效果最佳；在相同氮肥水平下，灌水处理的上述三个指标较不灌水处理高。对本试验条件下各测定指标，氮肥在氮水运筹中起主导作用，且氮肥和灌水有显著的互作效应。综上，在苏北平原稻茬麦区，施氮量180 kg·hm^-2结合浇灌拔节水和孕穗水（W₂）的氮水模式可在协调小麦干物质和氮素的积累、转运与分配、促进增产的同时，提高氮肥利用效率，从而实现节氮增产的目标。     

不同形态氮素对弱筋小麦籽粒淀粉积累及其相关酶活性的影响

为给弱筋小麦优质高产高效栽培的合理氮肥运筹提供理论依据,在大田条件下研究了3种形态的氮素（酰胺态氮、铵态氮和硝态氮）对弱筋小麦豫麦50籽粒淀粉合成及其相关酶活性的影响。结果表明,施铵态氮能增加灌浆中后期籽粒总淀粉和支链淀粉积累量,保持较高的籽粒总淀粉和支链淀粉积累速率,而施酰胺态氮籽粒直链淀粉积累量和积累速率较高。施铵态氮有利于提高成熟期籽粒总淀粉、支链淀粉含量和支／直比例,而施酰胺态氮提高了直链淀粉含量。施硝态氮对小麦籽粒淀粉积累的调控效应介于施铵态氮和施酰胺态氮之间。施铵态氮和施硝态氮后旗叶蔗糖合成酶（SS）和灌浆中后期蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性高,灌浆中后期籽粒蔗糖合成酶（SS）活性、籽粒蔗糖含量、可溶性淀粉合成酶（SSS）活性高,束缚态淀粉合成酶（GBSS）活性低,而施酰胺态氮则表现出相反的趋势。施硝态氮的旗叶蔗糖含量始终最低;与施酰胺态氮相比,施铵态氮旗叶蔗糖含量灌浆前中期低,而后期高。说明施铵态氮旗叶蔗糖合成能力强,源器官蔗糖向库运输迅速,籽粒库中糖源供应充足。因此,生产上可以通过改变氮素形态调节淀粉合成酶活性,进而调控淀粉的合成与积累。     

施氮量对小麦籽粒灌浆的影响及其生理机制

为探明施氮量对小麦籽粒灌浆的影响及其生理机制,以当地高产小麦品种扬麦16和宁麦13为材料,设置120 kg·hm^-2(LN)、180 kg·hm^-2(MN)和240 kg·hm^-2(HN) 3个施氮量处理,分析了在不同施氮量下,强、弱势籽粒灌浆特征与籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径中关键酶活性的变化。结果表明,两个小麦品种的籽粒产量随着施氮量的增加而增加,但在MN与HN处理间差异不显著。氮肥偏生产力随着氮肥用量的增加而显著降低。与LN处理相比,MN处理提高了扬麦16弱势粒中腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)的活性、弱势粒灌浆速率和粒重;HN则降低了扬麦16弱势粒中被测酶的活性和粒重。宁麦13弱势粒中AGPase、SSS和SBE活性、弱势粒灌浆速率和粒重则随施氮量的增加而降低。施氮量对两个小麦品种强势粒中被测酶活性、籽粒灌浆速率和粒重无显著影响。以上结果说明施氮量主要是影响小麦弱势粒的灌浆,且在品种间存在差异;施用氮肥后弱势粒灌浆速率和粒重的增加或降低与籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径中关键酶活性的增强或降低密切相关;在地力较好条件下,施氮量为180 kg·hm^-2时就可以获得高产与氮肥高效利用的效果。     

