新疆春小麦品种（系）农艺性状分析

农艺性状在小麦的品种改良中有着重要的意义,为给新疆春小麦新品种的选育提供科学依据,本研究以30个新疆春小麦品种（系）为试验材料进行农艺性状的简单相关分析,以及多远逐步回归和通经分析。结果表明：供试春小麦品种（系）株高总体偏低,千粒重和单株产量平均为30.04g、8.84g。穗粒数、穗重和千粒重与单株产量之间存在极显著正相关,小穗数与穗长、穗重之间正相关也达到显著水平。多元回归方程为Y = 0.6139 + 0.02X3 + 1.07 X4 +0.42 X5,表明穗粒数、穗重和千粒重三个因素所决定的单株产量变异占产量总变异程度的74%。因此,协调好各农艺性状与单株产量这一性状间的关系可作为新疆春小麦高产育种的重要筛选指标。     

新疆冬小麦过氧化物酶基因TaPod-D1和TaPod-A1的等位变异及分布

为了给新疆小麦品种面粉色泽的改良提供参考依据,利用位于7D染色体上的功能标记POD-7D1和POD-7D6及3A染色体上的功能标记POD-3A1和POD-3A2对98份新疆冬小麦品种(系)进行等位变异检测。结果表明,在TaPod-D1位点,有42份(占42.9%)材料含有与高POD活性相关的TaPod-D1a等位基因,56份(占57.1%)材料含有与低POD活性相关的TaPod-D1b等位基因;在TaPod-A1位点,有28份(占28.6%)材料含有与高POD活性相关的TaPod-A1b等位基因,70份(占71.4%)材料含有与低POD活性相关的TaPod-A1a等位基因。在不同类型的新疆冬小麦品种(系)中,两个不同位点上高POD活性等位变异TaPod-D1a和TaPod-A1b的分布频率均表现为引进品种(系)≈自育品种(系)地方品种。所检测的新疆冬小麦品种(系)共有四种等位基因组合,分别为Tapod-D1b/Tapod-A1a、Tapod-D1a/Tapod-A1a、 Tapod-D1b/Tapod-A1b和Tapod-D1a/Tapod-A1b,它们在新疆冬小麦品种(系)中的分布频率依次为39.8%、31.6%、17.4%和11.2%。     

基于无人机多光谱影像反演不同生育期小麦光合参数分析

【目的】研究无人机多光谱影像对冬小麦光合作用实时监测的可行性,分析不同长势差异的冬小麦对估算模型的影响。【方法】选用16个冬小麦品种作为材料,在无氮处理N₀(0 kg N/667m²)和正常施氮处理N₁(15 kg N/667m²)下获得孕穗期、开花期和灌浆期无人机蓝(B)、绿(G)、红(R)、红边(RE)和近红外(NIR)5个波段的光谱遥感影像,结合同时期4种光合参数胞间CO₂浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Ti),采用梯度增强回归和岭回归方法建立正常施氮处理下开花期和全生育期4个光合参数的估算模型,并用该估算模型估算无氮处理下开花期和全生育期4个光合参数。【结果】梯度增强回归可以较好的预测施氮下开花期净光合速率(Pn),决定系数(R²)为0.82,Ci、Gs和Ti的预测反演精度分别为0.44、0.64和0.48,在无氮处理下,该模型估算精度大于0.5的为Pn、Gs和Ti。【结论】岭回归在估算正常施氮下全生育期的4个光合参数...     

