麦类作物学报杂志

麦类作物学报杂志2021年第1期

• 小麦miR5062靶基因的鉴定及功能研究

  刘涛，吴保为，李志杰，刘振兰，王倩，赵惠贤

  miRNA作为一种植物中重要的内源小分子，通过调控靶基因的表达来行使其功能。为了探索小麦（Triticum aestivum）中新发现的miRNA tae-miR5062的靶基因，利用生物信息学方法对 tae-miR5062的靶基因进行预测和进一步分析，将属于小麦AGO2家族的 TaAGO2确定为其靶基因；进一步构建重组表达载体pBI121- pre-miR5062和pBI121- TaAGO2，分别转入农杆菌GV3101感受态细胞，然后在烟草叶片上分区注射进行农杆菌介导的烟草瞬时共转化实验。结果表明， tae-miR5062与其靶基因 TaAGO2互作降解，并降低了 TaAGO2的表达。利用实时定量PCR方法检测 TaAGO2在小麦不同组织中的转录水平，结果显示， TaAGO2在小麦根和叶中表达量不高，但在旗叶、茎、穗、籽粒和生长点中都有较高的表达。将C端连有GFP的 TaAGO2融合表达载体转入水稻黄化苗叶鞘的原生质体后瞬时表达的亚细胞定位结果显示， TaAGO2蛋白定位于细胞核和细胞质中；与拟南芥过量表达 TaAGO2的转基因植株相比，野生型对照并无明显的表型。

• 不同氮素水平下大麦谷氨酰胺合成酶基因（HvGS1）表达及其与籽粒氮素积累的关系

  徐寿军，刘志萍，郭呈宇，吕二锁，董永义，张继星，薛海楠，王磊，李国兴，德木其格

  为探讨大麦（Hordeum vulgare L.）叶片谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase）基因 （ HvGS1）表达对氮素水平的响应及对籽粒氮素积累的影响，以蒙啤1号、蒙啤3号、甘啤4号和垦啤7号4个大麦品种为试验材料，设置0、90、180和270 kg·hm-2 4个施氮水平，分析灌浆期间不同供氮水平下大麦叶片 HvGS1相对表达量的变化及其与籽粒氮积累的相关性。结果表明，随着施氮水平的增加，大麦叶片中 HvGS1相对表达量上调；在灌浆期间， HvGS1相对表达量与供氮水平和籽粒氮含量均呈极显著正相关；随着灌浆进程推移， HvGS1相对表达量呈逐渐升高的趋势，直到花后28 d叶片开始衰老时仍维持较高的表达水平；成熟期籽粒氮含量与灌浆时期叶片 HvGS1相对表达量呈极显著正相关。通径分析结果显示，对成熟期籽粒氮含量影响最大的是花后28 d HvGS1表达水平，其直接通径系数为0.490 6。这说明施氮会促进 HvGS1上调表达，进而增加籽粒氮素积累量。

• 不同大麦品种特异性SSR分子标记的筛选

  曾乐，杨天赐，姚佳延，洪益，吕超，郭宝健，许如根

  为探究鉴别大麦品种特异性所需要SSR标记的数量与鉴别效果，以国内外44个大麦品种为材料，并根据来源不同，将其分为江浙沪组、国内组和国际组；根据SSR标记的多态性及其分布，选取位于大麦7条染色体上的28个SSR标记对参试品种进行遗传多样性分析与特异性鉴定，研究鉴别不同来源组内不同品种所需的最少标记数和最佳标记数。结果表明，鉴别江浙沪组、国内组和国际组大麦品种所需要的最少SSR标记数分别为7、6和6个。考虑到分子标记在大麦染色体上分布的均匀性及其对同一来源组其他大麦品种鉴别的广适性，并结合各分子标记的多态性及不同分子标记组合的品种聚类效果，初步认为鉴别江浙沪组、国内组和国际组所需要的最佳SSR标记数分别为14、15和15个，说明15个SSR标记组合可以鉴别不同来源大麦品种的真实性和纯度。

