玉米根系对玉米抗倒伏性影响的研究进展

【目的】研究玉米根系对玉米抗倒伏性的影响，为筛选出抗倒伏性优良、产量高的玉米品种提供理论依据。【方法】本文通过国内外玉米根系对玉米抗倒伏性的影响研究专题进行了归纳总结，从玉米根系的三维图像构建、生长发育质量、延伸形态、抗倒伏指标和遗传性状，对影响玉米抗倒伏重要因素之一的根系性状进行系统的综述。【结果】随着技术的进步构建玉米根系三维模型正逐步应用到实际操作当中，为研究人员提供便利；玉米初生根、次生根、气生根生长发育优良的品种，极大提升了玉米抗倒伏性；横展型根系是玉米理想的抗倒伏根系延伸形态；根干重、根系开张角度、入土次生根条数、根体积、根直径、根层数是大多数学者选用的根系抗倒伏指标；目前常用QTL与GWAS技术对根系基因进行分析，定位了初生根直径、初生根长度、总根长、根尖数等一些根系相关的QTL，筛选出气生根直径、气生根角度等气生根性状相关联的SNP位点。【结论】明确玉米抗倒伏根系的优良性状并用现有的技术对其加强表达，是增产的重要手段。     

小麦4B染色体上LOX基因的等位变异及其区域分布

为了解中国不同麦区小麦种质资源籽粒脂肪氧化酶（lipoxygenase,LOX）活性相关基因TaLox-B1的差异和分布,利用小麦4B染色体上的功能标记LOX16和LOX18对7个麦区的436份种质资源进行分子检测。结果表明：在供试材料中共检测到3种TaLox-B1基因等位变异类型,分别为TaLox-B1a（与高LOX活性相关)、TaLox-B1b（与低LOX活性相关）和杂合型,其频率分别为19.0％、70.4％和10.6％。小麦LOX活性基因不同变异类型在各生态区的分布存在明显差异：基因型TaLox-B1a在黄淮冬麦区、北部冬麦区和长江中下游冬麦区分布较多,其比例分别为21.1%、19.8%和17.6%;基因型TaLox-B1b在西南冬麦区和长江中下游冬麦区分布较多,比例分别为87.9%、72.5%;杂合型仅存在于北部冬麦区、黄淮冬麦区与长江中下游冬麦区,比例分别为14.2%、12.4%和9.8%。利用标记LOX16和LOX18对53个自选高代品系进行分子检测,发现自选品系仅有TaLox-B1b与杂合型两种基因型,其中基因型TaLox-B1ab有32个,比例为60.4%。采用分子标记辅助选择,有利于快速鉴定小麦籽粒LOX活性,加速LOX的遗传改良和新品种选育。     

箭筈豌豆、玉米产量对间作和施氮水平的响应

研究不同施氮水平下箭筈豌豆、玉米产量对单作和间作的响应,对于优化栽培措施、提高作物产量具有重要意义。本试验于2017年在甘肃河西绿洲灌溉区进行,重点研究是不同施氮水平下箭筈豌豆、玉米在单作及间作模式中干物质累积、产量构成、产量表现。结果表明,间作箭筈豌豆干物质累积量与单作相比在不施氮(N0)、减量施氮(N1)和常规施氮(N2)处理下分别提高44.0%、36.7%和37.2%;施氮水平间,间作模式下N1比N2和N0提高9.1%和25.5%,单作模式下提高9.4%和32.1%。间作玉米干物质累积量与单作相比在N0、N1和N2处理下分别提高23.3%、22.5%和23.0%;施氮水平间,间作模式下N1比N2和N0提高9.3%和19.8%,单作模式下提高9.9%和20.7%。间作模式下箭筈豌豆豆荚数和玉米穗数较相应单作分别增加7.6%和14.5%,两者的产量较单作分别提高34.9%和27.0%。由通径分析可知,箭筈豌豆产量决定次序是豆荚数>粒重>单荚粒数,玉米产量决定次序是穗数>粒重>穗粒数。间作结合施氮量240 kg/hm²能获得较高干物质积累量和产量,是河西灌溉区玉米间作箭筈豌豆适宜的施氮水平。     

