科研产出
小麦幼苗根系相关性状QTL定位与分析
《山东农业科学 》 2021
摘要：根系是小麦正常生命活动所必需的营养器官,水分、无机盐等营养物质都需要通过根系吸收,并向上输送到各个部位,为小麦的生长发育提供必要的养分。由于根系位于地下部,相对于其他性状而言,研究较为困难和滞后。为了进一步挖掘影响根系形态的相关基因（QTL）,本研究以遗传背景差异较大的品种菏麦13与临麦2号为亲本构建的重组自交系（RIL）群体为材料,通过SNP芯片,构建了一张包含1 003个SNP标记、涵盖21条染色体、全长2 358.54 cM的图谱;同时,结合调查的RIL群体苗期根表面积、根体积、总根长等性状,共定位到13个根系相关的QTLs,分别位于1D（2）、3A、3B（3）、4B（2）、5A、5B（2）、6B、7B染色体上,可解释5.11%～20.12%的表型变异。为后续精细定位和分子辅助选择育种提供理论支持。
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小麦籽粒黄色素含量检测方法的改良与应用
《中国农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：[目的]小麦籽粒黄色素含量是影响面制品颜色和营养品质的重要因素,为快速、准确、简便地检测小麦籽粒黄色素含量,对传统小麦籽粒黄色素测定方法AACC 14-50进行改良,为面制品颜色性状和营养品质遗传改良提供技术支撑.[方法]将酶标仪应用于小麦籽粒黄色素含量测定,对传统AACC 14-50法进行改良,分析改良方法的准确性和稳定性,探讨不同提取时间和保存时间对面粉黄色素含量的影响,利用新改良方法测定283份国内外小麦品种籽粒黄色素含量,进一步验证改良方法的有效性,发掘面制品颜色性状和营养品质优异的种质资源.[结果]改良方法与传统AACC 14-50法所测黄色素含量呈极显著正相关,相关系数达0.994(P<0.001),方差分析显示,2种方法所测黄色素含量在品种间差异均极显著(P<0.01).应用改良方法对144份小麦品种籽粒黄色素含量进行重复测定,3次重复两两间的相关系数分别为0.997、0.998和0.998.藁优5218、冀师02-2和郑麦366面粉黄色素含量在提取时间为30 min时达到最大值,分别为0.93、1.24和1.53μg·g-1,且提取时间为30—120 min时,黄色素含量保持在稳定水平(0.94—0.97、1.30—1.33和1.59—1.62μg·g-1).在室温保存0—20 d的藁优5218、冀师02-2和郑麦366的面粉,其黄色素含量没有显著变化(0.93—0.97、1.29—1.33和1.60—1.64μg·g-1;P>0.05).283份国内外小麦品种籽粒黄色素含量变异范围广,不同环境间相关系数为0.73—0.98.其中,黄淮麦区小麦品种黄色素含量平均值为1.15μg·g-1,变异范围为0.51—2.42μg·g-1;北部冬麦区平均值为1.57μg·g-1,变异范围为0.90—2.52μg·g-1;长江中下游麦区平均值为1.07μg·g-1,变异范围为0.56—2.54μg·g-1;国外品种平均值为1.61μg·g-1,变异范围为0.94—2.48μg·g-1.筛选到24份黄色素含量较低和26份黄色素含量较高的品种,可作为亲本材料用于面制品颜色性状和营养品质遗传改良.与传统方法相比,改良方法显著降低了工作量,缩短检测时间,效率提高12—15倍,且样本、试剂用量仅为原来的1/16,大大节约了成本.[结论]建立了一个准确稳定、经济高效、操作简便的小麦籽粒黄色素含量检测方法,可代替传统AACC 14-50法用于大规模样本黄色素含量测定.
