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灌溉和施氮对小麦产量形成及土壤肥力影响的研究进展

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麦类作物学报 2022年第2期42卷 196-210页

作者：李浩然李雁鸣李瑞奇河北农业大学农学院/省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省作物生长调控实验室河北保定071000

水分和氮肥是小麦生长发育和产量形成中最重要的两个因子,二者存在相互制约或相互促进等互作关系。近年来,由于灌溉大量用水和氮肥的过量施用,造成了农业水资源匮乏和环境污染加重等一系列问题.合理灌溉和施氮以提高水氮利用效率越来越... 详细信息

水分和氮肥是小麦生长发育和产量形成中最重要的两个因子,二者存在相互制约或相互促进等互作关系。近年来,由于灌溉大量用水和氮肥的过量施用,造成了农业水资源匮乏和环境污染加重等一系列问题.合理灌溉和施氮以提高水氮利用效率越来越受到广泛的重视。为全面概括灌溉和施氮处理的作用,本文从小麦植株和土壤两个方面入手,对近年来国内外学者在灌溉和施氮对小麦产量形成和土壤肥力影响方面的研究进展进行了综述,为评估长期灌溉和施氮处理对小麦生产和土壤肥力的影响、制定灌溉和施氮技术措施提供依据。

关键词：小麦灌溉施氮产量土壤

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冬春季夜间增温对冬小麦植株氮代谢和籽粒蛋白质形成的影响

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麦类作物学报 2018年第2期38卷 203-212页

作者：闫艳艳胡晨曦樊永惠王晓娜姜东戴廷波田中伟南京农业大学农学院/农业部作物生理生态与生产管理重点实验室江苏南京210095

为明确非对称性增温对小麦籽粒品质的影响及其机理,以不同品质类型的扬麦13(弱筋)和烟农19(中筋)为材料,采用大田模拟增温的方法研究了冬春季夜间增温对小麦籽粒蛋白质形成的影响及其与植株氮代谢的关系。结果表明,冬季增温(WT)、春季增... 详细信息

为明确非对称性增温对小麦籽粒品质的影响及其机理,以不同品质类型的扬麦13(弱筋)和烟农19(中筋)为材料,采用大田模拟增温的方法研究了冬春季夜间增温对小麦籽粒蛋白质形成的影响及其与植株氮代谢的关系。结果表明,冬季增温(WT)、春季增温(ST)及冬春季持续增温(WST)均不同程度地提高了冬小麦籽粒蛋白质、麦谷蛋白大聚合体(GMP)、高分子量和低分子量麦谷蛋白亚基含量,且均以WST处理效应最大。同时,各增温处理对籽粒谷蛋白含量的提高幅度最大,并提高了谷醇比。各夜间增温处理均增加了开花期旗叶面积,提高了氮含量,增强了孕穗至花后21d旗叶的硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性,说明夜间增温促进了叶片生长,增强了植株氮素同化能力。夜间增温处理显著提高了小麦植株氮素积累量及贮存氮素转运量,从而增加了氮素向籽粒的分配,促进了籽粒蛋白质合成。因此,冬春季夜间增温提高了小麦氮素吸收同化能力及氮素在籽粒中的分配比例,从而提高小麦籽粒蛋白质含量,且冬春季持续增温对籽粒蛋白质形成有更大的促进效应。

关键词：冬小麦夜间增温蛋白质含量谷蛋白亚基氮素同化

糯小麦快速选育及糯性亚基纯合速度对选择的响应

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麦类作物学报 2023年第7期43卷 848-856页

作者：唐建卫袁留李俣佳高艳李英琪李巧云殷贵鸿河南农业大学农学院/省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室/河南粮食作物协同创新中心河南郑州450046

为创建糯小麦快速育种程序,进而培育出优质糯小麦新品种,选用4份糯性亲本材料和6份非糯性亲本材料进行杂交,并对分离后代进行早代籽粒碘染、乳熟期田间单株籽粒碘染选择、农艺性状选择、多重PCR分子标记检测和淀粉糊化特性测定。结果显... 详细信息

为创建糯小麦快速育种程序,进而培育出优质糯小麦新品种,选用4份糯性亲本材料和6份非糯性亲本材料进行杂交,并对分离后代进行早代籽粒碘染、乳熟期田间单株籽粒碘染选择、农艺性状选择、多重PCR分子标记检测和淀粉糊化特性测定。结果显示,糯性亲本作母本或父本,F 0代杂交籽粒均为非糯;大部分杂交组合F 1代自交籽粒中糯性籽粒的出现频率符合1/64的分离比例;非糯性材料作父本的三交组合F 1代自交分离后,糯性籽粒的出现频率符合1/512的分离比例。13个组合中,5个组合的糯粒比例达到100%,7个组合的糯粒比例超过98%,而没有经过籽粒碘染筛选的3个组合的糯粒比例仅为0.79%~6.10%,说明糯性亚基纯合速度对选择可做出快速响应,经过1代籽粒糯性筛选,糯性遗传即可稳定。中选单株均具有糯性小麦典型的RVA图谱,糯小麦面粉的低谷黏度、最终黏度、回生值和峰值时间较非糯小麦面粉显著降低,而峰值黏度、稀懈值和糊化温度在糯小麦和非糯小麦之间差异不显著。对经过2代籽粒糯性筛选的13个杂交组合共410份单株材料进行多重PCR检测,发现全糯质小麦398株,占比97.1%;正常类型小麦12株,占比2.9%。经过2轮筛选,获得农艺性状优良的糯小麦。

