不同类型小麦品种不同光合器官与籽粒产量的关系

本试验以6个不同类型小麦品种（系）为材料,通过对其剪叶、剪芒、包茎、包穗等不同处理,研究了不同光合器官对不同类型小麦品种籽粒产量的影响。根据各处理对穗粒重的影响可知,叶片光合与叶面积呈显著正相关,穗粒重随着叶面积的增加呈递增的趋势。穗光合在不同品种间存在很大差异,对两个中间型品种PH6200（8）、PH4133-2贡献较大,分别达到27.18%和22.77%,对多穗型品种泰山23的贡献较小,只有17.98%,而对大穗型品种的贡献则居中。茎鞘光合对大穗型品种泰山9818和多穗型品种济麦21、泰山23籽粒的影响较大,对中间型品种PH6200（8）、PH4133-2和大穗型品种山农8355影响较小。贮藏物质对籽粒的贡献以多穗型的两个品种最高,济麦21达到24.74%,泰山23更是高达38.46%,而对大穗型和中间型品种的贡献则相对较低,在15.9%～23.44%之间。芒对大穗型品种泰山9818、山农8355和中间型的PH6200（8）、PH4133-2有一定的贡献,其贡献率在4.21%～12.33%之间,而对多穗型品种济麦21和泰山23则贡献较低,尤其是泰山23,其贡献率仅为0.49%,几乎可以忽略不计。因此可以说不同类型品种的不同光合器官对籽粒产量的影响不同;不同类型品种的相同光合器官对籽粒产量的影响也存在显著差异,大穗型品种对穗粒重的贡献以叶片为最高,中间型品种以穗器官的贡献为高,多穗型品种则以茎鞘和贮藏物质的贡献最大。     

剪叶遮光对小麦产量相关性状及籽粒形态性状的影响

为研究花后各光合器官对小麦产量相关性状及籽粒形态性状的影响,在旱地和水地条件下于开花期对鲁麦14、晋麦33、长4738进行了剪叶遮光处理。结果表明,旱地条件下叶片与茎秆的光合作用对千粒质量、单穗产量的贡献要大于穗器官,而水地条件下,穗器官光合作用的贡献大于叶片和茎秆;在2种水分条件下,剪叶遮光处理对小穗结实性没有显著影响,对穗粒数的影响依品种不同而有所差异,但大多数品种在光合器官严重受损时,会导致穗粒数减少;剪叶遮光处理对旱地条件下的小麦籽粒形态性状影响不大,在水地条件下当光合器官严重受损时,各小麦品种的籽粒形态性状会发生不同程度的变化。剪叶遮光处理后小麦产量相关性状及籽粒形态性状的表现,会因品种类型、水分条件而有所差异。     

剪叶对不同穗型小麦品种干物质积累及籽粒产量的影响

 【目的】为了探讨高产条件下不同穗型小麦品种叶片对产量的贡献。【方法】选用两种穗型小麦品种为试验材料，研究了抽穗期剪叶对剩余叶片净光合速率、地上干物质积累、茎节重、籽粒结实与粒重的影响。【结果】抽穗期剪叶均导致两种穗型品种的干物质积累量下降和籽粒产量降低，以多穗型品种豫麦49受影响较大；剪叶提高了剩余叶片净光合速率，以多穗型品种豫麦49增幅较大；剪叶提高了茎秆内贮存物质的转移率，以大穗型品种宿2001转移率增幅较大，表现为茎节干重明显减轻。剪叶后，剩余叶片净光合速率和茎秆内贮存物质转移率的提高，均不足以弥补剪叶造成的损失，最终表现为结实粒数减少，粒重降低；随被剪叶片数增加、叶位升高，结实粒数和粒重降低更多。【结论】不同穗型小麦品种叶片对籽粒产量的贡献存在差异，多穗型品种大于大穗型品种，因此，在小麦抽穗后，多穗型品种叶片对增加籽粒产量起着重要作用。     

不同播期与播量对不同类型超级小麦产量的影响

以大穗型(01-35、8355)、中间型[6200(8)、4133-2]和多穗型(988044、02-48)3种类型的超级小麦品种(系)为材料,研究不同播期与播量对不同类型品种(系)小麦穗数、穗粒数、千粒重和产量的变化。结果表明:大穗型品种最佳播期在10月15日,中间型、多穗型品种最佳播期在10月5日;播期对穗数的影响差别最高可达15%以上,对穗粒数、千粒重和产量的影响差别均在13%以下;播量对其各项指标的影响差别均在5%以下。3种类型品种小麦均以中、高密度播量较高,播期对超级小麦产量各构成因素的影响大于播量。     

