不同水分条件下小麦ILs群体花后不同器官蔗糖积累与转运的遗传特性

为了探索干旱调控小麦花后不同器官蔗糖积累和转运的遗传特性,以抗旱性有显著差异的西峰20和鲁麦14杂交创建的小麦回交导入系(introgression lines,ILs)群体为供试材料,对正常灌溉(WW)和干旱胁迫(DS)条件下该群体花后不同器官蔗糖积累和转运的相关性状进行数量遗传分析,评价该群体目标性状的遗传变异特点和相互关系。结果表明,小麦ILs群体及其双亲的被测性状指标均表现为SCg(灌浆期蔗糖含量)显著高于SCf(开花期蔗糖含量)和SCm(成熟期蔗糖含量),主茎穗下节和倒二节的蔗糖含量高于旗叶,花前高于花后,干旱胁迫显著高于正常灌溉。在两种水分条件下,小麦ILs群体各被测性状平均表型值均介于双亲之间,且偏向于轮回亲本鲁麦14;群体内表型变异广泛,且存在超亲分离,变异系数为14.29%~57.98%(DS)和20.87%~63.75%(WW),多样性指数为0.63~0.89(DS)和0.57~0.79(WW)。各目标性状表型受水分和发育阶段/器官的影响达显著水平,遗传力较低,为0.27~0.51(DS)和0.30~0.62(WW)。各器官的SCf、SCg和SCm间均有不同程度的正相关(r=0.17~0.56**)关系,SCf与花前蔗糖转运率和花后蔗糖贡献率(r=0.32**~0.94**)、SCg与花前蔗糖转运率和花后蔗糖贡献率(r=0.29*~0.72**)、主穗粒重与花前蔗糖转运率和CRSpr(r=0.13~0.43**)具有较高正相关性,且各目标性状间DS条件下相关系数普遍高于WW。说明小麦花后不同器官蔗糖积累和转运相关性状属于典型的数量性状,其表型变异具有显著的时空特异性。     

品种稳定性不同分析模型在西北小麦区域试验中应用探讨

基因型与环境的互作在生物界普遍存在,本研究利用GGE模型、AMMI模型、Shukla模型和Ebehart-Russell模型对2009年国家旱地春小麦区试西北9个试点、8个参试品种(系)小麦品种稳定性进行了初步的比较.结果发现,Shukla简便,而GGE模型、AMMI模型分析结果更为全面、直观,两种模型也存在一定的差异,相比较,GGE模型能更有效分析基因型与环境互作效应、评价基因型稳定性以及环境的代表性和区分能力.     

影响旱作小麦高效花药培养的因素

通过不同处理和多种影响因素对不同类型小麦花药培养效应的比较研究表明,旱作春小麦花药培养愈伤组织诱导率和绿苗分化率均存在显著的基因型差异,其中以普通小红麦诱导率最高,达8.12 %,八倍体小黑麦中以20-1528诱导率最高,达7.71 %。诱导培养基中2, 4-D、水解乳蛋白和蔗糖之间的适宜配比为:2.0∶0.5∶90(g/L);而在分化培养基中的适宜配比为:0∶0.5∶70(g/L)。对花药进行2 d低温预处理和32 ℃高温培养具有较高的花药愈伤诱导率,分别达7.6 % 和6.58 %。     

