实施超高产工程确保粮食安全

粮食安全一直是人类发展的关键,国际高度重视的重大问题.特别是中国粮食生产面对着更加严重的人口增多、耕地减少、水资源不足等现实状况,同时还要面临提高人民生活水平、加速经济发展和增强国际竞争力的多重压力.解决粮食安全最根本的是通过单产增加来提高粮食生产力,其中在高产条件下发展超高产技术是粮食生产能力提升的主途径.目前超高产研究已有了良好的基础,其中,新的超高产可能在理想株型、杂种优势和高效光合集成上将取得突破.     

小麦籽粒性状的QTL定位

为了明确小麦籽粒性状的遗传控制基础,以γ射线诱变结合花药培养创制的大粒、高蛋白小麦新种质H307及生产上主栽品种郑麦9023创建的含有310个株系的重组自交系为实验材料,利用QTL-ICIMapping V3.3软件构建了包含133对SSR标记的遗传连锁图谱,对千粒重、粒长、粒宽、籽粒面积、周长、粗蛋白和淀粉含量进行QTL分析,结果在两年环境条件下共检测到47个加性QTL和10个QTL富集区,其中6个千粒重QTL,分别位于1D、2B、3D、6D和7A染色体上,单个QTL可解释4.54%~13.14%的表型变异;31个粒形QTL,位于1B、1D、2B、3B、3D、5A、5D、6B、6D、7A和7D染色体上,单个QTL可解释2.90%~15.86%的表型变异;10个粗蛋白和淀粉含量QTL,分别位于1A、1B、4B和6A染色体上,单个QTL可解释3.64%~12.19%的表型变异。2B染色体上检测到1个贡献率较大且能稳定表达的重要染色体区段,该区段包含控制小麦千粒重、粒长、粒宽、籽粒面积和周长的10个QTL。1BL染色体上检测到1个控制籽粒粗蛋白含量的微效QTL,对表型的贡献率为3.64%,与连锁分子标记gwm818的遗传距离为0.22cM,该位点是一个不同于前人研究结果的新位点。     

甘肃玉米茎腐病病菌禾谷镰孢复合种遗传多样性

为阐明甘肃省玉米茎腐病优势致病菌禾谷镰孢复合种地理群体的遗传多样性,2015年和2017年从甘肃省4个生态区采集茎腐病样本,经组织分离及鉴定,选取代表性禾谷镰孢复合种菌株114株,采用SSR和VNTR引物结合POPGENE version1.32及NTSYSpc 2.11,进行群体间遗传多样性及亲缘关系的聚类分析.结果...     

施硒对水稻外观品质及籽粒硒、镉和砷含量的影响

喷施叶面硒肥是提高水稻籽粒硒含量的有效措施。通过对杂交水稻隆两优华占在孕穗期施用不同浓度的硒叶面肥,研究了施硒对水稻外观品质及籽粒硒、镉和砷含量的影响。结果表明:①施硒能显著提高水稻的整精米率,降低垩白度,当施用量为23 g/hm~2复合硒叶面肥+20 g/hm~2亚硒酸钠时,整精米率达到最高值65.67%,垩白度达到最低值0.65%;②增施硒肥能增加水稻精米和糙米的硒含量,当施用量为23 g/hm~2硒叶面肥+30 g/hm~2亚硒酸钠时,水稻精米和糙米硒含量分别达到最大值为0.784 3 mg/kg和0.816 7 mg/kg,糙米积累硒的能力高于精米;③增施硒肥对水稻精米和糙米中镉和砷含量均没有显著影响,表明籽粒对硒与镉和砷的吸收没有协同作用。同一处理下糙米镉含量均高于精米镉含量,但差异不显著,糙米对重金属砷的累积效果均显著高于精米。     