国内外301份小麦品种(系)种子 萌发期抗旱性鉴定及评价

以-0.5 MPa PEG-6000模拟干旱胁迫环境,对301份冬小麦品种（系）在人工气候箱内进行种子萌发培养,在发芽势、发芽率、发芽指数、根数、根长、苗高和胚芽鞘长度测定的基础上,应用隶属函数、聚类分析和因子分析等方法对小麦种子萌发期抗旱性进行综合评价。结果表明,PEG胁迫下各指标测量值较对照均下降,且各指标之间存在极显著或显著正相关。利用隶属函数法进行抗旱性分析,发现不同小麦品种（系）间表现出较大差异,D值的变幅为0.08~0.95。通过聚类分析,将材料按抗旱性强弱分为5类：藁城8901等8份品种（系）为高度抗旱型,周麦22等29份品种（系）为抗旱型,鲁麦8号等116份品种（系）为中等抗旱型,石4185等83份品种（系）为干旱敏感型,烟农18等65份品种（系）为干旱高度敏感型。主成分分析表明,发芽指数、根长和根数在萌发因子、伸长因子和根部性状因子中的载荷量分别为0.96,0.88和0.91。不同抗旱类型麦区间的分布表明,8份高度抗旱型小麦品种（系）均来自国内,其中5份来自北部冬麦区。综合评价得到萌发期高度抗旱型种质分别是川麦44、皖麦33、藁城8901、CA9719、周8425B、宁冬10、新麦37和CA0958。发芽指数、根长和根数可作为小麦萌发期抗旱性鉴定的可靠指标。北部冬麦区可作为挖掘抗旱关键种质的重点麦区。     

新疆小麦籽粒SOD活性及TaSOD-A1位点等位变异的分布

为了解新疆小麦品种(系)籽粒超氧化物歧化酶(SOD)的活性及TaSOD-A1位点等位变异的分布,用两个功能标记SODA1和SODA11对117份新疆小麦品种(系)的 TaSOD-A1位点(基因ID为TraesCS5A01G290800)进行等位变异检测,并结合SOD活性检测结果,分析 TaSOD-A1位点不同等位变异与SOD活性的相关性。结果表明,含有 TaSOD-A1a等位变异材料的籽粒SOD活性显著高于含有 TaSOD-A1b等位变异材料的籽粒,二者占比分别为50.4%和49.6%;新疆冬小麦品种(系)中, TaSOD-A1a等位变异的分布频率高低依次为引进品种(系)>自育品种(系)>地方品种;新疆春小麦品种(系)中,只有3份材料含有 TaSOD-A1a等位变异,早期品种(系)中未发现含有 TaSOD-A1a等位变异的材料。新疆冬小麦品种(系)的籽粒SOD活性平均值显著高于新疆春小麦品种(系),且新疆冬小麦引进品种(系)中含有 TaSOD-A1a等位变异材料的籽粒SOD活性平均值也显著高于含有 TaSOD-A1b等位变异材料的籽粒SOD活性。     

生物炭用量与灌水量对北疆灌区春小麦籽粒产量和品质综合评价

为探讨生物炭与灌水对春小麦产量和品质的综合效应,以北疆灌区春小麦为研究对象,通过随机区组试验,设置3个灌水量[4 500 m³·hm^-2(W0)、4 050 m³·hm^-2(W1)和3 600 m³·hm^-2(W2)]和3个生物炭施用量[0 t·hm^-2(B0)、10 t·hm^-2(B1)和20 t·hm^-2(B2)]水平,比较分析了不同生物炭用量与灌水量组合条件下春小麦干物质累积、产量和籽粒蛋白质含量等品质指标的差异,并运用基于熵值的DTOPSIS法进行综合效应评价。结果表明,不同灌水量条件下施用生物炭对春小麦干物质累积量影响均不显著,但可提升籽粒品质,灌水量和生物炭的交互作用对春小麦籽粒品质与产量的影响显著。在W0条件下春小麦籽粒蛋白含量随生物炭用量增加呈先升高后降低趋势,且所有施加生物炭处理的籽粒蛋白质含量均低于B0W0处理;W1条件下施加生物炭处理的籽粒蛋白质含量变化趋势与W0条件下...     

