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新疆春小麦水高效品种筛选及产量构成因素分析

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分子植物育种 2024年

作者：时佳王重李剑峰张宏芝高新王立红王春生夏建强张跃强农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室新疆作物化学调控工程技术研究中心新疆农业科学院核技术生物技术研究所

为筛选水高效品种，分析其相关特性，为新疆春小麦节水灌溉提供理论依据和技术支撑。本研究以近年新疆审定的15个春小麦品种为试验材料，设干旱胁迫和充分灌溉两个处理，于2019和2020年在新疆农业科学院核技术生物技术研究所军户小麦育... 详细信息

为筛选水高效品种，分析其相关特性，为新疆春小麦节水灌溉提供理论依据和技术支撑。本研究以近年新疆审定的15个春小麦品种为试验材料，设干旱胁迫和充分灌溉两个处理，于2019和2020年在新疆农业科学院核技术生物技术研究所军户小麦育种基地进行鉴定试验，筛选水高效小麦品种并对其产量及其构成因素等主要农艺性状进行分析。研究表明：‘新春37号’、‘核春115’和‘核春137’为水高效型品种；‘新春26号’在2019年表现为水高效型，而在2020年表现为耐旱型；‘新春44号’和‘新春6号’两年都表现为耐旱型。在干旱胁迫和充分灌溉处理下，水高效型品种的收获穗数和穗粒数较多，耐旱型品种的千粒重和容重相对较高。本研究筛选了‘新春37号’、‘核春115’和‘核春137’为水高效品种，‘新春6号’、‘新春26号’和‘新春44号’为耐旱品种；与其他品种相比水高效品种的产量、穗粒数和千粒重受干旱胁迫影响小，耐旱品种的产量、千粒重和容重受干旱胁迫影响小。本研究为新疆节水灌溉下小麦稳产、高产提供理论依据。

关键词：春小麦水高效筛选产量构成因素

基于无人机多源影像数据的灌浆期人工合成小麦抗旱性评价

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中国农业科学 2024年第9期57卷 1674-1686页

作者：燕雯金秀良李龙徐子涵苏悦张跃强景蕊莲毛新国孙黛珍山西农业大学农学院中国农业科学院作物科学研究所/作物基因资源与育种全国重点实验室新疆农业科学院核技术生物技术研究所/农业农村部荒漠绿洲区作物生理生态与耕作重点实验室/新疆作物生物技术重点实验室

【目的】基于无人机多源影像及产量数据评价人工合成小麦种质的抗旱性，优选高通量抗旱性鉴定指标，发掘抗旱人工合成小麦种质资源，为加快拓展小麦抗旱遗传资源、提升旱地小麦育种水平提供技术支撑和种质材料。【方法】以80份人工合成... 详细信息

【目的】基于无人机多源影像及产量数据评价人工合成小麦种质的抗旱性，优选高通量抗旱性鉴定指标，发掘抗旱人工合成小麦种质资源，为加快拓展小麦抗旱遗传资源、提升旱地小麦育种水平提供技术支撑和种质材料。【方法】以80份人工合成小麦种质及对照小麦品种新春37为试验材料，在田间进行小区播种，设置干旱和灌溉2种水分处理；利用无人机搭载多光谱及热红外相机采集试验材料灌浆期多源影像进行拼接处理，通过阈值分割等方法提取各试验材料的光谱指数；利用相关性分析和主成分分析鉴选抗旱相关光谱指标，结合单指标及综合评价方法鉴定人工合成小麦种质的抗旱性。【结果】基于无人机多源影像数据提取了80份人工合成小麦种质的19种光谱指数。不同光谱指数抗旱系数与小区产量抗旱指数的相关性分析结果表明，OSAVI的抗旱系数与抗旱指数的关联度最高，NDVI、CIre和NDRE的抗旱系数与抗旱指数的关联度较高。部分光谱指数的抗旱系数间相关性较高，存在冗余信息，通过主成分分析，将19个光谱指数的抗旱系数转换为3个相互独立的综合指标，3个综合指标的贡献度分别为59.6%、12.0%和9.6%。利用加权隶属函数法聚合综合指标，通过公式计算获得各人工合成小麦种质的综合抗旱性度量值。基于抗旱指数鉴定出6份强抗旱人工合成小麦种质，基于综合抗旱性度量值鉴定出5份强抗旱种质，其中，SW004和SW009在2种方法的评价结果中均被评为强抗旱种质。基于OSAVI的抗旱系数对80份人工合成小麦种质进行抗旱性分级，分级结果与基于综合抗旱性度量值的分级结果基本一致。根据OSAVI的抗旱系数鉴定出的6份强抗旱种质中，有5份在基于综合抗旱性度量值分级中也被鉴定为强抗旱种质。【结论】基于无人机多源影像提取的光谱指数NDVI、OSAVI、CIre和NDRE，以及基于光谱指数的综合抗旱性度量值均可用于辅助鉴定小麦种质抗旱性。