黄淮区不同年代冬小麦主栽品种根系性状及氮素利用率的差异

为探明黄淮区冬小麦主栽品种的根系性状和氮素利用率的年代变化趋势,以12个不同年代主栽品种为材料,采用根袋盆栽方法,研究了根系形态、吸收能力与生产力及氮素利用率的年代差异。结果表明,随着年代的推进,小麦籽粒产量、生物量、氮肥偏生产力和氮素吸收效率显著提高,增长率分别为每年0.53%、0.38%、0.53%和0.59%,而氮素内部利用效率则呈下降趋势。小麦孕穗期和成熟期的根系总长、总表面积、总体积和平均直径均随着年代推移和品种改良呈显著下降趋势,其中成熟期的相应指标分别每年下降0.68%、1.48%、2.26%和0.78%;根系生物量和根冠比亦显著降低,而比根长则呈显著递增趋势。单位根表面积吸氮量随着年代推移而显著增加,平均每年增长2.09%。此外,近根区土壤硝态氮含量和硝化势随年代推移和品种更新有增加趋势。可见,近期小麦品种比早期品种在生产力和氮素利用效率上更具有优势,可能与根系生长冗余的降低、根系氮素吸收能力的增强、根冠关系的协调优化以及硝态氮营养的增强等有关。     

利用SSR 标记分析蚕豆品种（品系）与优异种质的遗传多样性

利用99 对SSR 荧光标记对102 份国内蚕豆育成品种（品系）和优异种质资源进行遗传多样性分析。结果表明：99对SSR 标记共检测出937 个等位变异，每对标记平均检测出4～19 个等位变异，平均为9.46 个；多态性信息量（PIC）变化范围为0.38～0.88，平均为0.63；有效等位变异（Ne）变化范围为1.79～9.22，平均为3.41；Shannon 信息指数变化范围为0.79～2.44，平均为1.45。基于邻接法（NJ）的聚类分析将102 份国内育成蚕豆品种（品系）及优异种质划分成春播和秋播两大生态类型；优异蚕豆资源的遗传多样性最高，其次为青海品种（品系）和云南品种，江苏品种遗传多样性相对较低。群体遗传结构和主成分分析将供试蚕豆材料分为三大类，第一大类主要以云南育成品种为主，第二大类全部为青海育成品种（品系），第三大类主要为大部分优异种质资源以及全部江苏育成品种；供试材料具有生态适应性狭窄和极强的地域生态特点。     

中国不同省份籼稻地方品种的指纹图谱分析

【目的】通过对中国不同省份籼稻地方品种的SSR标记多样性分析,为中国籼稻地方品种的指纹图谱构建及其有效保护和利用提供理论依据。【方法】利用78对SSR引物,对中国14个省280份籼稻地方品种进行指纹图谱检测,分析不同省份籼稻地方品种间SSR标记遗传多样性差异、等位基因组成及其出现频率等。【结果】共检测到330个等位基因,每对引物等位基因数为2—12个,平均等位基因数为4.141个。RM336、RM334、RM264、RM297、RM204、RM248、RM444的等位基因数和有效等位基因数较多,分别在6和3以上,且遗传多样性指数较高,在1.4以上。78对SSR引物各等位基因的出现频率变异在0.18%—99.56%,RM338的A等位基因出现频率最高,RM131的E等位基因和RM276的F等位基因出现频率最低。RM338、RM308、RM484、RM29等44对SSR引物的某个等位基因在单个或多个省份籼稻地方品种中出现频率为100%。RM336、RM334、RM264、RM204、RM297、RM248、RM263、RM276、RM444、RM21、RM246和RM258等12对引物在多数省份中均表现为较高的遗传多样性。【结论】上述12对SSR引物适用于中国籼稻地方品种的指纹图谱构建。     

大额牛×婆罗门(GBF1)、BMY牛血液生化指标研究

试验采集了经过12个月育肥的8头大额牛×婆罗门（GBF₁）阉牛和30头BMY阉牛血样,进行了肌酐、总蛋白、尿素氮等13项血液生化指标测定。结果发现,GBF₁牛肌酐浓度显著高于BMY牛(P＜0.05),其它指标两品种牛间差异不显著(P＞0.05)。另外选取30头BMY牛和30头婆罗门牛,进行90 d的育肥,在育肥1、2、3月分别采血样,分析了肌酐、总蛋白等10个血液生化指标。结果发现,总蛋白在育肥3月极显著低于育肥1和2月(P＜0.01);总胆固醇、谷丙转氨酶在育肥3月极显著高于育肥1和2月(P＜0.01);甘油三酯、肌酐在育肥3月显著低于育肥2月(P＜0.05);尿素氮在育肥2月极显著高于育肥1和3月(P＜0.01);尿酸在育肥2月极显著低于育肥3月(P＜0.01)。     