氮肥基追比对测墒补灌小麦耗水特性和籽粒产量的影响

为明确氮肥基追比对测墒补灌小麦耗水特性和籽粒产量的调控效应,以济麦22为材料,在总施氮量为240 kg·hm^-2条件下,设置0∶10（N₁）、3∶7（N₂）、5∶5（N₃）、7∶3（N₄）、10∶0（N₅）5个氮肥基追比,研究了氮肥基追比对测墒补灌小麦耗水特性和干物质积累及籽粒产量的影响。结果表明,N₃处理显著提高了160~200 cm土层土壤贮水消耗量、灌水量及降水量占总耗水量的比例和开花后耗水量;降低了总耗水量、土壤贮水消耗量及其占总耗水量的比例和开花前耗水量。N₃处理比N₁、N₂、N₄和N₅处理开花至成熟期干物质积累强度分别高20.97%、8.61%、10.37%、23.81%,成熟期植株总干物质积累量和干物质在籽粒中的分配量分别高9.92%、5.39%、7.75%、12.73%和11.57%、5.29%、5.75%、16.19%。N₃处理的水分利用效率、土壤水利用效率和降水利用效率均最大,分别为18.88、62.65和37.07 kg·hm^-2·mm^-1;灌水利用效率较高。综合考虑小麦耗水特性和籽粒产量,在本试验条件下,氮肥基追比为5∶5最优。     

小麦淀粉合成关键酶基因和相关蛋白表达对不同施磷量的响应

为深入研究磷素在小麦淀粉产量和品质形成过程中的作用,以新疆冬小麦主栽品种新冬20号为试验材料,研究0 kg·hm^-2（CK）、105 kg·hm^-2（LP）和210 kg·hm^-2（HP）3种施磷（P₂O₅）量对小麦籽粒灌浆特性、淀粉合成关键酶(AGPase和GBSS)活性和基因表达、胚乳可溶性蛋白和淀粉粒结合蛋白含量及谱带特征、胚乳微观特性等的影响。结果表明,籽粒灌浆后期磷肥对粒重的促进作用逐渐增强;低磷（LP）条件下, agp1、 agp2、 gbss1、 gbss2基因表达量显著提高;3个处理下AGPase活性的变化趋势基本一致;籽粒灌浆中期（14～21 d）,低磷处理的GBSS活性显著高于CK;不同磷处理对淀粉粒结合蛋白和胚乳可溶性蛋白含量的影响显著,但对蛋白谱带特征的影响较弱。扫描电镜结果显示,不同磷处理的胚乳淀粉粒形态未发生明显变化;与CK和高磷（HP）处理相比,低磷处理下籽粒胚乳横断面蛋白基质较少,淀粉粒与蛋白质结合较疏松。说明常规施磷（低磷）条件下,淀粉合成关键酶基因（agp和gbss）相对表达量提高或酶活性变化可影响籽粒淀粉合成及胚乳中蛋白与淀粉粒的嵌合度,并最终造成粒重的增加和淀粉特性的变化。     

磷素对小麦籽粒支链淀粉合成及其链长分布的影响

为探究不同磷水平对小麦籽粒支链淀粉合成与支链淀粉精细结构的影响。以新冬20号（南疆主栽）和新冬23号（北疆强筋面包小麦）为材料,研究了3种施磷(P₂O₅)量 0 kg·hm^-2（CK ）、105 kg·hm^-2（CP ）和210 kg·hm^-2（HP）对小麦籽粒支链淀粉合成相关酶基因表达、相关酶活性、籽粒支链淀粉含量、支链淀粉链长分布以及籽粒全磷含量的影响。结果表明,施磷显著提高了支链淀粉合成相关酶基因（ sbe1、 sbe2a、 sbe2b、 iso1）的表达量和籽粒支链淀粉含量。CP处理提高了支链淀粉B链段的比例,但降低了A链段的比例。两个参试小麦品种籽粒中支链淀粉合成关键酶的活性对磷素的敏感性不同,新冬 20号受磷水平影响较大。施磷提高了新冬20号胚乳中蔗糖合成酶（SS）活性和酶活高峰期的淀粉分支酶（SBE）活性,提前了新冬20号胚乳中淀粉去分支酶（DBE）活性峰值的出现时间。     

