科研产出
微喷灌追肥减量对小麦产量和水分利用率的影响
《山东农业科学 》 2020
摘要：为探明华北地区微喷灌水肥一体化技术在小麦上的运用效果,于2017—2019年,通过大田试验,采用小麦品种泰山27,研究了微喷灌水肥一体化技术对小麦产量、干物质积累量、养分积累量及水分利用率的影响.结果发现:与常规灌溉施肥相比,微喷灌水肥一体化处理提高小麦产量3.32% ~9.87%.当化肥减施20%以内时,产量增加了1.42% ~6.60%,干物质积累量和籽粒养分积累量差异不显著;当化肥减施到30%以上时,产量下降了4.90% ~6.14%,干物质积累量和籽粒养分积累量降低.与常规灌溉施肥处理相比,微喷灌水肥一体化及化肥减施各处理节约水分33.33%,水分利用率增加20.10% ~32.41%.表明微喷灌水肥一体化在减施化肥20%范围内,能够达到增产、节水和提高水分利用率的效果.
关键词： 微喷灌水肥一体化 小麦 产量 干物质积累 养分积累 水分利用率
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水氮胁迫对冬小麦籽粒灌浆速率影响的模拟研究
《中国农学通报 》 2020
摘要：为定量分析水氮胁迫对冬小麦籽粒灌浆速率的影响,以‘济麦22’为材料,于2016—2017和2017—2018年度开展施氮试验。结合2017—2018年度试验资料,通过分析水氮胁迫对冬小麦籽粒灌浆速率的影响规律,引入氮素和水分影响因子,构建水氮胁迫对冬小麦籽粒灌浆速率影响的模拟模型S_((j,t))=S_((W3N300,t))×(1+F_N)×(1+F_W)。经2016—2017年小麦生长数据检验,除绝对误差占实测值比率d_(ap)略高外,RMSE值、平均绝对误差d_a以及相关系数r均显示模拟值和实测值有较高的一致性,说明实测值与模拟值吻合程度较好,所建模型可较好模拟水氮胁迫对冬小麦籽粒灌浆速率的影响。
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有机肥替代部分化肥对冬小麦产量和土壤改良效应的影响
《山东农业科学 》 2020
摘要：以冬小麦品种潍麦8号为试材,以不施氮肥(PK)、优化施肥(OPT)为对照,设置有机肥氮替代5%化肥氮(T1)、有机肥氮替代10%化肥氮(T2)、有机肥氮替代20%化肥氮(T3)和有机肥氮替代30%化肥氮(T4)共6个处理,研究有机肥替代部分化肥对冬小麦产量及土壤肥力的影响,以探明合适的有机肥替代比例.结果表明:T2在所有处理中产量最高,较OPT增产5.0%;随有机肥替代部分化肥比例的增加,产量有降低趋势,T3和T4处理较OPT增产4.0%和0.2%;穗粒数和千粒重是主要增产要素.氮肥偏生产力、氮肥农学效率随替代比例增加都呈现先升高后降低趋势,以T2处理最高,分别为31.2、4.2 kg/kg.有机肥替代部分化肥能够提高土壤耕层养分含量,与OPT相比,T2、T3、T4处理土壤有效磷含量分别增加31.5、1.2、2.2 mg/kg;T1、T2处理速效钾含量分别增加37.7、68.0 mg/kg;T1、T2、T3、T4处理有机质含量分别增加1.5、2.6、0.9、1.0 g/kg,以T2增幅最大.本试验条件下,兼顾小麦产量与土壤肥力认为,以有机肥氮替代10%化肥氮(T2)效果最优.
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优化品种匹配和灌水量提高冬小麦-夏玉米产量及水分利用效率研究
《山东农业科学 》 2020
摘要：优化冬小麦-夏玉米品种周年匹配,明确冬小麦季适宜灌水量,是进一步提高冬小麦-夏玉米周年产量及水分利用效率的重要途径.本试验以小麦品种泰科麦30(耐旱型)、济麦22(高肥水型)和黄淮海区主推玉米品种登海605、郑单958为供试材料,系统研究冬小麦-夏玉米品种匹配及灌水量对周年产量及水分利用效率的影响.结果表明,泰科麦30+登海605组合W1(冬小麦越冬水、返青水、拔节水、开花水和夏玉米蒙头水各60 mm)处理周年干物质重增加显著,W2处理获得最优周年产量,但与W1差异不显著,W0处理周年耗水量少、周年水分利用效率高;泰科麦30+郑单958组合W1(冬小麦拔节水、开花水和夏玉米蒙头水各60 mm)处理的周年产量最高,周年水分利用效率最优.济麦22+登海605、济麦22+郑单958组合均在W2处理下干物质积累显著,周年产量最高.济麦22+登海605组合周年耗水量W0显著低于灌水处理,进而周年水分利用效率最佳;济麦22+郑单958组合W1处理有最佳周年水分利用效率.结论:综合产量和水分利用效率,泰科麦30+郑单958为最优冬小麦-夏玉米品种组合,W1为最佳灌水量.
