科研产出
不同播种方式对冬小麦产量构成和旗叶光合特性的影响
《中国农学通报 》 2024 CSCD
摘要：探究不同播种方式对冬小麦光合特性以及籽粒产量的影响,为进一步提高冬小麦产量提供理论依据.以'济麦44'为试验材料,于2018-2019年和2019-2020年在潍坊市农业科学院昌邑试验农场和山东省泰安市岱岳区岳洋专业合作社进行,在大田条件下设置了 4种播种方式:冬小麦精播半精播(PS)、冬小麦宽幅精播(WPS)、冬小麦苗带少耕播种(LTS)和冬小麦耙压一体单粒匀播(SUS).分别于小麦苗期、返青期、拔节期、灌浆期和成熟期测定不同播种方式下冬小麦分蘖成穗率、叶片SPAD值、叶面积指数、净光合速率、有效光强辐射以及产量,并分析不同播种方式下,冬小麦种群结构和生理特性之间的差异.试验表明,2年2点SUS平均分蘖成穗率相较于PS、WPS和LTS分别提高了 14.94%、29.37%和15.03%;旗叶叶绿素含量于扬花期和灌浆中期分别提高了 7.54%、7.06%、5.79%和8.30%、8.15%、5.50%;叶面积指数于扬花期分别提高了 13.8%、8.88%和6.32%;旗叶净光合速率于扬花期分别提高了 13.15%、11.50%和12.23%;冠层光合有效辐射量于扬花期分别提高了 17.10%、18.96%和10.73%;产量方面,SUS相较于其他3种播种方式,2年2点穗数、千粒重和产量分别增加了 5.17%~8.93%、5.33%~9.52%和6.11%~14.86%.综合来看,SUS相较于PS、WPS和LTS可显著提升小麦的分蘖成穗率和旗叶光合特性,并最终通过穗数和千粒重的增加,实现了籽粒产量的增加.冬小麦耙压一体单粒匀播方式(SUS)可显著改善冬小麦的光合能力,增加冠层截获的有效光辐射量,是实现冬小麦高产较合理的播种模式.
关键词： 冬小麦 播种方式 耙压一体单粒匀播 光合特性 产量
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叶黄素合成关键基因及小麦生物强化研究展望
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：全球超过22亿人具有视力障碍，人们的视力健康面临着新的威胁。叶黄素是构成视网膜的黄斑色素，能够滤过蓝光，增强免疫力，是最有效、最有潜力的维护视力的物质。中国北方的人们主要以面食为主，叶黄素小麦能够让人们在吃主食的同时摄入叶黄素，免去单独补充保健品的昂贵费用，而且生物强化也是解决人类微量元素短缺问题的重要手段，所以选育富含叶黄素的小麦品种和提高小麦中叶黄素的含量显得尤为重要。本综述回顾了叶黄素的发现、结构以及功能，综述了叶黄素的测定方法、合成关键酶和基因及叶黄素小麦的选育，探讨了小麦叶黄素生物强化存在的问题及发展趋势，为今后叶黄素小麦产业发展提供参考，助力农业高质量发展。
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小麦四个抗白粉病基因的KASP标记检测
《山东农业科学 》 2024 北大核心
摘要：为提高Pm13的检测效率,了解Pm21、PmV、Pm12和Pm13共4个小麦抗白粉病基因在山东小麦育种中的利用情况,本研究通过测序和引物设计成功转化了Pm13的KASP标记,并采用4个基因的KASP标记对2022-2023年山东省小麦高产区试组和强筋区试组的140份参试品系和2份区试对照品种进行检测,结果显示140份材料均不含上述4个基因,表明它们在山东小麦育种中应用较少.本研究可为利用KASP标记开展小麦抗白粉病基因的分子标记辅助选择提供参考,促进其育种应用.