• 不同取样方法对小麦小孢子和花粉育性检测的影响

  刘海英，甄俊琦，茹振钢，董娜，冯必得

  为了研究不同取样方法对小麦花粉育性统计结果准确性的影响，以小麦温敏雄性不育系BNS366及其近等基因系郑麦366为试验材料，分别设置早播和晚播两个播期，采用全穗取粉和中部取粉两种取样方法，所取花粉分别用I2-KI法、醋酸洋红法和DAPI法染色后进行显微观察，并统计花粉可育率和自交结实率。结果表明，郑麦366和BNS366的花粉粒在两种取样方法下，3种方法染色后，花粉粒形态基本一致，其花粉育性无显著差异。早播BNS366花粉可育率、国际法自交结实率和国内法自交结实率在3种方法染色后均为零；醋酸洋红法染色后早播郑麦366花粉可育率与国内法自交结实率无显著差异，均显著或极显著低于国际法自交结实率，除了上述两种情况以外，其他播期材料花粉可育率一般与国际法自交结实率无显著差异，显著高于国内法自交结实率。总之，中部取粉和全穗取粉对花粉育性检测结果无实质性影响，均可以用来预测国际法自交结实率；中部取粉较为简便，全穗取粉科学严谨程度较高，在实际工作中可根据需要自由选择。

• 小麦种质资源耐深播性评价体系研究

  李永生，王兴荣，张彦军，李玥，苟作旺，陈伟英，祁旭升

  为建立准确、简单易行的种质资源耐深播评价体系，以15份耐深播能力存在不同程度差异的小麦种质为材料，在大田环境下，研究6个播种深度(5 cm、7 cm、9 cm、11 cm、13 cm、15 cm)下小麦出苗率、出苗时间、苗高、地中茎长、胚芽鞘长、胚芽鞘横截面积及初生根长的差异，筛选小麦耐深播评价的最佳播种深度及其密切相关性状指标，并采用加权耐深播系数法对15份小麦种质进行耐深播综合评价。结果表明，11 cm播种深度能够较好地区分不同小麦种质出苗率差异，可作为小麦种质耐深播评价的最佳深度。在11 cm播种深度下，15份小麦种质的出苗率与出苗时间、苗高、胚芽鞘长、地中茎长存在显著或极显著相关性，可作为小麦种质资源苗期耐深播性评价的主要评价指标；采用加权耐深播系数法将15份小麦种质划分为4个耐深播等级。研究结果将为小麦耐深播育种及机理研究提供重要的理论依据和种质材料。

• 澳大利亚小麦品质分类标准概述

  王旭琳，刘锐，吴桂玲，GrahamCrosbie，闫美姣

  澳大利亚是世界主要小麦出口国，其小麦出口量占世界小麦出口总量的10%~15%。本文主要介绍澳大利亚小麦品质分类发展史、现有小麦分类及品质特性和小麦品种品质分类评定体系。澳大利亚小麦品质分类早期采用美国和加拿大执行的小麦品质分类标准，后期在西澳小麦咨询委员会、澳大利亚小麦品质目标项目群的建议和出口国家对小麦品质的要求下，最终形成了现有的8种小麦品质分类标准：优质硬麦（APH）、硬麦（AH）、优质白麦（APW）、标准白麦（ASW）、面条小麦（ANW）、优质面条白麦（APWN）、软麦（ASFT）和杜伦麦（ADR）。澳大利亚小麦品种品质分类着重于新品种的加工和最终使用性能，通过划分种植区域、设置对照品种、建立质量评定标准和贸易标准，最终形成了完整的小麦品种品质分类体系，保证了同类同等小麦质量的一致性和稳定性。

