冬小麦叶片显微结构和光合特性与产量的关系

为了解冬小麦叶片显微结构和光合特性与产量的关系,采用大田跟踪对比调查方法,对8个高产冬小麦品种的叶片显微结构、光合特征及产量性状进行分析。结果表明,小麦不同叶位叶片主要由规则环状细胞组成,各叶位叶片规则细胞的平均环数为1.7~4.5环。随叶位升高,叶肉细胞平均环数及上表皮和下表皮气孔密度均有增加的趋势。各品种旗叶叶绿素含量最大峰值出现在5月10日前后;旗叶可溶性蛋白含量变化与叶绿素含量变化相似,最大值陆续出现在5月7-20日。各品种叶片叶肉细胞平均环数和平均光合速率均以旗叶最高。但品种间光合势、叶源量的差异与叶肉细胞和叶绿素含量并不完全一致。品种间产量性状的差异主要表现在生物产量与经济系数上。生物产量与倒2叶光合势呈显著正相关,与倒3叶光合势呈极显著正相关。综上可见,光合性能好且光合产物能够有效转运进入籽粒,是小麦品种获取高产的必要特征。     

灌水对黄淮海冬小麦叶片光合特性的影响

为了解灌水对黄淮海地区冬小麦光合特性的影响,以周麦18、豫农202、豫麦49、郑麦366、矮抗58等5个黄淮海主栽冬小麦品种为材料,比较和分析了越冬水、越冬水+拔节水、越冬水+拔节水+灌浆水3个不同灌水处理下冬小麦开花后叶面积指数、旗叶叶绿素含量、光合参数及水分利用效率的特点。结果表明,随灌水次数减少,小麦灌浆期叶片光合功能衰退加快,叶面积指数和叶绿素含量下降,旗叶净光合速率、气孔导度和蒸腾速率减小,胞间二氧化碳浓度增加,光合作用受非气孔因素的限制增大,同时叶片水分利用效率增加。在不同灌水条件下,矮抗58和郑麦366叶片水分利用效率均较高,而周麦18、豫麦49和豫农202叶片水分利用效率均较低。     

不同生态型小麦品种旗叶光合性能的研究

为明确不同生态型小麦品种的光合作用机制 ,以不同生态型小麦品种为材料研究了小麦旗叶的光合性能。结果表明 ,不同生态型小麦品种旗叶生育期间的气孔限制和非气孔限制具有相同的特点 ,在叶片功能旺盛的前中期 ,光合底物 CO2 对光合速率的限制主要是非气孔限制 ,在叶片老化后期 ,光合底物 CO2 对光合作用的限制同时存在着气孔限制和非气孔限制 ;不同生态型品种小麦旗叶光合功能和碳代谢特性具有与生态型表现相关的规律。春性品种叶绿素含量高 ,光合面积大 ,功能高值期 (RSP、PAD)长 ,叶源量 (L SC)大。半冬性品种光合速率高 ,叶绿素含量较低 ,功能高值期较短 ,叶源量最小。冬性品种叶绿素含量最低 ,功能高值期最短 ,叶面积和光合速率与半冬性品种差异较小     

氮磷配施对济麦22花后光合特性及产量的影响

为给小麦高产高效栽培技术提供依据,在大田超高产条件下研究了氮磷配施对超高产小麦济麦22花后光合特性及产量的影响.利用LI-6400便携式光合测定仪,采用开放式气路测定了超高产麦田旗叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)及蒸腾速率(Tr)等相关指标.结果表明,氮磷配施对超高产小麦花后的光合特性及产量有显著的调节作用,花后各处理小麦旗叶的Pn、Gs、Tr、叶面积指数(LAI)、叶绿素含量(SPAD值)等指标呈下降趋势,但与CK处理比较,施肥处理前期下降缓慢,差异达显著水平,N1P2、N2P2及N2P3处理与对照差异极显著.随着施氮和施磷量的增加,旗叶的Pn、Gs及Tr增强, SPAD值升高, LAI增大.但过高的施肥量(P2O5 225 kg/ha)导致小麦生育后期旗叶衰老加快,光合生理指标衰退迅速,穗粒数和千粒重下降显著,最终导致小麦减产.经统计分析得出,氮肥和磷肥间对Pn、LAI及SPAD值有极显著的互作效应.本试验条件下,超高产麦田的适宜施肥量为N 300 kg/ha和P2O5 150 kg/ha.     