关键词：糯小麦早期鉴定碘染色法多重PCR 快速育种

推迟拔节水对冬小麦群个体结构特征和产量的影响

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麦类作物学报 2022年第8期42卷 1019-1030页

作者：何璐李浩然李东晓房琴何建宁王红光李瑞奇河北农业大学农学院/省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省作物生长调控实验室河北保定071001

为了明确河北省限灌1水条件下推迟拔节水对小麦群个体结构和质量的影响,于2019-2020年以衡观35和藁优2018为供试材料,全生育期仅灌1水,设置3个灌水时期,分别在拔节期(T1)、拔节后6 d(T2)和拔节后12 d(T3)灌水60 mm,分析推迟拔节水后冬... 详细信息

为了明确河北省限灌1水条件下推迟拔节水对小麦群个体结构和质量的影响,于2019-2020年以衡观35和藁优2018为供试材料,全生育期仅灌1水,设置3个灌水时期,分别在拔节期(T1)、拔节后6 d(T2)和拔节后12 d(T3)灌水60 mm,分析推迟拔节水后冬小麦个体结构、群体大小、冠层光分布、花后各叶层衰老以及产量的变化。结果表明,随灌水时期的推迟,两品种上三叶的长度和面积、穗长、株高、穗数、开花期至花后21 d的叶面积指数、冠层光合有效辐射总截获率以及旗叶层光合有效辐射截获率都呈降低趋势,但倒2叶及以下各层的光合有效辐射截获率呈上升趋势。T2和T3处理冠层中下部叶片受光条件的改善显著延缓了叶片SPAD值的衰退,T1处理的倒2叶SPAD值在花后21 d时开始显著低于推迟灌溉处理,倒3叶、倒4叶和倒5叶SPAD值均在开花期时已显著低于推迟灌溉处理,T1处理叶片的早衰使其LAI在花后28 d时低于T2和T3处理。最终T2处理依靠较优的冠层光分布和个体叶片质量获得了最高的籽粒产量,藁优2018的T3处理产量也显著高于T1处理,但衡观35的T3处理因穗数过少,导致产量低于T1处理。拔节后6 d灌溉同步提升了小麦群个体质量,是本试验条件下的最优处理。

关键词：灌溉时期冬小麦群个体结构产量

氮肥水平对限制灌溉下冬小麦旗叶光合性能及产量的影响

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麦类作物学报 2015年第6期35卷 806-812页

作者：王志强李会徐心志辛泽毓林同保河南农业大学农学院/河南粮食作物协同创新中心/省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室河南郑州450002

为了解氮素营养供应与小麦节水效果的关系,以周麦22为材料,采取大田试验研究了不同氮肥水平对限制灌条件下冬小麦旗叶光合性能及产量的影响。结果发现,与正常灌水相比,限制灌溉降低了小麦旗叶叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速... 详细信息

为了解氮素营养供应与小麦节水效果的关系,以周麦22为材料,采取大田试验研究了不同氮肥水平对限制灌条件下冬小麦旗叶光合性能及产量的影响。结果发现,与正常灌水相比,限制灌溉降低了小麦旗叶叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,提高了小麦旗叶胞间CO2浓度;限制灌溉条件下,与不施氮肥相比,增施氮肥能明显改善小麦旗叶光合性能。从产量来看,充分灌水有利于小麦产量提高,而限制灌溉条件下,灌水时期提前或增施氮肥能不同程度提高小麦产量。以上结果说明,增施一定量的氮肥能明显改善限制灌溉条件下冬小麦花后旗叶光合性能,提高小麦产量和水分利用效率。

关键词：冬小麦氮肥限制灌溉光合性能产量

氯化胆碱对小麦幼苗耐低温能力的生理调控效应

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麦类作物学报 2018年第6期38卷 748-755页

作者：荆恩恩高翔李宗震张丽婷余幸任永哲王志强辛泽毓林同保河南农业大学农学院/河南粮食作物协同创新中心/省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室河南郑州450002

为了解外源氯化胆碱(CC)对小麦幼苗耐低温能力的生理调控作用,选用小麦品种开麦21(低温敏感型)和周麦27(耐低温型)为试验材料,利用人工模拟低温条件,研究了叶面喷施CC对盆栽小麦幼苗形态指标和部分生理指标的影响。结果表明,喷施CC显著... 详细信息