关键词：多源影像光谱指数人工合成小麦抗旱性灌浆期

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新疆春小麦品种氮效率类型的鉴定

分子植物育种 2024年第12期22卷 3970-3978页

作者：高新张跃强李剑峰王重时佳王春生张宏芝王立红朱泰武汪烨霖樊哲儒新疆农业科学院核技术生物技术研究所新疆农作物生物技术重点实验室新疆作物化学调控工程技术研究中心乌鲁木齐830091 新疆农业科学院农业农村部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室乌鲁木齐830091 新疆农业大学农学院乌鲁木齐830052

为给新疆氮高效春小麦品种筛选和合理施用氮肥提供理论依据,本研究以7个新疆主栽春小麦品种为材料,在田间试验条件下,采用4个氮水平处理(即不施氮N0:0 kg/hm^(2)的纯N;低氮LN:100 kg/hm^(2)的纯N;中氮MN:200 kg/hm^(2)的纯N;高氮HN:300 ... 详细信息

为给新疆氮高效春小麦品种筛选和合理施用氮肥提供理论依据,本研究以7个新疆主栽春小麦品种为材料,在田间试验条件下,采用4个氮水平处理(即不施氮N0:0 kg/hm^(2)的纯N;低氮LN:100 kg/hm^(2)的纯N;中氮MN:200 kg/hm^(2)的纯N;高氮HN:300 kg/hm^(2)的纯N),用主成分分析法比较了不同施氮水平处理下小麦9项性状指标(株高,穗长,叶面积指数,穗粒数,穗粒重,单位面积穗数, SPAD值,千粒重和产量)的差异,以此为依据划分各品种的氮效率类型。结果表明,不同性状的变异系数呈现出较大的差异,其中,叶面积指数(X3)、穗粒重(X5)、SPAD值(X7)和产量(X9)这4项指标在各性状指标均值方面达到显著水平。X4 (穗粒数)、X7 (SPAD值)和X9 (产量)这3项指标与新疆春小麦氮效率利用显著相关,可作为鉴定新疆春小麦品种氮效率类型的关键指标。依据各品种在不同施氮处理下氮效率利用的差异,可将7个新疆主栽春小麦品种分为氮高效型、低氮高效型、高氮高效型和氮低效型4种氮效率类型。其中,‘新春37’为氮高效型;‘新春43’和‘新春47’为氮低效型;‘核春614’和‘新春48’为低氮高效型;‘核春137’和‘核春615’为高氮高效型。本研究对新疆春小麦氮高效品种的选育和推广应用具有一定的参考价值。

关键词：春小麦氮效率综合值氮效率类型

土壤水分对不同抗旱性春小麦品种叶片保护性酶活性及产量的影响

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新疆农业科学 2024年第5期61卷 1041-1047页

作者：张宏芝王立红时佳孔德鹏王重高新李剑峰王春生夏建强樊哲儒张跃强新疆农业科学院核技术生物技术研究所/农业农村部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室/新疆作物化学调控工程技术研究中心/新疆农作物生物技术重点实验室乌鲁木齐830091 新疆维吾尔自治区农业技术推广总站乌鲁木齐830000

【目的】研究土壤水分对不同抗旱性春小麦品种叶片保护性酶活性及产量的影响,为选育春小麦抗旱品种及制定节水高产措施提供理论依据。【方法】在大田条件下,以抗旱性较强的品种新春46号、抗旱性中等的品种新春37号、抗旱性较弱的品种新... 详细信息

