湖北稻茬小麦主茎、分蘖1、分蘖2和分蘖3的成穗率、产量贡献率及主要农艺性状分析

合理的茎蘖组合是提升小麦绿色高效生产的重要因素。为了解湖北稻茬小麦主要茎蘖对产量及主要农艺性状的影响,以大穗型小麦品种川麦104和多穗型小麦品种扬麦15为材料,于2016-2018年在湖北十堰和武汉两地稻茬麦大田条件下,设置低(1.35×106~1.65×106株·hm^-2)、中(2.85×106~3.15×106株·hm^-2)、高(4.35×106~4.65×106株·hm^-2)三种种植密度,分析了主茎(S)、分蘖1(T1)、分蘖2(T2)和分蘖3(T3)(按出现先后顺序)的成穗率、产量贡献率及相关农艺性状的表现。结果表明:(1)湖北稻茬小麦成穗茎蘖农艺性状表现值偏低,除穗长和茎高受品种的影响最大外,其他被测性状受影响程度表现为蘖位>种植密度>品种;(2)在主茎均能成穗的情况下,分蘖成穗率随蘖位和种植密度的升高而降低,大穗型品种川麦104的降幅大于多穗型品种扬麦15;(3)主茎产量贡献率随种植密度的升高而升高(35.12%~54.50%),分蘖1产量贡献率稳定在23.25%~25.50%,分蘖2和分蘖3的产量贡献率随种植密度升高而降低,分别为14.59%~23.22%和5.42%~16.77%;(4)主茎的穗粒数(35.94~44.13粒)和穗粒重(1.44~1.93 g)显著高于其分蘖,茎高、茎蘖收获指数和穗茎节长只在川麦104中、高种植密度下的分蘖3与其他茎蘖差异显著;穗长、可孕小穗数和不孕小穗数有随蘖位和种植密度升高而变劣的趋势。聚类分析得出:湖北稻茬小麦绿色高效生产模式,以主茎成穗为主体,低种植密度下增加分蘖1和分蘖2,争取分蘖3成穗为辅;中种植密度下争取分蘖1+分蘖2成穗为辅;而高种植密度下争取分蘖1成穗为辅。     

湖北稻茬小麦新品种(系)孕穗期耐渍性的鉴定与评价

为了解湖北近期选育的稻茬小麦新品系孕穗期耐渍性状的表现,在2013-2015年度采用灌水处理模拟田间渍害,对2013-2014年度湖北省和长江中下游小麦区域试验参试材料为主的小麦品种(系)进行了孕穗期耐渍性的鉴定和隶属函数综合评价。结果表明,渍水胁迫对小麦性状的抑制作用表现为主茎绿叶数籽粒产量SPAD值千粒重穗粒重穗下茎长株高穗粒数小穗数穗长。在供试材料中,鄂麦155、鄂麦170、851、荆麦41、宁麦0898、宁麦09-72、华麦1168、扬麦20、郑麦122、扬麦10G47和庆麦914的耐渍性综合评价值高于耐渍对照品种农林46。通过聚类分析将参试材料划分为高耐渍、耐渍、中等耐渍和低耐渍4个类群,材料数分别为8、13、14和2个,分别占参试材料的21.62%、35.14%、37.84%和5.41%。耐渍性综合评价值与主茎绿叶数呈显著正相关(P0.05),与穗粒重、千粒重、SPAD值和主茎绿叶数的耐渍系数均呈显著(P0.05)或极显著(P0.01)正相关。     

