小麦旗叶性状与产量因素的相关与回归分析

以59个小麦品种(系)为试材,对旗叶性状与产量及产量因素作了相关与多元回归分析.结果表明,小麦旗叶的长、宽、叶面积、与茎杆的夹角、叶绿素含量与穗粒数、千粒重、穗粒重、产量等性状间的相关系数分别达显著或极显著水平,r=0.4851～0.7481.建立了旗叶性状与产量及产量因素的最优多元回归方程.     

Flag Leaf Senescence, as Evaluated by Numerical Image Analysis, and its Relationship with Yield under Drought in Durum Wheat

Senescence was evaluated at different stages of the grain‐filling period in eight durum wheat varieties using numerical image analysis (NIA). The varieties were grown under early, severe drought conditions on the high plains of Sétif in Algeria. After flowering, three different irrigation treatments were applied. Treatment effect was small, while a genotypic effect was noted for most of the senescence parameters. Senescence correlated to biomass, while the maximal rate of senescence, V_smax, correlated to thousand‐kernel weight. The potential of the method of numerical image analysis for monitoring flag leaf senescence, detecting genotypic variability and selecting genotypes with delayed senescence is discussed.     

盐胁迫下不同小麦品种(系)旗叶衰老特性分析

为明确盐胁迫对不同小麦品种(系)的旗叶衰老特性的影响,笔者选取了7个小麦品种(系),进行了盐碱地条件下旗叶衰老指标的研究。结果表明,随着花后小麦生育期的推移,不同小麦品种(系)在盐碱胁迫下旗叶中的SOD、POD、MDA、游离脯氨酸含量均存在显著差异,但其变化幅度不一致,MDA含量、脯氨酸含量呈现不同程度的增加,‘青麦w04’、‘青麦6号’、‘德抗911’旗叶中的MDA含量增加幅度较小,但脯氨酸含量增加幅度较大。SOD活性呈现不同幅度的下降,‘青麦w04’、‘青麦6号’、‘德抗911’花后旗叶中的SOD活性下降幅度较小。POD活性呈现先上升后下降趋势,开花14天后‘青麦w04’、‘青麦6号’、‘德抗961’旗叶中的POD活性下降速度较慢。可得出结论,盐碱胁迫下‘青麦w04’、‘青麦6号’、‘德抗961’的衰老程度相对较低,耐盐能力相对较强。     

Durum Wheat under Mediterranean Conditions as Affected by Seed Size

This study was carried out in order to determine the effect of seed size on the growth and yield of durum wheat. Four field experiments, composed of six durum wheat (Triticum turgidum L. var. durum) varieties and three seeding sizes were conducted in north‐east Spain in 2000 and 2001 in randomized complete block designs. The growth of seedlings was dramatically affected by seed size. Large seeds produced greater plot stands, but the plants had fewer tillers, leaves and spikes and less green area and dry weight than plots from small seeds. Grain yield was 16 % greater in plots from large seeds, which resulted in greater biomass, green area index, spikes per m² and heavier kernels than in plots from small seeds. Kernel weight was the yield component most related to grain yield in the three seed sizes. The percentage of yield variation explained by kernel weight increased as the weight of kernels increased. This was a consequence of the use of larger seeds, the same effect being observed when the comparison was made between varieties with different kernel weights. Selection for heavy kernel varieties may help to improve the yield of durum wheat in Mediterranean environments similar to that prevailing in north‐east Spain.     

冬小麦粒叶比遗传效应分析

用9个冬小麦品种按5×4不完全双列杂交设计组配20个杂交组合,对小麦粒叶比的杂种优势和遗传效应进行分析。结果表明,小麦粒叶比表现出一定的杂种优势;一般配合力和特殊配合力方差均达极显著水平,说明亲本的粒叶比差异及杂交互作均对F1代产生遗传差异,该试验中石6021、农大99260080等的一般配合力较大,石6021×农大99260080、鲁麦14×济南17等组合的特殊配合力较大,产生了较强的杂种优势;粒叶比遗传符合加性—显性遗传模型,但以加性效应为主,其遗传决定度达87.65%,狭义遗传力为64.71%;在高粒叶比品种选育上应重视高粒叶比亲本筛选利用和杂交后代的早代选择。     

