冬小麦小花发育及结实特性对叶面喷 6-BA 的响应

【目的】通过小花发育后期叶面喷细胞分裂素 6-苄氨基腺嘌呤 (6-BA)，探讨外源 6-BA 对小麦小花发育及结实成粒的调控效应，以期为增加小麦穗粒数、提高产量调控技术的研究提供参考。【方法】试验于 2012～2014 年在河南农业大学科教示范园区 (34°86′N, 113°59′E) 进行，以当前主推的半冬性品种豫麦 49-198 为供试材料，在拔节后 25 d 叶面喷清水 (对照 CK)、6-苄氨基腺嘌呤 (6-BA)，观察记载不同小穗位小花发育的动态变化及形态特征，按常规考种法记载不同小穗位 (基部、中部和顶部) 结实粒数、每小穗结实粒数和每小穗不同花位结实粒数。【结果】喷 6-BA 处理麦穗基部、中部、顶部小穗位的可孕小花数显著高于对照，其可孕小花的结实率分别提高 8.4%、15.1% 和 10.6%。进一步分析可知，喷 6-BA 处理抑制了基部和中部小穗小花的退化速率及可孕小花的败育速率，其中基部小穗位的小花退化速率降低 24.4%，可孕小花败育速率降低 73.0%；中部小穗位小花的退化速率降低 14.7%，可孕小花败育速率降低 76.0%；而且顶部小穗可孕小花的败育速率较对照降低 61.3%，最终使顶部小穗的结实率亦显著提高。喷 6-BA 处理还可显著促进不同小穗位的不同花位小花结实，尤其对促进第 3、4 花位弱势小花成粒效果显著。【结论】在冬小麦小花退化高峰之前 (拔节后 25 d)，采取叶面喷外源激素 6-BA，可明显降低基部小穗和中部小穗小花的退化速率与可孕小花的败育速率。另外，喷 6-BA 处理还可抑制顶部小穗可孕小花的败育速率，从而提高单穗的可孕花结实率，获得较高的最终结实粒数。     

倒春寒逆境下叶面喷施磷酸二氢钾对小麦穂粒结实的影响

以抗倒春寒性强的小麦品种烟农19(YN19)和抗倒春寒性弱的品种新麦26(XM26)为材料，在2022年3月17-23日（小麦孕穗期）大田倒春寒逆境发生后叶面喷施0.2%的磷酸二氢钾（Potassiumdihydrogen phosphate,PDP,KH2PO4）溶液，比较分析倒春寒逆境下喷施PDP后小麦结实粒数和粒重在不同小穂位和粒位的分布特征，以探究其对小麦穂粒结实的影响。结果表明：（1）与CK处理相比，倒春寒逆境下喷施PDP可增加两小麦品种穗部结实粒数，其中品种XM26中部和下部小穗位结实总粒数分别显著增加8.33%和33.33%，对上部小穗位结实总粒数影响不显著，第1、2、3和4粒位（G1、G2、G3和G4）结实总粒数分别增加8.11%、3.13%、4.35%和60.00%；品种YN19下部小穗位结实总粒数显著增加23.08%，对上部和中部小穗位结实总粒数影响不显著，G1、G2和G3位结实总粒数分别增加2.70%、0和13.33%。（2）与CK处理相比，倒春寒逆境下喷施PDP可提高两小麦品种籽粒粒重，其中品种XM26中部和下部小穗位总粒重分别显著提升18.46%和46.16%...     

