小麦品质性状的基因型和环境及其互作效应分析

对两年度三个试点13个小麦品种的16个主要品质性状进行分析,研究基因型和生长环境及其互作效应。结果表明,品质性状在不同小麦品种及不同试点间皆存在显著差异,其中硬度、PPO(多酚氧化酶)活性、AWRC(碱性水保持力)、稀懈值的变异系数较大;膨胀势、最终粘度、峰值粘度的变异系数较小。糊化温度、碱性水保持力、峰值时间、蛋白质含量、湿面筋含量、PPO活性、黄色素含量、膨胀势、峰值粘度、稀懈值、回升值、Zeleny沉降值、硬度的环境效应大于基因型效应;SDS沉降值和最终粘度的基因型效应大于环境效应,保持粘度受环境效应影响较小。     

小麦蛋白淀粉品质指标与面包品质关系的研究

选用近年来黄淮麦区大面积推广种植的小麦品种和新育成高代品系为材料,采用近红外(NIR)、面筋仪、粉质仪、快速粘度分析仪(RVA)和凝胶色谱(SE-HPLC)方法等对蛋白品质指标及淀粉糊化参数进行分析,分析各品质参数间的关系及其与面包烘焙品质的关系。结果表明,谷蛋白大聚体(GMP)、SDS(十二烷基硫酸钠)-沉降值、湿面筋指数、弱化度与多数蛋白品质指标间存在正向0.01或0.05水平相关,GMP、SDS-沉降值、湿面筋指数、干面筋含量、面粉蛋白含量、麦谷蛋白含量、形成时间、稳定时间均与面包烘焙品质间达0.01水平正相关,湿面筋含量与面包体积和评分间分别达0.01和0.05水平正相关;醇溶蛋白含量及弱化度与面包体积和评分间分别达0.05和0.01水平负相关。吸水率与糊化温度、最终粘度、回生值间达0.01水平负相关,形成时间与峰值粘度和稀澥值间达0.05水平正相关,GMP与糊化温度间达0.05水平负相关。各品质参数对面包体积的作用大小依次为湿面筋指数>弱化度>形成时间>湿面筋含量>糊化温度等,对面包评分的作用大小依次为麦谷蛋白>稳定时间>醇溶蛋白>面粉蛋白含量>吸水率等。小麦品质测试指标间有着广泛的相关性,湿面筋指数、弱化度和麦谷蛋白、稳定时间是反映面包烘焙品质的重要指标;早代可进行GMP或SDS-沉降值测定,中高代可进行面筋仪、粉质仪测定;在品质测试过程中应重视湿面筋指数、弱化度的重要性,小麦粉淀粉品质对面包品质的影响也应引起关注。     

河北省小麦品质现状及改良对策

对近年河北省小麦品质性状分析表明,小麦育成品种的品质已有较大提高,但优质麦育种手段落后,种质资源匮乏,尚未彻底解决优质麦供需矛盾。并提出加快优质麦育种改良的对策。     

中国小麦品质问题与科研主攻方向

分析了我国发展优质小麦品种的战略意义及小麦的品质问题,提出了通过对小麦品质性状的遗传规律研究。进而提高小麦品质的科研主攻方向。     

弱光生态环境下烯效唑干拌种对小麦蛋白质组分及加工品质的影响

在弱光生态环境条件下,研究了烯效唑(S-3307)干拌种对不同密度冬小麦蛋白质组分及加工品质的影响,分析了蛋白质各组分含量与加工品质的关系。发现烯效唑能够提高籽粒蛋白质含量,改变籽粒中的蛋白质组分所占比例,但对各组分含量提高的幅度存在差异:清蛋白、球蛋白及其二者之和的含量均以20 mg/kg拌种处理的效果最好,醇溶蛋白和麦谷蛋白及其二者之和含量随浓度升高影响更明显。烯效唑提高了小麦面粉的湿面筋含量、沉降值,延长面团形成时间和稳定时间,提高吸水率。面团吸水率、形成时间和稳定时间与麦谷蛋白含量均呈显著或极显著正相关。     

小麦品质性状的遗传及其遗传改良

本文对小麦品质性状的研究现状、方法及其遗传改良作了综述。同时详细介绍了小麦品质性状的遗传规律、分子标记及其与品质的关系。     

不同生态环境对强筋小麦品质的影响

研究分析不同生态环境对强筋小麦“陕优225”品质的影响结果表明,“陕优225”在黄淮麦区不同生态区种植有较强的适应能力,其品质均达到强筋小麦国家标准且具有良好的稳定性。“陕优225”品质适宜生态区以黄淮麦区旱肥地雨养生态区、中等肥力补充灌溉区为最佳,其品质可达到强筋粉小麦标准,且制粉宜选用后熟期4个月以上的小麦籽粒,其生态品质表达最佳。     