Flag Leaf Variation and the Analysis of Diversity in Durum Wheat

Flag leaf in wheat (Triticum spp.) is a major source of photosynthate for the developing grain and its size contributes to interplant competition. Flag leaf length, width, and area in a sample of 778 entries of durum wheat (T. turgidum L. durum group) germplasm obtained from the U.S. National Small Grains Collection showed considerable phenotypic variation. Correlations between flag leaf and eight spike quantitative characters showed significant values greater than 0.30 for kernel weight per spike with all three flag leaf measurements and for awn length with flag leaf length and area. Larger flag leaf area appeared to be associated with accessions having a history of some deliberate plant breeding for high grain yield. A multivariate approach was used to assess how discrimination among 26 countries of origin obtained with spike characters in a previous study was affected by reducing the sample size from about 3,000 to 735 and by the addition of flag leaf measurements to the analysis. The reduced sample size had little impact on the results of the previous analysis on the whole collection of about 3,000 entries. The addition of flag leaf characters to the analysis caused a rearrangement in the clusters of countries, mostly from Asia, where less germplasm modified by plant breeding was included in the collection. Five clusters were identified: (1) 11 Mediterranean basin countries, (2) USA, UdSSR, and Yugoslavia, (3) four Near East Countries and Bulgaria, (4) three Middle East countries and Greece, India and Ethiopia, and (5) Afghanistan. Phenotypic differentiation of durum wheat, and probably many other crops, on a geographic basis is more pronounced in areas where plant breeding has had little impact.     

水稻品种魔王谷粒形、剑叶性状和株高QTL定位

以粳稻魔王谷和籼稻CO39配组衍生的280个重组自交系为材料, 2015年和2016年对其粒形、剑叶形态、株高性状进行了相关性分析和QTL检测。剑叶长分别与粒厚和株高存在极显著负相关和正相关, 剑叶宽与粒宽存在极显著正相关。检测到17个粒形QTL, 分布于第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第9和第10染色体上, 贡献率为3.51%~48.65%; 其中, 第3染色体RM6080-RM6283区间对粒长和千粒重兼具显著作用, 第5染色体RM8211-RM3381区间同时影响粒宽和粒厚。检测到12个控制剑叶形态性状的QTL, 分布于第1、第3、第4、第6、第7和第9染色体上, 贡献率为4.26%~38.40%; 有5个多效QTL区间, 其中, 第4染色体RM252-SFP4_6区间同时控制剑叶长、剑叶宽、剑叶面积和粒长, 第9染色体RM257-RM3909区间同时影响剑叶面积和粒长。只检测到一个控制株高的QTL, 位于第1染色体的RM6333-RM5536区间, 是一个主效QTL, 贡献率为28.76%。这些结果为进一步开展粒形、剑叶形态、株高基因的精细定位、克隆和分子辅助育种奠定了基础。     

小麦穗内芒长与粒重关系的粒位效应

为了探索有芒小麦穗内芒长与粒重的关系,本试验选取两个小麦品种‘煤生0308’和‘煤生5号’,对其不同粒位的芒长和粒重进行了研究。结果表明,芒长与粒重呈显著正相关,相关系数分别为0.373（P=0.0046）和0.267（P=0.0256）。然而,在相同粒位不同小穗位,芒长与粒重的相关程度是不同的。在第一粒位,芒长和粒重相关性不显著;在第二粒位,芒长和粒重呈显著正相关,相关系数分别为0.3814（P=0.0454）和0.4802（P=0.0170）;在第三粒位,芒长和粒重呈极显著正相关,相关系数分别为0.8455（P=0.0003）和0.8516（P=0.0001）。     

低氮诱导小麦灌浆期旗叶衰老与膜脂的关系

小麦产量主要来自于小麦灌浆期旗叶的光合产物, 低氮造成的灌浆期旗叶早衰对小麦产量影响极大。本试验以小麦品种“长旱58”为试验材料, 在大田环境下设置低氮(120 kg hm ^-2)和正常氮(180 kg hm ^-2)处理, 研究低氮诱导的小麦旗叶衰老与膜脂的关系。结果表明, 开花14 d后, 低氮处理小麦旗叶的光合速率、叶绿素含量、旗叶总氮含量均显著降低; 旗叶中膜脂各组分含量均显著下降, DGDG/MGDG的比值升高; 以C18:3、C18:2为代表的不饱和脂肪酸含量显著下降, 以C16:0为代表的饱和脂肪酸含量显著增加, 不饱和双键指数显著降低; 此外类囊体蛋白质堆积密度也显著降低。综合分析认为低氮处理导致小麦灌浆期旗叶早衰, 早衰过程伴随着膜脂降解和组分改变, 降低了膜的流动性和通透性, 导致叶绿素降解, 使光合功能受损。同时, 植物通过调整DGDG/MGDG比例来响应低氮胁迫, 利用DGDG的双层特性来部分弥补其它双层膜脂的降解对膜功能造成的损伤。     