不同播期冬小麦小花发育特性与同化物代谢的相关性

【目的】推迟播期能够维持单位面积粒数已在前期研究中得到证实,本研究进一步探讨不同播种期冬小麦小花发育特征及分化、退化的差异性,分析植株同化物积累、分配与小花发育和结实的关系,旨在为提高小麦穗粒数以及丰富小麦高产栽培理论提供参考。【方法】试验于2014—2015年和2015—2016年连续两个小麦生长季,在山东省泰安市岱岳区大汶口镇东武村山东农业大学试验田 (35°57′N,117°3′E) 进行,以泰农18和济麦22为试验材料,设置9月24日、10月1日、10月8日、10月15日和10月22日共5个播期处理,观察记载小花发育过程中分化和退化数量动态以及最终结实粒数,测定开花期穗部和茎秆的干物质和氮素积累量,计算小花退化阶段整株和穗部的干物质和氮素积累速率。【结果】播期推迟条件下,单位面积可孕花数和单位面积结实粒数获得了维持,单位面积最大分化小花数明显降低,小花存活率显著提高。推迟播期明显减少了小花退化数量,小花退化速率明显降低。在小花退化阶段,推迟播期加速了整株和穗部的干物质和氮素积累,从而为开花期穗干重的维持以及干重穗茎比和氮素穗茎比的提高提供了保证。相关分析表明,开花期单位面积可孕花数分别与穗干物重、干物重和氮积累量穗茎比、整株和穗的干物质和氮的积累速率以及小花存活率均呈极显著正相关。推迟播期明显减少了有效茎蘖和无效分蘖所产生的退化小花数,尤其无效分蘖产生的退化小花数下降幅度更加明显。提高主茎在群体中同化物所占比例能够有效维持单位面积可孕花数和减少退化小花数,降低了小花死亡消耗。此外,推迟播期提高了可孕花累积生长度日生产效率,降低了退化小花累积生长度日生产效率。【结论】推迟播期明显降低了小花的退化,从而提高了小花存活率,开花期单位面积可孕花数的维持与植株同化物代谢密切相关。适期晚播提高了主茎在群体中的比重,有利于减少无效消耗和提高资源利用效率。     

不同穗型小麦品种小花发育成粒对氮肥的响应

为探索不同穗型小麦品种小花发育成粒对氮肥的响应,本试验以大穗型品种‘周麦16’和多穗型品种‘豫麦49’为供试材料,设置不同施氮水平0 kg(N)·hm~(-2)、180 kg(N)·hm~(-2)和360 kg(N)·hm~(-2),观察分析了两个穗型小麦品种小花发育动态模式和结实特性。结果显示,随着生长度日(GDD)的增加,不同氮水平下2品种小花发育动态变化趋势相似,小花分化均符合二次曲线方程模式,退化和败育符合一次线性方程,R2均达显著水平。大穗型品种‘周麦16’小花分化总数显著高于多穗型品种‘豫麦49’,在360 kg(N)·hm~(-2)处理差异极显著;大穗型品种‘周麦16’表现出随施氮量增加,小花分化和退化速率提高,有利于可孕小花的形成、增加结实粒数,最终180 kg(N)·hm~(-2)处理结实粒数显著高于其他处理,较360 kg(N)·hm~(-2)处理平均每穗粒数增加2.04粒;多穗型品种‘豫麦49’尽管分化小花总量不高,但小花退化和可孕小花败育速率较低,在180 kg(N)·hm~(-2)施氮水平表现出高的可孕小花数量和结实粒数,但与高施氮处理相比差异不显著。表明就增加穗粒数而言,两品种均以180 kg(N)·hm~(-2)较为适宜,从最终产量及产量构成分析结果来看,‘豫麦49’表现出与穗粒数相同的结果,而‘周麦16’在高施氮条件下可通过增加成穗数和穗粒数提高产量。     