关键词： 小麦 抗白粉病基因 Pm13 KASP标记 分子标记辅助选择
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ICARDA引进-小麦苗期抗旱性的全基因组关联分析
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】干旱是限制小麦生产最主要的逆境因子之一。挖掘、鉴定优异抗旱新种质、克隆抗旱新基因，以期丰富我国小麦抗旱遗传基础，为小麦抗旱遗传改良提供材料。【方法】以198份从国际干旱地区农业研究中心（ICARDA）引进的抗旱种质为材料，采用PEG-6000模拟干旱方法，通过调查苗期干旱和正常条件下的地上部鲜重、地下部鲜重、生物量和根冠比4个性状，鉴定、评价其抗旱性，结合660K SNP芯片对其抗旱性进行全基因组关联分析，发掘抗旱性相关染色体区间及关联位点，结合干旱胁迫下根等多组织的表达量数据，筛选抗旱性相关基因，最后以强抗旱性品系IR214和干旱敏感品系IR36为材料，利用qRT-PCR方法对候选基因进行验证，并分析关键候选基因的优异单倍型。【结果】干旱胁迫下，小麦的生长发育受到显著抑制，各性状表型均显著低于正常对照，不同小麦品系间也表现出显著差异，4个性状在2种处理下均呈现正态分布，变异系数为0.363—0.760，多样性指数为0.310—0.400；基于加权隶属函数值（D值）综合评价各个品种的抗旱性，发现品系IR214的D值最大，为0.851，其次为IR92、IR213、IR235和IR218等，它们可作为新的优异抗旱种质；在此基础上，通过全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS），共检测到102个与4个性状抗旱系数显著关联的SNP位点，表型变异解释率范围为1.07%—38.70%，其中，与地上部鲜重相关的位点60个、地下部鲜重相关位点1个、生物量相关位点36个以及根冠比相关位点5个；基于基因组注释信息，筛选到31个抗旱相关基因，结合根等不同组织的RNA-seq数据，筛选出4个抗旱候选基因，对差异表达的候选基因进行qRT-PCR验证，鉴定到2个关键抗旱候选基因；最后，分析候选基因的单倍型效应，发现TraesCS6A02G048600的AX-86174509位点，2种基因型在抗旱性状上具有显著差异，是潜在的功能位点。【结论】共检测到102个与苗期抗旱性显著关联的位点，筛选出TraesCS5B02G053500和TraesCS6A02G048600 2个关键候选基因，TraesCS6A02G048600的AX-86174509位点是潜在的抗旱性功能位点。
关键词： 小麦 干旱胁迫 660K SNP芯片 全基因组关联分析 候选基因
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小麦ERF亚族转录因子参与逆境胁迫的研究进展
《山东农业科学 》 2024 北大核心
摘要：小麦是中国三大粮食作物之一,其生长发育过程中会受到多种逆境胁迫的影响.AP2/EREBP是植物特有的一个庞大的转录因子超家族,普遍参与生长发育和逆境胁迫应答等生物学进程.ERF类转录因子是AP2/EREBP转录因子超家族的一个亚族.本研究结合国内外相关研究进展,简要综述了小麦ERF亚族转录因子的结构特征与分布,重点阐述近年来小麦ERF亚族转录因子响应高盐、干旱、低温、重金属、病原菌侵染等逆境胁迫的功能和机制研究进展,最后展望了ERF亚族转录因子的研究方向和应用前景.
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烯效唑处理对甘薯产量、土壤残留和后茬小麦生长的影响
《江苏师范大学学报（自然科学版） 》 2024
摘要：在甘薯膨大初期设置叶面喷施和随水根部滴灌烯效唑的施用方式,研究烯效唑对甘薯块根产量、土壤残留和后茬小麦生长的影响.结果表明,适当的烯效唑处理能抑制甘薯地上部的生长,促进块根膨大,提高块根产量,其中叶面喷施的增产效果优于随水根部滴灌.高效液相色谱检测表明,各处理组土壤中烯效唑残留浓度均低于0.1 mg/kg,但是后茬土壤的生物效应试验显示,烯效唑有效成分施用量≥10 g/666.7 m2时,土壤中的残留有可能对后茬作物产生影响.后茬小麦田间试验结果发现,随着甘薯生产中烯效唑施用期延后和剂量的增加,后茬小麦的株高和产量显著下降.因此,北方薯区春薯栽后67 d左右,进行<10 g/666.7 m2烯效唑叶面喷施可以提高甘薯产量,同时对后茬小麦没有不良影响.
关键词： 甘薯 烯效唑 产量 叶面喷施 滴灌 土壤残留 小麦
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引进美国小麦种质资源抗病性及品质性状鉴定
《核农学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了挖掘新的种质资源,本研究对引自美国的442份小麦材料对白粉病和条锈病的抗病性、蛋白含量以及高分子量麦谷蛋白(HMW-GS)亚基组成进行了鉴定分析.抗病性鉴定结果显示,153份材料抗白粉病,27份抗条锈病,6份兼抗两种病害.蛋白质含量达到GB/T 17892-1999《优质小麦 强筋小麦》一等(粗蛋白质含量≥15.0%)的样品有143份.高分子量麦谷蛋白检测发现,供试材料共含18种HMW-GS亚基和100种不同亚基组合类型,其中N,7+9,5+10出现次数最多,优质亚基1、2*、7oe、17+18、5+10的材料分别占总材料数的25.6%、5.2%、27.8%、7.7%和25.6%,含7oe,5+10亚基的有36份,含2*,5+10亚基的有1份,含2*,7oe亚基的有7份.综合抗病性及品质分析结果显示,PI 17738等11份材料至少抗1种病害,且蛋白含量≥15.0%,湿面筋含量≥35.0%,同时含有稀有优质亚基.以上11份材料可作为我国优质、抗病小麦培育亲本,为我国小麦抗病和品质遗传改良提供优异基因源.