追氮对弱筋小麦干物质、氮素积累及产量的影响

为探究弱筋小麦干物质和氮素积累对追氮时期和比例的响应、提高弱筋小麦优质高产技术，在中国农业科学院作物科学研究所北京试验基地进行田间试验，供试品种为扬麦15和扬麦24，拔节期和挑旗期追氮设置5个不同比例为100∶0(N₁)、75∶25(N₂)、50∶50(N₃)、25∶75(N₄)、0∶100(N₅)，分析不同处理下小麦干物质和氮素的积累与分配、产量及品质指标。结果表明，对扬麦15和扬麦24花后干物质积累量，N₁处理较其他处理分别增加8.4%~44.7%和14.6%~43.6%；对花后干物质积累量对籽粒产量的贡献率，N₁处理较其他处理分别提高3.8%~13.5%和3.9%~11.6%；N₁处理花后氮素积累量较N₅处理分别降低25.4%和21.5%，花后氮素积累对籽粒氮素的贡献率分别降低50.7%和37.4%；N₁处理显著提高籽粒总淀粉含量，降低籽粒蛋白质含量；仅拔节期追施氮肥通过提高穗数和穗粒数实现产量提升，对扬麦15和扬麦24籽粒产量，N₁处理较其他处理分别提高2.2%~16.7%和2.5%~11.3%。因此，仅拔节期追施氮肥能较好地协调弱筋小麦产量和品质之间的关系。     

不同形态氮素对弱筋小麦籽粒淀粉积累及其相关酶活性的影响

为给弱筋小麦优质高产高效栽培的合理氮肥运筹提供理论依据,在大田条件下研究了3种形态的氮素(酰胺态氮、铵态氮和硝态氮)对弱筋小麦豫麦50籽粒淀粉合成及其相关酶活性的影响.结果表明,施铵态氮能增加灌浆中后期籽粒总淀粉和支链淀粉积累量,保持较高的籽粒总淀粉和支链淀粉积累速率,而施酰胺态氮籽粒直链淀粉积累量和积累速率较高.施铵态氮有利于提高成熟期籽粒总淀粉、支链淀粉含量和支/直比例,而施酰胺态氮提高了直链淀粉含量.施硝态氮对小麦籽粒淀粉积累的调控效应介于施铵态氮和施酰胺态氮之间.施铵态氮和施硝态氮后旗叶蔗糖合成酶(SS)和灌浆中后期蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性高,灌浆中后期籽粒蔗糖合成酶(SS)活性、籽粒蔗糖含量、可溶性淀粉合成酶(SSS)活性高,束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性低,而施酰胺态氮则表现出相反的趋势.施硝态氮的旗叶蔗糖含量始终最低;与施酰胺态氮相比,施铵态氮旗叶蔗糖含量灌浆前中期低,而后期高.说明施铵态氮旗叶蔗糖合成能力强,源器官蔗糖向库运输迅速,籽粒库中糖源供应充足.因此,生产上可以通过改变氮素形态调节淀粉合成酶活性,进而调控淀粉的合成与积累.     

不同小麦品种籽粒淀粉合成酶基因的表达及其与淀粉积累的关系

为探寻不同专用类型小麦籽粒品质调控的途径,以不同专用类型小麦品种为材料,比较了其籽粒淀粉合成酶基因表达、淀粉合成酶活性以及淀粉积累速率动态特征,并分析了三者之间的相关性。结果表明,整个灌浆期间,籽粒淀粉合成酶基因（AGPase1、GBSSI、SSSIII、SBEI）相对表达量、淀粉合成酶（AGPase、GBSS、SSS、SBE）活性及直、支链淀粉积累速率均表现为强筋小麦中优9507〉中筋小麦淮麦18〉弱筋小麦宁麦9号〉糯小麦Wx11。相关分析表明,AGPase1、SSSIII、SBEI基因的相对表达量最大值与AGPase、SSS、SBE活性峰值均呈极显著正相关;GBSSI基因相对表达量最大值与GBSS活性峰值相关不显著;4种淀粉合成酶基因相对表达量最大值均与籽粒直、支链淀粉及总淀粉积累速率峰值呈极显著正相关;4种淀粉合成酶活性与籽粒直、支链淀粉及总淀粉积累速率均呈极显著正相关。     