• 扬麦系列小麦品种的饼干品质分析

  刘健，张晓，李曼，文莉，江伟，张勇，高德荣

  为了解扬麦系列小麦品种的饼干加工品质，明确弱筋小麦育种程序中简单实用的品质评价指标，以26个扬麦系列小麦品种为试验材料，测定其籽粒和面粉的理化品质及其曲奇和酥性饼干的品质，并进行理化品质与饼干品质的相关性分析。结果表明，26个扬麦小麦品种曲奇饼干的直径为15.03~18.50 cm，厚度为15.99~23.10 mm、直/厚比为0.66~1.14；酥性饼干的硬度为522.66~1 520.00 g，脆性为 36.30~38.82 mm，感官评分为81.81~84.29分。根据饼干品质评价，26个扬麦小麦品种可被分为三类：第一类为扬麦10号、扬麦158等6个中强筋品种，曲奇饼干直径小、厚度大、直/厚比小，酥性饼干的硬度大、感官评分相对稍低；第二类为扬麦9号、扬麦13等14个弱筋品种，曲奇饼干直径大、厚度小、直/厚比大，酥性饼干硬度小，感官评分高；第三类为扬麦4号、扬麦6号等6个品种，曲奇和酥性饼干品质介于上述两类之间。相关性分析表明，碳酸钠溶剂保持力(solvent retention capacity，SRC）、水SRC、乳酸SRC、蔗糖SRC、吸水率、籽粒硬度、SDS沉淀值与曲奇饼干的直径、直/厚比和酥性饼干感官评分呈极显著负相关，而与曲奇饼干的厚度、酥性饼干的硬度和脆性呈极显著正相关。综合曲奇和酥性饼干品质，26个扬麦系列多数小麦品种的饼干品质较好，以扬麦9号、扬麦13、扬麦15、扬麦20、扬麦24表现最为突出；扬麦158、扬麦10号、扬麦16、扬麦17、扬麦23、扬麦28的饼干品质相对稍差；籽粒硬度、粉质仪吸水率、SDS沉淀值、碳酸钠SRC、乳酸SRC、水SRC和蔗糖SRC是评价弱筋小麦的关键指标。

• 氮肥基追比对稻茬小麦氮素转运及利用的影响

  李欣欣，石祖梁，王久臣，徐志宇，江荣风

  为探明稻茬小麦氮素吸收与转运规律，推动氮肥高效利用，采取大田试验和15N微区试验，研究了氮肥不同基追比例（N1/9,N3/7、N5/5、N7/3，施氮量225 kg·hm-2）对稻茬冬小麦不同来源氮素吸收与转运、产量和氮肥利用的影响。结果表明，随追肥比例的增加，全生育期小麦植株中肥料氮积累量显著增加，土壤氮积累量则与之呈相反趋势，植株总吸氮量呈先增后降的趋势，以N5/5处理最高。小麦植株对基肥氮的吸收主要集中在越冬至拔节期，对追肥氮和土壤氮的吸收主要在拔节至开花期；成熟期相同处理下，植株中追肥氮积累量高于基肥氮，肥料氮积累量高于土壤氮。成熟期叶片、茎鞘、穗轴+颖壳和籽粒氮素分配比例分别为 5.6%~8.9%、8.3%~10.2%、6.7%~7.5%、73.7%~78.6%；随追肥比例的增加，叶片、茎鞘氮素分配比例下降，穗轴+颖壳和籽粒氮素分配比例升高。植株总氮转运量随追肥比例的增加先增后降，转运效率为 69.72%~74.91%，转运氮对籽粒氮素的贡献率为80.94%~85.81%；植株中基肥氮的转运量和转运率均低于追肥氮，肥料氮的转运量和转运率均高于土壤氮。籽粒产量随追肥比例的增加呈先增后降的趋势，以N5/5处理产量最高，N1/9,N3/7、N5/5、N7/3处理氮肥回收率分别为46.2%、45.1%、46.7%、 41.8%。在225 kg·hm-2的施氮条件下，追肥比例为50%有利于小麦对氮素的吸收，提高籽粒产量和氮肥利用效率。

• 耕作与播种方式、密度和施氮量对稻茬小麦幼苗质量的影响

  吴鹏，李福建，于倩倩，赵伟，朱敏，李春燕，朱新开，丁锦峰，郭文善

  为了解耕作与播种方式、密度和施氮量对稻茬小麦幼苗质量的影响，在水稻秸秆全量还田条件下，比较分析了不同耕作与播种方式［旋耕两次+2BG-6A型均匀摆播机（TS1）、旋耕两次+2BFG-10(8)230型播种机（TS2）、板茬+2BMF-稻茬免耕条播机（TS3）］、密度（225×104和300×104株·hm-2）和施氮量（0、112.5、135和157.5 kg·hm-2）处理间小麦播种质量和幼苗质量的差异。结果表明，TS1和TS2的出苗率和出苗均匀度高于TS3，但TS3苗高、主茎第1～第3叶面积、单株干重和群体干物质积累量均较高，说明TS1和TS2有助于保证苗数，但幼苗质量欠佳，而TS3下幼苗质量较好，但苗数不足。密度对幼苗个体质量无显著影响，但显著提高群体质量。增加施氮量可显著提高苗高、单株叶面积、单株干重、单株次生根数、群体干物质积累量和叶面积指数，但过量施用氮肥无助于幼苗质量提升，以施氮量135 kg·hm-2为宜。耕播方式、密度和施氮量对苗高、单株干重、单株叶面积、单株次生根数、群体干物质积累量和叶面积指数存在互作效应。由此可见，通过播种密度和施氮量的配套调控，可更好地发挥机械化耕播在小麦生产中的作用，有利于足苗、壮苗实现。

