覆盖模式对不同类型旱地冬小麦土壤水温特征、籽粒品质和产量的影响

为探讨覆盖模式对不同类型旱地冬小麦籽粒品质和产量的调控效应,在甘肃半干旱雨养农业区大田条件下,采用双因素裂区设计,以常规耕作(CT)、全膜覆土穴播(PM)、玉米秸秆带状覆盖(SM)3种种植模式为主区,‘中麦175’(ZM175)、‘兰天26号’(LT26)、‘天选50号’(TX50)3个旱地冬小麦品种为副区,分析不同覆盖模式和小麦品种组合处理下旱地麦田水温特征、籽粒品质和产量的差异。结果表明,覆盖不同程度降低了灌浆期0～25 cm土壤温度,并增加拔节期和收获期0～120 mm土壤含水量。PM土壤温度比CT降低1.3℃,土壤含水量提高5.20%,籽粒产量增加9.36%,产量增加的主要原因是穗粒数的显著增加。SM土壤温度比CT低1.5℃,土壤含水量提高9.75%,籽粒产量略高于CT,但差异不显著。品种间籽粒产量差异显著,依次为LT26ZM175TX50。覆盖(PM和SM)对籽粒蛋白质质量分数、降落数值、湿面筋质量分数、糊化粘度、面团稳定时间、粉质评价值有显著影响。比较CT,PM降落数值、面团稳定时间、粉质评价值分别增加4.13%、16.13%和8.33%;SM籽粒蛋白质和湿面筋质量分数分别降低2.52%和6.07%,峰值粘度、低谷粘度、最终粘度分别提高1.93%、3.86%、2.46%。研究也表明,所有品质指标在品种间差异显著。以上结果说明,在降水量500mm左右的甘肃半干旱雨养农业区,PM有利于强筋型品种加工品质的优化,SM趋于使弱筋型品种筋力更弱,但由于覆盖模式对加工品质的影响相对有限,合理的品种选择是实现该区域旱地冬小麦优质化生产的关键。     

甘肃小麦品质的区域间差异和利用潜力分析

为了明确甘肃大田小麦品质的区域间差异和利用潜力,以甘肃省9个市州的316份样品为试验材料,参照国家标准,全面分析了小麦籽粒品质性状。结果表明,甘肃大田小麦籽粒蛋白质含量平均值13.60%,湿面筋含量32.86%,面团稳定时间3.1 min,拉伸阻力132 BU,延伸度166 mm,主要满足面条、馒头、饺子等传统主食和饼干制作要求,而对面包和糕点等食品加工的达标率较低,提高面团稳定时间是实现甘肃小麦优质强筋生产的关键。甘肃小麦被测蛋白质、粉质、拉伸等品质参数在区域间差异极显著(P0.001)。西峰、平凉、白银、武威、张掖5市小麦蛋白质含量14%左右,湿面筋含量高于30%,稳定时间大于3 min,品质改良应注重稳定时间的提高,可作为甘肃省中强筋面粉生产基地;定西市和天水市小麦湿面筋含量较高,但稳定时间低于2.5 min,应强调面团筋力的改善;陇南市小麦蛋白质含量12.48%,湿面筋含量29.52%,稳定时间3.0 min,除满足传统食品外,在弱筋食品的加工方面有一定潜力,应侧重中弱筋面粉的生产;临夏州小麦蛋白质含量11.33%,湿面筋含量26.28%,稳定时间1.8 min,主要以满足饼干、蛋糕和糕点等食品为主,可作为弱筋面粉生产基地。     

甘肃冬小麦品种品质性状分析与评价

为了全面掌握甘肃冬小麦的品质状况,以甘肃省冬小麦主产区100个小麦品种(系)为供试材料,采用AACC国标分析方法对其籽粒蛋白质品质、磨粉品质及面团流变学特性进行检测和分析。结果表明,甘肃冬小麦品种具有较高的蛋白质、湿面筋含量和吸水率,但面筋强度较低,形成时间、稳定时间较短,最大抗延阻力和拉伸面积较小,加工品质与国内主产麦区存在一定的差距,商品率低。甘肃冬小麦品种整体以中筋小麦为主。建议在今后育种过程中加强对品质性状的选择,以进一步提升小麦品种质量水平。     

