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基于GYT双标图分析对黄淮海生态区玉米品种综合评价

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作物学报 2024年第4期50卷 836-856页

作者：岳海旺魏建伟刘朋程陈淑萍卜俊周河北省农林科学院旱作农业研究所/河北省农作物抗旱研究重点实验室河北衡水053000

针对不同环境、多性状条件下优良品种选择效率低下的问题,探讨整合环境型鉴定技术(envirotyping techniques,ET)和多性状选择对黄淮海夏玉米区试参试品种进行综合评价,以期为品种合理布局提供理论依据。本研究以2016—2017年黄淮海夏玉... 详细信息

针对不同环境、多性状条件下优良品种选择效率低下的问题,探讨整合环境型鉴定技术(envirotyping techniques,ET)和多性状选择对黄淮海夏玉米区试参试品种进行综合评价,以期为品种合理布局提供理论依据。本研究以2016—2017年黄淮海夏玉米组区域试验数据为材料,基于当年19个环境协变量信息采用ET将40个试点划分为不同生态区(mega-environments,ME)。采用品种-产量×性状(genotype by yield×trait,GYT)双标图技术对不同生态区(mega-environments,ME)籽粒产量与生育期、株高、穗位高、倒伏率、空秆率、穗长、秃尖、穗行数、穗粒重、百粒重、茎腐病和黑粉病等农艺性状的组合表现进行综合评价,研究GYT双标图技术在玉米区域试验多性状评价中的作用。AMMI方差分析表明,2016年被测农艺性状基因型、环境和互作效应均达到了极显著水平(P省份的40个试点划分为4个ME,降水亏缺(dbp)、饱和水汽压差(vpd)、相对湿度(rh)和最高温度(Tmax)在5个物候期中呈现出较大的变化趋势。GYT双标图与ME结合,可以筛选出不同ME的优势品种。2016年参试品种中,衡玉321和冀丰118在划定的4个ME中均表现出丰产性突出、稳定性较好的特征,属于丰产稳产型品种。而潞玉36和潞研1502则属于参试品种中丰产性、稳定性均较差的品种。2017年参试品种中,DK56在ME2和ME4试点中产量-性状组合表现较为协调,DK205和衡玉6105分别在ME1和ME3生态区中有较好的表现。对照品种郑单958两年区域试验表现出较好的稳定性但丰产性一般。基于环境型鉴定技术划分生态区与GYT双标图相结合对参试品种的丰产性、适应性和稳定性进行评价,实现品种推广的精细定位,为黄淮海夏玉米区品种多性状综合评价提供理论基础。

关键词：夏玉米品种生态区基因型与环境互作气候变量 GYT双标图

基于AMMI模型和GGE双标图对玉米品种产量稳定性和适应性选择评价

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中国农业大学学报 2024年第9期29卷 24-37页

作者：岳海旺魏建伟刘朋程陈淑萍卜俊周河北省农林科学院旱作农业研究所/河北省农作物抗旱研究重点实验室河北衡水053000

为有效鉴定和评价黄淮海玉米品种产量丰产性、稳定性和适应性,筛选出适宜黄淮海地区推广种植的优良玉米品种,采用AMMI模型稳定性参数和非参数方法对黄淮海玉米区域试验15个参试品种在6个省12个试点进行产量稳定性评价,同时利用GGE双标... 详细信息

