滴灌水肥一体化对小麦产量和水分利用的影响

在2016-2018年连续2年进行小麦田间试验,以前期氮肥不同水平分期追施水肥一体化研究为基础,探讨滴灌条件下,水肥一体化处理对小麦产量和水分利用的影响.设置3个氮(N)肥水平:N1180 kg/hm2,N2240 kg/hm2,N3270 kg/hm2;3个水分(W)水平:W1生育期不灌水,W2生育期灌2次水,W3生育期灌3次水,共9个处理,分别为W1N1、W1N2、W1N3、W2N1、W2N2、W2N3、W3N1、W3N2、W3N3.结果表明,连续2年,与W1N1处理相比,W3N2和W3N3处理使小麦平均产量分别增加31.88％和15.28％.小麦各生育期耗水量均表现为拔节—开花期耗水量最多,开花—收获期耗水量次之,播种—拔节期耗水量最少.小麦全生育期耗水量以W3N2处理最低,与W1N1处理相比,小麦全生育期平均耗水量降低21.39％;小麦平均水分利用效率以W3N2处理最高,与W1N1处理相比,小麦平均水分利用效率增加11.70％.综合考虑,小麦产量和水分利用效率均在W3N2处理下最高,因此,小麦施纯氮240 kg/hm2,底施60％纯氮、拔节期追施25％和灌浆期追施15％纯氮,同时在小麦拔节期、开花期和灌浆期进行3次灌水的滴灌水肥一体化处理是小麦高产又节水的最优模式.     

小麦物质生产与积累的模拟模型

采用高斯积分法模拟小麦冠层每日的总光合同化量，并经呼吸消耗与物质转化形成生物量。同时考虑了温度、水分、CO2浓度，生理年龄和N素丰缺对光合作用的影响。建立了植株临界N浓度、最小N浓度和生理发育时间的曲线关系。采用不同地点不同品种不同处理的试验对模型预测的生物量进行比较。结果表明，模拟值与实测结果吻合很好，相对误差小于8％。     

黄淮麦区不同小麦基因型的春化发育特性研究

为了解黄淮麦区不同小麦基因型的春化发育特性．以不同生态区大面积推广的17个基因型为试验材料．研究了不同春化预处理对小麦生育期、穗分化的起始和分化进程的影响。结果表明，春化处理后不同基因型的苗穗期、出苗至幼穗分化二棱期的天数均随喜化时间的延长而有不同程度的缩短，且不同基因型间存在较大差异。通过聚类分析将参试基因型分成春化特性不同的三个类型，春性基因型不经低温春化即可完成幼穗分化、正常抽穗．而冬性基因型如不经过低温春化处理，穗分化都在二棱期停留，低温（0～2℃）处理20d和30d能分别满足半冬性基因型和冬性基因型幼穗分化对低温的要求。     

小麦脱水素基因TaDHN-1的特征及其对非生物胁迫响应

【目的】分析小麦脱水素基因特征及其在干旱、高盐、低温和高温胁迫过程中的表达模式,探讨脱水素在小麦抗逆过程中的功能,为脱水素基因在小麦抗逆分子育种中的应用提供理论依据。【方法】利用RT-PCR克隆小麦脱水素基因,通过生物信息学分析研究其编码蛋白特征;采用qRT-PCR分析该基因表达特性模式。【结果】克隆了包含完整编码区的小麦脱水素基因TaDHN-1,序列分析显示该基因cDNA长487 bp,编码112个氨基酸,推测编码蛋白分子量约为11.5 kD,等电点为6.6。氨基酸序列分析表明,TaDHN-1在C端具有保守的K片段,属于Kn类脱水素;二级结构预测显示,该脱水素无规则卷曲占整个蛋白的82.1%,具有很高的亲水性;PredictProtein预测显示,该脱水素无跨膜区域,亚细胞定位于细胞质中。表达特性分析表明,TaDHN-1受植物激素ABA的诱导;在干旱、高盐和低温胁迫条件下,该基因均受胁迫的诱导而表达上调,但对42℃高温胁迫不敏感;在种子发育过程中,TaDHN-1的表达呈下调趋势,且在种子发育后期的表达量极低,推测TaDHN-1不参与小麦种子成熟后期的脱水保护过程。【结论】小麦脱水素基因TaDHN-1属于脱水素基因家族的Kn亚类。该基因通过依赖ABA的非生物胁迫响应路径发挥功能,可能参与了小麦对干旱、高盐和低温胁迫的耐受调节过程,但对高温胁迫不敏感,也未参与种子发育后期的脱水保护过程。     