【目的】研究土壤水分对不同抗旱性春小麦品种叶片保护性酶活性及产量的影响,为选育春小麦抗旱品种及制定节水高产措施提供理论依据。【方法】在大田条件下,以抗旱性较强的品种新春46号、抗旱性中等的品种新春37号、抗旱性较弱的品种新春26号为材料,设置3种水分处理,研究土壤水分对不同抗旱性春小麦品种旗叶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量及产量的影响。【结果】随着水分亏缺程度的加剧,春小麦旗叶SOD、CAT活性在扬花期呈升高的趋势,而在灌浆期则呈先升高后降低的趋势;POD活性在扬花期呈先升高后降低的趋势,灌浆期则呈升高的趋势;MDA含量呈升高的趋势;SOD、POD活性表现为抗旱性较强的品种新春46号>抗旱性中等的品种新春37号>抗旱性较弱的品种新春26号,MDA活性在春小麦品种间则呈相反的趋势。收获穗数、穗粒数和产量均随着水分亏缺程度的加剧而降低,抗旱性较强的品种新春46号在有限灌溉和亏缺灌溉处理下,其收获穗数和穗粒数降低幅度小于新春37号和新春26号,且产量高于新春37号和新春26号。【结论】抗旱性较强的品种新春46号在有限灌溉和亏缺灌溉条件下,旗叶SOD、POD酶活性较高,MDA含量较低,活性氧清除能力较强,有效延缓了小麦植株的衰老,收获穗数和穗粒数较抗旱性中等的新春37号和抗旱性较弱的新春26号下降幅度低,在水分亏缺条件下有利于获得较高的产量。

关键词：春小麦土壤水分抗旱性品种保护性酶活性产量

基于KASP技术鉴定新疆小麦抗病性相关基因

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新疆农业科学 2024年第3期61卷 584-590页

作者：高新时佳王春生王重李剑峰李艾玲樊哲儒张跃强新疆农业科学院核技术生物技术研究所/农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室/新疆农作物生物技术重点实验室/新疆作物化学调控工程技术研究中心乌鲁木齐830091 新疆农业大学科学技术学院乌鲁木齐830052

【目的】鉴定新疆小麦审定品种(系)抗病性相关基因,为小麦育种遗传改良提供材料。【方法】利用KASP技术对183份新疆小麦品种(系)的抗病性相关基因进行检测。【结果】99份材料携带抗叶锈病基因Lr 46,频率为54.10%,64份材料携带抗叶锈病基... 详细信息

【目的】鉴定新疆小麦审定品种(系)抗病性相关基因,为小麦育种遗传改良提供材料。【方法】利用KASP技术对183份新疆小麦品种(系)的抗病性相关基因进行检测。【结果】99份材料携带抗叶锈病基因Lr 46,频率为54.10%,64份材料携带抗叶锈病基因Lr 14a,频率为34.97%,3份材料携带抗叶锈病基因Lr 68,0份材料携带抗白粉病基因Pm 21。新疆小麦品种(系)中抗病基因的分布频率较低,约为26.8%。【结论】筛选出的146份材料可以作为新疆小麦持久抗锈病育种的抗源材料。

关键词：小麦抗病性 KASP 标记检测

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不同施氮量对春小麦灌浆速率和产量的影响

新疆农业科学 2024年第2期61卷 310-317页

作者：高新汪烨霖朱泰武李剑峰王重时佳王春生张宏芝王立红樊哲儒张跃强新疆农业科学院核技术生物技术研究所/农业农村部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室/新疆农作物生物技术重点实验室/新疆作物化学调控工程技术研究中心乌鲁木齐830091 新疆农业大学生命科学学院乌鲁木齐830052

【目的】研究不同施氮量对小麦籽粒灌浆进程的调控效应,分析滴灌条件下春小麦产量的提升潜力,为确定不同品质类型小麦品种适宜施氮量提供理论依据。【方法】以11个新疆审定的春小麦常规品种和1个现阶段正在培育的品系为材料,设置4个施... 详细信息