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小麦不同绿色器官对灌浆中期高温胁迫的响应
《山东农业科学 》 2020
摘要：为阐明小麦不同绿色器官对高温胁迫的响应差异及其生理机制,于2017—2019年连续两个生长季在山东省农业科学院济南试验田,以济麦22(JM22)和新麦26(XM26)为材料,采取田间搭建塑料大棚增温方式于花后12~14天(共3天)进行处理,研究小麦旗叶、穗、穗下节间和旗叶鞘等不同绿色器官的抗氧化酶活性、非光化学耗散以及叶黄素循环组分变化等生理特性.结果表明,灌浆期高温胁迫后,小麦穗、旗叶、穗下节间和旗叶鞘等器官的叶绿素含量均较对照降低,MDA含量增加,电导率增大.高温胁迫使JM22和XM26旗叶SOD活性分别较对照升高15.55%和22.60%,穗部则分别降低12.67%和23.00%,穗下节间和旗叶鞘比对照降低较少.高温胁迫加重了不同绿色器官POD活性的下降趋势,胁迫结束0天JM22和XM26旗叶、穗、穗下节间和旗叶鞘的POD活性分别较对照降低21.41%和28.73%、34.97%和47.04%、36.17%和46.89%、40.29%和50.25%.JM22和XM26旗叶CAT活性分别比对照增加13.00%和34.40%,而穗、穗下节间和旗叶鞘分别较对照降低30.09%和58.96%、1.75%和37.76%、16.20%和40.06%.高温胁迫使两品种各绿色器官的NPQ值升高,其中JM22旗叶、穗、穗下节间和旗叶鞘分别比对照增加2.94%、34.38%、34.38%和11.76%,XM26分别增加10.34%、20.00%、16.67%和14.29%.两品种不同绿色器官的过剩光能显著降低,与对照相比过剩光能降幅由大到小依次为穗>旗叶>穗下节间>旗叶鞘.各绿色器官的(A+Z)/(A+Z+V)都显著增加,其中穗下节间变化最大,其次是旗叶鞘,再次是穗,旗叶变化最小.综之,灌浆中期高温胁迫使旗叶中清除活性氧的保护性酶活性显著升高,而穗、穗下节间和旗叶鞘的保护性酶活性则降低;非叶器官通过非光化学耗散和依赖叶黄素循环的热耗散能力要优于旗叶.JM22较XM26能够更加有效地启动保护酶系统来应对高温造成的活性氧积累和膜脂过氧化,且其通过叶黄素循环和非光化学耗散过剩光能的能力也优于XM26.
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叶片衰老抑制基因PSAG12-IPT在小麦遗传改良中的应用
《麦类作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了解叶片衰老抑制基因PSAG12-IPT在小麦遗传改良中的作用,利用共表达PSAG12和IPT的转基因小麦材料(TIPT-XN1376)与推广小麦品种陕麦159、周麦18、远丰175、西农979和郑麦9023杂交,并对其后代进行分子标记辅助选择和叶绿素含量测定,研究PS4G12-IPT基因在小麦中的遗传特点及其与衰老和叶片叶绿素含量的关系.结果表明,150个转基因株系中,携带PSAG12-IPT植株与不携带PSAG12-IPT植株的分离比为110 ∶ 40,x2检验表明,符合3:1的分离特点,说明PSAG12-IPT基因以单基因形式在子代中稳定遗传.携带PSAG12-IPT的F2株系平均叶绿素含量(55.4 mg·g-1)比不携带PSAG12-IPT的F2株系(51.7 mg·g-1)提高7%,说明PS412-IPT基因能够降低植株叶片叶绿素的降解速率,使叶片维持较长持绿时间,延缓叶片衰老.
关键词： 小麦 叶片衰老 PSAG12-IPT基因 叶绿素含量
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TaNAC14转基因小麦外源目标基因拷贝数及遗传稳定性分析
《麦类作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：外源基因拷贝数是影响转基因植物遗传稳定性及其自身表达水平的重要因素。为了探析 TaNAC14基因在小麦生长发育中的生物学功能,本研究通过农杆菌介导的遗传转化法获得了14个T_0代 TaNAC14转基因小麦植株,采用BASTA溶液涂抹和目标序列PCR检测相结合的方法,从14个转基因小麦植株中鉴定出9个阳性植株。通过TaqMan实时定量PCR方法,以小麦内源单拷贝基因Pinb为内参基因,对9个T_0代转基因小麦阳性植株中外源目标基因拷贝数进行检测,结果表明,T_0代转基因小麦再生植株中有5株为单拷贝,4株为双拷贝,其中单拷贝插入整合的比率接近55.6%。选取单拷贝转基因植株收获的种子进行种植,根据BASTA溶液涂抹鉴定对T_(0:1)代小麦株系遗传情况进行分析,结果表明目标基因 TaNAC14是可遗传的。此外,还对T_1代转基因小麦目标基因表达水平进行测定,结果表明,与野生型JW1相比,各转基因小麦植株目的基因 TaNAC14表达量均极显著增加。该研究结果为后续 TaNAC14基因的功能研究奠定了基础。
关键词： 小麦 TaNAC14基因 转基因拷贝数 转基因遗传稳定性 目标基因表达水平
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小麦抽穗和开花期相关QTL定位与分析
《山东农业科学 》 2020
摘要：抽穗期和开花期是衡量小麦发育快慢及稳定性的两个重要时期,发掘相关基因位点并应用于育种选择,可为小麦稳产性改良提供指导。本研究以人工合成六倍体小麦(Turtur)和Triticum spelta L.衍生系(Bubo)为亲本杂交构建的包含186个家系的重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体(F6)为材料,于2014—2017年连续种植于山东省农业科学院作物研究所济南试验基地,结合已构建的包含5 301个标记、长度为2 464 c M的高密度遗传连锁图谱对抽穗期和开花期QTL进行定位,结果表明,在1B(3)、2B、4B(2)、5A、5B和7B染色体上共检测到9个抽穗期相关QTL,可解释4. 55%～13. 40%的表型变异;在1D、2A、3D、4B、5A、6B和7B染色体上共定位到7个开花期相关QTL,可解释3. 48%～16. 93%的表型变异。其中,7B染色体上4409103～1233594标记区间内控制抽穗期的QTL连续两年被检测到; 4B和7B染色体上控制开花期的QTL分别连续2年和3年被检测到。这将为下一步分子标记辅助育种和品种稳产性改良提供理论依据。
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