基于APSIM模型的地膜覆盖与露地种植条件下旱地小麦灌浆过程模拟

准确模拟小麦籽粒干物质积累过程可为调控小麦生产提供技术支持。基于APSIM模型模拟数据和大田实测数据同步研究旱地冬小麦籽粒干物质积累过程,并在模型验证的基础上分析积温对小麦籽粒干物质积累过程的影响。APSIM-Wheat模型模拟地膜覆盖和露地种植在灌浆期各阶段粒重和籽粒灌浆速率的决定系数大于0.92,归一化均方根误差小于16.25%,有效性指数大于0.91,表明APSIM-Wheat模型在研究区模拟小麦灌浆过程具有较好的拟合度和适应性。地膜覆盖种植优于露地种植,两年度模型模拟地膜覆盖籽粒干物质日积累量模拟值高于露地5.23%,田间实测地膜覆盖的最大灌浆速率平均高于露地10.46%,快增期平均灌浆速率高于露地13.68%,千粒重平均高于露地2.50%。Logistic进一步分析表明,地膜覆盖种植有利于提前最大灌浆速率的时间,减少灌浆渐增期、缓增期的持续时间;其次,积温通过影响籽粒干物质日积累量进而影响灌浆速率,在灌浆期大气日积温、土壤日积温与籽粒干物质日积累量均呈极显著正相关关系。     

水分亏缺条件下冬小麦几个抗旱性状的应用价值

在盆栽水分亏缺条件下,以15个抗旱性不同的冬小麦品种(系)为材料,对其8个抗旱性状的应用价值进行了研究.结果表明,通过乳熟期旗叶气孔阻力和蒸腾速率、两种用水效率(分别用干重和粒重表示)对单株粒重进行选择,其效率比通过3个农艺性状(单株干重、株高、顶部3叶总面积)的要低得多,说明前者在抗旱育种中的应用价值不大.     

干旱胁迫条件下小麦RILs群体花后旗叶持绿性遗传特性及其与千粒重的相关性

利用抗旱性强的冬小麦品种“陇鉴19”（较低叶绿素含量（SPAD））与水地高产品种“Q9086” （较高SPAD）杂交构建的F8重组近交系（RILs）群体120个株系及其亲本为供试材料,研究雨养和正常灌溉条件下,不同地点花后旗叶SPAD与千粒重（TGW）相关性及数量遗传特点,评价该群体目标性状遗传变异。结果表明：在不同处理条件下,小麦RILs群体旗叶SPAD和TGW表型变异广泛,多样性指数高,且有超亲分离,存在显著的基因型和水分条件以及基因型×水分条件互作效应。小麦RILs群体花后不同发育时期旗叶SPAD和TGW之间均呈现显著的正相关,其中灌浆期旗叶SPAD（SPAD_g）与TGW相关性更高（r=0.59^**～0.69^**）。SPAD_g对TGW有极显著的正向直接作用,而开花期SPAD（SPAD_f）相反。干旱胁迫条件下旗叶SPAD对TGW总效应显著高于正常灌溉,SPAD_g对TGW总效应显著高于SPAD_f。不同处理旗叶SPAD和TGW遗传力普遍较低（h_B²=0.15～0.44）;在干旱胁迫和正常灌溉条件下,控制SPAD_f的基因对数分别为22～36和50～59,控制SPAD_g的基因对数分别为24～25和31～33,控制TGW的平均基因对数分别为10～11和13～14。该小麦群体花后旗叶SPAD和TGW表型,及其对水分敏感程度变异丰富,适合进行小麦抗旱性状数量遗传研究。     

旱地春小麦新品种‘西旱一号’配粉对面条品质的影响

通过‘西旱一号’与3个优质小麦品种配粉,研究小麦混配粉品质性状的变化规律及其品质性状与面条蒸煮品质之间的关系.结果表明:强筋粉能显著改善中弱筋粉的面粉品质;蛋白质含量、湿面筋含量、SDS-沉淀值都与面条评分呈极显著正相关,相关系数分别为0.697、0.579和0.488;面团流变学特性中的面团延伸性、面团筋力、面团膨胀...     