• 种植密度对不同小麦品种产量构成及抗倒伏性的影响

  卢杰，董连生，常成，司红起，马传喜

  为了探索雨养农业区不同小麦品种对种植密度的响应特点，以黄淮南部大面积种植品种济麦22、安农0711和烟农19为试验材料，采用两因素裂区设计，设置4个密度处理（225×104株·hm-2、375×104株·hm-2、525×104株·hm-2和675×104株·hm-2），对其分蘖特性、产量、穗数、穗粒数、千粒重、茎秆强度、倒伏指数等性状进行测定。结果表明，随处理密度增加，各品种的冬前茎蘖数呈上升趋势，穗粒数和茎秆强度呈下降趋势，倒伏指数呈先升后降趋势，最高茎蘖数、穗数、成穗率及产量等性状变化趋势受品种及试点区域影响。在五铺和大杨试点，当处理密度由225×104株·hm-2增加为675×104株·hm-2时，济麦22、安农0711和烟农19的冬前茎蘖数（2015年）分别增加75.2%和133.1%、72.3%和72.6%、127.1%和80.1%，且差异均达显著水平；穗粒数（2015和2016年）平均分别减少13.0%和12.6%、12.6%和9.7%、 19.9%和14.3%，且在五铺试验点2015年烟农19以及2016年各供试材料在两种处理密度间差异均达到显著水平；茎秆强度（2016年）分别减少36.3%和6.2%、22.8%和21.0%、45.6%和33.2%，且在五铺试验点各供试材料在两种处理密度间差异均达到显著水平。综合来看，本区域小麦生产可通过选择茎秆强度高、抗倒伏的品种，在保证一定穗数的基础上，充分发挥穗粒数和千粒重的潜力，最终获得高产。

• 减少追氮量对弱筋小麦品种农艺性状和生理特性的影响

  汤小庆，丁永刚，梁鹏，姚月，薛文霞，朱敏，李春燕，朱新开，丁锦峰，郭文善

  为给小麦绿色高效生产提供参考，以弱筋小麦品种扬麦24为材料，在常规施氮量225 kg·hm-2、基施氮肥占50%的基础上，于分蘖期、拔节期和孕穗期分别减少追氮量，共设M5122、M5050、M5040、M5030、M3230和M5000六个施氮模式（M后面的4个数字分别代表基施氮肥以及分蘖期、拔节期、孕穗期追施氮肥的比例），以M5122和M5050模式为对照，研究减少追氮量对弱筋小麦品种农艺性状和生理特性的影响。结果表明，常规施氮量下，施氮模式M5122的产量比M5050高，但差异未达到显著水平。相比施氮模式M5050，追氮量减少10%时，施氮模式M5040对穗数、千粒重、花后群体干物质积累量、LAI、绿叶氮含量、单茎叶面积和旗叶净光合速率没有显著影响，可实现与不减氮处理相同的产量水平；但追氮量减少20%以上时，施氮模式M5030、M3230和M5000则显著降低单茎叶面积和旗叶光合速率，导致穗数和茎蘖成穗率减少，最终产量显著下降。综上，追肥减氮潜力有限，过多减少不利光合生产。