离体小麦叶片干旱胁迫过程中水分生理性状的变化

１９９０,１９９１和１９９３三个年度应用不同基因型,供水,密度和施氮水平在不同生育期对小麦叶片防体失水过程中叶水势,自由水和束缚水量含量及相对电导率等水分生理性状指标变化进行了同步测定分析,研究发现,随离体叶片水分胁迫增强,离体叶片的偿速率的变化与其它水分生理性状的变化基本一致,研究还表明,在失水过程中束缚水含量增加,且基因型间存在差异,可能影响离体叶片失水过程。     

小麦旗叶与根系衰老的研究

小麦衰老期间（开花１４天之后）叶片和根超氧化物歧化酶活性下降，过氧化物酶活性和丙二醛含量升高，叶片和根的变化趋势一致。衰老后期，根系活力、叶片光俣速率和叶绿素含量快速下降，叶片气孔阻力增加。     

氮磷钾与锌肥互作对小麦旗叶生理代谢的影响

采用裂区试验设计,研究高产小麦种植体系中氮磷钾与锌肥互作对小麦旗叶生理代谢的影响。研究结果表明,施锌能明显提高小麦旗叶SOD（超氧化物歧化酶）,POD（过氧化物酶）以及GDH（谷氨酸脱氢酶）的活性,增施锌肥后,各指标增加量最大为SOD为35.7%（NKZn）、POD为10.3%（NKZn）、GDH为38.7%（NPZn）,尤以结合氮肥配施效果最明显,对提高小麦产量和品质有重要意义。但锌肥对SPS（磷酸蔗糖合成酶）活性影响不显著,而施用磷钾肥能够明显提高SPS的活性,提高量最大为36.5%（PKZn）,从而提高小麦蔗糖含量。     

氮肥运筹对强筋小麦旗叶生理性状及产量的影响

以优质强筋小麦品种‘郑麦9023’为材料,进行了等氮量不同追氮时期对其旗叶生理性状与产量调控作用的研究。结果表明,等氮量不同追氮时期对旗叶叶绿素和全氮含量及产量均存在明显影响。小麦旗叶叶绿素和全氮含量以及穗粒数、千粒重和产量均以孕穗期追施氮肥（60%）最好,而穗数以拔节期追施氮肥最多,并且,孕穗期追肥与较拔节期追肥、返青期追肥和氮肥全部底施相比,小麦产量分别提高了1.8%、6.2%和9.9%,由此表明,小麦生长发育初期少施氮肥,中后期重追施氮肥,不仅能够为小麦生长快速期提供充足的氮肥供应,提高旗叶叶绿素和全氮含量以及氮素转运率,防止叶片早衰,而且对于增加小麦穗粒数,促进大穗形成、提高千粒重和产量均具有积极的作用。     

不同抗旱性小麦品种花后旗叶生化特性的研究

在控水条件下,比较了17个小麦品种的抗旱性差别以及花后旗叶的SOD、CAT、脯氨酸、可溶蛋白,可溶性糖含量的变化,探讨了其抗旱性的生化机制。结果表明,3类抗旱性不同品种的上述生化指标变化趋势相似,抗旱性强的小麦品种在花后其抗旱性生化指标含量明显高于其他2类品种,随着水分胁迫的继续,减少幅度也比较缓和。开花7 d后的SOD含量、花后CAT、脯氨酸含量、开花14 d后的可溶性蛋白和可溶性糖含量能更好地区分小麦品种的抗旱性。     

旗叶蜡质含量不同小麦近等基因系的抗旱性

于2013-2014和2014-2015年度,以多蜡质和少蜡质的4个小麦近等基因系为材料,采用田间旱棚方式控制土壤水分,研究了蜡质含量与小麦抗旱性的关系。结果表明,干旱处理后,多蜡质小麦品系旗叶的蜡质含量平均为15.15 mg g?1,较少蜡质小麦品系(8.43 mg g?1)高79.8%;多蜡质小麦品系旗叶的水势较高,干旱处理后下降幅度明显小于少蜡质小麦品系,水分散失率也显著低于少蜡质品系(P< 0.05);多蜡质小麦品系旗叶的光合速率平均下降7.5%,而少蜡质小麦品系下降9.8%;多蜡质小麦品系旗叶PSII最大光化学效率(Fv/Fm)平均下降幅度为3.4%,少蜡质小麦品系下降幅度达到5.8%;多蜡质小麦品系的籽粒产量高于少蜡质品系,平均高3.7%;多蜡质小麦品系的抗旱指数和干旱敏感指数均显著低于少蜡质小麦品系(P< 0.05)。以上结果表明,蜡质能够提高小麦的抗旱性,旗叶蜡质含量可以作为抗旱小麦品种的选择指标。     