超高产优质广适小麦新品种豫农416的选育

豫农416是以豫麦49为母本、以豫麦21/豫麦35的F1为父本进行有性杂交,采用系谱法选育而成.2年区域试验平均产量为7 846.5kg/hm~2和7 987.5kg/hm~2,分别比对照豫麦49和周麦18增产5.96%和3.19%;生产试验平均产量为8 625.0kg/hm~2,比对照周麦18增产7.4%,居参试品种首位.2009年通过河南省农作物品种审定委员会审定,审定编号为2009001,其特点是超高产、优质、广适,适宜河南及相临省份相近小麦生态区推广种植.     

茉莉酸甲酯对小麦白粉病抗性的诱导作用

【研究目的】茉莉酸在小麦（Triticum aestivum L.）抗白粉病反应中是否起作用及其作用强度仍不清楚,为了明确茉莉酸对小麦白粉病抗性的诱导作用进行了本研究。【方法】以感白粉病的小麦品种“中国春”和“濮麦9号”为材料,用不同浓度的茉莉酸甲酯喷施小麦幼苗叶片进行诱导,通过离体叶段培养法接种白粉菌（Blumeria graminis f. sp. tritici,Bgt）进行抗性鉴定。【结果】结果表明,茉莉酸甲酯处理可以提高“中国春”和“濮麦9号”对白粉菌的抗性水平,抗性提高与诱导的茉莉酸甲酯浓度和诱导时间有关。浓度为100 μmol/L、250 μmol/L时诱导抗性不明显,500 μmol/L时有明显的诱导抗性,1.0 mmol/L以上具有显著的诱导效果。茉莉酸甲酯处理后12 h至96 h后均可检测到诱导抗性,而以诱导24 h后诱导抗性最高。【结论】实验表明植物激素茉莉酸在小麦抗白粉病反应中起作用,是抗病信号分子。     

Trxs过量表达对UV-B胁迫的大麦幼苗叶片抗氧化酶活性的影响

以过量表达硫氧还蛋白s基因(Trxs)的转基因大麦(LSY-11-1-1,T)及其非转基因对照(LSY,CK)为材料,采用水培法研究了UV-B胁迫条件下转基因大麦幼苗(UVB-T)与对照(UVB-CK)叶片中Fv/Fm值、H2O2与MDA含量以及抗氧化酶活性的变化.结果表明,UV-B处理引起大麦幼苗叶片Fv/Fm值降低,H2O2和MDA含量升高,过氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)与过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性出现不同程度的增加;UVB-T的Fv/Fm值极显著高于UVB-CK,而H2O2和MDA含量均极显著低于UVB-CK,同时,其上述抗氧化酶活性普遍高于UVB-CK,而且UVB-T的CAT活性变化趋势与UVB-CK明显不同,其CAT出现2次活性高峰,而UVB-CK仅出现1次.     

