干旱胁迫对中亚大麦农艺性状的影响及其相关基因定位

干旱是影响大麦产量的主要非生物胁迫之一。挖掘大麦干旱响应基因,有利于大麦耐旱品种的改良。本研究以167份中亚大麦品种为材料,测定正常灌水(出苗期、拔节期、孕穗期、抽穗期、灌浆期各灌水1次)、灌水2次(出苗期、孕穗期各灌水1次)以及灌水1次(出苗期灌水1次)处理下大麦的株高、穗长、单株穗数和主穗小穗数,结合群体分子信息,对这4个性状进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)。结果表明,167份中亚大麦没有明显的地理亚群。全基因组关联分析共鉴定到8个与性状关联的位点,筛选到17个与大麦抗旱性相关的潜在候选基因,其中,调控大麦株高、穗长、主穗小穗数和单株穗数的候选基因分别有7、4、4和2个。同时,对耐旱系数(drought tolerance index,DI)进行GWAS关联分析,鉴定到7个与大麦耐旱相关的QTL,分布在1H、4H、5H和7H染色体上,存在96个潜在候选基因。该研究为后期大麦分子育种和抗旱功能基因克隆提供了基础数据。     

遮阴强度对小麦光合及籽粒灌浆特性的影响

对拔节期开始遮阴小麦的光合及籽粒灌浆特性进行研究。结果表明,随着遮阴强度加大,小麦旗叶净光合速率（P_n）和蒸腾速率(T_r)显著降低,细胞间隙CO₂浓度(C_i)随遮阴强度加大显著增大(P<0.05)。采用Logistic模型拟合籽粒灌浆过程,对籽粒灌浆参数与粒质量的相关性进行分析表明,遮阴处理后降低的主要是平均灌浆速率、最大灌浆速率、渐增期灌浆速率、快增期灌浆速率和缓增期灌浆速率,而对灌浆持续期、最大灌浆速率出现时间、渐增持续期、快增持续期和缓增持续期影响较小。根据不同灌浆时段参数与最大理论千粒质量的相关分析可知,小麦快增期和缓增期的灌浆速率越快,籽粒积累的干物质越多,粒质量就越大。因此,籽粒质量的增加应更多地关注快增期和缓增期的灌浆速度。     

新稻22号的选育及高产栽培技术

新稻22号是新疆农科院粮食作物研究所采用滇型不育系LA3作母本,恢复系LC64作父本,通过有性杂交获得的杂交粳稻组合。2006年～2007年参加新疆维吾尔自治区区域试验,2007年参加自治区生产试验,2008年1月通过新疆维吾尔自治区农作物品种审定委员会审定。该组合具有较强的杂种优势,2 a区试平均产量737.14 kg/667 m2,比对照秋田小町平均增产11.89%。稻米品质优良,达到国标三级优质米标准。适宜在南、北疆各稻区和>10℃的总积温在3 000℃以上的其他稻区种植。栽培管理应注意:适期早播早插,培育壮秧,合理稀植,科学管理肥水,适时防治病虫草害。     

三唑酮种衣剂对小麦生长的影响及防病增产效应

为了探讨含有杀菌剂三唑酮的种衣剂的田间使用效果,为其合理使用提供依据。以含有三唑酮的药肥复合型种衣剂为供试药剂,研究了三唑酮种衣剂小麦种子包衣后对出苗生长的影响和对甘肃省冬、春麦区主要病害防病增产效果。室内盆栽试验结果表明,种衣剂中三唑酮组分的存在,影响了小麦的正常出苗和生长,但在种衣剂其他组分如微肥、生长调节剂、多菌灵的协同作用下,麦苗生长状况得到了改善,可以弥补三唑酮的负面影响,而且叶绿素总含量、根系活力也有了明显提高。田间试验结果表明,三唑酮种衣剂能够保证田间基本苗数,对冬麦区小麦条锈病和白粉病的控制效果明显,分别达到76.2%和77.0%,显著降低了病情指数,起到压低菌源量的作用,增产8.95%;对春麦区土传性小麦全蚀病的防治效果可达到83.6%,增产13.09%。还对小麦种衣剂的应用前景进行了探讨。     