CIMMYT小麦选种圃种质在甘肃春麦区的表现及利用价值评价

国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)的小麦种质具有优质、多抗、适应性广等特点。为了解CIMMYT不同选种圃材料在甘肃春麦区的表现,2013-2014年对来自CIMMYT的1 023份不同小麦选种圃种质进行了两点次(兰州和武威黄羊)农艺性状综合评价。结果表明,高降雨量圃材料籽粒小,红粒,植株较对照宁春4号高10cm左右,生育期100d以上,易倒伏,千粒重低,穗粒数少,丰产性差,不适宜在试验区直接种植,可用作品种改良的中间材料;半干旱圃材料白粒,抗条锈,平均株高70cm,生育期90d左右,适宜于生育期内灌一次水或播种前仅灌冬水的生态区域种植;灌溉圃面包材料变异类型多,白粒,长芒,抗条锈性好,总体上植株偏高(两试点较宁春4号高5~10cm),产量较宁春4号偏低或持平。结合各类种质的农艺性状及丰产性,初步筛选出92份表现较好的材料。     

甘肃冬小麦品种(系)面粉品质性状相关基因分析

为了解甘肃省近20年育成的106份冬小麦品种(系)中加工品质性状相关基因分布情况,用22个分子标记对供试材料的HMW-GS、LMW-GS、面粉色泽及籽粒硬度等品质性状相关基因进行了分析。结果发现,供试品种(系)的HMW-GS相关基因中,在Glu-A1位点检测到34份品种(系)含有AxNull,频率为32.08%;在Glu-B1位点检测到Bx7+By8和Bx14+By15共2种基因组合,分别占17.92%和25.47%;在Glu-D1位点检测到11份品种(系)含有Dx5+Dy10,占10.38%。对LMW-GS鉴定结果显示,29份品种(系)含Glu-A3d基因,分布频率为27.36%。HMW-GS和LMW-GS亚基组合中,含有4个、3个和2个位点优质亚基基因组合的品种(系)分别占0.94%、8.49%和3.77%。对面粉色泽相关基因Ppo-A1、Ppo-D1、Psy-A1、Lox-B1和TaPod-A1位点的检测发现,优异等位变异占比分别为39.62%、50.94%、31.13%、30.19%和38.68%。对籽粒硬度相关基因检测发现,在Pina、Pinb和Pinb-2等位变异位点的检测...     

甘肃省审定春小麦品种农艺及品质性状分析

以1993年至2013年甘肃省审定的60个春小麦品种为材料,分析其14项农艺和品质指标地变化及相关性,为甘肃小麦育种和生产提供理论依据。结果表明,甘肃省近年来审定春小麦品种(河西地区)产量逐渐上升,平均每年提高41.6kg·hm-2,产量三要素中小穗数和千粒质量变化不明显,相关系数低;穗粒数呈下降趋势。生育期和株高逐年下降,生育期平均每年缩短0.23d。品质指标中面粉沉降值、湿面筋质量分数、稳定时间和形成时间逐年下降,而其蛋白质质量分数、体积质量和面团吸水率逐年上升。但东片和旱地品种产量呈逐渐下降趋势。总体来看,甘肃省春小麦产量总体水平呈西片东片旱地,产量及农艺性状与品质指标呈负相关,但二者之间在一定范围内是可以协调的;小穗数多、粒大粒质量和株高中等更适合甘肃河西地区气候和生产条件。     

旧膜二次利用方式对旱地胡麻生长特性及产量的影响

在大田环境下,研究了5种旧膜处理方式对旱地胡麻生育进程中叶面积、干物质累积、净同化率（NAR）、相对增长率（RGR）及产量和产量构成因子的影响。结果表明：在花前营养生长期,播种前收除旧膜并覆盖新膜免耕播种（T4）与当年收除旧膜并整地覆盖新膜、翌年播种（T5）处理较当年全膜覆盖作物收获后收除旧膜、翌年整地播种（T6）（无覆膜对照）对提高胡麻叶面积影响最为显著,但花期及花后各处理与对照相比无显著差异。胡麻总干物质在花前T4、T5处理较T6积累量最多,其中分器官茎、叶干物质呈现相同趋势,花后T5处理跃居首位。NAR因处理和生育时期不同而有所差异,表现为生育前期T4高于其它处理,生育后期T5处理最优的结果;RGR在枞形期-现蕾期T4、T5处理较对照分别上升20.45%和16.12%,而花期T5处理表现最高,二者均呈现出与其干物质积累动态相一致的趋势。5种处理方式均提高了有效分枝数和千粒重,对蒴果数和每果籽粒数影响不大,其中T4、T5处理下胡麻籽粒产量分别达到了1 024.95 kg·hm^-2和996.15 kg·hm^-2,比对照显著增产120.91%、114.71%,旧膜留至翌年免耕播种（T1）、在旧膜上覆土免耕播种（T2）、当年作物收获后在旧膜上覆盖玉米秸秆、翌年去除秸秆免耕播种（T3）与对照T6产量差异不显著。可见,收获后留旧膜、翌年收旧膜覆新膜免耕播种的处理方式有利于提高生长速率和干物质累积,进而获得高产,而结合生产效益,收获后留旧膜翌年直接播种（T1）方式为干旱半干旱胡麻种植区旧膜再利用的最优选择。     