不同降水年型下秸秆带状覆盖对西北旱地马铃薯品质和产量的影响

为探明不同覆盖方式对马铃薯品质和产量的影响,于2019—2021年在西北半干旱雨养农业区设置秸秆带状覆盖(SM)、地膜覆盖(PM)、无覆盖露地(CK)3个处理,通过测定马铃薯块茎维生素C、淀粉、直链淀粉、还原糖、粗蛋白含量及产量指标,研究不同覆盖方式对马铃薯品质和产量的影响。结果表明：不同降水年型下秸秆带状覆盖和地膜覆盖均可以显著改善马铃薯的品质,丰水年(2019年和2020年),与CK相比,SM处理显著提高了块茎淀粉、直链淀粉的含量,增幅分别为15.2%和31.9%,PM处理显著提高了粗蛋白含量,增幅为26.6%;平水年(2021年),与CK相比,SM处理维生素C、还原糖含量分别显著提高20.4%和5.1%,PM处理维生素C、还原糖、粗蛋白含量分别显著提高35.2%、8.3%、14.6%;覆盖方式对马铃薯品质的影响整体表现为SM>PM。主成分分析和灰色关联度分析表明,SM和PM处理均可提高马铃薯品质,且SM处理马铃薯品质与产量关联度高于PM处理,SM处理下淀粉、直链淀粉含量与产量的关联度最高。覆盖栽培方式均显著提高了马铃薯鲜薯产量,SM、PM分别较CK提高13.7%～19.5%...     

6种作物秸秆饲草营养品质的分析与评价

农作物秸秆是农区重要的饲草料,对秸秆营养品质进行分析评价,有利于提高秸秆的利用效率.应用化学分析法对玉米、小麦、裸燕麦、谷子、糜子、高粱6种作物秸秆粗蛋白、粗脂肪、粗纤维和钙、铁和磷等营养成分进行检测.结果表明,6种作物秸秆中,玉米秸秆的粗蛋白含量最高(77.2 g/kg);糜子秸秆的粗脂肪含量最高(21.7 g/kg);粗纤维含量最低(312.8 g/kg);谷子秸秆的钙和铁含量最高(分别为4.76 g/kg和598.66 mg/kg);玉米秸秆的磷含量最高(0.84 g/kg).采用有机物质消化率对6种作物秸秆营养价值进行评价,排序为糜子(52.22%)>玉米(48.07%)>高粱(44.86%)>谷子(41.28%)>小麦(30.91%)>燕麦(29.41%).     

不同覆膜方式对旱作冬小麦耗水特性及籽粒产量的影响

【目的】研究黄土高原雨养条件下,不同地膜覆盖方式对冬小麦耗水特性、产量和休闲期土壤水分补给的影响,为促进增产和提高水分利用效率提供理论依据。【方法】2008-2009和2009-2010年小麦生长季,设置全膜覆土穴播（A）、全膜覆盖穴播（B）、垄膜沟播（C）和露地条播（CK）4种不同栽培模式,测量不同处理的土壤贮水量、耗水量、产量和水分利用效率。【结果】全膜穴播可使冬小麦增产64.4%-79.1%,水分利用效率提高22.1%-24.0%,达到11.9-16.6 kg·hm^-2·mm^-1;全膜覆土穴播可增产43.4%-44.4%,水分利用效率提高8.8%-14.6%,达到11.0-14.8 kg·hm^-2·mm^-1;垄膜沟播可增产37.0%-39.3%,水分利用效率提高4.2%-4.4%,达到10.0-14.2 kg·hm^-2·mm^-1。主要原因是,地膜覆盖可增加冬小麦拔节前0-200 cm土层贮水量,提高拔节至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例,促进生育期对土壤贮水的利用,同时干旱年份可促进冬小麦利用深层土壤水分,最终提高冬小麦成熟期的生物量和籽粒产量;虽然生育期耗水增加,但水分利用效率也提高。冬小麦产量与生育期耗水量呈显著正相关（r=0.96*）。覆膜的高产建立在高耗水基础上,但通过休闲期水分补充,地膜茬0-200 cm土层水分在冬小麦秋播前可恢复到露地水平。覆膜处理间的耗水差异远小于覆膜与露地间的差异。综合考虑产量、经济效益和田间操作难易程度,全膜覆土穴播一次覆膜可多茬使用,节省地膜成本,田间操作简单,经济效益高,是本试验条件下的最优栽培方式。【结论】全膜覆土穴播是西北黄土高原旱地小麦兼顾高产高效的栽培模式。