为有效鉴定和评价黄淮海玉米品种产量丰产性、稳定性和适应性,筛选出适宜黄淮海地区推广种植的优良玉米品种,采用AMMI模型稳定性参数和非参数方法对黄淮海玉米区域试验15个参试品种在6个省12个试点进行产量稳定性评价,同时利用GGE双标图对参试品种进行适应性分析。结果表明:方差分析变异来源中基因型(G)、环境(E)以及基因型与环境互作(GEI)均达到了极显著差异(P所占比例最小,为4.25%。对基因型与环境互作效应进行分解,前5个交互主成分(IPCA 1~IPCA 5)差异达到了显著和极显著水平,共计解释了85.41%的互作效应。基于Spearman相关分析,非参数统计因子和参数统计因子内部各指标之间存在着显著的相互关系。生物干重与非参数统计因子S^((6))、Z_(1)、Z_(2)、NP^((2))、NP^((3))、NP^((4))、KR间均呈显著负相关(P<0.05),与S(1)和S(2)则呈显著正相关(P<0.05)。AMMI双标图显示,参试品种整株生物干重范围在18000~22000 kg/hm^(2),‘渝单805’‘正大511’‘青秀001’和‘皖农科青贮8号’丰产性较好,‘金诚6’丰产性最差。‘正大511’‘雅玉7758’‘KNX22002’和‘青秀001’等参试品种稳定性较强,山东德州较其他试点有较好的辨别力,而山东泰安和河南濮阳等试点辨别力较差。GGE双标图分析表明‘正大511’属于丰产性和稳定性均较好的品种,为黄淮海地区的理想品种,其次为‘青秀001’和‘渝单805’,而‘安科青2号’离圆心位置最远,为参试品种中最不理想的品种。综上,采用AMMI模型和GGE双标图评价可为黄淮海地区玉米品种示范和推广提供依据。

关键词： AMMI模型 GGE双标图稳定性统计基因型与环境互作适应性

AMMI模型与BLUP方法相结合评价河北省冬小麦品种丰产性和稳定性

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中国农业大学学报 2024年第8期29卷 50-61页

作者：岳海旺卜俊周魏建伟刘朋程王延兵李媛河北省农林科学院旱作农业研究所/河北省农作物抗旱研究重点实验室河北衡水053000 河北省农林科学院粮油作物研究所石家庄050035 河北省种子总站石家庄050031

为有效鉴定和评价河北省冬小麦品种的丰产性、稳定性和适应性,筛选出适宜河北省推广种植的优良小麦品种,采用稳定性指数(WAASB)和同时选择指数(WAASBY)对2018-2019年河北省冬小麦节水组14个参试品种在10个试点产量数据信息进行综合分析... 详细信息

为有效鉴定和评价河北省冬小麦品种的丰产性、稳定性和适应性,筛选出适宜河北省推广种植的优良小麦品种,采用稳定性指数(WAASB)和同时选择指数(WAASBY)对2018-2019年河北省冬小麦节水组14个参试品种在10个试点产量数据信息进行综合分析。结果表明,环境效应是引起产量变异的主要来源,其次是基因型与环境互作效应,基因型效应所占比例最小。通过卡方检验发现,AMMI 2和GGE 2分别为AMMI家族和GGE模型的适宜模型,基因型与环境互作信号和GGE信号比例分别占84.06%和85.25%。各种稳定性因子主成分分析表明,前2个主成分轴共计解释了方差变量的72.3%。产量与基于混合效应模型稳定因子以及几何适应性指数均呈现出高度正相关。‘衡H1704’‘中农202’‘众信8482’‘MG729’‘金禾16415’和‘石Ta14’等品种被籽粒产量×稳定性指数双标图选为丰产性突出、稳定性好的品种。其中,‘众信8482’的WAASBY同时选择指数得分最高,是参试品种中表现最好的。而‘邯科4242’的WAASBY得分最低,是表现最差的品种。大曹庄、深州、永年等试点适宜种植的冬小麦品种为‘衡H1704’和‘中农202’,藁城、武邑、南皮和邢台等试点适宜种植的冬小麦品种为‘博麦11号’‘邯生414’和‘科茂60’,邯郸和鹿泉等试点适宜种植的品种是‘邯科4242’和‘MG729’,‘众信8482’适宜在深州、辛集、邢台和永年等试点种植。综上,采用混合线性模型稳定性指数(WAASB)和同时选择指数(WAASBY)可为河北省冬小麦品种示范和推广提供依据。

关键词： AMMI模型 BLUP方法稳定性指数同时选择指数多环境测试

环渤海区域耐盐碱冬油菜品种全生育期鉴定筛选

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中国油料作物学报 2024年

作者：李积铭李爱国李和平管明威武军艳孙万仓翟兰菊马骊郭安强河北省农林科学院旱作农业研究所/河北省农作物抗旱研究重点实验室甘肃农业大学农学院

为推动冬油菜在环渤海滨海盐碱地的生产，选取20个强抗寒性白菜型冬油菜品种（系）材料，通过方差分析、相关性分析、聚类分析方法分析全生育期9个性状的指标变化，鉴定甘蓝型油菜耐盐碱性，筛选耐盐碱指标。结果表明：盐碱胁迫显著影... 详细信息