104份甘肃小麦品种主要品质基因的分子标记检测

高分子量麦谷蛋白亚基、黄色素质量分数和1B/1R易位系均影响小麦的加工品质。为明确相关品质性状基因在104份甘肃育成小麦品种中的分布,并为小麦品质育种提供亲本材料,利用高分子质量谷蛋白亚基Dx5、Bx7、By8、By9和黄色素质量分数基因及1B/1R易位系的特异性标记对104份小麦品种进行检测。结果表明,含基因Dx5、Bx7、By8、By9和1B/1R易位系的品种分别占总品种数的63.46%、76.92%、52.88%、45.19%和45.19%。含有等位基因Psy-A1a和Psy-A1b品种分别占总品种数的60.58%和21.15%,其黄色素质量分数均值差异达到显著水平(P0.05)。总体来看,甘肃育成小麦品种中含适合加工馒头和面粉等传统食品的单个品质优质基因频率较高,而优质基因组合的比例较低,具有黄色素质量分数较高的品种比例高。     

甘肃小麦品种(系)面制品色泽相关基因的分布规律

黄色素含量、多酚氧化酶、脂肪氧化酶和1B/1R易位系对小麦面粉和面团的外观品质影响很大。为明确甘肃省小麦品种(系)面粉色泽相关基因的分布状况,用Psy-A1、Ppo-A1、Ppo-D1、Ta Lox-B1和1B/1R易位系等特异性分子标记鉴定对应的基因。结果表明,甘肃省冬、春小麦品种(系)面制品色泽相关基因等位变异分布频率存在一定差异;Psy-A1 a(68.1%)在被检测小麦品种(系)中为优势的黄色素含量基因等位变异,且在春小麦中的分布频率低于冬小麦;2AL染色体上高PPO活性等位变异Ppo-A1 a,除天水麦区分布频率(58%)较低外,其余麦区的分布频率均较高(72.4%~82.3%);2DL染色体高PPO活性等位变异Ppo-D1 b在春小麦中分布频率较冬小麦低;2AL、2DL染色体PPO活性等位基因组合Ppo-A1 a/Ppo-D1 b(高活性)、PpoA1 a/Ppo-D1 a(中高活性)明显比Ppo-A1 b/Ppo-D1 b(中高活性)和Ppo-A1 b/Ppo-D1 a(低活性)分布频率高;甘肃省小麦品种(系)PPO活性从西部到东南逐渐增强。高活性LOX基因Ta Lox-B1 a分布频率在各麦区均较低;从甘肃省西部到东南部1B/1R易位系分布频率逐渐升高。色泽相关基因分布频率说明,甘肃省小麦品种(系)的优异色泽等位变异分布频率低,色泽品质状况较差,春小麦优于冬小麦。大部分材料仅适宜于加工普通馒头和面条。     

2016-2019年甘肃省小麦叶锈菌群体结构及多样性分析

为明确甘肃省小麦叶锈菌的生理小种类型及群体毒性结构,2016-2019年采用44个近等基因系和已知小麦抗叶锈病基因的品种,对甘肃省采集的231份小麦叶锈病标样进行了生理小种鉴定及毒性分析。结果表明,在标样中共鉴定出135个致病小种类型,其中出现频率较高的小种类型为THTP（6.49%）、THTS（6.06%）和THTT（5.63%）,其次为TKTT（3.46%）、NHFF（3.03%）和LHFF（2.60%）;毒性基因 V9、 V19、 V23、 V25、 V28、 V29、 V47和 V51的出现频率在15%以下,其相对应的抗叶锈基因 Lr9、 Lr19、 Lr23、 Lr25、 Lr28、 Lr29、 Lr47和 Lr51在抗病育种中具有较好的利用价值;被测小麦叶锈菌在物种水平上的Nei’s基因多样性指数（H）为0.104 6,Shannon信息指数（I）为4.281 5,说明甘肃省内小麦叶锈菌遗传多样性丰富;通过UPGMA聚类分析,甘肃省小麦叶锈菌群体毒性遗传相似度系数范围为0.855 4～0.993 7,陇东地区（平凉和庆阳）与陇南地区（天水和陇南）亲缘关系最近,与中部地区（定西和兰州）亲缘关系较远。