为了解外源氯化胆碱(CC)对小麦幼苗耐低温能力的生理调控作用,选用小麦品种开麦21(低温敏感型)和周麦27(耐低温型)为试验材料,利用人工模拟低温条件,研究了叶面喷施CC对盆栽小麦幼苗形态指标和部分生理指标的影响。结果表明,喷施CC显著缓解低温造成小麦幼苗萎蔫的程度,显著降低叶片相对电导率和超氧阴离子(O_2~)产生速率及丙二醛(MDA)含量,显著增强了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,并增加了脯氨酸(Pro)含量。与开麦21相比,在低温处理下周麦27叶片的O_2~产生速率相对较慢,膜损伤程度相对较轻,同时Pro含量和CAT活性增幅相对较高。综上所述,外源喷施CC能够显著缓解低温对小麦幼苗造成的损伤,从而增强小麦的抗低温能力。

关键词：低温胁迫氯化胆碱氧化伤害抗氧化酶活性

种植密度对不同穗型冬小麦品种结实特性和产量的影响

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麦类作物学报 2023年第12期43卷 1607-1615页

作者：马金荣张鸿雁王雅群张迎香王红光房琴李瑞奇河北农业大学农学院/省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省作物生长调控实验室河北保定071001

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... 详细信息

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。

关键词：冬小麦品种种植密度结实特性产量

小麦Ta-miR154的特征及渗透胁迫响应

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麦类作物学报 2022年第2期42卷 147-152页

作者：王苗苗袁晓波李静王晓腾张莉李永春河南农业大学农学院/省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室河南郑州450046

植物逆境胁迫响应过程中microRNA(miRNA)发挥着重要调控功能,为探讨小麦Ta-miR154的特征及其对渗透胁迫的响应,以矮抗58和中国春为材料,克隆了Ta-MIRNA基因并对其序列特征及时空表达模式进行分析。结果显示,小麦Ta-MIR154的3个部分同源... 详细信息

植物逆境胁迫响应过程中microRNA(miRNA)发挥着重要调控功能,为探讨小麦Ta-miR154的特征及其对渗透胁迫的响应,以矮抗58和中国春为材料,克隆了Ta-MIRNA基因并对其序列特征及时空表达模式进行分析。结果显示,小麦Ta-MIR154的3个部分同源基因位于第7同源群染色体组上,分别命名为Ta-MIR154-7A、Ta-MIR154-7B和Ta-MIR154-7D;3个部分同源基因间序列差异较大,但在miRNA前体区域高度保守,其中由于一个核苷酸的变异导致不能生成7VM/兄/54组织表达分析显示,7V在成熟籽粒中的表达量最高,其次为节间和根系;籽粒形成过程中,Ta-MIR154从授粉后20 d开始快速上调表达,授粉后30 d表达量最高。干旱胁迫条件下,两品种的叶片中Ta-MIR154在受胁迫诱导后均上调表达,且矮抗58的表达水平高于中国春;而根中Ta-MIR154的响应模式不同,在中国春中呈先上调后下调的表达趋势,而在矮抗58中呈先下调后上调的表达趋势。盐胁迫条件下,两品种的叶片中Ta-MIR154在受胁迫诱导后呈先上调后下调的表达趋势,且中国春的上调幅度大且持续时间长,而在根系中矮抗58的上调表达幅度要大于中国春。推测Ta-MIR154在小麦渗透胁迫响应过程中发挥一定的调控功能。

关键词：小麦 microRNA 序列特征渗透胁迫

分蘖期和拔节期干旱对小麦主茎和分蘖穗粒形成的影响

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麦类作物学报 2018年第6期38卷 734-741页

作者：田中伟王妮妮李怡香崔亚坤蔡剑姜东戴廷波南京农业大学农学院农业部作物生理生态与生产管理重点实验室江苏南京210095

为明确分蘖期和拔节期干旱对小麦穗粒数形成的影响,在盆栽条件下以豫麦49(小穗型)和扬麦13(中穗型)为材料,研究了小麦分蘖期和拔节期不同程度干旱条件下主茎和分蘖的穗粒形成特征。结果表明,分蘖期和拔节期轻度干旱对小麦穗粒数的影响... 详细信息

为明确分蘖期和拔节期干旱对小麦穗粒数形成的影响,在盆栽条件下以豫麦49(小穗型)和扬麦13(中穗型)为材料,研究了小麦分蘖期和拔节期不同程度干旱条件下主茎和分蘖的穗粒形成特征。结果表明,分蘖期和拔节期轻度干旱对小麦穗粒数的影响不显著,而分蘖期重度干旱显著降低了主茎穗粒数,拔节期重度干旱和分蘖期+拔节期重度干旱均可显著降低主茎和分蘖的穗粒数,且对主茎穗粒数的影响更大。分蘖期重度干旱处理显著降低了主茎小穗分化数与可见小花数,但对分蘖无影响。拔节期重度干旱和分蘖期+拔节期重度干旱处理可显著降低小穗结实率、可见小花数、可孕小花数及可孕花结实率,进而导致小麦穗粒数显著降低。分蘖期重度干旱处理导致小麦主茎穗粒数的降低并未影响主茎的产量,拔节期重度干旱和分蘖期+拔节期重度干旱处理导致小麦主茎穗粒数下降均造成产量显著降低。因此,小麦营养生长期适度干旱不影响小麦主茎和分蘖小穗及小花发育,从而能够维持较高的穗粒数和产量,可以适度的进行节水灌溉,提高水分利用效率。

关键词：冬小麦冬春季干旱穗粒数产量