水氮耦合对北疆地区春小麦光合特性及产量的影响

[目的]在滴灌条件下,研究不同的滴灌定额和施氮量对北疆地区春小麦生理生态及产量的影响,为北疆地区春小麦节水高产提供一定的理论依据.[方法]对水氮耦合条件下春小麦的净光合速率(Pn)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、拔节总茎数、抽穗数以及产量指标的相关研究来筛选最佳的灌水施氮模式.[结果]在春小麦的整个生育期,以灌水量500m3/667 m2,施氮量30 m3/667 m2(M3N1)处理的春小麦的Pn、Ci、Gs、Tr及拔节总茎数和抽穗数都显著高于其他处理(P＜0.05).以灌水量400 m3/667m2,施氮量50 m3/667 m2(M2N3)处理的春小麦其千粒重、单株穗粒重和产量均达到显著差异(P＜0.05),千粒重和单株穗粒重分别为43.04和1.672 g,从节约水资源而言,以灌水量300m3/667 m2,施氮量30 m3/667m2(M1N1)、灌水量300 m3/667 m2,施氮量40 m3/667 m2(M1N2)和灌水量300 m3/667 m2,施氮量50 m3/667m2(M1N3)处理的小麦灌溉水分生产率最高,分别为2.166、2.257和2.255 kg/m3,但产量大大降低,相反,以灌水量400 m3/667 m2,施氮量50 m3/667 m2(M2N3)处理的小麦水分生产率为1.935 kg/m3,产量却高达8709.1 kg/hm2.[结论]在滴灌条件下,建议以灌水量400 m3/667 m2,施氮量50 m3/667 m2 (M2N3)处理为最佳.既提高了小麦产量,又节约了水资源.     

新疆春小麦品种品质性状主成分及聚类分析

[目的]选择不同筋力新疆自育和引进的春小麦品种,分析其磨粉品质、蛋白质品质性状和淀粉品质性状等指标,为育种家进一步开展品种选育和品质改良提供参考依据.[方法]选择30个春小麦品种,分析23个品种性状指标,采用主成分分析.把23个品质性状归于8个主成分,分别是淀粉糊化特性、粉质参数、蛋白质含量、降落数值、直链淀粉含量、面筋指数、峰值时间和Zeleny沉淀值,以品质因子进行聚类分析.[结果]经主成分分析,8个主成分其分别决定总变异量的44.00;、14.49;、8.52;、8.25;、5.46;、4.07;、3.30;和2.74;.把30个春小麦品种聚成4类:第一类小麦品种的面粉L*、面团形成时间、稳定时间和评价值等粉质参数上表现突出,面筋指数和淀粉糊化特性表现较好,而籽粒蛋白含量、湿面筋含量和面粉吸水率偏低.第二类小麦品种中的淀粉糊化特性好,湿面筋含量、籽粒蛋白质、面粉b*含量高,但面筋指数含量低.第三类小麦品种在面粉L*、面团稳定时间和评价值表现差.第四类小麦品种的灰分含量、面粉吸水率偏高,而形成时间较短,淀粉糊化特性表现较差.[结论]通过对新疆自育和引进的30个春小麦品种的23个品质性状的主成分和聚类分类分析,筛选出了影响春小麦品质的8个主成分,对这8个品质指标的选择有利于小麦品质育种和改良效率的提高.     