宁夏三种类型春小麦品种主要性状的关联度分析

对宁夏春小麦三种不同产量结构类型品种(系)的产量构成因素,分别进行了灰色关联度分析,并对各品种的光合速率和灌浆速率进行了测定.结果表明多穗型(96H98)、中间型(宁春4号)品种产量构成因素的关联度排序为667m2穗数＞千粒重＞穗粒数,并且光合速率和灌浆速率高,籽粒饱满,产量高.大穗型(宁作19号)品系产量构成因素的关联度为穗粒数＞千粒重＞667m2穗数,并且穗粒数多,穗数少,光合速率和灌浆速率较低.     

不同类型超级小麦品种小花分化及产量构成因素的相关性分析

以山东省超级小麦项目组近几年育成的8个不同类型的超级小麦新品种(系)为材料,进行了小花分化历程的观察比较和在不同地力下产量及产量结构三要素的相关分析。结果表明:从小花原基初始分化到四分体形成期所经历的天数为31～37天,大穗型品种历时较长。小花分化的开始时间主要与品种抽穗期早晚有关,与品种类型关系不大。超级小麦的产量水平随土壤肥力提高而增加,在高肥地力下,中间型和大穗型品种增产潜力较大;在中肥和低肥地力下,多穗型品种产量较高。中间型品种的单位面积穗数、穗粒数和千粒重与产量的相关性最好,是超级小麦育种和高产栽培中最值得注意的类型。     

杂种小麦籽粒成熟期间的优势性状研究

本文通过对杂种小麦(CHA 杂种)和普通小麦品种的比较研究,分析了杂种小麦在籽粒成熟过程中的几个优势性状。结果表明:杂种小麦顶部叶片的光合速率,光合速率高值持续期和有效叶面积等光合特性均优于普通小麦品种。在光合速率日变化方面,杂种小麦和普通小麦品种的最高值差异显著,而最低值则差异不大,表现出杂种小麦对强光的适应力强,具较大优势;而在弱光下,则难以发挥优势的特性。在籽粒增重上,杂种小麦也表现出灌浆速率大,高值持续时间长等特点。矮秆大穗型杂种小麦的产量因素构成则表现为每穗粒数多或粒重高,穗粒重高的显著优势。     

土壤盐碱度对小麦主要农艺性状和产量的影响

为了提高盐碱地利用效率,实现小麦盐碱土壤的精准栽培,本研究是在不同盐碱度土壤条件下研究所选用的5个品种(系)生育时期、产量及产量相关性状。结果表明:随土壤盐碱度上升,小麦主要性状受负面影响程度普遍加大;多数检测性状存在依赖于盐碱度的反应特性,即在轻度、中度盐碱度条件下,品种(系)的性状盐碱耐受性或者反应特性并不一致,有必要根据盐碱度差异进行栽培管理。轻度盐碱条件下,影响产量的主要因素是穗数,穗数受到最大分蘖、成穗效率的影响;中度盐碱条件下,穗数和籽粒粒重均显著影响产量,粒重主要受到籽粒饱满度的影响。轻度盐碱土壤中适宜种植多穗型、中大穗型小麦;中度盐碱土壤中应以多穗型为主。在盐碱土壤小麦栽培过程中,针对不同盐碱条件下小麦品种(系)的表现,采用相应栽培措施,弥补性状发育缺陷,可以提高小麦产出。     