基因型和环境对小麦种子活力的影响

为了明确环境、基因型及其互作对小麦种子活力的影响,以湖北省小麦区域试验三个试点的16个小麦新品种(系)为材料,对收获后的种子进行发芽率、幼苗干重及简易活力指数的计算并进行了统计分析,结果表明:(1)发芽率、幼苗干重及其简易活力指数在地点间、品种(系)间差异均达到了极显著水平,且品种(系)间的差异均比地点间的差异大,发芽率和简易活力指数的地点×品种(系)互作(GEI)间差异也达到了极显著水平。(2)发芽率和简易活力指数以武汉最高,且与其他地点的差异达极显著水平;而幼苗干重则以荆州最高,与武汉差异不显著。(3)鄂麦27和楚0805的发芽率较高,襄麦27和河科大9612的幼苗干重最高,而鄂麦27的简易活力指数最高。(4)简易活力指数与发芽率呈极显著正相关,与幼苗干重呈不显著的正相关,而发芽率与幼苗干重呈不显著的负相关。     

干旱胁迫对甜荞幼苗生理特性的影响

为探究甜荞(Fagopyrum esculentum Moench.)幼苗期对干旱胁迫的应答机制,以甜荞品种'西农9976'为供试材料,采用不同质量分数(0％、5％、10％和12％)的PEG-6000溶液对荞麦幼苗进行为期5d的干旱胁迫处理,研究了甜荞幼苗期生理特性的动态变化规律.结果表明,随着PEG-6000浓度的增加以及胁迫时间的延长,甜荞幼苗的叶片相对含水量持续显著降低,叶片中的超氧阴离子自由基(O2-·)产生速率和过氧化氢(H2O2)含量总体呈上升趋势;同时,抗氧化酶SOD、POD和CAT的活性均呈现先升高后降低的趋势.此外,干旱胁迫使丙二醛(MDA)含量持续积累并于胁迫第5天达到高峰.研究结果还表明,干旱胁迫下活性氧(ROS)在甜荞幼苗叶片中均有不同程度的累积,轻度胁迫下抗氧化酶类能够对其进行有效的清除,且能维持植株的正常生长;但中度和重度胁迫下超出了抗氧化酶类的清除能力,氧化和抗氧化平衡状态受到破坏,从而导致细胞的膜脂过氧化程度加剧,植株受害严重.     

湖北省小麦适宜播期的叶龄积温法确定

为探明气候变暖背景下湖北省各地小麦适宜播期,同时为鄂北地区小麦亩产千斤提供理论支撑,本研究对2008~2012年湖北省郧西等10个地区的气象数据进行了分析,依据在前期研究基础上提出的湖北省小麦主导品种郑麦9023的叶热间距,运用叶龄积温法推算得出郧西等10个地区的小麦适宜播期。生产上各地可根据此次研究结果,结合当地气象预报、土壤墒情以及小麦品种特性等适当调整小麦播期,确保小麦壮苗越冬、高产稳产。     

小麦NPR1基因家族鉴定及其表达分析

【目的】对小麦NPR1基因家族成员进行鉴定及表达分析,为探究该家族基因的作用机制及小麦遗传改良提供理论参考。【方法】以拟南芥NPR1家族蛋白序列为参考序列,从小麦基因组中鉴定出小麦NPR1基因家族成员,利用生物信息学软件对其序列特征进行分析,并分别利用RNA-Seq原始数据和实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析小麦NPR1家族基因在不同组织及不同胁迫下的表达水平。通过STRING在线网站构建TaNPR1s蛋白的互作网络。【结果】共鉴定获得20个小麦NPR1基因家族成员,其编码蛋白的不稳定指数均大于40,为不稳定蛋白;平均总亲水性值（GRAVY）均为负值（除TaNPR5-D为正值外）,为亲水蛋白;主要分布于细胞核内,在叶绿体、线粒体、内质网和细胞质等部位也有分布;二级结构均由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规卷曲组成,以α-螺旋和无规则卷曲为主;对应的三级结构模型有10种。20个TaNPR1s蛋白均可与转录因子HBP-1b及未知蛋白A、B、C、D发生相互作用,这5种蛋白均含有bZIP结构域（含TGACG基序）和种子休眠特异基因结构域（DOG1）。TaNPR1s基因在不同组织中的表达模式不同,可分为在多个组织中表达、在特定的组织或发育阶段表达和在不同组织发育阶段均低表达或不表达,共三大类。随机挑选的8个TaNPR1s基因中,有3个基因在禾谷镰刀菌胁迫下表达量降低,但在白粉病菌胁迫下表达量升高;有2个基因在这两种菌胁迫下表达量均升高,有2个基因在两种菌胁迫下表达量均下降。TaNPR1s基因对6种非生物胁迫处理均有响应,但表达模式存在差异。【结论】小麦NPR1基因家族成员在不同组织生长发育过程和生物和非生物胁迫响应中发挥重要调控作用,且基因的可变剪接体也表现出不同组织表达特性,丰富了NPR1s蛋白功能。TaNPR1s蛋白可能通过与bZIP和DOG1结构域结合发挥其生物学功能。     