土壤水分对小麦产量和品质的影响

本文综述了土壤水分对小麦产量和品质的影响。土壤水分既影响小麦产量,也影响其籽粒品质;土壤水分缺少能够影响器官发育,使叶面积减小,叶绿素含量降低,群体叶片光合性能下降。土壤水分缺少还使开花后的光合产物减少,造成灌浆物质不足,原贮存在营养器官中的物质向籽粒的运转速度加快,贮存物质在粒重中的比例提高,在一定程度上弥补了粒重和产量的降低。同时,土壤水分也影响小麦品质,主要表现在蛋白质和淀粉上。     

硫肥对小麦产量及品质的影响

本文报道了施用硫肥对小麦产量及品质的影响 .结果表明 :施用硫肥可提高小麦植株含硫量和吸硫量 ;硫肥的适宜用量 (S)为 45kg/hm2 ,增产达 775kg/hm2 ,增幅为 1 4 3% ;硫肥施用时期以基施为好 ;施用硫肥能增加小麦籽粒蛋白质和面筋含量 .     

施磷量对小麦物质生产及吸磷特性的影响

在低磷土壤条件下,以中筋小麦扬麦12号和弱筋小麦扬麦9号为材料,研究了施磷量对小麦物质生产和吸磷特性的影响。结果表明,在施磷量(P2O5)0～180.kg/hm2范围内,植株对磷的吸收量、吸收速率和磷的积累量随施磷量增加而上升;以施磷量108.kg/h2处理的叶面积指数(LAI)、植株茎蘖数、茎蘖成穗率、干物质积累量、花后干物质积累量和子粒产量最高。当施磷量超过108.kg/hm2时,相关物质生产指标则呈下降趋势,说明即使在缺磷土壤上,施磷量有其适宜值。小麦一生对磷的吸收存在两个高峰,出苗至越冬始期为第一个吸收高峰,拔节至孕穗期为第二个吸收高峰。植株磷素积累量的70%～75%是在拔节后吸收,表明拔节期施磷对满足小麦第二个吸磷高峰和磷的最大积累期需磷有重要意义。     

底肥分层条施提高冬小麦干物质积累及产量

【目的】探讨底肥按比例分层条施对冬小麦群体动态变化、干物质积累与分配及籽粒产量的调节作用,为创建合理的耕层供肥条件提供理论依据。【方法】于2014～2015年和2015～2016年冬小麦生长季,在大田条件下,设置5种底肥施用方式:不施底肥 (T1);底肥单层条施在地表下8、16和24 cm (T2、T3和T4);底肥按1∶2∶3分为三份,分别施在地表下8、16和24 cm土层 (T5)。各处理均于拔节期随灌溉水追施氮肥,施肥量一致。调查了小麦关键生育期的生长和发育状况以及养分利用率。【结果】底肥单层条施时,在一定范围内随施肥深度增加,冬小麦分蘖和成穗数减少,但穗粒数显著增加,开花后干物质同化量提高,成熟期单茎干物质在各器官中的分配量增加,尽管开花后营养器官贮存的干物质向籽粒中的转移再分配受到抑制,但籽粒产量仍有一定程度的提高。与T4相比,T5的穗粒数和千粒重无明显变化,但植株分蘖和成穗数显著提高,开花后单位面积干物质积累量和籽粒产量均显著增加。【结论】通过优化养分在耕层土壤的分布,调节各生育阶段的养分供给,进而协调开花后干物质同化与营养器官临时贮存干物质再分配,及穗数与穗粒重之间的关系,在增加穗数的同时仍保持较高的穗粒数和千粒重,是底肥按比例分层条施实现冬小麦高产的重要原因。     

地表覆盖和施氮对冬小麦干物质和氮素积累与转移的影响

在黄土高原南部旱区,通过田间试验研究了地表覆盖在不同氮水平下对冬小麦生长和氮素累积及转移的影响。结果表明,覆膜显著增加冬小麦各生育期干物质的积累,提高干物质转移量或花后干物质累积量;覆草显著增加生长后期干物质累积量,随种植年限的增加,覆草能显著增加冬小麦生物产量和子粒产量,其增产作用与覆膜无显著差异。覆膜亦能显著增加冬小麦各生育期氮素的积累,提高氮素转移量;覆草显著增加了生长后期氮的累积,随种植年限的增加,覆草对地上部吸氮量和子粒吸氮量的影响与覆膜无显著差异。施用氮肥显著增加了各生育期干物质和氮素的累积,促进花后干物质的累积和花前累积氮的再转移,显著提高了冬小麦地上部和子粒吸氮量及生物产量和子粒产量。     