Wx基因对灌浆期小麦不同叶位叶片光合特性的影响

为了解Wx基因对小麦光合作用的影响,对8个小麦Wx近等基因系的不同叶位叶片光合参数进行了测定和分析。结果表明,小麦叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率在叶位和基因型间均有极显著差异,缺失单个Wx基因使叶片光合参数下降,且降幅表现为Wx-D1Wx-A1Wx-B1;胞间CO2浓度不影响光合作用,不同叶位叶片光合参数明显呈旗叶倒二叶倒三叶,但WxABD(糯小麦)光合参数在叶位间没有显著差异;Wild type和WxABD总体光合能力和产量相对较高。以上结果说明,Wx基因的缺失会引起叶片光合能力下降,不利于小麦产量形成。     

不同落黄类型小麦品种的籽粒灌浆及叶片光合特性

为给不同落黄类型小麦品种的选育提供理论依据,研究了不同落黄类型小麦品种籽粒灌浆和穗、茎、叶对籽粒灌浆的贡献。结果表明,早衰落黄型、灰白落黄型、全身落黄型小麦品种籽粒灌浆特性、叶片叶绿素含量变化和旗叶光合速率均存在较大差异。早衰落黄型和灰白落黄型品种旗叶和倒二叶叶绿素含量衰减发生早,下降速度快,旗叶光合速率低,籽粒物质积累在灌浆前中期多而后期较少;全身落黄型品种叶绿素含量衰减发生晚,下降速度缓慢,旗叶光合速率高,穗、茎、叶对籽粒灌浆的贡献率较大,籽粒平均灌浆速率高,籽粒饱满指数较高。因此认为,全身落黄型是小麦高产育种选择的重要指标。     

氮肥水平对限制灌溉下冬小麦旗叶光合性能及产量的影响

为了解氮素营养供应与小麦节水效果的关系,以周麦22为材料,采取大田试验研究了不同氮肥水平对限制灌条件下冬小麦旗叶光合性能及产量的影响。结果发现,与正常灌水相比,限制灌溉降低了小麦旗叶叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,提高了小麦旗叶胞间CO2浓度;限制灌溉条件下,与不施氮肥相比,增施氮肥能明显改善小麦旗叶光合性能。从产量来看,充分灌水有利于小麦产量提高,而限制灌溉条件下,灌水时期提前或增施氮肥能不同程度提高小麦产量。以上结果说明,增施一定量的氮肥能明显改善限制灌溉条件下冬小麦花后旗叶光合性能,提高小麦产量和水分利用效率。     