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混播对黄淮海8个主推小麦品种产量、农艺性状和籽粒锌浓度的影响
《山东农业科学 》 2021
摘要：选取黄淮海地区8个冬小麦主推品种（矮抗58、百农207、百农419、周麦27、开麦21、济麦22、济南17和鲁原502）,连续两年在田间条件下研究单播和混播两种方式对冬小麦产量、产量构成和籽粒锌含量的影响。结果表明:单播条件下,开麦21单产最高,较其它品种增产6.90%～33.16%,处理间差异不显著;鲁原502、开麦21籽粒锌浓度较高,相比其它品种增加30.09%～75.41%、16.75%～39.42%。混播条件下,不同年份间单产变异较大,2017年六品种混播（济麦22、鲁原502、开麦21、百农207、矮抗58和周麦27）处理单产最高,相比于四品种（济麦22、鲁原502、开麦21和百农207）、八品种混播及单作加权理论产量增加2.99%～16.55%;2018年四品种、六品种与八品种混播处理小麦单产较单作加权理论产量降低14.78%～25.86%;2017年六品种、八品种小麦混播处理籽粒锌浓度较四品种混播、对照显著增加,达85.77%、64.15%和68.68%、53.40%。综之,小麦产量受年份间气候变化影响显著,不同品种小麦混播未显示出显著增产作用,六品种混播效果优于四品种、八品种混播。一般年份不同品种小麦混播能够显著提高群体小麦籽粒锌含量,六品种混播与八品种混播籽粒锌含量均显著高于品种单作,即适量品种混播有利于改善小麦籽粒营养品质,这为提升小麦籽粒锌品质提供了新的技术途径。
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普通小麦根系建成相关性状的全基因组关联分析
《植物遗传资源学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：根系建成(RSA,Root system architecture)决定根系系统的构成,在作物生长发育过程中起着不可替代的作用.解析小麦根系建成遗传机制、选育具有较好根系建成的品种对于小麦高产、抗逆育种具有十分重要的意义.全基因组关联分析(GWAS)是解析小麦复杂数量遗传性状遗传机制的有效方法.本研究基于全基因组关联分析方法,发掘根系建成相关性状关联位点,以期为小麦根系建成分子育种提供参考.对160份来自于河南和山东等地的小麦品种根系建成相关性状(总根长、总根表面积、总根体积、平均根直径和根尖数)进行统计评价,并结合660K SNP芯片数据进行全基因组关联分析.检测到23个关联位点,分布于1A、2A、2B、3B、4A、5A、5B、5D、6A、6B和7B染色体上,解释7.2%~12.8%的表型变异.其中,11个位点与已报道的位点一致,其他12个位点为新的位点.本研究对于解析根系建成遗传机制,选育高产、抗逆小麦品种具有重要意义.
关键词： 普通小麦 根系建成 全基因组关联分析 660K SNP芯片
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微喷灌水肥一体化对冬小麦生育后期叶片生理特性及产量的影响
《山东农业科学 》 2020
摘要：于2016-2018年,在大田条件下,以高产中筋冬小麦品种济麦22为材料,设漫灌-对照(CICK)、漫灌-常量肥(CI-OPT)、微喷灌-常量肥(MI-OPT)、微喷灌-常量肥2(MI-OPT2)、微喷灌-减量肥(MI-80%OPT) 5个处理,研究微喷灌水肥一体化对冬小麦生育后期叶片生理特性及产量的影响.结果表明:与传统畦播漫灌相比,微喷灌水肥一体化模式具有更高的绿叶面积,对于不同叶位叶绿素的降解速度也有延缓作用,特别是对下部叶片的作用效果更显著;籽粒产量增加2.72%~4.71%,生育期间的总耗水量减少34.35~60.04 mm,水分利用效率提高11.73%~20.31%.在肥料总量减少20%条件下,微喷灌水肥一体化仍然具有较高的绿叶面积和叶绿素含量,有利于干物质积累和籽粒产量的提高.微喷灌水肥一体化是一种适合大田小麦应用的节水高产灌溉栽培技术.
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山东省近60年主推冬小麦微量矿质元素变化
《江苏农业科学 》 2020 北大核心
摘要：选取近60年来,山东省连续3年推广面积较大的36个冬小麦品种为试验材料,探究不同年代冬小麦品种在土壤肥力存在差异条件下籽粒、颖壳和茎叶中的铜、锰、铁、锌等4种微量元素含量.结果表明,不同肥力条件下4种微量元素含量高肥处理高于低肥处理的年代出现的较多.微量矿质元素在冬小麦籽粒、茎叶和颖壳中含量表现为Cu元素含量呈现出籽粒>茎叶>颖壳,Mn元素含量表现为茎叶>籽粒>颖壳,Fe元素含量表现为茎叶>颖壳>籽粒,Zn元素含量表现为籽粒>颖壳>茎叶.冬小麦籽粒中铜、锰、铁、锌等4种微量元素含量范围分别为4.79~6.14、32.55~44.07、37.24~59.56、25.74~37.40 mg/kg.
