京411及其衍生系苗期氮和磷利用效率相关性状的遗传分析

为了研究小麦苗期氮、磷吸收及利用效率的遗传差异,以骨干亲本京411及其14份衍生后代为材料,在3个氮处理(Ca(NO3)2含量分别为0、0.05和2.0mmol·L-1)和3个磷处理(KH2PO4含量分别为0、0.005和0.25mmol·L-1)条件下分析不同基因型苗期营养利用效率及相关性状,并结合90kSNP芯片分析氮、磷吸收及利用效率相关遗传区段,以及京411携带的重要区段的传递和分布。结果表明,供试品种(系)的氮、磷吸收及利用效率存在较大遗传变异,京411和CA0958的氮吸收量和农学效率较高,北京0045、中麦175和CA0816R的氮利用效率较高,09抗1027、CA9722、中麦415和CA1133具有较强的耐低氮能力;09抗1027、北京0045和CA1133的磷吸收量较高,中麦175和CA9722的磷利用效率较高,CA0958和北京0045具有较高的磷农学效率,中麦175和CA1055具有较强的耐低磷能力。A和B染色体组在小麦苗期氮和磷吸收及利用中的作用可能大于D染色体组。3B和4B染色体上各存在一个在低磷和高磷条件下对苗期磷利用效率均有影响的位点,1B和2A染色体上各存在一个在不施磷和低磷条件下均表现较强耐低磷能力的位点。氮、磷吸收及利用效率可能具有相同或相似的遗传背景。中麦175与骨干亲本的氮、磷吸收及利用效率相同位点较多,且含有较多的正向效应位点,同时在苗期表现出了较强的氮、磷吸收及利用效率,其在实际生产中表现为高产且水肥利用效率高,是京411的优良衍生后代。     

基于多源遥感数据和机器学习算法的冬小麦产量预测研究

为探讨基于多源遥感数据和机器学习算法预测冬小麦产量的可行性,利用中麦175/轮选987重组自交系F₇代群体中70个家系开展田间试验,通过无人机遥感平台和地面表型车平台及手持式冠层鉴定平台,获取冬小麦灌浆期光谱数据,分别用4种机器学习方法和集成方法建立产量预测模型。结果表明,在61个光谱指数中,除MCARI、DSI、PVI外,其余指数均与产量显著相关或极显著相关,700 nm和800 nm组合的高光谱指数能够比较准确地预测产量。相对于高光谱和多光谱,RGB传感器预测产量精度最高,平均决定系数（r²）为0.74,平均均方根误差（RMSE）为517.78 kg·hm_-2。相对于决策树（DT）、随机森林（RF）、支持向量机（SVM）三种传统机器学习算法,岭回归（RR）算法预测产量的精度最高,平均r²为0.73,平均RMSE为516.1 kg·hm_-2。与单一的传统机器学习算法相比,DT、RF、SVM、RR结合集成算法的预测精度高且稳定,r²高达0.77,RMSE也较低。SVM 、RF、DT、RR四种机器学习算法和RGB、ASD、UAV、UGV四个传感器构成的算法-传感器集成方法的预测精度提升,r²为0.79,RMSE降至469.98 kg·hm_-2。因此,利用Stacking集成方法将不同算法、传感器进行结合,能够有效地提高冬小麦产量预测精度。     

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。     

小麦花药液体漂浮离体培养体系的建立与应用

为了建立高效的小麦花药离体培养体系,对6个小麦品种（系）的5个花药离体培养性状进行了鉴定,并利用6种不同时间的低温预处理对两个小麦品种幼穗进行了处理效果的探讨。结果表明,6个品种（系）的出愈及绿苗分化能力均较强,愈伤组织诱导率、绿苗分化率和绿苗产率分别达到116.48%、5.79%和10.25%以上,初步建立了小麦花药液体漂浮离体培养体系,其培养效果好于固体培养方式。6种不同时间的低温预处理培养结果表明,幼穗经4 ℃低温预处理后,愈伤组织诱导率、绿苗分化率及绿苗产率与对照相比均表现下降的趋势,白苗分化率及白苗产率具有增加的趋势,说明未进行低温预处理的适期幼穗培养效果更好。     