遮阴和种植密度对南疆滴灌冬小麦旗叶生理特性及产量的影响

为探究人工模拟果树遮阴条件下种植密度对冬小麦旗叶生理特性及产量的影响,于2015-2016年在大田滴灌条件下,在冬小麦拔节至成熟期遮阴50%(透光率为50%的遮阳网)和自然光照两种光照条件下各设置450万株·hm~(-2)(M1)、525万株·hm~(-2)(M2)、600万株·hm~(-2)(M3)、675万株·hm~(-2)(M4)和750万株·hm~(-2)(M5)5个种植密度,比较分析了两种光照条件下不同种植密度间冬小麦旗叶SPAD值、叶绿素荧光参数、光合特性及产量的差异。结果表明,两种光照条件下,随着种植密度的增大,小麦叶片的SPAD值、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSII)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和产量均呈先升后降的趋势,胞间CO2浓度(Ci)则表现出相反趋势,且遮阴条件下Fv/Fm、ΦPSII、Pn、Tr、Gs均明显低于自然光照处理。遮阴和自然光照条件下籽粒产量分别以M2和M3处理最高,分别达到5 250.26和9 190.07kg·hm~(-2);与自然光照相比,遮阴下小麦籽粒产量和生物产量分别平均下降45.43%和28.45%,收获指数平均提高了23.68%。综上可知,光照和密度存在互作效应,遮阴下适当降低密度有利于提高Fv/Fm、ΦPSII、Pn、Tr、Gs;在遮阴条件下,密度为525万株·hm~(-2),冬小麦各生理指标和籽粒产量均表现较好。     

不同类型冬小麦品种灌浆期抗高温的光合机理分析

为揭示灌浆期小麦抗高温的光合机理,以高产多抗型小麦品种济麦22和高产优质型小麦品种济麦20为材料,于2012-2014年冬小麦生长季进行田间试验,测定和分析了两个品种间分蘖数、穗数、成穗率、产量以及灌浆期内田间30~36℃条件下旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、光化学荧光淬灭系数(qP)、原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSII的实际光化学效率(ΦPSII)、荧光非光化学淬灭(NPQ)和超微结构的差异。结果表明,在灌浆期高温条件下,与济麦20相比,济麦22的基粒片层紧实,外膜结构完整;旗叶Pn、Tr和Gs分别增加了14.0%、22.5%和57.8%,ΦPSII和qP分别提高了7.9%和6.1%,Fv/Fm变化不大,NPQ降低了18.9%,产量提高了1.4%,说明灌浆期内,济麦22在高温条件下,叶绿体结构完整,以热耗散形式损失的光能少,光能利用率高,光合同化和适应高温胁迫的能力强,产量高。     

半干旱区保护性耕作对旱作春小麦光合特性和产量形成的影响

为探究黄土高原半干旱区保护性耕作提高春小麦产量的光合生理机制,依托黄土高原半干旱区2001年建立的不同耕作措施长期定位试验,于2019年研究了传统耕作(T)、传统耕作秸秆翻入(TS)、免耕秸秆不覆盖(NT)、免耕秸秆覆盖(NTS)四种耕作措施对春小麦叶片光合相关性状、干物质积累和产量的影响。结果表明,小麦叶片叶绿素含量和叶面积指数在抽穗期达到峰值,保护性耕作延缓了花后叶片衰老,其中NTS处理的叶片叶绿素含量和叶面积指数在乳熟期均显著高于其他处理;耕作措施对开花期小麦旗叶RuBP羧化酶活性没有影响,但在灌浆期免耕和秸秆还田均提高了RuBP羧化酶活性,其中NTS处理的RuBP羧化酶活性是T处理的1.95倍;秸秆覆盖对小麦旗叶光合速率、蒸腾速率、气孔导度影响显著,NTS处理可有效改善春小麦开花期和灌浆期的光合性能,其中NTS处理的开花期旗叶光合速率、蒸腾速率、气孔导度比T处理分别提高了19.2%、30.7%、23.0%;免耕处理(NT和NTS)下花后干物质积累对籽粒贡献率较耕作处理(T和TS)提高了41.7%,秸秆还田处理(TS和NTS)花后籽粒干物质积累量及花后干物质积累对籽粒产量贡献率较不还田处理(T和NT)分别提高了71.2%和35.7%;NTS处理有效促进了小麦花后干物质积累和转运,显著增加了穗数和千粒重,使产量较T处理提高了18.7%。因此,在黄土高原半干旱区应用免耕秸秆覆盖的保护性耕作措施可促进春小麦旗叶花后光合作用、干物质积累及其向籽粒分配,延缓灌浆后期叶片衰老和叶绿素降解,协调和优化光合性能、光合时间、光合面积之间的关系,从而提高产量。     