新疆小麦品种高分子量谷蛋白亚基及相关品质基因的分子标记检测

高分子量麦谷蛋白亚基、1B·1R易位系、多酚氧化酶(PPO)活性及黄色素含量等基因对小麦加工品质有重要影响,准确、快速鉴定这些基因对品质改良有重要意义.本研究对新疆当地及国内外引进的321份小麦品种进行SDS-PAGE分析,利用特异性分子标记对高分子量谷蛋白亚基中的Dx5、Bx7、By8、By9亚基、1B·1R易位系、PPO和黄色素含量基因进行鉴定.进一步验证分子标记检测的可靠性和准确性,为优质小麦分子标记辅助育种提供材料和方法.SDS-PAGE分析表明,供试材料有21种亚基类型,其中Glu-A1位点有3种类型,以null为主;Glu-B1位点有10种类型,Bx7+By8和Bx7+By9亚基占主导地位;Glu-DJ位点有8种类型,Dx2+Dy12和Dx5+Dy10占主导地位.分子标记检测表明,Dx5亚基的频率为38.3%,Bx7亚基的频率为85.7%,By8亚基的频率为38.9%,Bx9亚基的频率为42.7%;特异性PCR标记扩增与SDS-PAGE鉴定结果的吻合率分别为97.2%、98.4%、93.4%和97.2%.在新疆当地品种、其他国内品种和国外品种中,1B·1R易位系材料的频率分别为22.0%、31.5%和25.0%,Psy-A1b的频率分别为9.0%、10.8%和5.4%,Ppo-A1b的频率分别为38.0%、43.8%和45.7%,Ppo-Dla的频率分别为48.0%、66.9%和40.2%.同时含Ppo-A1b和Ppo-D1a的材料有74份,占23.0%.本试验中采用的基因特异性标记重复性好、准确率高,可有效用于小麦品质分子标记辅助选择.     

应用缺次灌溉和半产需水量模型鉴定玉米杂交种的抗旱性

【目的】研究半产需水量模型鉴定玉米杂交种抗旱性的方法,为精细评价玉米杂交种的抗旱性提供方法指导。【方法】选用6个玉米品种,分别为郑单958、先玉335、新玉33号、新玉54号、新玉67号和新玉69号。在播种后、拔节期、抽雄期、散粉期、灌浆初期、灌浆中期、灌浆末期进行7次缺次灌水,累计灌水量分别为1 050.7、1 725.7、2 400.6、3 451.3、4 351.3、5 251.2、6 000.4 m³/hm²。对6个当前新疆主栽的玉米品种进行抗旱性鉴定。【结果】玉米产量与累计灌水量的关系符合幂饱和曲线模型,模型的产量计算值和产量实测值的相关系数为0.968~0.994,平均相关系数为0.984,均达到了极显著水平,模型拟合效果良好。通过拟合解析,6个玉米品种的半产需水量参数(W_h)在928.4~1 550.6 m³/hm²,充分灌水的产量参数(Y_m)在9 760.9~15 460.2 kg/hm²。品种抗旱性排序结果依次为先玉335、新玉67号、新玉33号、新玉69号、郑单958、新玉54号。【结论】幂指数饱和模型能较好地拟合玉米杂交种的产量和水分关系,模型中的半产需水量是一个重要抗旱性指标,结合缺次灌溉方法,可用于玉米杂交种精细鉴定评价。     

新疆南部复播谷子田杂草防除药效评价

【目的】筛选对复播谷子田杂草具有较好防效的除草剂,为安全、高效应用除草剂提供科学依据。【方法】采用随机区组的方法,定点取样调查各处理小区的杂草株数、鲜重,评价各供试药剂对杂草的防除效果。【结果】10%单嘧磺隆可湿性粉剂210 g a.i./hm~2处理和45%扑津·西草净可湿性粉剂1 181.25 g a.i./hm~2处理,对复播谷子田单子叶杂草和双子叶杂草的防效均在86%以上,鲜重防效均在96%以上;48%麦草畏水剂360 mL a.i./hm~2处理,对复播谷子田双子叶杂草的防效为85.61%,鲜重防效为99.88%。【结论】选用10%单嘧磺隆可湿性粉剂、45%扑津·西草净可湿性粉剂和48%麦草畏水剂,采用二次稀释的方法进行田间喷雾,可有效防除南疆区域复播谷子田杂草。     