春小麦主要籽粒性状的全基因组关联分析

为挖掘控制春小麦主要籽粒性状的关联SNP及候选基因,以国外引进品种、新疆地方品种、新疆自育品种共298份春小麦品种为材料,利用小麦55K SNP芯片,对5个环境下小麦千粒重、粒长、粒宽3个主要籽粒性状进行基于Q+K混合线性模型(mixed linear model, MLM)的全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)。结果表明,供试小麦品种的3个主要籽粒性状在5个环境下的变异系数为3.89%～19.77%,其中粒宽的变异幅度最小,千粒重的变异幅度最大。不同环境中,新疆育成品种的3个主要籽粒性状的平均值均最高,而新疆地方品种的3个籽粒性状的平均值均最低。GWAS结果表明,共检测到84个与小麦主要籽粒性状显著关联的稳定SNP位点,它们分布在小麦的21条染色体上,单个SNP位点可解释3.74%～11.18%的表型变异。在1B、2B、3B、4B、5A、5D染色体上检测到6个同时关联多个籽粒性状的稳定位点。对84个SNP位点进行候选基因筛选,筛选到6个可能与小麦主要籽粒性状相关的候选基因,可作为小麦籽粒研究的重要基因。     

薰衣草1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶基因LaDXR的克隆及表达分析

为了解薰衣草LaDXR 基因在薰衣草萜类化合物生物合成过程中的调控机理,本研究以薰衣草品种"杂花"为材料,采用RT-PCR技术克隆了薰衣草LaDXR 基因,并对该基因进行了结构及表达分析.结果表明,LaDXR 基因序列全长为1 428 bp,编码475个氨基酸,蛋白分子量为51.63 kD,是一种稳定的亲水蛋白;LaD...     

新疆小麦阿拉伯木聚糖阿魏酸酰基转移酶基因TaBahd-A1等位变异检测及其分布规律

阿魏酰阿拉伯木聚糖（feruloyl arabinoxylan,FAX）含量是影响小麦加工品质的重要因素,揭示其相关基因在小麦中的遗传变异规律,可为小麦分子育种提供一定参考。本研究利用阿拉伯木聚糖阿魏酸酰基转移酶 TaBahd-A1基因位点的3对功能标记AFTA2、AFTB2和AFTC8,对124份新疆小麦品种（系）进行 TaBahd-A1等位变异检测,并分析等位变异分布规律。结果表明,携带与低FAX含量相关的 TaBahd-A1b等位变异材料占比（57.2%）最大,其次是与高FAX含量相关的 TaBahd-A1c等位变异（29.1%）,与高FAX含量相关的 TaBahd-A1a等位变异占比（13.7%）最小;其中,98份新疆冬小麦品种（系）中,携带 TaBahd-A1a和 TaBahd-A1c基因型的材料共占比38.7%,携带 TaBahd-A1b基因型的材料占比61.3%;26份新疆春小麦材料中,携带 TaBahd-A1a和 TaBahd-A1c基因型的材料共占比57.6%,携带 TaBahd-A1b基因型的材料占比38.4%。在不同类型冬小麦品种（系）中,与高FAX含量相关的等位变异类型 TaBahd-A1a和 TaBahd-A1c的分布频率表现为引进品种（系）＞地方品种>自育品种（系）;与低FAX含量相关的等位变异类型 TaBahd-A1b的分布频率表现为自育品种（系）＞地方品种＞引进品种（系）。     

基于无人机影像的棉花株高预测

【目的】 利用无人机遥感技术,快速、无损和高通量地获取田间株高表型信息,预测棉花品种(系)的长势监测及产量。【方法】 以无人机(UAV)搭载高清数码相机构成低空遥感平台,获取110份处于花铃期棉花品种(系)影像,测定地面实际株高;利用拼接软件与高清数码影像,生成研究区数字表面模型(DSM)和高清正射影像(DOM);基于高清的DOM和DSM,利用克里金插值法生成研究区离散地面高程值(DEM),经作差提取棉花株高(CHM),利用不同棉花品种(系)实测株高(H)与提取的棉花株高(CHM)作回归分析。【结果】 通过DOM可快速无损地监测花铃期各棉花品种(系)长势、叶色性状差异及分布状况,经DSM和克里金插值法提取的DEM和棉花株高分布图得出,研究区整体地势较平坦,高低落差仅0.5 m。所建株高模型R²达到0.846 9,验证模型R²也达到0.758 1。【结论】 利用无人机影像生成的DOM、DSM和克里金插值法生成的DEM,提取的棉花花铃期株高(CHM)精度较高,无人机搭载数码相机进行棉花株高测定具有较好的适用性。为大范围的棉花田间株高观测提供一种新的研究方法是可行的。