新疆小麦品种春化和光周期主要基因的组成分析

为了明确新疆冬春麦区小麦春化和光周期基因的分布特点,利用STS标记对185份品种(系)的重要春化基因Vrn-A1、Vrn-B1、Vrn-D1、Vrn-B3和光周期基因Ppd-D1位点的等位变异组成进行了检测和分析。结果表明,在新疆小麦品种中,春化和光周期基因位点显性等位变异分布频率不同。含有春化显性等位变异Vrn-A1的品种47个,占供试品种(系)的25.4%;Vrn-B1为43个,占23.3%;Vrn-D1为38个,占20.5%;Vrn-B3位点不存在显性等位变异。春化显性等位变异Vrn-A1、Vrn-B1和Vrn-D1在冬、春性小麦内的分布比例也不同。在春性小麦品种(系)中,显性等位变异Vrn-A1出现的频率较高(55.3%);其次为Vrn-B1,占50.6%;Vrn-D1占44.7%。在冬性小麦中,仅有显性等位变异Vrn-B1出现,占2.0%。在光周期基因Ppd-D1位点,80.0%的品种(系)携带光不敏感显性等位变异Ppd-D1a;其中在春性和冬性小麦品种(系)中,Ppd-D1a出现的频率分别为83.5%和77.0%。新疆小麦品种(系)中,存在11种春化和光周期基因显性等位变异组合。     

新疆小麦品种中多酚氧化酶(PPO)活性基因等位变异的分布

为了给新疆选育低PPO活性的小麦品种以及进行面制品色泽的改良提供依据,利用PPO基因的功能标记 PPO18、 PPO16和 PPO29,检测了252份新疆小麦品种(系)(包括农家品种、国内外引进品种和20世纪60年代以来的育成品种)中2A和2D染色体上PPO等位基因 Ppo-A1a(高PPO活性)、 Ppo-A1b(低PPO活性)、 Ppo-D1a(低PPO活性)和 Ppo-D1b(高PPO活性)的分布.结果表明,含有 Ppo-A1a、 Ppo-A1b、 Ppo-D1b和 Ppo-D1a基因型的频率分别为69.0%、31.0%、13.1%和86.9%,以 Ppo-A1a和 Ppo-D1a基因型为主;两个PPO基因的等位基因组合 Ppo-A1a/ Ppo-D1b(高PPO活性)、 Ppo-A1a/ Ppo-D1a(中等偏高PPO活性)、 Ppo-A1b/ Ppo-D1b(中等偏高PPO活性)和 Ppo-A1b/ Ppo-D1a(低PPO活性)的分布频率依次为9.9%、59.1%、3.2%和27.8%.总体来看,新疆小麦品种PPO活性中等偏高的材料最多.农家品种、引进品种和育成品种的PPO活性基因分布频率存在明显差异,其中具有 Ppo-A1b/ Ppo-D1a等位基因组合类型(低PPO活性)的分布频率依次为21.3%、33.3%和27.1%.共检测出了70个具有 Ppo-A1b/ Ppo-D1a等位基因组合类型(低PPO活性)的品种(系),并且新疆育成的冬小麦品种(系)携有 Ppo-A1b/ Ppo-D1a等位基因组合类型(低PPO活性)的数量比春小麦要多,可在培育低PPO活性品种时作为杂交亲本利用.     

冬小麦主要品质性状杂种优势多代利用的研究

以11个面团流变学特性差异较大的冬小麦品种按NICC配置杂交组合,分析了F1、F2品质性状(面粉蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值、降落值及面团流变学特性)的杂种优势和亲子关系及品质性状间的相关关系,探讨杂种F1、F2优势利用的可行性及培育优质杂种小麦的选配规律.结果表明:F1、F2代杂种优势显著,各品质性状指标与亲本呈正相关,选择高值亲本可获得较高的F1、F2组合,杂种小麦F1及F2代在生产中具有利用可行性.     

2个小麦AL型细胞质雄性不育系的异交特性分析

提高不育系的异交结实率是杂交小麦制种产量取得突破的重要途径。为明确小麦AL型雄性不育系的异交结实特性，连续3年测定了2个小麦AL型不育系36A和3235A的柱头活力、柱头外露率、颖间距和自然异交结实率。结果表明，36A和3235A的平均自然异交结实率分别为113.02%和44.65%，柱头活力分别为104.96%和76.7%，差异均达到显著水平；二者的柱头外露率和颖间距无显著差异。相关分析表明，授粉天数与柱头活力呈显著负相关，柱头活力随授粉天数的延长而降低；柱头活力与柱头外露率和颖间距、柱头外露率与颖间距间均呈显著正相关。随授粉进程推移，柱头活力、柱头外露率和颖间距均呈先增后减趋势，36A的3个指标均高于3235A，综合表现为异交结实率高。花后第4～11天套袋饱和授粉异交结实率最高，授粉后第6～12天，柱头外露率和颖间距均达到最大。因此，小麦AL型不育系的恢复系扬花始期比不育系推迟2～3 d，小花陆续开放、柱头活力也较强，并持续开颖，可保持较高结实率，为最佳授粉时间。     