镰刀菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇脱毒菌及脱毒酶研究进展

 脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)是由镰刀菌在侵染小麦等禾谷类作物过程中产生的一种有毒次级代谢产物,是目前小麦及其制品中污染最为普遍的一种真菌毒素。DON能够对真核细胞产生多种毒性作用,严重危害人畜健康。DON又是一种毒力因子,促进镰刀菌扩展蔓延,加重赤霉病发病程度。利用脱毒菌、脱毒酶对DON毒素进行生物脱毒是最好的脱毒方式之一,其可将DON转化成低毒或无毒代谢产物,减少毒素对人畜健康的危害。脱毒基因还可作为新型抗源用于小麦赤霉病抗性改良,加速抗性品种的选育,从源头防止DON毒素的污染。本文概述了DON毒素生物脱毒的类型、代谢产物的毒性、脱毒基因的鉴定以及脱毒材料的应用等方面的研究进展,以期为DON毒素的生物防控和小麦赤霉病抗性改良提供参考。     

湖北省小麦种业发展现状与建议

近年来,湖北省深入实施“藏粮于技”战略,小麦品种创新迎来又一轮革命。经调研分析表明湖北省小麦品种在创新成果、布局优化和产能提升方面成效明显,但小麦种业滞后现象并未得到本质扭转,与全国小麦主产省相比还有较大差距,集中体现在育种力量单薄、种子企业参与度低、市场占有率低等 3 个方面。形成这种差距的滞后局面,主要成因突出表现在小麦种业政策推动力不强、风险抗御能力不强和市场保障力不强等 3 个方面。基于此,认为应抢抓机遇、乘势而上,持续聚焦湖北省小麦种业发展短板弱项,进一步加大对市场主体的扶持力度,加强种子市场的监管力度和品种创新的研发力度,推动新时代湖北省小麦种业高质量发展。     

CIMMYT高降雨量区小麦种质资源的农艺性状和抗性评价

为选择适应湖北省等高降雨量区小麦新品系或中间育种材料,对引进的16份国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)高降雨量区小麦种质资源进行了生育期和简单农艺性状的调查,并对其中的9份种质进行了多抗性鉴定.结果表明,与湖北省大面积主栽品种郑麦9023相比,供试种质的拔节期平均提前4d,抽穗期推迟8 d,成熟期推迟1 d,成穗率、穗粒重和千粒重较低,株高和穗粒数较高;供试种质对条锈病的抗性最好,其次是赤霉病和白粉病,赤霉病抗侵染性比抗扩展性好.筛选出免疫或高抗条锈病种质7份;4份赤霉病抗侵染种质中有1份高抗侵染、中抗扩展;1份种质高抗白粉病,没有发现纹枯病抗性种质.     

江汉平原小麦生产面临的挑战及对策

针对江汉平原小麦生产现状,从生态条件、生产条件等限制因素出发,分析了日照不足、降水量过多、低温、水稻土和播种面积不足、排灌条件差、机械化水平低等因素对小麦产量及品质形成的影响,并提出了提高江汉平原小麦产量的三点建议,以期为该地区小麦低产田实现高产栽培技术创建提供理论依据.