为推动冬油菜在环渤海滨海盐碱地的生产，选取20个强抗寒性白菜型冬油菜品种（系）材料，通过方差分析、相关性分析、聚类分析方法分析全生育期9个性状的指标变化，鉴定甘蓝型油菜耐盐碱性，筛选耐盐碱指标。结果表明：盐碱胁迫显著影响冬油菜成苗率和越冬率；冬油菜相对产量与相对成苗率、相对根冠比、相对一次分枝数、相对角粒数、相对千粒重等性状均呈正相关，与相对越冬率、相对单株角果数呈显著正相关；盐碱胁迫明显抑制冬油菜的生长发育及产量形成，不同冬油菜品种（系）间在9个性状指标间均存在较大差异。聚类分析结果显示20个试验材料被划分为4个耐盐碱等级，高度耐盐碱（Ⅰ级）、较耐盐碱（Ⅱ级）、盐碱弱敏感（Ⅲ级）、盐碱高敏感（Ⅳ级）。通过对20个材料在成苗率、越冬率、农艺性状及经济性状等方面的综合评定，共计筛选出衡油6号、16RTS309轮选6、16QD-15轮选8、衡油8号、JR6与H614共6个适宜河北滨海盐碱地种植的白菜型冬油菜品种（系）。本研究表明，9个指标可作为冬油菜耐盐碱鉴定指标，即相对成苗率、相对越冬率、相对冬前根冠比、相对株高、相对一级分枝数、相对单株角果数、相对角粒数、相对千粒重和相对产量。

关键词：白菜型冬油菜全生育期环渤海区域耐盐碱指标

灌水和施硅对冬小麦叶片显微结构、光合特性及产量的影响

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第5期32卷 827-838页

作者：孙金阳曹彩云郑春莲李科江马俊永张俊鹏党红凯山东农业大学水利土木工程学院泰安271018 河北省农林科学院旱作农业研究所/河北省农作物抗旱研究重点实验室衡水053000

为探究不同灌水和施硅处理对冬小麦光合器官发育及产量构成的影响,于2021—2023年采用灌水和施硅二因素区组试验设计,设置3组灌水处理[W_(0):春浇0水;W_(1):春浇1水(拔节期灌水);W_(2):春浇2水(拔节期和开花期各灌1次水)]和2组叶面硅肥... 详细信息

为探究不同灌水和施硅处理对冬小麦光合器官发育及产量构成的影响,于2021—2023年采用灌水和施硅二因素区组试验设计,设置3组灌水处理[W_(0):春浇0水;W_(1):春浇1水(拔节期灌水);W_(2):春浇2水(拔节期和开花期各灌1次水)]和2组叶面硅肥处理[叶面喷施清水(Si_(0))、叶面喷施硅肥(Si_(1))],共计6组处理,分析不同灌溉制度下喷施叶面硅肥对冬小麦叶片显微结构、光合特性和产量构成的影响。结果表明,随灌水次数的增加,冬小麦叶肉细胞长宽积、叶片厚度、叶绿素相对含量、净光合速率呈上升趋势;与W_(0)处理相比,W_(1)处理单位面积穗数、穗粒数、千粒重、籽粒产量分别增加11.4%、6.8%、1.5%、16.4%,W_(2)处理依次增加15.5%、12.4%、4.8%、37.4%。施用硅肥可以提高冬小麦叶片厚度,延缓花后旗叶叶绿素降解,提高净光合速率,促使单位面积穗数增加4.9%,籽粒产量增加3.3%;施硅对冬小麦产量的促进效应随灌水次数的增加而减弱,与Si_(0)相比,Si_(1)条件下W_(0)处理冬小麦单位面积穗数和籽粒产量分别增加8.8%和8.3%,W_(1)处理依次增加4.2%和3.4%。冬小麦籽粒产量与叶肉细胞长宽积、叶片厚度、叶绿素相对含量、净光合速率呈正相关关系。本研究条件下,增加灌水有利于提高冬小麦光合能力和籽粒产量,水分不足时喷施硅肥能优化冬小麦叶片结构,增强光合作用,提升产量水平。