【目的】研究不同施氮量对小麦籽粒灌浆进程的调控效应,分析滴灌条件下春小麦产量的提升潜力,为确定不同品质类型小麦品种适宜施氮量提供理论依据。【方法】以11个新疆审定的春小麦常规品种和1个现阶段正在培育的品系为材料,设置4个施氮水平处理,研究施氮量对不同春小麦品种(系)籽粒灌浆特性和产量的影响。【结果】不同施氮水平下小麦籽粒灌浆趋势均呈现为“S”型,随着施氮量的增加,小麦籽粒的干物质积累量达到最高籽粒千粒重后,积累的有效籽粒干物质重不增反降,但下降程度有所减缓。新春6号、新春37号、核春137表现为灌浆强势品种,新春11号、新春21号、新春29号表现为灌浆弱势品种。100 kg/hm^(2)低氮水平下,新春17号和核春615产量达最高水平;200 kg/hm^(2)中氮水平下,新春6号、新春11号、新春26号、新春29号、新春37号、新春39号、核春121和核春514共8个春小麦品种产量达最高水平;300 kg/hm^(2)高氮水平下,核春137和新春21号产量达最高水平。【结论】4个施氮水平下,最大灌浆速率V max与平均灌浆速率Vs均呈极显著正相关,平均灌浆速率Vs与灌浆总天数T均呈负相关。公顷产量Y与千粒重A、最大灌浆速率V max、平均灌浆速率Vs、达到最大灌浆速率所用天数T max、灌浆总天数T均呈正相关。

关键词：小麦氮肥灌浆速率产量

7.2%萎锈灵和40%拌种灵包衣对棉花幼苗冷胁迫生理生化特征的功效比较

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新疆农业科学 2024年第1期61卷 176-183页

作者：周小云雷斌张军高梁晶龚静云周广威张少民李进新疆农业科学院核技术生物技术研究所/新疆作物化学调控工程技术研究中心乌鲁木齐830091

【目的】研究比较具有活性结构相似的2种杀菌剂萎锈灵和拌种灵包衣棉种提高棉种适应冷胁迫能力功效,分析2种杀菌剂包衣提高棉花适应冷胁迫的能力差异,及其生理作用机制,为开发提高棉花适应冷胁迫能力的新产品提供理论依据。【方法】以... 详细信息

【目的】研究比较具有活性结构相似的2种杀菌剂萎锈灵和拌种灵包衣棉种提高棉种适应冷胁迫能力功效,分析2种杀菌剂包衣提高棉花适应冷胁迫的能力差异,及其生理作用机制,为开发提高棉花适应冷胁迫能力的新产品提供理论依据。【方法】以新疆北疆棉区主栽品种新陆早50号为材料,以基础种衣剂包衣棉种为对照,将萎锈灵和拌种灵分别添加到基础种衣剂中分别制成7.2%萎锈灵和40%拌种灵的种衣剂进行包衣,采用人工模拟低温环境(4℃/16℃)进行低温胁迫处理,观测各包衣处理对低温条件下棉花萌发、幼苗生长情况和耐冷性的生理响应。【结果】与对照比较,萎锈灵和拌种灵包衣处理的发芽势分别增加9.67%和5.33%;发芽指数分别增加12.00%和6.00%,活力指数分别增加13.33%和6.67%,电导率REC分别增加-12.5%和-3.75%,可溶性蛋白SP含量分别增加11.00%和6.00%,超氧化物岐化酶SOD活性分别增加10.67%和6.67%,冷胁迫指数CI分别降低-10.67%和-5.33%,且差异均显著;棉苗CI与REC、SP、SOD等指标呈显著相关性;萎锈灵包衣处理提高棉花幼苗生长适应冷胁迫能力优于拌种灵。【结论】在冷胁迫下,萎锈灵和拌种灵包衣处理均对棉花种子萌发和幼苗的生理特征有一定影响,能促进萌发期种子内营养物质的转化与合成,提高种子活性,从而提高种子的发芽率,通过诱导棉花幼苗细胞内部酶的活性增强,清除幼苗体内活性氧自由基,加快丙二醛MDA含量的积累,保护幼苗细胞膜结构稳定性,从而提高棉苗适应冷胁迫的能力。2种药剂中,萎锈灵种衣剂诱导棉苗适应冷胁迫效果优于拌种灵。

关键词：萎锈灵拌种灵棉花冷胁迫生理生化特征

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减磷配施腐植酸对羊草生长及磷素吸收的影响

草地学报 2024年

作者：赵婷婷胡雨彤张少民仇春辰周小国郭亮廖雨王永斌新疆农业大学新疆土壤与植物生态过程重点实验室新疆农业科学院核技术生物技术研究所/农业农村部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室新疆锦芳园草原生态科技开发有限公司