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灌浆期高温胁迫对不同品种小麦蛋白组分及面团揉混特性的影响
《核农学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为研究灌浆期高温胁迫对不同品种小麦蛋白组分及面团揉混特性的影响,以济麦22(JM22)和新麦26(XM26)为材料,通过灌浆初期(S1)和灌浆中期(S2)在田间搭棚进行高温胁迫处理,以未进行高温胁迫的大田小麦作对照(CK),收获后对小麦淀粉黏滞谱、蛋白质组分含量和揉混参数等进行分析。结果表明,与各自CK相比,JM22的黏滞谱参数除回复值和糊化温度降低外,其余参数均升高,XM26的黏滞谱参数除峰值时间外均降低。S1和S2使JM22的峰值黏度、低谷黏度、崩解值、最终黏度、峰值时间分别较CK提高2.81%和18.63%、7.71%和19.51%、11.88%和21.15%、1.88%和12.22%、2.45%和4.08%,且S2均大于CK和S1,S1与CK差异不显著;S1和S2使XM26的峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、回复值分别较CK降低12.95%和31.21%、1.81%和27.18%、2.50%和22.22%、3.57%和14.39%,其中,S2、S1与CK三者之间的峰值黏度均达显著水平。与CK相比,高温胁迫后JM22的蛋白质含量降低,而XM26升高。两品种各组分蛋白含量均发生改变,S1和S2使JM22谷蛋白含量减少4.52%和6.01%,S1和S2使XM26谷蛋白增加13.66%和17.27%,不可溶蛋白增加28.95%和34.80%,谷醇比也增加。高温处理对两品种面团揉混参数值也有一定影响,S1使JM22和XM26的峰值时间、峰值高度、8 min带宽分别较各自CK显著增加8.50%和42.80%、12.20%和2.80%、26.57%和68.30%,而S2的两品种只有峰值时间同时显著增加,分别增加9.60%和28.50%。本研究结果为优质专用小麦品质提升栽培技术提供了理论基础。
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1293份小麦品种(系)1RS/1BL易位和抗条锈病基因Yr41的分子检测
《山东农业科学 》 2020
摘要：小麦-黑麦1BL/1RS易位系因具有丰产和抗病等特性,被广泛应用于小麦育种,我国曾一度有超过70%的小麦品种含有该易位系.当前,该易位系在我国小麦中的分布情况还有待确证.迄今,抗条锈病基因Yr41已连续为小麦育种提供抗性20年,利用该基因培育的抗条锈小麦新品种在西南麦区大面积推广.然而,该基因在我国小麦中的分布情况仍不清楚,限制了其在不同麦区的开发利用潜力.鉴于此,本研究利用小麦-黑麦1BL/1RS易位系特异分子标记ω-sec-p3/ω-sec-p4和Yr41特异分子标记BE446068对1 293份小麦品种(系)进行了检测,结果显示,有542份可扩增出1BL/1RS特异标记,占参试材料的41.92%,使用频率仍然较高;有64份材料可以扩增出Yr41特异标记,占参试材料的4.95%,利用频率较低,今后可加强对含Yr41品种(系)的利用.
关键词： 小麦 抗条锈病基因Yr41 1RS/1BL易位系 分子标记
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不同包膜类型控释氮肥减施对冬小麦产量及氮素利用效率的影响
《山东农业科学 》 2020
摘要：以济麦22为供试品种,以不施氮为对照(T1),设置6个施氮处理,分别为:推荐优化施肥(纯N 180kg/hm~2,T2),在T2处理基础上上调30%(234 kg/hm~2,T3),农民习惯施肥(280 kg/hm~2,T4),与T2处理等量施氮条件下,基肥一次性施用硫加树脂尿素(T5)、热固树脂尿素(T6)和树脂包膜尿素(T7)。结果表明,等量施氮条件下,与T2相比,T6和T7处理小麦产量分别增加7. 8%和10. 5%,氮肥利用率提高10. 5个百分点和21. 6个百分点,土壤氮依存率降低8. 0个百分点和14. 1个百分点。T5处理对小麦的增产作用与T2处理相当,但氮肥利用效率较低,对土壤氮素依存率较强。与T4处理相比,减量施氮的T2和T6处理小麦产量分别降低7. 6%和0. 4%,T7小麦产量提高2. 2%、氮肥利用率提高16. 9个百分点、氮肥偏生产力提高58. 8%。因此,本试验条件下,纯氮量180 kg/hm~2的树脂包膜尿素一次性基施可提高小麦产量和氮肥利用率,达到高产、高效、节肥的目的,适合在该区域推广应用。
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