喷施矮壮素和多效唑对紫云英生长发育及结实性状的影响

  【目的】  研究不同时期喷施矮壮素和多效唑对紫云英生长发育及结实的影响,明确有利于增产的最佳喷施时期,为提高紫云英种子产量提供有效的化控途径。  【方法】  选取紫云英品种‘信紫1号’为供试材料,分别于越冬后期、返青期、现蕾期、初花期和始花后5天在叶面喷施矮壮素或多效唑 (浓度均为400 mg/kg),以叶面喷施清水为对照。于盛花期,调查株高、茎粗、分枝数、SPAD值、单株重等生长指标,成熟期按常规考种法考察记载花数、荚数、籽粒数、结荚率和荚果结实率等结实性指标。  【结果】  现蕾期叶面喷施矮壮素和多效唑均可有效抑制植株株高,提高分枝数、SPAD值和单株重,多效唑喷施效果好于矮壮素。与喷清水对照相比,现蕾期喷施矮壮素的紫云英花数、荚数、籽粒数、结荚率和荚果结实率分别显著提高了16.32%、21.45%、15.94%、2.38个百分点和0.94个百分点,而其在越冬后期和返青期喷施却显著降低各指标;现蕾期喷施多效唑的紫云英花数、荚数、籽粒数、结荚率和荚果结实率分别显著提高了31.69%、43.41%、29.49%、4.76个百分点和2.14个百分点,在越冬后期喷施显著降低花数和荚果结实率。矮壮素和多效唑均在现蕾期喷施的种子产量最高,两者较对照分别增产15.95%和29.88%。  【结论】  在紫云英现蕾期,叶面喷施植物延缓剂多效唑和矮壮素,均可显著促进花期花荚发育,减少花荚脱落,促进花荚结实成粒,最终获得较高的种子产量,多效唑效果好于矮壮素。     

外源DNA导入小麦后雄性不育变异的初步研究

利用浸泡法将外源λDNA导入普通小麦品系 81 45 2 7,获得不育变异株 ,稳定为不育系 ,简称D型不育系。该不育系小花结构具有显著特点 ,多数小花子房数目增加 ,花药数目减少 ,而且二者之和并非恒定为 4。多子房小花一般位于穗的中部 ,而顶部和基部小花未发现多子房现象。多子房小花的主子房位于小花的中央 ,副子房着生于主子房的周围。子房的发育进程不同步 ,主子房发育较早 ,体积较大 ;副子房发育较慢 ,而且未发育成熟即退化萎缩。花药多呈短棒状、月牙状等畸形状态 ,且多数在早期即退化萎缩 ,无生活力花粉。杂交试验表明 ,该不育系为细胞质雄性不育系 ,不育度达 99% ,受体品系 81 45 2 7可作其保持系。不育系与鲁麦 1 4号的杂种一代在穗长、每穗小穗数和穗粒数等性状上存在一定程度的杂种优势 ,单株产量较鲁麦 1 4号增加 1 1 6%。     

硼对上部烟叶组织结构及对降低烟气焦油含量的影响

通过盆栽试验,研究了不同施硼措施对上部初烤烟叶组织结构及烟气焦油量的影响,结果表明,缺硼烟叶细胞结构凌乱无序,不完整,结构紧实,不够疏松,施硼烟叶有完整的栅栏和海绵组织,细胞孔隙也可见,结构相对较疏松。硼肥直接喷施到上部叶,其叶片较薄,孔隙度较大,结构比较疏松,总粒相物和焦油含量较低,分别比不施硼处理、基施硼肥、中部叶喷硼、下部叶喷硼、整株喷硼处理降低43.6%、23.6%、8.3%、27.7%、27.3%和35.8%、21.8%、25.8%、17.9%、8.7%,上部叶焦油量与其栅栏组织厚有显著的正相关关系。     

紫外线UV—B增加对小麦开花及结实率的影响

采用田间试验方法，研究了在自然紫外光强基础上人工增加紫外线ＵＶ－Ｂ强度照射对小麦开花及结实的影响。结果表明，ＵＶ－Ｂ增加能显著降低小麦的每惠粒数；显著影响泪科的开花过程，表现为开花推迟，开共大幅度下降，可孕小花数下降。而可孕小花数下降并发育小花退化百分率下降并非发育小花数下降造成。ＵＶ－Ｂ增加对小麦的结实率无显著影响。     