小麦旗叶光合生产力环境限制因子研究

对强光、高温环境条件下小麦旗叶光合生产力的限制因子及诊断方法进行了研究。通过连续测定小麦旗叶净光合速率及光合有效辐射、空气相对湿度、空气温度及CO2浓度变化，计算1日内旗叶Pn与这些主要环境因子变化的相关程度推断旗叶光合生产力的主要限制性因子。强光、高温天气条件下，制约旗叶光合生产力的主要限制性因子是PAR，其次是RH和空气CO2浓度。小麦旗叶光合日变化分为RH限制型、RH-CO2浓度限制型、PAR-RH限制型和PAR限制型。     

冬小麦不同播期对土壤水分及产量的影响

在西北半干旱雨养条件下,以冬小麦‘陇中一号’为材料,研究了不同播期条件下土壤水分、产量差异。结果表明：冬小麦适当迟播可以提高土壤含水量,但在不同播期、小麦的不同生育期土壤含水量也存在差异。从4 个不同播期分析,平均土壤含水量为最迟播期（S4,10 月11 日）的最高;产量以最早播期（S1,9 月21 日）的最低,9 月30 日—10 月11 日之间产量相近。多重比较表明,播种期越迟,土壤含水量越大,播期处理间产量差异不显著,晚播不会造成减产。     

灌水次数对杂种小麦冀矮1/C6-38旗叶光合特性和产量的影响

在大田中研究了灌2水（底水+冬水）、3水（底水+冬水+拔节水）和4水（底水+冬水+拔节水+开花水）3种灌水处理对杂种小麦旗叶光合特性和产量的影响。结果表明，随灌水次数增多，杂种及其亲本旗叶净光合速率（P_n）、叶绿素含量（Chl）、可溶性蛋白质含量（Pr）、气孔导度（g_s）和叶肉导度（g_m）升高，光合功能持续期（RSP和PAD）延长，叶源量（LSC）增加，籽粒产量和产量构成因素增加。杂种旗叶的P_n、Chl、Pr、g_s和 g_m对灌水次数的反应较亲本敏感。上述性状的离中优势（H_m）也随灌水次数的增多而增大。     

花后高温胁迫下氮肥追施后移对小麦产量及旗叶生理特性的影响

为探明施用氮肥与减缓小麦花后高温伤害的关系并阐明其生理机制,于2011-2012年和2012-2013年连续两个生长季,选用小麦品种山农16和济麦22,在增温棚中进行花后11~15 d的高温胁迫处理,比较了氮肥全作基肥(T0)、1/2基肥+1/2拔节期追肥(T1)、1/2基肥+1/2孕穗期追肥(T2) 3种施氮方案下的产量、产量构成因素、旗叶光合特性及部分酶的活性。在高温胁迫下,T2方案较T0和T1显著增加籽粒千粒重和产量,提高旗叶谷氨酰胺合成酶(GS)活性,增加旗叶气孔导度和光合速率,提高旗叶过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性,促进花前营养器官干物质向籽粒转运,增加开花后积累的干物质对籽粒的贡献率。两个品种结果基本一致。综合两年结果可以看出,T2处理显著优于T0和T1处理,T2处理能显著缓解高温胁迫的伤害,提高籽粒产量。     

基因型和灌溉对小麦旗叶保卫细胞长度的影响

观察来源于16个小麦基因型在有、无灌溉条件下,旗叶保卫细胞长度的变化.研究结果表明,基因型、灌溉及基因型和灌溉互作与旗叶保卫细胞的长度及其分布有密切关系.在灌溉条件下,旗叶保卫细胞相对较短,分布范围较集中,在旱地中,旗叶保卫细胞相对较长,分布范围也较集中.在水地和旱地中,小麦旗叶保卫细胞长度分布相同者一般为耐旱性较强的品种.反之,则为耐旱性较差的品种.