云南、西藏及新疆小麦研究进展

为了解目前云南、西藏和新疆小麦的研究现状,就三者的分类学地位、起源进化、独特性状和遗传多样性的研究进展进行了综述,并提出了进一步研究的问题和意见.分类学,形态学,染色体组组成,SSR分子标记等研究结果表明,云南、西藏小麦是普通小麦的一个亚种,而新疆小麦被划分为六倍体小麦内的一个独立的种(Tr.petropavlovskyio),推测云南小麦和西藏小麦可能是由中东等地传入中国的原始六倍体小麦的后代,而新疆小麦或许是外来原始六倍体小麦传入中国新疆后,再与新疆本地的波兰小麦杂交的后代.研究还表明,西藏小麦和云南小麦群体内的遗传多样性要大于新疆小麦.     

云南、西藏与新疆小麦醇溶蛋白Gli-1和Gli-2编码位点等位基因组成及遗传多样性分析

利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)法,分析了64份中国西部特有小麦材料的醇溶蛋白编码位点等位基因组成及遗传多样性。结果表明,在34份云南小麦、24份西藏小麦和6份新疆小麦的G li-1位点上,分别发现了26、33和3个等位基因;在G li-2位点上,则分别发现15、16和3个等位基因。在云南和西藏小麦的G li-B 1、G li-D 1和G li-A 2位点上均发现了一些现有小麦醇溶蛋白编码基因位点目录中未列出的等位变异。从染色体组来看,云南小麦、西藏小麦和新疆小麦B染色体组的N ei s平均遗传变异系数高于A染色体组和D染色体组,这说明B染色体组的遗传变异要高于A和D染色体组。云南小麦、西藏小麦和新疆小麦群体内的N ei s平均遗传变异系数分别为0.6824、0.7471和0,说明云南小麦和西藏小麦群体具有较高的遗传多样性。     

杂种小麦与常规小麦产量性状改良的比较分析

从1991－2000年，把每年参加产量鉴定的杂种小麦和常规小麦新品种的试验结果进行比较分析，结果表明：杂种小麦产量的平均超标优势为8．4％，变幅为3．0％－14．0％，年平均递增率为2．4％，而常规小麦的平均超标率为3．0％，变幅为1．1％－5．1％，年平均递增率仅为0．75％，就产量构成因素来看，杂种小麦的千粒重在不同年份均比常规品种的高，粒重优势显著，杂种小麦的穗粒数高于常规小麦，差异达显著水平，在群体条件下，杂种小麦的有效穗与常规小麦的变化基本一致；杂种小麦的株高改良已达到半矮秆水平，抗倒伏能力大大加强。     

Grain cadmium and zinc concentrations in wheat as affected by genotypic variation and potassium chloride fertilization

Thirteen bread wheat (Triticum aestivum L.) and two durum wheat (Triticum turgidum L. var. durum) cultivars were grown over six site-years to identify differences in grain Cd and Zn concentrations, as affected by genotypic variation and soil application of potassium chloride (KCl) fertilizer. Application of KCl fertilizer did not consistently affect grain Cd concentration of wheat cultivars, but increased average grain yield and decreased average grain Zn in 4 of 6 site-years. However, soil type and year had significant effects on grain Cd and Zn, indicating a strong environmental effect on grain quality. Grain concentrations of Cd and Zn were generally lower for the clay loam (CL) than the fine sandy loam (FSL) soils. The wheat cultivars showed significant genotypic differences in grain concentrations of Cd and Zn, suggesting the potential of breeding to reduce Cd and increase Zn concentrations in grain. The two durum cultivars contained high concentrations of Cd but not Zn compared to the bread wheat. The interaction between cultivars and site-years was significant for grain Zn, but not for grain Cd, suggesting that grain Cd is a more stable trait than grain Zn across environments. Grain Zn and Cd were not related to each other but they both correlated negatively with grain yield. The lack of relationship between Zn and Cd suggests that breeding for enhanced Zn concentration can be attained without necessarily affecting grain Cd concentration. The negative relationship between Cd and Zn concentration and dry matter yield was likely the result of biological dilution, suggesting that genetic improvement leading to increased yield may concurrently decrease mineral concentration. Results of this study are useful to improve the mineral composition of wheat used for human consumption through the development of cultivars and use of agronomic management practices that increase Zn and/or reduce Cd concentrations in wheat grain.     