灌水对强筋小麦籽粒产量及营养品质的影响

为明确水地强筋冬小麦高产、优质、高效的灌溉技术，试验设3个灌水时期8个灌溉处理［越冬期灌1水（W₁），拔节期灌1水（W₂），孕穗期灌1水（W₃），越冬期和拔节期灌2水（W₁₂），越冬期和孕穗期灌2水（W₁₃），拔节期和孕穗期灌2水（W₂₃），越冬期、拔节期和孕穗期灌3水（W₁₂3），全生育期不灌水处理（CK）］,于小麦成熟期测定籽粒产量、总蛋白及其组分含量和淀粉含量。结果表明，与不灌水的CK比较，所有灌水处理的籽粒产量、有效穗数、穗粒数、千粒重、蛋白质产量以及籽粒淀粉含量均显著增加，但籽粒的总蛋白及其组分含量均呈不同程度降低（W₁处理除外）。越冬期灌水对有效穗数、籽粒产量、总蛋白及其组分含量、淀粉含量的提升作用较大；拔节期灌水对穗粒数的提升作用较大，但对淀粉含量的提升作用较小，对总蛋白及其组分含量的降低作用较大；孕穗期灌水对千粒重的提升作用较大，对蛋白质产量的提升作用较小。随着灌水次数增加，小麦籽粒产量显著提高，淀粉含量先显著提高后基本不变，而籽粒总蛋白及其组分含量降低。W₁₂3处理籽粒产量最高，其次是W₁₃处理；W₁处理籽粒蛋白质及其组分含量最高，其次是W₁₂及W₁₃处理；W₂₃处理淀粉含量最高，其次是W₁₂或W₁₃处理。综合各项指标，最好的灌水组合是越冬期和孕穗期灌2水（W₁₃）。     

小麦单籽粒性状与品质的关系

目前测定小麦单籽粒品质的方法有单籽粒谷物品质测定法和谷蛋白溶涨指数法(SIG)。为了揭示单籽粒品质检测的作用,选用16个小麦品种(系)进行单籽粒性状的研究,结果表明,品种内单籽粒硬度、籽粒直径、单籽粒重量及SIG的变异较大,水分含量变异不大。单籽粒品质指标硬度、粒重、粒径及SIG与磨粉品质、面团流变学特性、蛋白质品质、籽粒品质部分指标呈显著或极显著相关,这些指标对于预测磨粉品质、早代株系品质筛选及食品品质具有快速、方法简单及预测能力强的优点。将单籽粒谷物品质测定参数及SIG相结合,可以有效地进行小麦育种后代筛选及品质预测。     

若干生态不育型小麦的可恢复性及部分小麦品种对其育性的恢复力

为研究生态不育型（EMS）小麦的恢复性，以27个EMS小麦及60个来自中国南方与北方的普通小麦为材料，研究了EMS小麦的可恢复性及若干小麦品种对其育性的恢复力，并对可恢复性和小麦品种对其育性的恢复力进行了分类。结果表明，EMS小麦按其可恢复性可分为“难恢型”（恢复源主要在南方冬麦区）和“易恢型”（南、北方冬麦区都有较多恢复源）两类。“难恢型”恢复源较窄，如农大95-1s、农大3338-13s；“易恢型”恢复源较宽，如943ls。按对EMS小麦的恢复力，参试小麦品种可分为“广恢型”、“亚广恢型”、“窄恢型”三类。“广恢型”品种对多数EMS小麦具有恢复力，是EMS小麦的共同恢复源（如21688）；“亚广恢型”品种对部分EMS小麦具有恢复力,其可恢复的EMS范围较“广恢型”品种窄，而较“窄恢型”品种广（如天引4号）；“窄恢型”品种仅对少数EMS小麦具有恢复能力，其可恢复的EMS小麦的范围最小（如运83-2、19643）。     

