生态环境和播期对小麦籽粒产量及品质性状间相关性的影响

为了解不同生态环境下小麦产量与品质性状间的相关性及其受主要气候生态因子影响的变化规律,选用6个不同类型小麦品种在5个不同生态点分期播种。研究结果表明,小麦产量与品质性状间的相关性在不同品种、不同生态点与不同播期条件下存在显著差异。在6个小麦品种中,淀粉含量与面粉筋力间存在负相关关系。南京与姜堰两地在提高小麦品质时产量水平相应降低,而徐州、泰安与保定三地可以同步增加产量与蛋白质含量,但面粉筋力与烘烤品质不能保证相应的提高。晚播与早播、适播相比,蛋白质含量虽有所增加,但产量与其它品质性状都有所下降。随着灌浆期日均温的升高以及日较差的增大,蛋白质含量与沉淀值的相关系数减小;灌浆期间日较差越大,蛋白质含量与千粒重的相关性以及淀粉含量与沉淀值间的相关性均由负相关逐渐趋向于正相关;随灌浆期间的总日照时数增加,淀粉含量与沉淀值间的相关系数增大,由负相关逐渐变为正相关。因此,在小麦生态育种和调优栽培研究中,需要重视不同生态环境因子对小麦籽粒品质性状影响的不同步性。     

不同施氮水平下两种品质类型小麦植株氮素形态的变化特征

籽粒氮素获取能力对提高小麦产量和品质非常重要。选用小麦品种豫麦47(高籽粒蛋白含量,15.5%)和豫麦50(籽粒蛋白含量12.4%),研究了不同施氮水平下小麦植株不同器官营养性N素（AN）、功能性N素（FN）和结构性N素（SN）的变化及其基因型差异。结果表明,花后籽粒从营养器官获取氮素的能力以及利用营养器官氮素形成产量的能力,高蛋白品种豫麦47均显著高于低蛋白品种豫麦50。施氮水平对3类N素含量的影响小于品种效应,且3类N素的品种间差异在花后显著大于花前。在叶片和茎秆中,豫麦50的AN含量从拔节至灌浆期持续下降,而豫麦47持续升高;籽粒中,豫麦50的AN含量花后表现下降（由1.98~2.35 mg g^–1下降到1.38~1.70 mg g^–1）,而豫麦47先降（由5.51~5.70 mg g^–1陡降至花后17 d时的1.15~1.38 mg g^–1）后升（由1.15~1.38 mg g^–1缓慢上升至成熟时的1.29~3.29 mg g^–1）。FN含量,两品种间在叶片和茎秆中的差异不显著。SN含量,在叶片和茎秆中两品种不同生育阶段变化趋势基本相同,均先升后降,以开花期最高,但豫麦47比豫麦50花后表现大幅度的显著下降;在籽粒中,两品种均呈现一定的下降趋势。但豫麦47开花时SN含量（3.70%~4.28%）极显著高于豫麦50（1.38%~1.74%）,因此,其花后下降幅度也极显著大于豫麦50,3个施氮水平下成熟期比开花期豫麦47分别下降49%、49%和49%,而豫麦50仅下降7%、23%和21%。说明豫麦47籽粒比豫麦50具有较强的从营养器官获取氮素的能力,其开花时籽粒具有较高的SN含量,胚及胚乳细胞分裂对AN的需求较大,为籽粒从营养器官获取较多氮素提供了较大的“源动力”。SN合成决定着氮素的流动方向,是驱使氮素流动的重要因素;叶片和茎秆SN的分解物是花后转运氮素的主要来源。     

增铵营养对小麦早期生长的促进效应

应用水培试验的方法,研究了小麦在不同形态氮营养下（ＮＨ＾＋４／ＮＯ＾－３分别为０／１００、５０／５０和１００／０）的生长特征。与单一形态氮营养相比,增铵营养在五叶期显著增加了小麦植株的株高、叶干重和总干重;在７叶期,显著增加了小麦株高、单株分蘖数、叶面积、叶干重、茎鞘干重、地上部干重和总干重。与单一ＮＯ＾－３营养相比,单一ＮＨ＾＋４营养显著降低单株分蘖数、叶面积、叶干重、茎鞘干重、根干重、地上部干     

不同环境和基因型条件下水稻植株的糖氮比变化及其与产量形成的关系

以日本和IRRI的9个水稻品种为材料,分别以武香粳9号和两优培九为对照,在江苏南京和云南丽江研究了不同水稻基因型抽穗后营养器官非结构性碳含量（NSC）、碳氮比（C／N）的变异及其与产量形成的关系。结果表明,基因型是影响NSC和C／N的主导因子,齐穗期NSC和C／N在两生态点间的差异很小,而灌浆期和成熟期丽江点的NSC均极显著高于南京点;灌浆期南京点的C／N值显著高于丽江点,成熟期则为丽江点显著高于南京点。齐穗期营养器官NSC和C／N比与结实率均呈极显著二次曲线相关,且当NSC在14％左右时结实率较高;齐穗期C／N与产量均呈二次曲线相关,C／N值在9～14之间产量较高。     