哈萨克斯坦大豆生产、种植状况及经济效益研究

【目的】研究哈萨克斯坦大豆生产、种植状况及经济效益等,并与中国新疆大豆生产状况相比较,研究哈萨克斯坦与中国新疆大豆生产合作的潜力。【方法】采用实地调研和查阅相关文献资料的方法,收集、整理和汇总哈萨克斯坦大豆种植情况、现有品种特征特性及种植分布状况等。【结果】哈萨克斯坦与中国新疆气候生态环境相似,具有种植大豆的优越条件和基础,在生产成本、种植管理技术、种质资源开发利用、土地资源利用等领域优势互补明显。【结论】哈萨克斯坦大豆生产具有投入成本低、单产低、价格低等特点,中国新疆与哈萨克斯坦大豆种植、生产、加工、贸易领域合作前景广阔。     

滴灌量对冬小麦根系时空分布及水分利用效率的影响

为了解滴灌冬小麦根系生长及水分利用对滴灌量的响应,以新冬18号为材料,利用双管分根法比较分析了拔节期后4.24、6.12、8.01和9.89 kg·管^-14种水分处理（每个处理灌水4次）下滴灌小麦根干重和根长的分布、0~100 cm土层含水量及产量和水分利用效率的差异。结果表明,加大滴灌量使0~100 cm土层湿润深度增加,尤其是提高了0~40 cm土层的含水量下限,并增加该土层的小麦初、次生根干重及根干重密度、根长及根长密度,延缓花后初、次生根干重密度的衰减。增加滴灌量显著提高小麦产量和水分利用效率。说明增加滴灌量可促进滴灌冬小麦拔节期至孕穗期根系生长,并延缓生育后期根系的衰亡,有利于产量和水分利用效率的提高。     

不同水氮处理对滴灌冬小麦田耗水特性及水氮利用效率的影响

为给滴灌超高产冬小麦的水氮运筹提供依据,采用水、氮两因素三水平的田间裂区试验(灌水量设1 125、2 250和2 700m3·hm-2三个水平,分别用W_1、W_2和W_3表示;施氮量设0、180和270kg·hm~(-2)三个水平,分别用N_0、N_1和N_2表示),研究了9个水氮处理对麦田0~140cm土层耗水量、冬小麦品种新冬41号群体叶面积指数、干物质和产量及水、氮利用效率的影响。结果表明,增加滴灌量直接提高了0~60cm土层含水量,间接减少了小麦对60~140cm土层储水的消耗量,增加了麦田总耗水量;施氮量对土壤含水量影响不显著。在相同水分条件下,增加施氮量提高了小麦产量;而仅在N_2条件下,滴灌量显著影响产量,W_2和W_3的产量均显著高于W_1,但W_2和W_3间差异不显著;加大滴灌量或施氮量均增加孕穗至成熟期间群体叶面积指数、光合势和干物质积累量,减少花前营养器官储存物质的转运量、转运效率和对籽粒产量的贡献率,增加花后物质生产对籽粒产量的贡献率和产量,降低灌溉水利用效率和氮肥农学利用效率;适宜水氮组合较单灌水或单施氮处理增产更显著,并同时提高水、氮利用效率,以W_2N_2、W_3N_2组合产量较高(9 051.9、9 189.6kg·hm~(-2))。综合产量和成本,春季总滴灌量2 250 m~3·hm~(-2)(拔节期、孕穗期、开花期各750m3·hm-2)、总施氮量270kg·hm~(-2)(拔节期90kg·hm~(-2)、孕穗期180kg·hm~(-2))的水氮组合为北疆滴灌冬小麦超高产田水氮运筹的适宜模式。