MN品系皮燕麦对E型麦二叉蚜的抗性评价

为了明确MN品系皮燕麦对甘肃流行E型麦二叉蚜的抗性,筛选优异的抗蚜种质资源,在田间3年成株期自然感染蚜量比值法表型抗性鉴定基础上,采用室内苗期人工接蚜、实验种群生命表法测定了12个MN品系皮燕麦对E型麦二叉蚜的抗生性。结果表明,E型麦二叉蚜成蚜在表型中抗品系MN10253上的成蚜寿命和总产蚜量显著低于表型中抗品系MN08243、低抗品系MN09103和中感品系MN09255,产蚜前期显著长于MN08243、MN09103和MN09255;在MN10253上的平均发育历期短于MN08243;在MN10253上的种群趋势指数显著低于MN08243、MN09103和MN09255;在MN10253和MN08243上的内禀增长率rm、周线增长率λ和净增值率R0显著低于MN09255,有翅蚜率显著高于MN09255。说明表型中抗品系MN10253对E型麦二叉蚜种群繁殖具有抑制作用。     

地膜覆盖对小麦土壤水热状况及灌浆特性的影响

为探索适合旱地小麦新品种普冰151的高产栽培模式,在关中平原西部杨凌地区550mm降水条件下,对覆膜穴播、起垄覆膜沟播和露地条播小麦的土壤水热状况、灌浆特性及产量进行了比较分析。结果表明,地膜小麦的土壤含水量在越冬至拔节期高于露地条播,有利于冬前形成壮苗和早春返青,拔节期之后覆膜穴播小麦田土壤含水量最低(除0～20cm);覆膜于小麦拔节期前增温、保温效果显著,拔节期后地温较对照有所降低;覆膜穴播和起垄覆膜沟播平均灌浆速率比露地条播分别提高11.9%和5.5%,且能延长灌浆持续期;与露地条播相比,覆膜穴播和起垄覆膜沟播分别增产10.8%和4.9%,差异显著。综上所述,覆膜穴播小麦在保墒、保温及增产方面表现最好,起垄覆膜沟播次之;地膜小麦是适宜半湿润易旱地区小麦高产栽培方式。     

一株嗜热纤维素分解菌的分离及其酶学性质的初探

利用海南热泉附近腐烂朽木及土壤,筛选分离到一株具有较高纤维素酶活性的纤维素分解菌WQ-50,经生理生化特性及遗传分析初步鉴定其为环状芽孢杆菌属菌株。当以复筛培养基发酵培养时, 该菌株在55℃、pH 6条件下生长较好。在该条件下,以经碱预处理的玉米秸秆粉为唯一碳源发酵培养5 d时产酶达到最大值,羧甲基纤维素酶活性为6.8 IU/mL,滤纸酶活性为3.5 IU/mL。     

发展转基因大豆,振兴中国大豆产业

发展转基因大豆有利于改革耕作制度,降低生产成本,提高种植效益,推进科技进步,对于提升我国大豆产业的市场竞争力、保障国家粮食安全、     

小麦指纹图谱数据库的建立及SSR分子标记试剂盒的研发

本研究以国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）、国际干旱地区农业研究中心（ICARDA）、法国Agropolis研究所和中国农业科学院作物科学研究所提供的数据为基础，建立了包括134个SSR引物、2457个普通小麦基因型的指纹图谱数据库。利用荧光标记法的分析结果，用代表性基因型在某一位点的扩增片段作为银染法的读带依据，开发了SSR分子标记试剂盒，包括46对SSR引物及其PCR反应程序、代表性基因型的DNA样品、592个等位变异的代表性基因型清单及试剂盒使用说明等。该数据库的建立和试剂盒的开发，为利用SSR分子标记技术进行小麦种质遗传多样性研究，实现小麦遗传资源和信息资源全球共享提供了重要工具和技术平台。     

小麦抗倒性研究进展

倒伏是小麦高产、稳产和优质的重要限制因素之一,也是小麦超高产育种亟待解决的问题。目前,针对小麦倒伏类型、评价方法、相关表型性状、分子基础等已经开展了大量研究,并取得了一定的进展,这些研究成果为进一步改良小麦抗倒性奠定了良好的基础。本文根据国内外相关报道从以上几个方面对小麦抗倒性研究进行综述,分析小麦抗倒性研究存在的问题,并提出未来可能的研究途径和思路,进而为小麦抗倒伏育种提供理论支持。