关键词： 小麦 白粉病 条锈病 蛋白质含量 高分子量麦谷蛋白(HMW-GS)
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不同品质类型小麦淀粉积累动态及其面包、面条加工品质研究
《中国种业 》 2024
摘要：面食在食品工业中占有重要地位，面包和面条主要由小麦粉制成，因其感官吸引力、适口性、低成本和储存稳定性而在世界各地广受欢迎。淀粉在决定小麦的理化性质和蒸煮品质方面起着非常重要的作用，其含量及积累动态对小麦的加工品质有重要影响。以6类12个不同面包和面条品质的小麦为试验材料，测定不同时期各品种籽粒中的总淀粉含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量的变化，对11个淀粉合成酶相关基因进行表达量的测定。结果表明，开花24d后优质品种的直链淀粉含量明显低于劣质品种；面条优质小麦花后24d支链淀粉含量迅速增加，开花后36d优质品种的支链淀粉较高；开花24d后面包劣质小麦总淀粉含量最高，面包优质品种最低，其他类型品种的平均总淀粉含量差异不大；面包优质和面包面条兼优小麦的SBEI在灌浆后期表达量较高，面包优质小麦SBEIIb在灌浆中期的表达量较高，与优质小麦支链淀粉含量较高相吻合；直链淀粉含量及直支比低的小麦品种面粉的面包、面条品质较好。在面包、面条加工过程中，通过降低淀粉中直链淀粉的含量能有效提高加工品质，直链淀粉含量/支链淀粉含量比值可以作为评价面包、面条品质的指标，为今后的品质改良提供参考。
关键词： 小麦 面包 面条 品质 淀粉含量 淀粉合成基因 直支比
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NO_3~–缓解小麦根部NH_4~+毒性机理
《植物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：该研究探讨了小麦(Triticum aestivum)根系NH_4~+毒性以及NO_3~–缓解其毒性机理。与7.5 mmol·L~(–1) NO_3~–处理(CK)相比,7.5 mmol·L~(–1) NH_4~+处理(SA)抑制小麦根系生长,添加1 mmol·L~(–1) NO_3~–(AN)后缓解了对根系生长的抑制。转录组分析表明,与CK相比,SA处理下,编码糖酵解途径酶、发酵关键酶、呼吸爆发性氧化酶同源物(Rbohs)、交替氧化酶(AOX)和双加氧酶相关基因显著上调表达;编码TCA循环酶、ATP合酶和水通道蛋白(AQPs)相关基因显著下调表达。与SA相比,AN处理下,糖酵解、发酵途径、Rbohs、AOX和双加氧酶相关基因的表达下调,编码TCA循环酶、ATP合酶和AQPs的基因表达上调。蛋白质组分析表明,SA处理下,糖酵解与发酵相关酶以及AOX相关基因表达上调,而AQPs相关基因表达下调。AN处理下,糖酵解与发酵相关酶以及AOX相关基因表达下调,AQPs相关基因表达上调。综上所述,单独NH_4~+处理促进糖酵解和发酵途径,抑制TCA循环,能量生成减少,最终抑制小麦根系生长,这可能与NH_4~+处理引起根系缺O_2胁迫有关。添加NO_3~–后抑制了糖酵解和发酵途径,促进TCA循环和能量产生,显著缓解了根系缺O_2胁迫以及NH_4~+对根系生长的抑制。
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田间管理措施对滨海盐渍地区中低产田生产力的影响
《中国农业科技导报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究提高滨海盐渍化农田农业生产力的集约化种植方案,从2015年开始在山东省垦利区开展田间定位试验,综合考虑施肥量、施肥时期、种植密度、土壤改良剂等措施,试验设置农户习惯(farmer's practice,FP)、土壤改良(improved soil management,ISM)、作物调控(improved crops management,ICM)和土壤作物综合调控(integrated soil crop management,ISCM)4个处理,追踪小麦关键生育期的群体动态变化,分析小麦、玉米收获期干物质积累量和植株的氮磷钾养分吸收量,调查小麦、玉米产量及产量构成因素的变化,比较作物生产净收益、收获期0-20 cm土层的土壤脱钠率和钠吸附比.结果表明,相较于FP处理,ISM显著增加了小麦和玉米收获期穗数,最终产量分别提高25.2%和10.0%,净收入提高7.8%.此外,ISM处理土壤脱钠率达78.6%;ICM处理显著提高了小麦和玉米的群体干物质积累量,相较FP处理产量分别提高17.8%和10.7%,净收入增加19.3%;ISCM处理获得试验条件下小麦、玉米最大产量,分别为11.96和10.83 t·hm-2,净收入比FP处理提升20.8%,土壤脱钠率达82.9%.ISM处理能显著降低滨海盐渍土的钠离子含量,提高小麦玉米养分吸收能力并增加产量;ICM处理虽然增产效果低于ISM处理,但较低的投入成本能够获得更高的净效益.综合来看,ISCM处理能够协同实现土壤质量提升、作物增产和经济效益增加,是该研究条件下最优管理实践方案.研究结果可为区域中低产田产能提升提供技术理论支撑和示范样板.
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