黄淮麦区小麦品种的高产潜力与实现途径

黄淮麦区是中国冬小麦的主产区和高产区,对中国小麦生产以及国家粮食安全起着重要作用。针对中国人多、地少的基本国情,以及耕地资源非农化、耕地利用非粮化的发展现状,指出未来提高小麦总产的根本出路在于提高单产。要充分挖掘小麦高产潜力,培育高产品种是进一步提高单产的重要途径。文章根据黄淮麦区的生产条件及生态特点,分析不同时期高产品种产量结构的发展变化趋势,指出在大田条件下实现小麦高产潜力,千粒重与穗粒数并重是小麦新品种的发展方向。并从机械化生产对品种的要求出发,探讨了黄淮麦区小麦高产品种的高产空间与创育思路,提出进一步挖掘黄淮麦区小麦品种高产潜力的有效途径:(1)小麦高产潜力的实现,应重新认识和定位穗光合在产量形成中的作用,要充分挖掘和利用穗器官的光合优势,培育穗叶高光效品种。小麦穗器官除具有空间优势外,其光合特点类似于C4途径或介于C3—C4中间型,籽粒呼吸释放的CO2能被穗光合再次固定。鉴于穗光合对籽粒产量形成的较大贡献,应强化绿穗灌浆特性,发挥穗器官的光合优势,提升穗粒重。(2)提高单产水平,必须注重群体生物产量的提高。在保持现有收获指数基本不变的情况下,提高茎秆强度,实现植株高大化、密植化,能有效改善群体穗叶空间结构。通过调节生长发育节律,培育小叶、壮秆、大穗型新品种,实现小麦高生物产量。高生物产量品种还应拉开穗层,使穗层由一层增至三层,能有效提高单位面积容穗数。(3)小麦杂种优势利用已日趋成熟,有效利用杂种优势是今后挖掘高产潜力的重要途径。利用杂种优势挖掘高产潜力需同时兼顾品质性状的优化,充分考虑多个品质性状间的协调稳定。可通过多穗大穗实现高产,通过提高强势小花结实比例稳定品质,从而实现高产与优质并重发展。挖掘小麦产量潜力是一个长期的动态过程。文章旨在通过协调各种产量形成影响因素,最大限度地挖掘黄淮麦区小麦的高产潜力,为中国黄淮麦区的小麦高产育种实践提供思路和方法借鉴。     

晚播小麦源库调节对籽粒灌浆期光合物质分配及产量因素的影响

 采用#+（14）C示踪方法对源库调节与晚播小麦籽粒灌浆期光合物质分配的关系进行了研究。晚播小麦在籽粒灌浆期旗叶的光合物质主要用于穗部籽粒生长；倒二叶光合物质亦主要供给籽粒，但向茎秆和根系中的分配增多；倒三叶是标记的三叶中光合物质向根系分配比例最大，向籽粒分配比例最小的叶片。研究表明，源库调节能影响到晚播小麦籽粒灌浆期的光合物质分配。穗库容降低，各叶片光合物质向穗部籽粒分配比例减少，向根系、茎叶中分配增多；叶源量减少，一般则向穗部籽粒分配比例增多。不同类型品种叶片光合物质在植株各器官间的分配受源库调节的影响程度不同。晚播小麦源库调节对穗粒数、粒重及其它穗部性状的影响因不同类型品种而异。相对减少源对鲁215953、鲁麦5号、鲁麦7号和鲁麦14号的穗粒数、粒重影响较小，但使鲁麦15号和辐63的穗粒数和粒重明显降低。     

Contribution of ear photosynthesis to grain yield under rainfed and irrigation conditions for winter wheat cultivars released in the past 30 years in North China Plain

To understand the contribution of ear photosynthesis to grain yield and its response to water supply in the improvement of winter wheat, 15 cultivars released from 1980 to 2012 in North China Plain(NCP) were planted under rainfed and irrigated conditions from 2011 to 2013, and the ear photosynthesis was tested by ear shading. During the past 30 years, grain yield significantly increased, the flag leaf area slightly increased under irrigated condition but decreased significantly under rainfed condition, the ratio of grain weight:leaf area significantly increased, and the contribution of ear photosynthesis to grain yield changed from 33.6 to 64.5% and from 32.2 to 57.2% under rainfed and irrigated conditions, respectively. Grain yield, yield components, and ratio of grain weight:leaf area were positively related with contribution of ear photosynthesis. The increase in grain yield in winter wheat was related with improvement in ear photosynthesis contribution in NCP, especially under rainfed condition.     

Effect of Source-Sink Manipulation on Photosynthetic Characteristics of Flag Leaf and the Remobilization of Dry Mass and Nitrogen in Vegetative Organs of Wheat

The photosynthetic characteristics of flag leaf and the accumulation and remobilization of pre-anthesis dry mass（DM） and nitrogen（N） in vegetable organs in nine wheat cultivars under different source-sink manipulation treatments including defoliation（DF）, spike shading（SS） and half spikelets removal（SR） were investigated. Results showed that the SS treatment increased the photosynthetic rate（Pn） of flag leaf in source limited cultivar, but had no significant effect on sink limited cultivar. The SR treatment decreased the Pn of flag leaf. Grain DM accumulation was limited by source in some cultivars, in other cultivars, it was limited by sink. Grain N accumulation was mainly limited by source supply. The contribution of pre-anthesis dry mass to grain yield from high to low was stem, leaf and chaff, while the contribution of pre-anthesis N to grain N from high to low was leaf, stem and chaff. Cultivars S7221 and TA9818 can increase the contribution of remobilization of DM and N to grain at the maximum ratio under reducing source treatments, which may be the major reason for these cultivars having lower decrease in grain yield and N content under reducing source treatments.     