茉莉酸对PR-1、PR-2、PR-5和Ta-JA2基因 表达以及小麦白粉病抗性的诱导

 为了探索小麦抗白粉病分子机理,明确茉莉酸对小麦白粉病抗性的诱导作用、对植物抗病性标志基因PR-1、PR-2、PR-5和本实验室克隆的1个新基因Ta-JA2的激活作用,以及抗病性变化与基因表达变化之间的相关性,本研究以感白粉病的小麦品种“中国春”、“濮麦9号” 和“周麦18”为材料,用茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,MeJA）喷洒小麦幼苗叶片进行诱导,通过离体叶段培养法接种白粉菌（Blumeria graminis f. sp. tritici,Bgt）进行抗性鉴定;用实时定量PCR技术检测小麦叶片中PR-1、PR-2、PR-5和Ta-JA2基因的表达变化。结果表明MeJA处理可以显著提高“中国春”、“濮麦9号”和“周麦18”对白粉菌的抗病水平。茉莉酸处理显著激活了PR-1、PR-2、PR-5和Ta-JA2的转录。茉莉酸诱导的抗病性提高与抗病标志基因PR-1、PR-2、PR-5及Ta-JA2的表达增强呈正相关。植物激素茉莉酸是小麦抗白粉病反应的信号分子。     

不同发育特性小麦品种春化基因 VRN2的序列分析

为了明确小麦春化基因VRN2与春化发育表现型的关系,以6个不同春化发育特性的普通小麦品种为试验材料,采用PCR技术对春化基因VRN2的CCT保守区中43个氨基酸序列进行了分析。结果表明,不同品种间ZCCT-A1的CCT功能域的序列存在差异,肥麦有R35W突变,另外5个品种均有R39C突变;ZCCT-A2均存在R16C突变;B和D基因组中均未发现突变。这表明VRN2基因编码区的等位变异主要出现在A基因组上,而B和D基因组中的VRN2基因在目前大面积主栽品种中均为显性。     

两个小麦LEA基因的特征及其对非生物胁迫的响应

【目的】分析小麦LEA基因TaLEA4和TaLEA5及其编码蛋白的特征,比较它们在干旱、高盐、热和冷胁迫过程中的表达模式,探讨这两个LEA基因在小麦抗逆调控过程中的生物学功能,为其在小麦抗逆分子育种中的应用提供理论依据。【方法】利用RT-PCR技术克隆小麦的LEA基因,通过生物信息学方法分析克隆基因及其编码蛋白的结构特性,采用qRT-PCR技术检测克隆基因对ABA及非生物胁迫的响应模式。【结果】克隆了2个包含完整编码框的小麦LEA基因TaLEA4和TaLEA5,分别编码180和163个氨基酸,推断其分子量分别为18.8和16.9 kD,理论等电点分别为5.6和7.2。基因组序列分析发现,2个LEA基因中均包含1个100 bp的内含子。氨基酸序列分析发现,这两个LEA基因编码蛋白均富含极性氨基酸（约占整个氨基酸序列的71%）,具有较强的亲水性。结构域分析显示,TaLEA4和TaLEA5蛋白中均包含1个典型的LEA_4（pfam:02987）保守域,属于LEA_4类蛋白。蛋白质高级结构分析显示,α-螺旋分别占TaLEA4和TaLEA5蛋白的96.7%和96.3%,并可形成弓形的空间结构;在TaLEA4中,检测到1个配体PEV（C₃₉H₇₈NO₈P）的结合位点,而在TaLEA5中存在2个这样的配体结合位点。表达特性分析显示,2个LEA基因均可被植物激素ABA诱导而上调表达,其中,TaLEA4的表达水平显著高于TaLEA5;TaLEA4在干旱、高盐和高温胁迫过程中均受胁迫诱导而迅速上调表达,但TaLEA5却只受干旱胁迫的诱导,且其表达水平显著低于TaLEA4;2个LEA基因对冷胁迫均无响应;干旱和高盐胁迫过程中,TaLEA4在根系中的诱导表达水平显著高于叶片,而热胁迫过程中该基因在叶片中的表达水平要显著高于根系,这可能与根系直接感受渗透胁迫而叶片直接感受热胁迫有关。【结论】小麦TaLEA4和TaLEA5均属于LEA基因家族的LEA_4亚类,具有较强的亲水性,它们属于依赖于ABA胁迫响应基因调控网络;TaLEA4可能在干旱、高盐和热胁迫过程中均发挥重要功能,TaLEA5仅参与小麦对干旱胁迫的响应,其作用要弱于TaLEA4。