关键词：冬小麦灌溉制度硅肥叶肉细胞光合速率产量

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冀花系列高油酸花生抗旱性鉴定与综合评价

作物学报 2024年

作者：金欣欣宋亚辉苏俏杨永庆李玉荣王瑾河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种重点实验室

干旱是影响高油酸花生生产的主要限制因素之一，鉴定高油酸花生品种的抗旱性，筛选抗旱指标，对于培育抗旱品种和开展抗旱机制研究具有重要意义。本研究利用26份冀花系列高油酸花生新品种为材料，2022年和2023年在旱棚抗旱池内设置正常... 详细信息

干旱是影响高油酸花生生产的主要限制因素之一，鉴定高油酸花生品种的抗旱性，筛选抗旱指标，对于培育抗旱品种和开展抗旱机制研究具有重要意义。本研究利用26份冀花系列高油酸花生新品种为材料，2022年和2023年在旱棚抗旱池内设置正常灌水和干旱胁迫2个处理，测定成熟期各品种的9个农艺性状、5个经济性状和5个品质性状，采用相关分析、主成分分析、隶属函数、灰色关联度、逐步回归分析、聚类分析以及抗旱性度量值(D)、综合抗旱系数(CDC)、加权抗旱系数(WDC)，对其进行抗旱性鉴定及综合评价。结果表明，干旱处理下多数农艺、经济性状的测定值比正常灌水处理低9.73%～49.19%，品质性状比正常灌水处理低0.78%～9.84%。各测定指标的单项抗旱系数(DC)存在一定的相关性。8个主成分可以代表高油酸花生抗旱性89.81%的原始信息。基于D值、CDC值和WDC值的高油酸花生抗旱性排序相近。D值与CDC值、WDC值均呈极显著正相关，相关系数分别为0.885、0.913。依据D值可将高油酸花生划分为3个抗旱级别，其中抗旱型品种9个，中等抗旱型品种10个，干旱敏感型品种7个。抗旱性较突出的高油酸花生有冀花1353和冀花712。产量、主茎高、单株果数和饱果率可作为高油酸花生品种成熟期抗旱性鉴定的主要指标。研究结果可为高油酸花生抗旱育种、抗旱机理、抗旱栽培提供理论参考和生产指导。

关键词：高油酸花生抗旱性综合评价

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禾本科杂粮作物养分高效机理及指标研究进展

植物营养与肥料学报 2024年第4期30卷 786-800页

作者：王京新赵宇夏雪岩崔纪菡魏志敏李顺国河北省农林科学院谷子研究所/农业农村部特色杂粮遗传改良与利用重点实验室(部省共建)/河北省杂粮研究重点实验室河北石家庄050035

我国耕地中低产田面积大,养分缺乏始终是限制作物产量的一个主要因素。谷子、糜子和高粱为我国传统的禾谷类杂粮作物,具有光合效率高,耐旱耐瘠薄的特点,较大宗粮食作物更适应干旱、贫瘠的土壤。然而,养分利用效率研究主要集中在玉米、... 详细信息

我国耕地中低产田面积大,养分缺乏始终是限制作物产量的一个主要因素。谷子、糜子和高粱为我国传统的禾谷类杂粮作物,具有光合效率高,耐旱耐瘠薄的特点,较大宗粮食作物更适应干旱、贫瘠的土壤。然而,养分利用效率研究主要集中在玉米、小麦等主粮作物,小杂粮作物研究进展相对缓慢。本文系统总结了谷子、糜子和高粱氮、磷、钾高效利用的研究结果,归纳了几种杂粮作物养分高效的筛选指标,形态指标包括地上部干重、穗粗、穗重、草重、产量等,生理指标包括氮同化酶活性、磷积累量、光合养分效率等,养分吸收效率主要指标包括根系大小、根系长度、侧根分支和根直径,及可能参与养分高效的候选基因如NRT1、PHR1、钾转运蛋白HAK和钾离子通道蛋白Shaker等。未来可从以下几方面推进杂粮作物养分高效的研究:杂粮作物光合效率高和根系耐旱耐贫瘠的特点;利用转录组学方法深入分析引起杂粮作物光合作用和养分吸收效率的种间和种内变异的机理,特别是与氮组分、磷组分变化相关的机制;分析杂粮作物的根系形态及其主导的根系微生物互作特征对养分高效吸收的影响。这些研究将为培育养分高效高产的杂粮品种和高效栽培技术提供理论基础和指导。