春性和半冬性小麦氮效率差异的群体特征比较

为了解小麦群体结构特征与氮利用效率的相关性,以江苏省推介使用的6个半冬性小麦品种和9个春性小麦品种为材料,研究两类型小麦间群体特征及氮利用效率的差异。结果表明,在施氮量相同时,半冬性小麦群体植株平均干物质积累量、叶面积指数在生育前期低于春性小麦,生育后期高于春性小麦,茎蘖数在全生育期均高于春性小麦,平均花后干物质积累量、总结实粒数、粒叶比均高于春性小麦。同一类型小麦中不同品种间群体干物质积累量、总结实粒数也存在显著差异;同一类型小麦各品种花后干物质积累量、茎蘖成穗率、总结实粒数、粒叶比与产量均呈显著或极显著线性正相关,叶面积指数下降速率与产量呈线性负相关。半冬性和春性小麦花后干物质积累量、总结实粒数与氮肥生产效率(NGPE)呈显著或极显著正相关;春性小麦的粒叶比与NGPE呈显著或极显著正相关,叶面积指数下降速率与NGPE呈显著或极显著负相关,茎蘖成穗率与氮肥吸收效率(NUEa)呈显著或极显著正相关;半冬性小麦粒叶比与氮肥农学效率(NAE)呈显著正相关。花后干物质积累量、总结实粒数是两种类型小麦群体NGPE的共性调控特征表现,粒叶比可作为春性小麦NGPE、半冬性小麦NAE差异的评价指标,茎蘖成穗率可作为春性小麦NUEa的调控指标。     

我国黄淮冬麦区小麦品种与美国冬小麦品种的遗传多样性比较

为给高效运用美国小麦品种资源提供参考依据,采用68对SSR引物对引自美国的44份冬小麦品种和我国黄淮麦区的44份冬小麦品种进行了遗传多样性的比较分析。结果显示,在美国品种中共检出522个等位位点,平均每对引物检测到7.676个等位变异;各位点多态性信息含量(PIC)变幅为0.150~0.937,平均为0.625;品种间的平均遗传距离为0.33。在我国黄淮麦区小麦品种中共检测出313个等位位点,平均每对引物检测出4.603个等位变异;各位点PIC值变幅为0.094~0.877,平均为0.564;品种间的平均遗传距离为0.21。表明美国冬小麦品种的遗传多样性大于我国黄淮地区冬小麦品种。美国小麦品种A、B、D基因组的平均PIC值的大小顺序为B(0.683)D(0.678)A(0.541),黄淮麦区小麦A、B、D基因组的平均PIC值的大小顺序也为B(0.630)D(0.546)A(0.525),美国品种与黄淮麦区品种B基因组的遗传多样性均显著高于A基因组和D基因组。聚类分析发现,在相似系数0.72处可将88个小麦品种聚为8类,且70%以上品种的聚类结果与地域来源吻合,表明SSR分析结果能很好地将国外品种与国内品种区分开来。     

Isolation and properties of lipolysis inhibitory proteins from wheat germ and wheat bran

Proteins inhibiting pancreatic lipasein vitro have been isolated from wheat germ and wheat bran, with relative molecular mass ranging from 24,400 to 27,500. Inhibition of pancreatic lipase by the wheat germ proteins is related to their ability to interact with the emulsified substrate and to hinder the adsorption of the enzyme on the interface. The extent of inhibition depends on the amount of substrate and is independent of the enzyme concentration. Bile salts forming micelles in the concentration range used are able to partially reverse the inhibition of pancreatic lipase by the wheat germ proteins. The nutritional significance of the data obtained is discussed.     