杂种小麦与常规小麦产量性状改良的比较分析

从1991－2000年，把每年参加产量鉴定的杂种小麦和常规小麦新品种的试验结果进行比较分析，结果表明：杂种小麦产量的平均超标优势为8．4％，变幅为3．0％－14．0％，年平均递增率为2．4％，而常规小麦的平均超标率为3．0％，变幅为1．1％－5．1％，年平均递增率仅为0．75％，就产量构成因素来看，杂种小麦的千粒重在不同年份均比常规品种的高，粒重优势显著，杂种小麦的穗粒数高于常规小麦，差异达显著水平，在群体条件下，杂种小麦的有效穗与常规小麦的变化基本一致；杂种小麦的株高改良已达到半矮秆水平，抗倒伏能力大大加强。     

国内外部分小麦材料在黄淮麦区的抗赤霉扩展特性及农艺性状研究

为筛选适宜黄淮麦区的小麦抗赤霉病育种材料，研究了国内外32个小麦材料在黄淮麦区的抗赤霉扩展特性及农艺性状。结果表明，32个材料人工接种均发病，但材料间发：病程度差异很大：其中高抗类型6个，中抗类型12个，中感类型9个，感病类型5个。通过对供试材料的主要农艺性状与抗赤霉扩展特性进行了相关分析，株高、穗长、穗密度等农艺性状与小麦抗赤霉扩展特性无相关性。     

小麦-小麦锈菌互作中相互识别的研究进展

寄主-病原物互作是当今植物病理学研究的热点领域,而两者互作中的识别则是研究的重点。小麦锈病作为植物病理学研究中的经典病害,小麦-锈菌相互识别的研究已达到很深的程度。本文从分子水平、细胞水平、组织水平及识别物质方面论述了小麦-小麦锈菌互作中相互识别的研究进展,并对两者识别的研究方向进行了展望。     

小麦杂种优势群研究 Ⅵ．普通小麦与穗分枝小麦、轮回选择后代材料、西藏半野生小麦和斯卑尔脱小麦早熟诱变系的SSR分子标记遗传差异研究

为分析小麦杂种优势群，采用微卫星（SSR）分子标记对中国北方冬麦区普通小麦（20份）、穗分枝小麦（4份）、轮回选择后代（14份）、西藏半野生小麦（3份）和斯卑尔脱小麦Hubel早熟诱变系（4份）共45份材料的遗传多样性进行了分析。结果表明，所用23个SSR引物在45个材料间共检测出226个等位变异，每个引物检测出5～16个等位变异，平均为9．82个。普通小麦群体与轮回选择后代、穗分枝小麦、西藏半野生小麦和Hubel诱变系间的遗传距离分别为0．7715、0．8145、0．9087和0．9217，均明显高于普通小麦群体内的0．6622；在聚类结果上，普通小麦、穗分枝小麦、轮回选择后代、西藏半野生小麦和Hubel诱变系也被明显地划分为五大不同类群，说明普通小麦群体与穗分枝小麦、轮回选择后代、西藏半野生小麦和Hubel诱变系间存在着较大的遗传差异。其中。轮回选择后代、穗分枝小麦和Hubel诱变系与普通小麦杂交F1代育性正常，且为普通小麦表型，可用作杂交小麦的亲本。西藏半野生小麦成熟时期穗轴自然断落，不利于收获，在用于小麦杂种优势利用时须先进行遗传改良。     

小麦×玉米产生的小麦单倍体植株的染色体加倍研究

为了研究秋水仙素对小麦×玉米产生的小麦单倍体的染色体加倍效果,分别用浓度为250、500、750、1 000 mg/L的秋水仙素溶液对单倍体植株进行浸根加倍处理.结果表明,单倍体植株的平均加倍率分别为51.9%、83.2%、86.4%、82.9%,平均加倍处理效率分别为46.1%、68.8%、71.7%、70.9%,均以浓度为750 mg/L的秋水仙素溶液处理效果最好.用浓度为500 mg/L的秋水仙素溶液浸根处理时持续供应O2,可获得79.9%的平均加倍率,高于没有O2供应的处理(72.7%);有O2供应的加倍处理效率(66.1%)也高于无O2供应的处理(62.2)%.     