关键词：谷子糜子高粱养分高效光合根系

水肥协作对华北平原豆禾混播牧草生产性能和品质的影响

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草地学报 2024年

作者：吴琼姚泽英位晓婷逯新明武瑞鑫游永亮胡蒙爱石丽娜石雨川李源赵海明韩伽怡邵新庆中国农业大学草业科学与技术学院中国林业科学研究院生态保护与修复研究所天水市果树研究所河北省农林科学院旱作农业研究所河北省农作物抗旱研究重点实验室

为探明减水减肥对华北平原豆禾混播牧草生产性能和品质的影响，并筛选适宜该地区的水肥处理。本研究以小黑麦（Triticale）+毛苕子（Vicia villosa）(XM)和燕麦（Avena sativa）+箭筈豌豆（Vicia sativa）(YJ)混播建植的牧草为试验对象... 详细信息

为探明减水减肥对华北平原豆禾混播牧草生产性能和品质的影响，并筛选适宜该地区的水肥处理。本研究以小黑麦（Triticale）+毛苕子（Vicia villosa）(XM)和燕麦（Avena sativa）+箭筈豌豆（Vicia sativa）(YJ)混播建植的牧草为试验对象，设置2 个灌水(W1和W2)和2个施肥(N1和N2)梯度，比较水肥协作下混播牧草生产性能和营养品质等指标，并利用模糊综合评价法进行评估。结果表明：两种模式干物质产量均在1500 m3·hm-2+ 94 kg·hm-2(W2N1)处理下最高；而750 m3·hm-2+ 188 kg·hm-2(W1N2)处理下干物质产量、中性洗涤纤维含量、酸性洗涤纤维含量较低，但可溶性糖含量较高。通过模糊综合评价表明，两种模式均在750 m3·hm-2+ 188 kg·hm-2(W1N2)处理下综合表现较好，隶属度在0.6以上。综上，在华北平原地区，混播牧草栽培以干物质产量为目的时，适宜水肥处理为1500 m3·hm-2+ 94 kg·hm-2(W2N1)；以追求综合性能（干物质产量+牧草品质）为目的时，适宜水肥处理为750 m3·hm-2+ 188 kg·hm-2(W1N2)。

关键词：水肥协作豆禾混播生产性能模糊综合评价营养品质

超早熟、矮杆谷子新品种衡谷12号选育及其早熟性研究

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作物杂志 2024年

作者：郝洪波于国红刘善贺张瑞雪刘建军李明哲河北省农林科学院旱作农业研究所/河北省农作物抗旱研究实验室东粮谷高科技术有限公司/河北省杂粮产业技术研究院衡水市土壤肥料工作站

为解决备荒救灾作物中早熟、广生态适应性谷子品种匮乏的难题，采用单株选育的方法，连续8年利用衡谷9号早熟变异株定向选育出超早熟谷子新品种衡谷12号，并对其超早熟特性进行了光温适应性研究。结果表明，衡谷12号出苗到抽穗平均25 d... 详细信息

为解决备荒救灾作物中早熟、广生态适应性谷子品种匮乏的难题，采用单株选育的方法，连续8年利用衡谷9号早熟变异株定向选育出超早熟谷子新品种衡谷12号，并对其超早熟特性进行了光温适应性研究。结果表明，衡谷12号出苗到抽穗平均25 d，营养生长期缩短是导致其超早熟的主要因素。在夏谷区，平均生育期仅58 d，最晚播种期在8月中旬；在N37°53′～N50°15′区域种植均可正常成熟，且早熟性表现稳定；气象条件分析表明，其正常成熟需要活动积温≥1214 ℃，平均光照时数≥362 h。

关键词：谷子超早熟光温敏感反应备荒救灾