叶面喷施多效唑对紫云英种子产量及结实特性的影响

【目的】通过花前叶面喷施多效唑,探讨多效唑对紫云英产量及其结实特性的调控效应,以期为增加紫云英籽粒数、提高产量调控技术的研究提供参考。【方法】试验以‘信紫1号’为供试材料,设多效唑喷施浓度0 (CK)、200 mg/L (T₁)、300 mg/L (T₂)、400 mg/L (T₃)、500 mg/L (T₄)、600 mg/L (T₅),喷施溶液量均为750 kg/hm2,在开花前喷施一次。紫云英成熟期,按常规考种法调查单位面积株数、分枝数、不同层花序的花序数、结荚数、籽粒数等指标。【结果】与CK相比,喷施不同浓度多效唑处理的单位面积花序数、结荚数、单荚籽粒数和结实荚果率在不同层花序上均较对照有所提高,以T₃处理提高幅度最大。在第1～6层花序上,T₃处理的单位面积花序数较对照提高34.1%～59.0%,单位面积结荚数提高39.7%～68.4%,单荚籽粒数提高44.3%～53.7%,结实荚果率提高1.84～4.89个百分点。相关分析表明,紫云英种子产量与其单位面积花序数、一级分枝花序数、单个有效花序结荚数、结实荚果率及单荚籽粒数呈显著正相关。多效唑喷施浓度与紫云英种子产量及以上结实因子的相关性均达到极显著水平,以多效唑喷施浓度373 mg/L最优,种子产量最高。【结论】在紫云英花荚脱落高峰之前 (开花前),叶面喷施多效唑可显著促进不同层花序单位面积花序数、结荚数、结实荚果率和单荚籽粒数的增加,尤其对促进第5、6层花序花荚结实成粒的效果显著,进而获得较高的种子产量。     

两种硼肥对油菜新品种生长发育及产量的影响

两种不同含量的速溶硼肥,solubor和宽甸硼砂施用于油菜新品种中双9号、华双3号、中油杂2号和华杂3号的田间试验结果表明,施硼增加油菜苗期、越冬期、初花期干物重,增加株高、主花序长度、分枝数、单株角果数、粒数和粒重,而叶数、根茎粗和千粒重变化不明显;不同施硼菜籽产量平均增加5.7%～20.1%,喷施等量0.075%、0.10%、0.15%硼肥溶液,solubor优于宽甸硼砂,增产率分别为13.3%、18.3%、20.1%和5.7%、9.9%、15.2%;喷施等量有效硼时,两种硼肥的油菜单株粒重及菜籽产量均相近。表明两种硼肥对双低常规油菜与双低杂交油菜均有相似的显著增产效果,其增产率取决于有效硼施用量;在低硼土上,可满足双低油菜产量达2500～2800kg/hm2的硼素需求为每公顷喷施宽甸硼砂5.7kg或solubor硼肥2.85kg。     

Variation in Grain Mass,Grain Nitrogen,and Starch B-Granule Content Within Wheat Heads

Grain mass (mg) and grain nitrogen concentration (%) were determined in 3,278 individual grains from eight cultivars with reference to the position of the grain on the head (spikelet number and floret number). Selected grains were removed from certain heads at anthesis. Grain nitrogen content (mg) was determined as the product of grain nitrogen concentration and grain mass. Grain mass and starch B-granule content were determined in 3,030 grains from a further 12 cultivars with reference to grain position, and selected grains were removed from certain heads at anthesis. Grains from distal florets were always smaller and had lower B-granule contents, nitrogen contents, and nitrogen concentrations than those from the two proximal florets on each spikelet, which were not significantly different from each other. Grains in the basal two spikelets of the head were smaller with lower nitrogen contents and higher B-granule contents than those in most of the head. Their nitrogen concentration, however, did not differ from that in the rest of the head. All four traits declined in the grains in the top four to five spikelets of the head. The differences in grain mass, nitrogen, and B-granule content between florets within spikelets and between spikelets within the head varied with cultivar. Grains on treated heads were larger, higher in nitrogen and slightly lower in B-granule content than those on untreated heads. The effects of floret and spikelet on grain mass and nitrogen were not significantly changed by the treatments. Grains from florets 1 and 2, excluding those from the bottom three and top five spikelets, therefore represented a particularly uniform population for grain mass, protein nitrogen and starch granule composition. Genetic analyses based on samples of these grains will be more robust and repeatable than those based on unselected samples. Implications for improving seedling vigor, plant yield, and grain protein concentration in breeding programs are discussed.     