基质栽培中氮素浓度分段管理对网纹甜瓜干物质分配和品质的影响

研究了基质栽培中甜瓜不同生育阶段氮素浓度管理模型对基质栽培网纹甜瓜(品种为"春丽"和"蜜玲珑")干物质分配和品质的影响。结果表明,两个品种平均单果重都在氮浓度管理为"8-12-8"(mmol.L-1)下最重。氮浓度模型"4-8-12"(mmol.L-1)果实中Vc、可溶性蛋白质含量显著低于浓度模型"8-8-8"(mmol.L-1),与浓度模型"8-8-8"(mmol.L-1)相比,"8-12-8"(mmol.L-1)浓度管理降低了果实中可溶性蛋白质和硝酸盐含量,但提高了可溶性糖和糖酸比。     

外源碳、氮处理对春小麦花后干物质积累及籽粒产量的影响

为探明小麦花后碳、氮代谢平衡对干物质积累和产量的影响,采用质量浓度2%的尿素和5%的蔗糖作为外源氮、碳调控物质,在强筋型龙麦33和中强筋型克旱19两种类型春小麦的抽穗期叶面喷施,分别于喷施后5、10、15、22、29和36 d取样,测定小麦植株不同部位器官的干重,并于成熟收获后取样测定产量构成。结果表明:小麦抽穗后旗叶的干物质积累逐渐增加,而倒二叶的干物质积累降低,但籽粒灌浆阶段,旗叶和倒二叶总的干重趋于稳定,进入籽粒成熟期后重量急剧降低;穗下节鞘、倒二节鞘的干物质积累呈单峰曲线,节鞘干物质积累量占地上部干物质积累的比例逐渐降低。外源氮处理缓解了旗叶干重损失,促进了穗下节鞘和倒二节鞘的干物质积累,而外源碳处理反之。外源碳、氮处理不同程度提高了穗轴单位长度干重,显著降低了无效小穗比率,提高了穗粒数和千粒重,尤其是外源氮处理作用显著,龙麦33和克旱19的无效小穗比率分别降低了3.3%、3.7%,穗粒数增加了19.7%、8.4%,千粒重分别增加了2.7、1.4 g,外源喷施蔗糖、尿素使龙麦33和克旱19的单产分别提高了6.9%、15.8%和10.1%、16.9%。因此,外源氮、碳处理通过增加旗叶干物质积累促进了穗轴单位长度干重,提高物质向穗部的输导能力,从而减少了无效小穗,提高了穗粒数和千粒重,增加了籽粒产量,尤其是氮处理作用显著。     

离体培养下锌对春小麦子粒形成及干物质积累的影响

采用离体穗培养技术研究了锌对春小麦后期生长及产量的影响。结果表明,在Zn2+浓度为6.mmol/L的处理小麦的生长发育状况最好,其旗叶内叶绿素含量、倒一节长度、穗粒数、结实率、千粒重以及穗的干重与对照相比差异均达到显著或极显著水平;倒二节长度和小花数与对照的差异不显著。低锌和锌过量(Zn2+浓度为0.3和300mmol/L)条件下,小麦的生长发育受阻,各项性状指标均低于对照,不利于产量的提高;而且锌过量不但降低产量还造成锌肥的浪费和环境污染。     

Estimation of yield and dry matter of winter wheat using logistic model under different irrigation water regimes and nitrogen application rates

Complex simulation models need considerable input data that may be unavailable. In this study, based on growing degree days, a simple and empirical logistic model was used to predict top dry matter (DM) and grain yield (GY) of winter wheat in a semiarid area. For calibration and validation of the model, winter wheat cv. Shiraz was cultivated for two growing seasons (2009–2010 and 2010–2011) under different levels of irrigation water and nitrogen application rates. The coefficients of the logistic model and the harvest index were related to the seasonal amount of applied water (I) plus rainfall (R) and applied nitrogen plus residual soil mineral nitrogen (N + N_r) with good accuracy in 2009–2010. The values of DM were estimated using the developed empirical logistic model during the growing season in 2010–2011. Results also indicated that there was a good agreement between the measured and predicted GY in 2010–2011 with fair accuracy. Therefore, it is concluded that the presented model is appropriate for prediction of DM and GY of winter wheat at the study region.     