水分和盐胁迫下小麦种子萌发相关性状的QTL定位

小麦萌发期对水分和盐胁迫敏感，对该时期水分和盐胁迫下种子萌发性状进行QTL定位具有重要的意义。本研究以小麦“泰农18×临麦6号” RIL群体为材料，以20%PEG-6000溶液和100 mmol·L^-1 NaCl溶液分别模拟水分和盐胁迫环境，对种子萌发期10个性状进行了QTL定位。结果表明，在正常、水分胁迫和盐胁迫3种不同处理下各性状变异较大。相关分析表明，抗旱和耐盐可能是两个独立遗传的性状，胚芽鞘长可以作为节水抗旱的鉴定指标。3种处理下共检测到10个萌发相关性状的103个QTL，其中，17个为相对高频QTL（RHF-QTL），分布在7条染色体（1A、3A、3B、4B、7A、7B和7D）上，平均贡献率为7.55%~15.97%。这些RHF-QTL形成4个QTL簇（QTL cluster,QC），分布在3A、7A和7D染色体上。其中，7A染色体上的QC2包括3个RHF-QTLs（ QSdw-7A.1、 QGf-7A.1和 QGi-7A.1），均与小麦耐盐性相关；7D染色体上的QC3包括2个RHF-QTLs（ QGi-7D.1、 QGdrc-7D.1），均与小麦节水抗旱性相关。这2个QCs增加效应均来自母本泰农18。本研究获得的RHF-QTLs和QCs，可为小麦萌发期节水抗旱和耐盐分子标记辅助选择提供理论和技术支持。     

小麦芒长抑制基因B2的精细定位与候选基因分析

芒是小麦重要的穗部器官和形态特征,是小麦长期进化和适应环境的结果,对产量和抗旱性等具有重要影响。目前,对麦芒的遗传与发育还缺乏系统的研究,相关基因克隆或精细定位的研究尚未见报道。本试验利用短芒材料‘六柱头’与长芒材料‘石矮1号’构建的F2群体(SL-F2)对芒的遗传与发育进行了研究。细胞学观察表明,短芒主要是由细胞长度变短引起;遗传分析表明,‘六柱头’的短芒由显性单基因控制;借助Wheat660K SNP芯片的BSA分析和SL-F2群体的精细定位,确定‘六柱头’的芒长抑制基因是前人报道的B2位点,并将其定位到6B染色体4.84Mb的物理区间(471.28～476.12 Mb)内,该区段在中国春与矮抗58间具有良好的共线性。在B2定位区间共有61个基因,其中5个在中国春穗部特异表达,TraesCS6B02G264400在中国春和Azhurnaya幼穗表达差异显著。这些研究结果为B2基因的克隆、小麦芒形成机理的解析及育种中的应用奠定了基础。     

不同种植方式对河套灌区玉米生长动态及产量形成特性的影响

针对河套平原灌区玉米种植模式传统单一和再增产潜力较大等实际问题,于2018年在五原县进行玉米不同种植模式田间小区试验,探究了一穴双株、一穴3株、无膜浅埋滴灌绿色种植、超高产种植和割苗种植5种种植模式对玉米生育特性及产量的影响。结果表明,不同种植模式对玉米生长发育和产量影响显著,无膜浅埋滴灌绿色种植模式下,玉米株高表现良好;一穴双株和超高产种植下,玉米植株叶片数和叶面积指数以及果穗性状表现最好。在产量方面,一穴双株种植模式增产效果最显著(P<0.05),与其他模式相比,分别增产22.7%、37.4%、28.8%和15.9%。综上所述,一穴双株种植模式可作为河套灌区高产栽培模式推广应用。     