干旱胁迫下喷施14-羟基芸苔素甾醇对冬小麦穗花发育及碳氮代谢的调控

[目的]明确外源芸苔素甾醇类化合物(brassinosteroids,BRs)中14-羟基芸苔素甾醇(14-hydroxylated brassinosteroid,14-HBR)对干旱胁迫下冬小麦穗花发育成粒的调控效果,为小麦大田生产减轻干旱胁迫危害提供技术支撑.[方法]以大穗型品种周麦16(ZM16)和多穗型品种豫...     

氮肥施用时期对小麦不同茎蘖位顶端发育的调控效应

氮素营养是影响小麦顶端发育的重要因子。本研究表明 ,分别于护颖原基分化期、雌雄蕊原基分化期和药隔分化期施用氮肥 ,尽管均未影响到主茎叶原基数 ,以及主茎 (MS)和T1、T2分蘖 (主茎第 1、2分蘖 )的总小穗数 ,但是明显加快了主茎的出叶速率 ,减少了各主要茎蘖 (MS、T1、T2、T3)不孕小穗数。此外 ,护颖和雌雄蕊原基分化期施用氮肥 ,能够促进上述主要茎蘖小花原基的分化 ,增加其总小花数 ;而护颖至药隔分化期施用氮肥则明显促进了MS、T1、T2和T3的小花结实。研究结果为高产小麦栽培调控和生长模拟提供了依据。     

Natural diversity of inflorescence architecture traces cryptic domestication genes in barley (<Emphasis Type="Italic">Hordeum vulgare</Emphasis> L.)

Many-grained mutants occurring spontaneously among their less well-endowed field mates may have appeared to early farmers as fortunate twists of fate foreboding wealth and abundance. In domesticated barley, the number of kernel rows in spike can be tripled by recessive mutant alleles at the Six-rowed spike 1 (vrs1) locus that abolish the suppression of lateral spikelet fertility. In another barley row-type, so called intermedium-spike (int), lateral floret size is often intermediate between six-and two-rowed types. Phenotypic and sequence analyses of our intermedium-spike collection revealed that other genes can increase the size of florets and even stimulate occasional grain setting in lateral spikelets. Here, we show that a complete six-rowed phenotype occurs in a diverse panel of intermedium-spike barley carrying wildtype Vrs1 in the presence of the Int-c.a allele of the intermedium spike-c (int-c) gene, previously considered only as a modifier of lateral spikelet fertility. Int-c.a-type alleles had arisen before domestication and are associated with the enlargement of lateral florets in wild barley, suggesting that natural selection/evolution acts towards reduced lateral floret size. Since Int-c.a cannot overcome the suppression of lateral florets in the genomic background of wild barleys, we infer the existence of other gene loci, at which novel alleles or allelic combinations were selected for after domestication, to increase grain number of barley independently of Vrs1.     