北部冬麦区杂交小麦亲本配合力及杂种优势分析

为了解北部冬麦区普通小麦品种间的杂种优势及其与配合力关系,选用14个普通小麦品种为亲本材料,按照NCⅡ不完全双列杂交法配制49(7×7)份杂交组合,对亲本及杂交组合的8个农艺性状进行杂种优势和配合力效应分析,并根据亲本的性状表现和一般配合力(GCA)划分杂种优势群。结果表明,杂交小麦具有普遍的中亲优势,对照优势较强,多数性状的超亲优势不强,穗粒数和千粒重是制约杂交小麦产量优势的主要因素。长6452、周麦30号、京生麦1号、中麦175的单株产量GCA较高,强优势组合有中麦175/周麦30号、中麦175/泰科麦33、京花12/周麦30号、农大5181/长6452、京生麦1号/长6452、京冬17/长6452、中麦175/石优20、京生麦1号/周麦30、中麦175/长6452、农大5181/中优206。依据双亲之一的GCA效应值或者双亲GCA效应之和较大的要求进行亲本选配,强优势组合出现的几率较大。经聚类分析,依据8个性状的GCA和表现值将14个亲本分别划分为5个和4个类别。     

中国小麦主产省不同筋型冬小麦品质形成的气候条件分析

为明确冬小麦品质形成的气候条件,本研究利用2006-2015年中国5个小麦主产省（河北、山东、河南、安徽、江苏）冬小麦的10个品质指标数据及其抽穗至成熟期的气候资料,统计并分析了5个省内冬小麦抽穗至成熟期的气候资源特征、4种筋型（强筋、中强筋、中筋和弱筋）冬小麦的品质特征以及两者的关系。结果表明,不同筋型冬小麦同一品质指标的主导气候因子不同,同种筋型冬小麦的不同品质指标的主导气候因子也不同。整体上看,冬小麦品质形成的主导气候因子为温热和水湿因素。强筋冬小麦品质主要受抽穗至成熟期内≥32 ℃的高温日数和降水量影响,温热条件越好,强筋冬小麦品质越优;中强筋冬小麦品质主要受抽穗至成熟期内降水日数和气温日较差影响,且两者的贡献均为负（延伸性除外）;中筋冬小麦品质主要受抽穗至成熟期内最高温度和降水日数影响,最高温度越高,品质越差;对于弱筋冬小麦,抽穗至成熟期内日最高气温≥32 ℃的持续天数越多或空气湿度越大,其品质越差。     

部分春性和半冬性小麦品种氮效率差异分析

为了解小麦冬春性与氮素利用的关系,在大田条件下,以江苏省主栽的15个小麦品种为材料,比较了半冬性和春性小麦的氮效率差异。结果表明,相同施氮条件下,半冬性小麦的平均氮肥吸收效率(NUEa)和氮肥生产效率(NGPE)分别比春性小麦高12.19%和9.64%,差异均达显著水平。其中,NUEa和NGPE最高的半冬性小麦品种均为济麦22,春性小麦两个指标最高的品种均为扬麦15。半冬性小麦的平均氮肥表观利用率(NUR)、氮肥农学效率(NAE)、氮素生理效率(NPE)及氮收获指数亦高于春性小麦,但差异均不显著。半冬性或春性类型小麦中各指标都存在氮高效和氮低效的品种,且品种间差异均极显著;不同品种氮效率高或低的机制不同,使得对氮肥的吸收、利用、转运的能力存在差异,生产中应根据不同品种氮效率机制特点采用不同的施肥应对策略。