外源激素与蔗糖对冬小麦穗粒数和粒重的调控效应

为阐明外源激素和蔗糖调控冬小麦穗粒数和粒重的机理,以冬小麦农大211为材料,设置不同浓度蔗糖和激素,通过离体穗培养及盆栽不同水分条件下喷施激素处理,考察了冬小麦穗粒数、穗粒重、千粒重以及穗部糖含量对外源蔗糖和激素的响应。离体穗培养试验表明,蔗糖浓度为40 g·L^-1,IAA、GA、6-BA和ABA浓度分别为10^-4 mol·L^-1、10^-5 mol·L^-1、10^-5 mol·L^-1和10^-6 mol·L^-1时取得了较高的穗粒数,且穗粒数以穗上部强势粒数与穗中部弱势粒数增幅较大;适当增加培养基GA和ABA浓度也能提高粒重,从而提升穗粒重。盆栽试验表明,与水分适宜处理相比,干旱使成熟期穗粒数、穗粒重和单株生物量显著下降,千粒重无显著变化,干旱处理的幼穗中CTK和ABA含量显著增加。干旱条件下,喷施IAA较其对照显著增加了穗粒重和单株生物量以及幼穗中可溶性糖和IAA含量,显著降低了幼穗ABA含量;喷施GA较其对照显著增加了单株生物量和幼穗GA含量,显著降低了幼穗ABA含量;喷施6-BA较其对照显著增加了单株生物量和幼穗CTK含量,显著降低了幼穗可溶性糖和ABA含量;喷施ABA较其对照显著增加了穗粒重和单株生物量,显著降低了幼穗蔗糖和可溶性糖含量。水分适宜条件下,喷施IAA较其对照显著降低了穗粒数、穗粒重和单株生物量,但显著增加了千粒重和幼穗可溶性糖、CTK和ABA含量;喷施GA较其对照显著增加了幼穗可溶性糖、GA、CTK和ABA含量,但显著降低了幼穗蔗糖含量;喷施6-BA较其对照显著增加了幼穗可溶性糖、CTK和ABA含量;喷施ABA较其对照显著降低了穗粒数,显著增加了幼穗可溶性糖、IAA、CTK和ABA含量。总之,外源蔗糖与激素对冬小麦穗粒数、穗粒重和千粒重都有显著影响,适宜蔗糖和激素处理提高穗粒数,主要由于增加了穗上部强势粒和穗中部弱势粒数。外源喷施激素可缓解干旱胁迫对冬小麦穗粒数和穗粒重的影响,以喷施IAA效果最好,主要通过调控幼穗糖含量和激素含量来调控穗粒数和粒重。     

孕穗期叶面喷素对小麦穗粒数和粒重的影响

为探讨孕穗期叶面喷素对小麦穗粒数和粒重的调控效应,于2014-2015年在河南农业大学科教示范园区进行试验,以半冬性品种豫麦49-198为供试材料,在小麦拔节后25d(4月6号),以清水为对照,叶面分别喷施硼砂(B)、6苄基腺嘌呤(6-BA)、6-BA+B、奇善宝(QSB)、双增1号(CPD),对不同喷素条件下小花败育速率和籽粒灌浆进程及其成熟后小麦穗部性状进行观察和分析。结果表明,与对照相比,不同喷素处理均能降低小花的败育速率,显著增加小麦不同部位的小穗粒数和粒重。对小麦各部位小穗粒数的促进效果,以CPD处理对小麦下、中部小穗粒数提高幅度最大,分别较对照增加了1.95个和4.85个;对不同部位小穗粒重的促进效果,也以CPD处理效果最佳,使小麦下、中和上部小穗粒重分别较对照提高了11.97%、5.87%和9.32%。     

冬小麦不同灌浆时期穗和叶茎鞘对粒重的贡献

为了揭示冬小麦穗和叶茎鞘在不同灌浆时期对粒重的贡献,于2011-2012年度,在大田条件下,选用河南省大面积推广的6个冬小麦品种,进行穗遮光和去叶+茎鞘遮光处理,研究了冬小麦不同灌浆时期的干物质积累转运量和粒重,分析了穗和叶茎鞘对粒重的贡献率。结果表明,穗遮光和去叶+茎鞘遮光显著影响冬小麦茎鞘干物质转运量、转运率以及其对穗粒重的贡献率。穗和叶茎鞘对冬小麦粒重的贡献率总体表现为灌浆前期低、中后期高;在灌浆中期穗对粒重的贡献优于叶茎鞘,而在灌浆前期和后期呈相反规律,且其影响效应因品种而异;整个灌浆期穗对单粒重和穗粒重的平均贡献率分别为30.31%和34.64%,叶茎鞘分别为32.87%和35.95%。穗对粒重贡献的关键时期为灌浆中期,筛选和培育灌浆中期穗对粒重贡献率高的品种有利于提高冬小麦粒重。     