大穗型水稻品种抽穗开花期遭遇高温后的结实表现

培育大穗型水稻品种是进一步提高水稻产量的途径之一,但是大穗型水稻的颖花受精和籽粒灌浆易受环境影响而产生波动。以大穗型水稻品种BL006和R-农白为试验材料,中穗型品种黄华占为对照,利用人工气候室模拟湖北典型高温天气的昼夜温度变化,研究大穗型水稻在抽穗开花期遭遇高温（日平均气温30℃和33℃）后的结实表现。结果表明：高温处理后,各品种的颖花受精率显著降低;30℃处理后,BL006、R-农白和黄华占的颖花受精率分别下降10.37、10.05和7.24个百分点,33℃处理后,分别降低53.17、65.38和8.17个百分点;30℃高温处理后,弱势颖花受精率的降幅较大,33℃高温处理后,强势颖花受精率的降幅较大;颖花受精率的变化与品种的光合特征有关。与常温相比,30℃高温处理后,BL006和R-农白的千粒重均降低1.69%,黄华占升高2.45%;33℃处理后,BL006和黄华占分别降低18.38%和11.65%,R-农白升高3.10%。此外,千粒重的变化也受粒位影响。因此,选育强耐高温的大穗型水稻品种,要整体提升穗部颖花的高温耐性水平和品种的光合能力。     

灌溉方式与施氮量对杂交粳稻颖花形成及籽粒充实的影响

为探讨不同灌溉方式与施氮量处理大穗型杂交粳稻穗粒数形成和籽粒充实的差异,以大穗型杂交粳稻甬优1538为材料,设置灌溉方式(W0:浅水层灌溉;W1:轻干湿交替灌溉)和施氮量(N1:施纯氮225 kg·hm~(-2);N2:施纯氮300 kg·hm~(-2);N3:施纯氮375 kg·hm~(-2))二因素试验,研究其对大穗型杂交粳稻稻穗颖花形成及籽粒结实性状的影响。结果表明,灌溉方式与施氮量对大穗型杂交粳稻稻穗总枝梗与颖花形成均有显著影响。与W0相比,W1显著增加了总枝梗与颖花分化数、退化数和现存数;3种氮肥水平下,N2的总枝梗数、颖花分化数和现存数最高,而退化数率最低。灌溉方式与施氮量对大穗型杂交粳稻枝梗与颖花形成的影响因着生部位不同而异。灌溉方式与施氮量对一次枝梗和颖花以及上部二次枝梗与颖花的影响均不显著,但在W1和N2条件下显著增加了中、下部二次颖花的分化数并减少退化数,促进了中、下部枝梗与颖花形成。灌溉方式和施氮量对强势粒千粒重和充实度的影响不显著,而对中势粒和弱势粒的千粒重和充实度的影响达显著水平,其中W1显著高于W0,N2显著高于N1和N3。在轻干湿交替灌溉条件下,N2有利于二次枝梗和颖花的形成,提高穗粒数的同时增加了籽粒粒重和充实度,从而提高了产量。本研究结果为大穗型杂交粳超高产栽培的养分水分管理提供了理论依据和实践指导。     

施硫对小麦籽粒形成过程中蛋白质与巯基、二硫键的含量及加工品质的影响

在土壤耕层有效硫含量为728 mg/kg的条件下,选用不同冬小麦品种济麦20、淄麦12、鲁麦21和山农1391为试验材料,研究了施用硫肥对小麦不同穗位和不同粒位子粒蛋白质与巯基、二硫键含量及加工品质的影响。结果表明,施用硫肥对上部穗位粒的蛋白质含量的提高作用大于其他穗位粒; 增加了高蛋白含量品种济麦20和淄麦12 的弱势粒子粒蛋白质含量,增加了上部小穗位子粒和中部穗位强势粒的巯基含量,提高了不同穗位子粒二硫键含量; 而对不同粒位子粒二硫键含量的影响则因品种而异。施用硫肥使小麦面粉湿面筋含量、面团形成时间、稳定时间和粉质评价值均有一定提高,但不同品质指标对施用硫肥的反应存在差异。与子粒形成过程中蛋白质含量的变化相反,巯基的含量变化呈先升后降的规律; 二硫键的含量变化趋势与蛋白质含量的变化相似,但最小值出现时间略有延迟。