整株干物质量分配指数模型模拟冬小麦各器官形态参数

作物生长机理模型可以定量描述作物生长发育及其与环境因子的动态关系,具有通用性、动态性和预测性的特点,但基于生长机理模型模拟结果的作物虚拟技术与方法尚缺乏研究。针对基于生理过程的小麦功能模型与三维结构模型之间不能很好衔接的问题,该文开展越冬期后不同小麦品种的主茎干物质量在不同器官之间的分配研究,以有效积温和干物质量为连接纽带,构建小麦叶片、叶鞘、茎秆、穗各器官的几何特征模拟模型,并用独立数据进行了验证。结果显示:穗干物质量分配指数模拟效果最好,RRMSE值和EF值分别为6.58%和0.98;叶片、叶鞘和茎秆的分配指数模拟效果较好,RRMSE值分别为13.86%、10.83%和14.87%,EF值分别为0.98、0.97和0.91。麦穗形态参数模型和叶鞘长度模型具有非常好的模拟性能;叶片长度和最大叶宽模型、茎秆长度和直径模型具有较好的模拟性能;叶鞘形态参数模型对于叶鞘展开宽度的模拟效果一般,需要在后续研究中对拟合方程和模型参数进一步修正。该系列模型以干物质量为参数输入,能够生成小麦主茎三维形态模拟所需的各器官逐日几何特征参数,参数反映了品种特性、生长环境及气象因素对作物生长的影响,是一种实现小麦功能模型与结构模型实际结合的有效方法。     

Dry matter and nitrogen accumulation and remobilization in wheat as affected by genotype and irrigation

To investigate the genotypic differences of dry matter (DM) and nitrogen (N) accumulation and remobilization as well as the photosynthetic characteristics of flag leaf during grain filling under water-limited conditions, nine winter wheat cultivars were planted under two irrigation treatments including W0 (no irrigation applied during spring) and W2 (1500 m³ ha^?1 applied 50% at stem elongation and 50% at anthesis). Results showed that cultivar and irrigation significantly affected the accumulation and remobilization of DM and N as well as the photosynthetic characteristics of flag leaf. No irrigation in spring on average decreased the photosynthetic rate of flag leaf, accelerated leaf senescence, and consequently decreased the accumulation of DM and N, but increased the ear distribution ratio and the remobilization and contribution of DM and N in leaf and stem to grain. Maintaining high photosynthetic activity and promoting DM and N distribution in ear and the remobilization of DM and N in leaf and stem may lead to higher grain filling rate and lower yield loss under water-limited conditions in North China Plain.     

模拟增温对半干旱雨养区春小麦物质生产与分配的影响

为了明确未来气候变化对半干旱区春小麦生产的影响,了解增温条件下春小麦不同生长阶段物质生产的响应特点以及光合产物在不同器官中的分配特征,利用开放式红外增温系统设置不同的温度梯度,即不增温（对照）、增温1和2℃,模拟田间增温对春小麦物质生产与分配的影响。结果表明：温度增加,春小麦发育加快,全生育期明显缩短,增温1和2℃,比对照分别缩短7和11 d;从各器官干物质生产来看,相对于对照,在增温1、2℃处理下,叶干物质质量在三叶期分别增加了11.23%和27.49%,在拔节期及其以后分别平均降低了20.12%和30.83%。茎干物质质量在拔节期及其以前分别平均增加了17.30%和30.30%,拔节期以后分别平均降低了13.19%和22.09%。根干物质质量在孕穗期及其以前分别平均增加了10.26%和23.30%,孕穗期以后分别平均降低了15.79%和26.05%。穗干物质质量分别平均降低16.43%和29.00%;增温处理下春小麦物质生产随时间的响应规律主要是由净同化率的变化所致;从各器官干物质分配来看,与对照相比,增温1、2℃处理下,春小麦叶和穗干物质质量占全株干物质质量的比例在整个生育期分别平均下降了8.32%、12.01%和0.56%、3.40%,且增温幅度越大,下降的越多。增温1、2℃处理下,茎和根干物质质量占全株干物质质量的比例在整个生育期分别平均增加了3.92%、6.25%和3.86%、8.71%,且增温幅度越大,增加的越多。结果为中国半干旱区春小麦对全球气候变化下的敏感性及适应性研究提供理论参考。