黄淮冬麦区强筋小麦品种的产量及品质分析

为了解当前黄淮冬麦区强筋小麦品种的产量和品质表现,选用9个近年来黄淮麦区育成、在河南省大面积推广种植的强筋小麦品种,种植于河南的郑州和泛区,按AACC或国标的方法对其蛋白质和淀粉品质进行分析。结果表明,供试强筋小麦品种的产量显著低于高产对照品种周麦18;有5个品种的有效穗数显著高于周麦18,有3个品种与周麦18差异不显著;分别有1个品种的穗粒数、千粒重与周麦18差异不显著,其余品种均显著低于周麦18。说明黄淮冬麦区强筋小麦品种的穗粒数和千粒重有待提高。分析各品种的品质指标,对于湿面筋含量,有5个品种在两个试点均达国标,有2个品种在一个试点达国标;弱化度、面包体积、面包评分等反映面筋质量的品质指标均表现为郑州点优于泛区点;弱化度、面包体积在2个试点的差异达极显著水平;面包评分在2个试点的差异达显著水平。含5+10亚基的品种中,非1BL/1RS易位品种的烘焙品质显著优于1BL/1RS易位品种。郑麦366、师栾02-1、新麦26的麦谷蛋白亚基构成和面包烘焙品质均较优。郑麦366、矮抗58的峰值黏度较高,淀粉糊化特性较好,适合制作优质面条。     

糯小麦与普通小麦的固态发酵特性比较

为阐明糯小麦与普通小麦在固态发酵特性方面的差异,分别以糯小麦糯麦12和普通小麦09WB4为原料,进行酒曲固态发酵实验,比较两种小麦发酵过程中的物质动态变化,并以糯麦12为原料,设计正交实验,确定最佳发酵工艺。结果表明,糯小麦的产酒精速率快于普通小麦,糯小麦的酒精含量在发酵3d达到基本稳定,而普通小麦在5d时才达到基本稳定,且糯小麦的最终酒精含量高于普通小麦;两者的还原糖含量都是在发酵3d时达到最低值,之后基本保持稳定;pH值先降低后升高,最后基本稳定在一定范围,总酸的变化趋势与之相反;氨基态氮含量在整个发酵过程中缓慢增加。糯小麦所产原酒在总糖、酒精含量方面优于普通小麦,但酸度高于普通小麦,且氨基酸态氮和挥发酯略低。糯小麦进行酒曲发酵的最佳工艺条件为:发酵温度30℃,用曲量0.8%,发酵时间5d。综合分析,糯小麦的酒曲固态发酵特性与效果优于普通小麦。     

麦棉两熟种植条件下小麦根系生长及 空间分布规律的初步研究

通过样品扫描,采用DT-SCAN图形分析软件对麦套棉生态系统的小麦根系生长发育进行分析测定。结果表明,边行、中间行的根长密度峰值比空白行根长密度峰值提前6～7 d出现,边行在孕穗期根长密度的峰值>中间行的根长密度峰值>空白地的根长密度峰值。整个小麦生育期根系主要分布在0～30 cm范围,根系直径的分布、边行、中间行的直径变化规律基本一致,0～10 cm变化较大,20～100 cm变化基本平稳,而空白地根直径在40～60 cm变化较大,上层、下层较小。从各种参数比较,充分说明了边行根系的优势与地上部分的边行优势是一致的。