水稻叶氮量等生理参数的叶位分布特点及其与氮素营养诊断的关系

以氮素营养特性差异较大的3个品种为材料,研究了水稻不同生育期顶部4片展开叶中叶片总氮、叶绿素和游离氨基酸及叶鞘总氮含量的叶位分布特点。各生育期叶片和叶鞘总氮含量均以顶1叶最高,而游离氨基酸和叶绿素的最高含量叶位随品种和生育期而异。抽穗前游离氨基酸的最高含量叶位随品种和生育期变化较大,而抽穗后以顶1叶含量     

小麦小花两极分化中内源植物激素与糖氮含量的变化特征

以扬麦158为材料研究了小麦小花发育与退化两极分化过程中可孕花与不孕花的内源植物激素、可溶性糖和蛋白质含量的变化动态。不孕花在开花前18天可溶性蛋白质含量即开始迅速下降,开花前14天其鲜重和果聚糖含量也开始出现明显下降,表明已进入生理功能衰退期。在两极分化期间可孕花与不孕花在内源植物激素水平上表现出了截然     

小麦穗粒数形成的基因型差异及增粒途径分析

以27个穗粒性状不同的小麦品种为材料,对小麦穗粒数形成过程中的各构成因素进行了相关、通径和聚类分析。结果表明：不同穗粒性状基因型在分化小穗数、结实小穗数、分化小花数和可孕小花数上均有明显差异。特大穗型小麦的小花分化速率最快,分化持续时间最短。穗粒数对小麦产量提高的贡献最大,穗粒数与千粒重之间不存在负相     

与小麦抗白粉病基因Pm48紧密连锁分子标记的开发

Pm48为本实验室鉴定的一个抗白粉病新基因。为精细定位该基因,利用混池ddRAD测序鉴定了81个与该基因关联的序列,开发了STS标记Xmp931,转化了CAPS标记Xmp928、Xmp930和Xmp936;同时,利用粗山羊草基因组序列开发了71个基因组SSR标记,定位了其中的Xmp1089和Xmp1112。在115个宁糯麦1号′Tabasco衍生的F2:3家系中,Xmp928与目的基因共分离,Xmp1112位于近着丝粒方向处距抗病基因3.1 c M。在671个纯合感病家系中,标记Xmp928仍与目的基因共分离。利用3个中国春5DS缺失系,最终将Pm48定位在小麦5DS上0.63–0.67的臂区段中。     

稻种资源苗期氮素营养特性的基因型差异

 采用变异数和频数分析，对88份稻种资源进行了苗期氮素利用效率(NUE)、吸收效率(NAE)和氮素利用效率响应度(NUER)的基因型差异比较。结果表明： 1)不同稻种资源苗期的NUE、NAE和NUER存在显著的基因型差异，且受氮素水平的影响。低氮、中氮和高氮间的NUE存在极显著差异，并随氮素水平的升高而呈下降趋势。低、中氮间的NAE的差异不显著，但极显著地小于高氮；(低氮NUE-高氮NUE )/ 高氮NUE的NUER极显著高于(低氮NUE -中氮NUE)/ 中氮NUE、(中氮NUE -高氮NUE)/ 高氮NUE的NUER，且后两者间未达显著差异。 2)不同稻种资源苗期NUE、NAE和NUER的变异系数存在极大的差别(达20%以上)，大小顺序为NUER>NAE>NUE，即稻种资源苗期NUE、NAE和NUER的基因型差异大小是NUER>NAE>NUE。 3)不同稻种资源苗期NUE、NAE和NUER的基因型分布，基本上符合正态分布，拟合度最好的是NUE，其次为NAE，NUER最差。     

不同氮、钾水平对弱筋小麦籽粒产量和品质的影响

以弱筋小麦宁麦9号为材料,在江苏南京和安徽泾县两个地点,研究了不同氮、钾施肥水平对小麦籽粒产量和品质的影响及其与开花期叶片氮、钾营养的关系。结果表明,增施氮、钾均极显著提高了籽粒产量、蛋白质和湿面筋含量、沉淀值及面团形成时间;施氮极显著提高了面团稳定时间和评价值,但极显著降低了淀粉含量,而施钾对淀粉含量、面团稳定时间和评价值的影响较小;氮钾互作对籽粒产量、淀粉与蛋白质及湿面筋含量的影响达到显著或极显著水平,但对沉淀值和面团流变学特性的影响不显著。氮、钾肥对籽粒产量和品质的影响在两地点表现出相同的趋势。增施氮、钾提高了开花期叶片氮、钾含量,使氮/钾比在施氮下增加,在施钾下降低。开花期叶片氮/钾比与籽粒产量、蛋白质和湿面筋含量及沉淀值呈二次曲线关系,且均达到极显著水平,表明增加开花期叶片氮、钾含量并保持适宜的氮/钾比有利于弱筋小麦提高产量和改善品质。在本试验条件下,氮、钾施肥水平分别在225和75 kg.ha-1、开花期叶片氮/钾比达1.5时,弱筋小麦可实现高产与优质的协调。