花期干旱胁迫对不同夏玉米品种花后干物质积累运转及产量的影响

【目的】明确花期不同程度干旱胁迫对夏玉米花后干物质运转的影响机制,为夏玉米抗旱栽培提供理论依据。【方法】于2018—2019年在人工控水条件下,以干旱敏感型品种伟科702（WK702）和耐旱型品种郑单958（ZD958）为供试材料,于玉米花期设4个干旱胁迫处理,分别为CK（对照,全生育期正常灌水）、T1（花前干旱胁迫）、T2（花后干旱胁迫）和T3（花期连续干旱胁迫）,探究花期不同程度干旱胁迫对玉米植株形态、叶面积指数、花后干物质积累分配及运转和籽粒产量的影响。【结果】花前干旱胁迫能抑制株高、穗位高、茎粗和叶面积的生长,而花后干旱胁迫的影响较小,但生育后期叶面积指数下降幅度较大。花期干旱胁迫不仅显著降低夏玉米花后干物质积累量（P<0.05,下同）,还抑制茎叶等营养器官干物质向籽粒的运转,降低干物质运转量、运转率及其对籽粒产量的贡献率,使成熟期干物质在籽粒中的分配比例减少。花前干旱胁迫对夏玉米穗长、穗粗、穗粒数和百粒重等穗部性状的影响大于花后干旱胁迫。花期干旱胁迫导致夏玉米籽粒产量显著下降,其中花期连续干旱胁迫籽粒产量降幅最大,花前干旱胁迫籽粒产量降幅大于花后干旱胁迫;ZD958在T1、T2和T3处理下的籽粒产量分别比对照下降20.1%、15.6%和35.9%,WK702分别比对照降低32.3%、19.3%和51.3%。【结论】花期干旱胁迫在不同程度上影响夏玉米的植株形态、有效光合面积、花后干物质积累与运转等,导致夏玉米产量显著降低,对干旱敏感型品种WK702花后干物质积累与运转的抑制高于耐旱型品种ZD958。     

新、老大豆品种冠层产量和光合作用的比较

对10个新、老大豆品种冠层产量和光合作用的研究表明,新品种的产量显著高于老品种(P0.01),新品种产量主要集中在冠层的中上部,而老品种的产量则以冠层中部最大,冠层上部、下部产量较低且相差不大.新品种植株叶面积和叶面积指数高于老品种,但差异不显著.新品种叶片的光合速率高于老品种,同时,新品种冠层不同部位叶片光合速率差异较小,老品种冠层不同部位叶片光合差异较大,特别是下层叶片净光合速率下降较大;由于新品种的叶面积指数和单位叶面积的净光合速率高于老品种,新品种的光合能力显著高于老品种,特别是冠层下部的光合能力得到了显著改善.     

追氮时期对优质小麦氮素吸收·运转和籽粒产量的影响

[目的]揭示小麦不同追氮时期的氮素利用机制。[方法]采用同位素示踪技术,研究了不同时期追施氮肥对优质小麦氮素吸收、分布、运转和产量的影响。[结果]结果表明:在该试验条件下,小麦吸收的氮素中,来自土壤的占73.36%~78.58%,来自肥料的占21.42%~26.64%。拔节期和挑旗期追施氮肥可促进植株对氮素的吸收,尤其是对肥料氮的吸收,提高氮素开花期穗器官和成熟期籽粒的分配量和分配比例,促使开花后营养器官的氮素向籽粒转移。小麦籽粒氮素的74.08%~80.28%是开花前营养体氮的调运,各营养器官对籽粒的贡献大小为叶片>茎>穗轴+颖壳>叶鞘>根。适期追氮增加了穗粒数,提高了收获指数和产量。[结论]不同时期追氮对小麦的氮素代谢、产量和品质具有明显的调节作用。     

春小麦灌浆期含糖量的变化对幼胚退化率的影响

为明确小麦幼胚形成后叶、旗叶和茎秆含糖量的变化对小麦幼胚退化率的影响,以穗粒数显著差异的5个小麦品种为材料,测定幼胚形成至籽粒发育至乳熟期过程中,茎秆、叶片和旗叶的可溶性总糖、蔗糖和果糖含量.结果表明,幼胚形成至乳熟期,茎秆和叶片中可溶性总糖和蔗糖的变化量以及旗叶的蔗糖和果糖的变化量,与幼胚退化率有关系,幼胚退化率低的...     