为探寻减施磷肥同时配施腐植酸（Humic acid，HA）对羊草（Leymus chinensis）拔节期生长、光合特性及磷肥利用率的影响，本研究设置了空白对照（CK）、常规施肥(100%P：P2O5140 kg·hm-2)以及常规施肥基础上减施10%，20%，30%磷肥并配... 详细信息

为探寻减施磷肥同时配施腐植酸（Humic acid，HA）对羊草（Leymus chinensis）拔节期生长、光合特性及磷肥利用率的影响，本研究设置了空白对照（CK）、常规施肥(100%P：P2O5140 kg·hm-2)以及常规施肥基础上减施10%，20%，30%磷肥并配施45 kg·hm-2HA（90%P+HA，80%P+HA，70%P+HA）试验。结果显示：羊草拔节期80%P+HA处理下的株高达到最大值，为64.93 cm；生物量达到1659.92 kg·hm-2，较100%P提高了34.80%；叶绿素b、类胡萝卜素含量在80%P+HA处理下达到最大值，分别为1.64 mg·g-1，0.73 mg·g-1，净光合速率相比CK提升21.88%；80%P+HA处理羊草磷含量达到最大值，磷肥利用率与100%P相比提高了110.87%。本研究结果表明减磷配施HA对羊草生物量和磷素吸收利用有显著影响，在新疆人工建植羊草推荐磷肥施用量为112 kg·hm-2配施腐植酸45 kg·hm-2有利于羊草生物量的增加，提高叶片光合能力，促进磷素的吸收和提高磷肥利用率，达到磷肥“减量增效”目的。

关键词：磷素腐植酸羊草生物量光合作用养分吸收

355份粳稻种质资源在新疆的遗传多样性分析及综合评价

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中国农业大学学报 2024年第3期29卷 13-26页

作者：杜孝敬张燕红文孝荣康民泰许文亭唐福森吕玉平李冬袁杰赵志强王奉斌新疆农业科学院粮食作物研究所/农业农村部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室乌鲁木齐830091 新疆农业科学院核技术生物技术研究所/干旱荒漠区作物抗逆遗传改良与种质创新国家重点实验室(筹) 乌鲁木齐830091 新疆农业科学院温宿水稻试验站/国家耐盐碱水稻技术创新中心西北中心新疆阿克苏843100

为筛选出适合新疆种植的综合性状较优的水稻种质资源,对国、内外355份水稻资源的17个质量性状和20个数量性状进行综合评价。结果表明:在质量性状指标中穗抽出度、二次枝梗、穗立形态、叶片茸毛和分蘖力上表现出丰富的变异类型;数量性状... 详细信息

为筛选出适合新疆种植的综合性状较优的水稻种质资源,对国、内外355份水稻资源的17个质量性状和20个数量性状进行综合评价。结果表明:在质量性状指标中穗抽出度、二次枝梗、穗立形态、叶片茸毛和分蘖力上表现出丰富的变异类型;数量性状变异范围为3.906%~57.519%,遗传多样性指数为1.713~2.067。通过对数量性状进行聚类分析将355份水稻种质资源划分为4大类群,类群Ⅰ属于极端粒型的特异性种质,共97份;类群Ⅱ属于潜在增产种质,共81份;类群Ⅲ属于晚熟极端种质,共94份;类群Ⅳ属于优质高产种质,共83份。20个数量性状利用主成分分析提取5个综合因子,累计贡献率为74.989%,各成分的贡献率分别为17.472%(PC1)、17.071%(PC2)、15.738%(PC3)、15.237%(PC4)和9.429%(PC5);水稻种质资源的综合得分范围为0.416 8~1.240 8,综合得分前10名的种质资源依次为‘21Y137’‘21Y271’‘21Y162’‘21Y280’‘21Y276’‘21Y87’‘21Y132’‘21Y254’‘21Y294’‘21Y318’,均属于类群Ⅳ,为高产且粒型优异种质,可作为新疆水稻高产优质的亲本育种材料。

关键词：新疆水稻种质资源表型性状遗传多样性