作物抗旱节水生理遗传研究展望

抗旱节水生理遗传交叉研究已成为国际植物抗旱节水研究的新生点,目前已对作物抗生理状如ＡＢＡ,渗透调节,ＷＵＥ等进行了ＱＴＬ分析,并进行了转抗早基因和高光效基因植物的研究。我们对小麦水分利用率进化和改良的生理遗传基础研究结果表明：随着小麦曲２ｎ→４ｎ→６ｎ的进化,旗叶ＷＵＥ有递增趋势。黑麦４Ｒ染色体上有控制高ＷＵＥ的基因,小麦Ａ组染色体上载有高光合速率和高ＷＵＥ基因,具体在１ＡＬ（长臂）,２ＡＬ,２ＡＳ（短臂）和７ＡＳ染色体臂上载有高ＷＵＥ基因,小麦染色体２ＡＬ有控制低蒸腾速率基因。这些研究都为抗旱节水基因作物的培育打下了一定的基础。     

亏缺灌溉下小麦水分利用效率与光合产物积累运转的相关研究

在大田栽培条件下,以小麦旱地品种晋麦47和西峰20、水旱兼用型品种石家庄8号和水地品种4185为材料,分别进行0水（T0）、一水（T1）和二水灌溉（T2）处理（每次灌水量60 mm）,研究了光合速率、叶面积指数、干物质积累与分配、根系分布、耗水量、产量因子与水分利用效率（WUE）的关系。结果表明,在拔节前不灌溉,拔节到开花期亏缺灌溉,促进干物质积累和深根发育。随着灌溉水的增加,耗水量显著增加,产量和WUE与耗水量呈二次曲线关系。T0处理显著减少了干物质积累和成穗数,产量、经济系数（HI）和WUE最低。T1和T2产量的提高主要是增加了穗数和穗粒数。灌浆期水分亏缺降低了光合速率（P_n）和气孔导度（G_s）,加速了功能叶片的衰老,但诱导了花前储存碳库的再转运,显著提高了HI和产量。因此,在拔节和开花期亏缺灌溉促进根系生长,提高了土壤水分的利用效率。而产量和产量WUE的提高主要是由于增加了灌浆期叶片的P_n和光合功能持续期,促进花前储存碳库的再转运,显著提高了HI。     

小麦幼苗根系性状的QTL分析

 以小麦DH群体（旱选10号×鲁麦14）为材料，在水分胁迫及非胁迫两种条件下考察水培幼苗的单株根数、最大根长、根鲜重、根干重、根茎鲜重比及根茎干重比等根系性状。应用基于混合线性模型的复合区间作图法分析幼苗根系性状的QTL，以及基因与环境的互作。共检测到11个加性效应QTL和15对上位性互作QTL，分布在除5A、4B、2D、6D和7D以外的所有染色体上。其中3个加性效应QTL和2对上位性效应QTL控制根数；3个加性效应QTL和3对上位性效应QTL控制最大根长；2个加性效应QTL和2对上位性效应QTL控制根鲜重；2个加性效应QTL和3对上位性效应QTL影响根干重；2对上位性效应QTL控制根茎鲜重比；1个加性效应QTL和3对上位性效应QTL与根茎干重比有关。同时还分别检测到1个加性效应QTL、3对上位性效应QTL与水分环境的互作效应。对应用分子标记辅助选择幼苗抗旱优良根系性状的可能性进行了讨论。     

降水因子与小麦产量最优回归模型的探讨

通过对陕西省关中及延安地区５８个县（区）的１４个降水因子和小麦产量进行相关和多元逐步回归分析，结果表明：就秦岭以北、榆林地区以南的降雨场而言，小麦生育期间的各月降水，除２月份以外，均与小麦产量成显著正相关；而休闲期间的６，７，８三月降水与小麦产量成显著负相关。得到了由１月、４月、８月降水和干燥度４个降水因子与小麦产量构成的最优回归模型。最后揭示了降水并不是在延安北部、关中东部和西部旱塬及秦岭北坡沿     

逆境条件下糯玉米水分利用效率和水通道蛋白表达差异研究

水肥耦合是作物水分和养分高效利用的重要机制, 其中水通道蛋白(AQP)发挥重要作用。本文研究了逆境条件下3 个糯玉米品种水分利用效率(WUE)和水通道蛋白(AQP)表达差异及其关系。在低氮(0.5N, 其中培养液的氮元素含量减半)、高氮(1.5N, 其中培养液的氮元素含量增加1/2)、干旱(10% PEG 即-0.1 MPa)和盐(200 mmol·L^-1 NaCl)胁迫处理下测定了叶片水分利用效率(WUEL), 并采用半定量逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)体系检测3 个AQP 基因在糯玉米根系中的表达情况。结果表明: (1) 0.5N 处理下, 3 个品种的WUEL 多低于CK;1.5N 和PEG 处理下, 3 个品种的WUEL 多高于CK。(2)TIP3.1、TIP2a、TIP2b 3 个基因在0.5N 处理下表现为不表达或表达下调, 1.5N 处理下6 h 和PEG 处理下9 h 多表现表达上调, 说明TIPs 基因家族表达受营养、干旱和盐胁迫诱导。(3)TIPs 的上述3 个基因的表达和WUEL 都在0.5N 处理下低于CK, 在1.5N 和PEG 处理下不同程度地高于CK, 说明TIPs 基因表达与WUEL 的变化有密切响应关系。以上结果说明WUE 与TIPs 基因转录水平的调控有一定关系, 且品种间存在较大差异。     

气候变化与东北地区粮食新增

气候变暖为东北地区粮食新增潜能带来机遇与挑战。东北地区气温升高, 无霜期延长, 作物生产潜力提高, 作物栽培区域北移和扩大, 粮食播种面积增加, 加上东北地区现代农业高度发达, 成为我国粮食新增潜力最大的地区。但极端天气频繁发生, 部分地区有干旱趋势, 为东北粮食新增带来不利影响。针对东北地区粮食外运困难, 粮食加工转化能力薄弱, 农业增收困难等问题, 提出东北地区粮食安全发展的战略, 即巩固提高粮食总产, 稳定发展粮食出口, 加快粮食调运, 快速发展粮食加工, 促进粮食转化, 变粮食生产基地为粮食加工转化基地, 变粮食主产区为农业经济发达地区。     

小麦无融合生殖研究进展及策略

本文简述了小麦无融合生殖的研究进展，并就我国小麦无融合生殖育种研究策略做了讨论，旨在促进小麦无融合生殖固定杂种优势利用研究的深入发展。     

河北省抗旱节水小麦生产现状及育种对策

简介了河北省抗旱节水小麦育种部分优异种质资源以及近年该省主栽抗旱节水小麦品种农艺性状及其筛选鉴定指标体系。并提出抗旱节水小麦育种策略     

陕西小麦生产力区划研究

本文利用土壤营养，降水、温热和小麦产量的最优回归模型，对陕西省小麦生产力作了数量化区划研究。结果表明，在目前生态经济条件下，渭河川地及长武、洛川原区，小麦土壤、降水和温热生产力都已发挥，而在黄土高原北部三个生产力还有潜力可挖。