不同杀菌剂对小麦真菌毒素污染防控及农药残留风险评估分析

为了解不同杀菌剂及施药次数对小麦赤霉病所造成的真菌毒素防控效果及所用杀菌剂带来的潜在安全问题,对信阳、襄阳两地区小麦主栽品种连续两年分别喷施不同种类、不同次数的杀菌剂,通过LC-MS/MS测定小麦中真菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)及各杀菌剂残留量,分析不同杀菌剂对小麦中DON累积量的影响,并对小麦籽粒中杀菌剂的残留量进行风险评估。结果表明,4种杀菌剂(50%多菌灵WP、25%氰烯菌酯SC、25%咪鲜胺EC、70%甲基托布津WP)均能不同程度降低小麦中DON含量。随着施药次数的增加小麦中DON含量呈下降趋势(除多菌灵外)。喷施50%多菌灵1次小麦籽粒中DON含量明显增加,较对照增加7%(信阳)、18%(襄阳),当喷施次数增加至2、3、4次,籽粒中DON累积量分别降至对照的55%～65%、24%～39%及20%～27%。25%咪鲜胺EC喷施3次后籽粒中DON含量较对照显著降低(P0.05),继续增加喷施次数,DON含量并未显著降低。25%氰烯菌酯SC对DON防控效果最佳,喷施1、2、3、4次小麦籽粒中DON毒素降至对照的42%～58%、29%～49%、12%～21%及6%～10%。喷施70%甲基托布津WP对籽粒中DON的影响与25%氰烯菌酯SC效果相差不大,喷施4次可使DON降至6%～12%。4种杀菌剂在小麦籽粒中的残留量均随施药次数的增加而增加。其中多菌灵的残留量最大,当施药4次后,信阳、襄阳两地小麦中多菌灵残留量分别为502.54μg·kg~(-1)、547.38μg·kg~(-1),均超过国家粮食安全限量水平,而其余三种农药残留量较低,均在安全限量范围内。研究结果还发现,小麦籽粒中的杀菌剂残留量与毒素DON的累积水平呈现一定程度的负相关性,施药次数与其残留量成正相关关系。因而,长江流域及江淮地区等小麦赤霉病易流行地区,建议于小麦扬花期及时喷施2～3次防控效果良好的杀菌剂,既能达到防控真菌毒素污染又可避免杀菌剂残留过高带来的安全隐患,以保证小麦安全生产。     

强筋小麦群体结构、光能利用及籽粒产量对种植密度与追氮模式的响应

为探索强筋小麦高产高效的种植密度及追氮模式,以强筋小麦品种师栾02-1为供试材料,采用裂区试验,种植密度为主区(设置180万、240万、300万、360万和420万株·hm^-2五个密度水平),追氮模式为副区(设置拔节期单追、拔节期+开花期分追两种模式),分析了氮密互作对强筋小麦群体大小、光能利用及产量的影响。结果表明,随种植密度的增加,小麦拔节期植被指数和总茎数逐渐提高,花后21 d各层次光合有效辐射透射率则不断降低;在300万～360万株·hm^-2密度基础上增加或降低种植密度对开花期总茎数、花后28 d植被指数、灌浆中后期旗叶净光合速率以及籽粒产量均无显著提升效果。与拔节期+开花期分追相比,拔节期单追氮肥有利于提高小麦拔节期植被指数、开花期总茎数、花后21～28 d的旗叶净光合速率、穗数和籽粒产量。与追氮模式和氮密互作相比,种植密度是调控强筋小麦师栾02-1群体结构、光能利用及籽粒产量的最主要栽培因素。合理密植配合拔节期单追氮肥具有协同提高强筋小麦籽粒产量和光能利用的潜力。本试验条件下,种植密度为300万～360万株·hm^-2