新疆不同冬小麦籽粒性状与磨粉品质研究

本研究选用新疆60个不同硬度类型冬小麦品种为试验材料,研究其籽粒特性、磨粉品质及二者的关系。结果表明:不同硬度类型冬小麦品种中,硬质小麦籽粒硬度值最高为66.64;混合型小麦千粒重和粒径最大,分别为43.37 g和3.02 mm;软质小麦的籽粒蛋白质含量最高,为16.68%。3种不同硬度类型小麦品种的籽粒硬度和面粉a值变异系数分别>10和>25。相关分析表明,混合型小麦中的籽粒硬度和籽粒蛋白及软质小麦中籽粒性状与磨粉品质均关系密切。因此,在冬小麦品种籽粒和磨粉品质改良中要注重提高籽粒硬度和籽粒蛋白质含量,降低灰分,同时还应改良面粉色泽。     

利用细胞学和RAPD技术鉴定抗条锈病小滨麦易位系

为了了解来自八倍体小滨麦与普通小麦杂种后代的小滨麦种质系山农0096的染色体构型和抗锈性,在农艺性状综合评价的基础上,对该系进行了细胞学和RAPD鉴定。结果表明,山农0096对条锈病免疫,其根尖细胞染色体数为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期 (PMCMI)染色体构型为2n=21 ;与小麦亲本的杂种F1PMCMI染色体构型平均值为2n=19 1 ;100个多聚体核苷酸随机引物中,有3个引物在山农0096中扩增出滨麦草的特异DNA带,它们分别记为S241250、S38750、S42640,初步确定山农0096是一个小滨麦易位系。     

冬小麦杂交制种研究

[目的]为冬小麦"三系"高产制种提供理论依据。[方法]以不育系AL22(A)和恢复系99 AR144-1(R)为材料,采用正交试验研究父母本行比、氮肥用量和化学调控对制种产量的影响。[结果]父母本行比对制种产量影响较大,当行比为2∶6时,制种产量最高,为1 718.1 kg/hm2,比平均制种产量高25.7%;在一定范围内,制种产量随氮肥用量的增加而增加,拔节期追施尿素240 kg/hm2时,制种产量可达1 636.8 kg/hm2,比对照(不施氮肥)高33.9%;拔节期喷施壮丰安和赤霉素对制种产量影响不大。[结论]在该试验中,当父母本行比为2∶6、拔节期追施尿素240 kg/hm2、拔节期喷施壮丰安225 ml/hm2和赤霉素30 g/hm2时,制种产量较高。     

水肥运筹对滴灌春小麦保护酶活性及产量的影响

为了解水肥运筹对滴灌春小麦旗叶保护酶活性及产量的影响,通过大田调查和小区控制试验,测定和分析了不同水肥条件下滴灌春小麦分蘖期、拔节期、灌浆期的保护酶活性、丙二醛含量及产量差异.结果表明,从分蘖期到灌浆期,适宜的水肥条件能增加滴灌春小麦叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性.重度水分胁迫和低氮条件下,丙二醛(MDA)含量较高.水肥对产量互作效应显著,增施氮肥可提高产量.说明水肥合理配施对小麦的抗旱性具有一定的调控作用,灌水量和施肥量过高或过低均不利于小麦相关生理过程.综合考虑不同指标,全生育期灌水量为2 800～4 400 m3·hm-2、氮肥施用量为450～750 kg·hm-2、磷肥施用量为225～375 kg·hm-2时,滴灌小麦膜脂抗氧化能力和产量表现最佳.