播期推迟对冬小麦产量形成和籽粒品质的调控效应

为了明确推迟播期对小麦产量形成和品质的影响,选用2个冬小麦品种(轮选987和京冬8号),在大田条件下研究了播期推迟对小麦群体动态、物质积累、产量构成和籽粒品质的调控效应.结果表明,播期推迟能显著降低小麦冬前分蘖数,促进春季分蘖的发生和成穗,提高分蘖成穗率.播期对小麦植株干物质积累的影响存在基因型差异.播期推迟引起小麦产量构成因素的变化,进而导致籽粒产量下降,且京冬8号出现显著下降时对应的播期早于轮选987.播期推迟后小麦籽粒中的淀粉含量呈下降趋势,蛋白质含量呈上升趋势,同时二者的主要组成成份也随之改变.因此,冀东地区选用轮选987且适当早播(10月5日播种)可以获得高产;推迟播期至10月10日则籽粒品质提高,但要注意加强小麦生育后期的田间管理,防止粒重明显降低.     

小麦旗叶与穗粒重关系的研究

以 57个冬小麦基因型为试验材料 ,在稀植高产栽培条件下研究了旗叶长、宽和面积与穗粒数、千粒重和穗粒重之间的关系。结果表明 ,1旗叶长、宽和面积与穗粒数均为显著正相关 ,相关程度大小为旗叶面积>旗叶宽 >旗叶长 ;2旗叶长、宽和面积与千粒重均为正相关 ,但都没有达到显著水平 ;3旗叶长、宽和面积与穗粒重均为正相关 ,其中旗叶宽和面积与穗粒重相关达极显著水平 ,旗叶长与穗粒重显著相关。由此可见 ,旗叶大小对穗粒重有着显著正向效应 ,因此在育种栽培过程中 ,注意增加旗叶面积对提高穗粒重是有益的。     

冬小麦粒重形成与生育中期气象条件关系的研究

本文通过１９７４～１９９２年对小麦粒重形成与生育中期（拔节至抽穗）气象条件关系的研究,认为小麦开花后不久其粒重在年际间已有明显差异;小麦生育中期气象条件是影响早期粒重的重要因素,其中温度是影响的主导因素。每天日照在６ｈ以上易形成早期高粒重;降雨分布在该阶段的两端,有利于形成早期高粒重,这与生产上重视拔节与孕穗水是一致的;在早期粒重高的年份,最终粒重常常也高,因此,在生产实践中,采取有效措施提高早期     

Factors in the Reduction in Grain Number in Winter Wheat by Early-Sowing in Yamaguchi

Abstract

Grain number per spike of wheat is lower in early sowing than in the conventional standard cultivation in Yamaguchi, Prefecture, Japan. Components of the grain number per spike in five cultivars were analyzed with respect to temperature during the spike development period throughout three growing seasons 2001/2002, 2002/2003 and 2003/2004 to find the cause of the problem of early sowing cultivation. The plants sown in early-October and late-November were called the early sown group and the standard group, respectively, in the following. Three of the five cultivars, Hokushin, Akitakko and Nanbukomugi, showed a strong winter habit, which requires very cold temperatures for spike differentiation. The other two cultivars, Iwainodaichi and Airakomugi, had a moderate winter habit. Grain number per spike and grain yield were decreased by early-sowing (compare with the standard group) in almost all cultivars throughout the three growing seasons. The three cultivars which had a strong winter habit had fewer spikelets per spike in the early-sown group than in the standard group. The other two cultivars which had a moderate winter habit had fewer grains per spikelet in the early-sown group. The higher the temperature during the spikelet formation phase, which is from flag leaf initiation to terminal spikelet initiation, the higher the number of spikelets per spike in the standard group. The spikelet number per spike in the early-sown group increased with the increase in productive tillers under fertile conditions. Such conditions also increased the grain number per spike.     