中国不同年代玉米单交种及其亲本主要性状演变 对密度的响应

【目的】探讨中国不同年代玉米主要性状的演变规律及其对密度的响应,为玉米品种的遗传改良提供理论依据。【方法】选择中国1960s、1980s、2000s 3个年代在生产中大面积推广应用的玉米单交种及其亲本为试验材料,比较分析了遗传改良过程中玉米单交种及其亲本主要性状的演变特征。【结果】随着年代的更替,不同时期玉米单交种及其亲本的籽粒产量均显著提高,其中2000s单交种相比1980s和1960s平均提高25.7%和35.8%,而其亲本提高了16.3%和29.7%,百粒重明显增加,但杂种优势指数差异不显著。不同年代玉米随年代更替株高、穗位高以及穗位高/株高变化不明显,而植株茎粗增大,叶向值显著升高,植株形态耐密抗倒明显增强。当代品种及其亲本的干物质积累量、花后物质/总干重、收获指数均明显高于1980s和1960s品系,高密度条件下当代品系的光合生产能力（平均叶面积指数、叶绿素含量和平均净光合速率）具有明显优势。高密度条件下当代品种具有较高的粒叶比,且单位叶面积指数可以获得较高的籽粒产量。相关性分析表明,籽粒产量与百粒重、穗粒重、茎粗、叶向值等形态性状显著正相关,与株高、穗位高和穗位高/株高相关性不显著,而与生物量、花后物质比例以及平均净光合速率呈显著正相关;单交种的粒叶比和单位叶面积获得的籽粒产量与其产量呈极显著正相关,而其亲本中二者与籽粒产量相关性不显著。表明高产玉米群体的生理耐密性得到明显改善。【结论】中国玉米品种的遗传改良过程中,籽粒产量的提高是其植株形态改良和生理耐密性协同提高的结果。     

玉米群体粒叶比与光合特性及产量的关系

以４个玉为单交种为材料,在适宜密度条件下,于抽丝期剪叶或剪穗改变粒叶比与光合竺探讨不同品种群体粒叶比与产量、分配指数、光合速率及茎秆内可溶性糖含量的关系。结果表明：在适宜的叶面积指数（ＬＡＩ）条件下,同一品种群体粒叶比高,则分配指数和叶片光合速率高,茎秆中可溶性糖积累少,因此,高粒叶比具有强源畅流的作用。在适宜的ＬＡＩ范围内,扩大群体总库容,提高粒叶比有利于获得高产。     

Tiller fertility is critical for improving grain yield,photosynthesis, and nitrogen efficiency in wheat

Genetic improvement has promoted wheat’s grain yield and nitrogen use efficiency (NUE) during the past decades. Therefore, the current wheat cultivars exhibit higher grain yield and NUE than previous cultivars in the Yangtze River Basin, China since the 2000s. However, the critical traits and mechanisms of the increased grain yield and NUE remain unknown. This study explores the mechanisms underlying these new cultivars’ increased grain yield and NUE by studying 21 local cultivars cultivated for three growing seasons from 2016 to 2019. Significantly positive correlations were observed between grain yield and NUE in the three years. The cultivars were grouped into high (HH), medium (MM), and low (LL) grain yield and NUE groups. The HH group exhibited significantly high grain yield and NUE. High grain yield was attributed to more effective ears by high tiller fertility and greater single-spike yield by increasing post-anthesis single-stem biomass. Compared to other groups, the HH group demonstrated a longer leaf stay-green ability and a greater flag leaf photosynthetic rate after anthesis. It also showed higher N accumulation at pre-anthesis, which contributed to increasing N accumulation per stem, including stem and leaf sheath, leaf blade, and unit leaf area at pre-anthesis, and promoting N uptake efficiency, the main contribution of high NUE. Moreover, tiller fertility was positively related to N accumulation per stem, N accumulation per unit leaf area, leaf stay-green ability, and flag leaf photosynthetic rate, which indicates that improving tiller fertility promoted N uptake, leaf N accumulation, and photosynthetic ability, thereby achieving synchronous improvements in grain yield and NUE. Therefore, tiller fertility is proposed as an important kernel indicator that can be used in the breeding and management of cultivars to improve agricultural efficiency and sustainability.