不同药剂防治玉米草地贪夜蛾试验

以6%阿维·氯苯酰SC(悬浮剂)为对照、清水为空白对照,研究了10%甲维·茚虫威SC、3%甲维盐WG(水分散粒剂)、15%多杀·茚虫威SC、30%氟铃·茚虫威SC、20%四唑虫酰胺SC 5种药剂防治玉米草地贪夜蛾的效果。试验结果表明,6种药剂对玉米草地贪夜蛾均有防治效果,药后3 d,以10%甲维·茚虫威SC、3%甲维盐WG、15%多杀·茚虫威SC防治效果最好,防治效果分别为82.94%、72.31%、65.08%;药后7 d,3%甲维盐WG、10%甲维·茚虫威SC、30%氟铃脲·茚虫威SC、15%多杀·茚虫威SC防治效果分别为91.49%、88.03%、70.25%、66.01%;药后14 d,除本地常用农药6%阿维·氯苯酰SC之外,其他几种农药保叶效果都在70%以上。综上,6种农药均可用于防治玉米草地贪夜蛾,建议轮换使用。     

大叶芥菜作为植物熏蒸材料与主栽作物番茄间作模式探索

以大叶芥菜为主要的植物熏蒸材料,通过改变其与主栽作物番茄间作的不同种植模式,分析大叶芥菜产量、大叶芥菜硫代葡萄糖苷含量、番茄根结指数、番茄产量等指标,探索生物熏蒸效果佳、作物产量高、可以大面积推广的间作模式。结果表明:间作模式1(栽培大叶芥菜前将番茄吊蔓的2架钢丝距离调整为50~60 cm,第1茬番茄拉秧后将棚内温度调高2~5 ℃)效果最好,大叶芥菜的产量、硫代葡萄糖苷含量最高,根结线虫抑制效果最好,同时每667 m^2番茄产量最高,达12 216.5 kg,可大面积推广。     

An isolate of Wheat streak mosaic virus from foxtail overcomes Wsm2 resistance in wheat

Wheat streak mosaic virus (WSMV) is an economically important pathogen of wheat (Triticum aestivum) causing major yield losses in regions where severe infection occurs. To detect the presence of any new virus or new WSMV isolates, green foxtail (Setaria viridis) plants exhibiting virus-like symptoms were sampled in a summer-fallowed wheat field at the Agricultural Research Center-Hays, Kansas State University, Hays, Kansas. These plants were tested serologically for four wheat viruses: WSMV, Triticum mosaic virus (TriMV), High Plains wheat mosaic virus (HPWMoV) and Foxtail mosaic virus (FoMV). Among 38 plant samples exhibiting virus-like symptoms, 29 contained WSMV as indicated by ELISA. Four isolates from samples with relatively strong reactions were transferred to healthy wheat seedlings by mechanical inoculation in a growth chamber for pathogenicity testing. Three isolates were avirulent to a wheat variety RonL, which contains Wsm2, a gene providing temperature-sensitive resistance to currently prevalent isolates of WSMV. However, one isolate, KSH294, was able to infect RonL and showed more virulence on two other varieties/lines containing Wsm2. Further sequence and phylogenetic analysis of KSH294 confirmed that this isolate displays a sequence homology with WSMV, but has sequence differences making it distinct from previously identified WSMV isolates included in the phylogenetic analysis.     

国审‘陇育5号’小麦丰产广适特性分析与推广应用策略

分析国审 ‘陇育5号’小麦丰产性、抗逆性、广适机理及推广策略,以期为北部旱地小麦高效育种和品种推广提供借鉴。利用多年多点国家北部旱地、甘肃省陇东片区域试验及高产示范资料,对冬小麦新品种‘陇育5号’的性状进行比较分析。‘陇育5号’多点区域试验、生产试验产量平均为4922.54 kg/hm²,比对照品种平均增产13.28%,增产点（次）率89.97%。有效穗数597.0万/hm²,收获指数39.6%,旱地产量潜力达6399.0 kg/hm²。成穗多与收获指数较高是实现‘陇育5号’高产潜力的基础,抗寒抗旱抗病、耐生育后期高温、粒重变异小是其广适性和大面积推广的重要保障。‘陇育5号’丰产性强,抗寒抗旱、综合抗逆性好,品质优良,适应范围广。在推广应用中,应采取项目推广方式,订单式原种生产,合同式良种繁育,“科研单位+地方政府+种业企业+示范农户”四位一体的推广模式。