种植行距对两种穗型小麦品种籽粒糖代谢及灌浆特性的影响

为给不同穗型小麦品种选择适宜种植行距提供参考依据,以多穗型品种豫麦49和大穗型品种兰考矮早8为材料,在大田高产栽培条件下,研究了行距对两种穗型小麦品种花后籽粒蔗糖代谢和籽粒灌浆的影响。结果表明,两品种在灌浆期间籽粒可溶性糖含量、蔗糖含量和蔗糖合成酶活性均呈下降趋势,淀粉含量则快速上升。在灌浆前期兰考矮早8的可溶性糖含量和蔗糖含量以窄行距（15和10 cm）处理较高,而灌浆后期则以宽行距（20和25 cm）处理较高;豫麦49在整个灌浆期可溶性糖含量和蔗糖含量均表现为宽行距处理高于窄行距处理。籽粒淀粉含量两品种均呈现“S”形变化动态。兰考矮早8籽粒淀粉含量为窄行距处理高于宽行距处理,豫麦49则相反。行距对灌浆特征参数的影响因品种而异,兰考矮早8籽粒灌浆持续期、有效灌浆持续期和最大粒重以15 cm最大,豫麦49平均灌浆速率、最大灌浆速率和有效灌浆持续期的灌浆速率以及最大粒重则以20 cm最高。综合来看,兰考矮早8适宜行距为15 cm,而豫麦49为20 cm。     

种植密度对不同穗型冬小麦品种结实特性和产量的影响

为了明确种植密度对冬小麦结实特性和产量的影响，于2020-2021年以大穗型品种衡观35和多穗型品种济麦22为试验材料，设置4个种植密度水平，分别为每公顷基本苗180万（D180）、300万（D300）、420万（D420）和540万（D540）株，比较分析了不同种植密度下冬小麦小花结实、籽粒空间分布特征和产量的差异。结果表明，随着种植密度的降低，衡观35主茎穗上部和I分蘖穗下部、济麦22主茎和I分蘖穗中上部小穗位的结实粒数呈增加的趋势。降低种植密度促进了两个品种穗中部小穗位弱势小花、上部和下部小穗位强势小花的结实。衡观35主茎穗中上部和I分蘖穗中部小穗位的结实粒数均高于济麦22。开花期穗干重与可孕小花数呈显著正相关。低种植密度处理下开花期穗干重的增加为其获得较高的穗粒数奠定了良好的物质基础。种植密度对千粒重影响不显著，但显著降低了衡观35的穗数。由于产量构成三要素的协调作用，两个品种均在D300处理下获得了最高产量，但与其余种植密度处理间差异均不显著。综合来看，在保证穗数的前提下，适当降低种植密度会促进冬小麦主茎和分蘖穗结实，进而增加穗粒数和产量，可节约生产成本，有利于冬小麦绿色高产高效生产。     

小麦光合器官对不同穗位和粒位粒重及蛋白质含量的影响

为探明小麦叶片与非叶光合器官对不同穗位和粒位籽粒发育的影响,以济麦22为试验材料,开花期设置剪叶、包穗、包茎等7种处理,分析了不同处理下不同穗位和粒位粒数、粒重和蛋白质含量的差异。结果表明,小麦穗对穗上部和下部弱势粒数影响显著,与叶片共同作用对穗上部强势粒数及穗中部和下部粒数,以及与茎和叶片共同作用对穗上部粒数、穗中部和下部弱势粒数均影响显著;穗对不同穗位强势粒重和穗上部弱势粒重影响显著,旗叶对穗中部和下部强势粒重、穗上部和中部强势粒重及穗下部粒重影响显著;包穗、剪旗叶和剪倒二叶处理显著提高穗上部强势粒及穗中部和下部籽粒蛋白质含量;剪倒三叶和剪倒四叶+剪倒五叶处理显著提高穗下部强势粒蛋白质含量;同一穗位的强势粒蛋白质含量大于弱势粒,不同穗位籽粒的平均蛋白质含量表现为穗下部穗中部穗上部;同一穗位的弱势粒蛋白质含量变异系数大于强势粒,穗上部的籽粒蛋白质含量变异系数大于穗中部和下部。因此,建议小麦育种中应注重穗光合选择,适当增加小穗排数,减少高穗位粒数,可能是提高小麦产量潜力和改善品质的重要途径。