• 基于RapidSCAN CS-45的新疆滴灌冬小麦氮肥推荐研究

  赖宁，耿庆龙，李青军，赵海燕，陈署晃

  为给滴灌小麦氮营养状况实时评估和氮肥合理施用提供参考，通过2年田间定位试验，以当地主栽品种新冬22号为试验材料，设置5个施氮水平（0、120、240、360、480 kg·hm-2），利用主动式光谱仪RapidScan CS-45获取各生育时期冠层归一化植被指数（NDVI）和归一化红边植被指数（NDRE），分析其与滴灌冬小麦各生育时期氮肥施用效应的关系，建立了新疆滴灌冬小麦生育时期施氮模型。结果表明，滴灌冬小麦冠层NDVI和NDRE值在返青期至孕穗期均快速增加，在孕穗期至灌浆期增长减缓，进入灌浆期后开始降低；滴灌冬小麦冠层NDVI与NDRE值的动态变化趋势具有明显的一致性，总体上随施氮量的增加而增大，均与施氮量呈显著的线性关系，其中在返青期和扬花期NDVI与施氮量的线性关系最好，r分别为0.925 4和0.944 5，在拔节期、孕穗期、灌浆期和乳熟期NDRE与施氮量的线性关系最好，r分别为0.929 7、 0.959 6、0.941和0.953；滴灌冬小麦全生育时期总施氮量为239.98 kg·hm-2，返青期、拔节期、孕穗期、扬花期、灌浆期和乳熟期冠层NDVI临界值分别为0.150 8、0.721 3、0.820 6、0.828 8、0.831 6和0.741 0，NDRE临界值分别为0.059 3、0.242 5、0.307 6、0.346 5、0.360 4和0.322 5。因此，在滴灌冬小麦返青期和扬花期，可选择基于冠层NDVI建立的施氮推荐模型，拔节期、孕穗期和灌浆期选择基于冠层NDRE建立的施氮模型实现推荐施氮。

• 低温胁迫对小麦叶绿素荧光参数及产量的响应

  岳俊芹，张素瑜，李向东，邵运辉，方保停，葛胜修，王汉芳，张德奇，杨程，时艳华，秦峰

  为了解小麦低温胁迫后叶绿素荧光特性及产量的变化特征，以新麦26和郑麦366为供试材料，在拔节期进行3个梯度的低温处理（分别为5 ℃、0 ℃和-5 ℃），处理时间均为10 h，以自然生长（10 ℃）为对照（CK），研究低温胁迫对小麦叶绿素荧光参数及产量的响应。结果表明，与CK相比，低温胁迫导致小麦株高、倒一至倒三节间长、叶片SPAD值、Fv/Fm、ΦPSⅡ、穗粒数、千粒重和单株产量均降低，且对新麦26的影响总体上大于郑麦366，其中低温胁迫后新麦26和郑麦366的单株产量分别减少29.58%～55.52%和23.65%～47.95%。此外，低温胁迫对小麦的伤害程度与温度有关，在本试验条件下，-5 ℃低温胁迫的影响最大。这说明拔节期低温会影响小麦植株生长发育、光合和产量形成。

• 小麦专用肥在河南省典型地区的应用效果研究

  王好斌，范钧翔，谷守玉，侯翠红，刘祖锋，叶优良

  河南省小麦单产和总产均居全国首位，然而当地农户施肥量大，且偏施氮肥、忽视磷钾肥现象严重，导致肥料利用率和经济效益较低。为解决这些施肥问题，依据河南省土壤养分供应状况和小麦营养需求规律，并考虑大、中、微量元素养分形态配伍和协同增效，优化肥料配方和生产工艺，开发小麦专用复合肥料，于2017－2018年在河南禹州进行小区试验，测试小麦茎蘖数量、植被归一化指数、干物质积累量和籽粒产量等指标，以验证专用肥应用效果；于2018－2019年在河南禹州、临颍、杞县和温县四个典型地区进行百亩示范田试验。结果表明，与农户习惯施肥相比，专用肥处理养分投入减少，但提高了小麦群体数量和植被归一化指数，从而促进了干物质的积累；且使籽粒产量平均提高9.9%，使经济效益平均提高14.5%，肥料利用效率也有明显提升；此外，专用肥减施20%时，其产量和效益与农户习惯施肥处理基本一致。该小麦专用肥产品节肥增效，适于在河南省各地推广应用。

• 燕麦马铃薯间作对燕麦光合特性及产量的影响

  满本菊，刘吉利，贺锦红，蔡明，杨亚亚，王志丹，闫承宏，杨茜，吴娜

  为揭示马铃薯-燕麦间作体系中燕麦产量形成的光合机制，在宁夏南部山区，通过田间小区试验，以单作燕麦为对照，在马铃薯-燕麦间作行数比为2∶2（P2O2）、4∶2（P4O2）、4∶8（P4O8）模式下，用灰色关联度评价法对燕麦旗叶的蒸腾速率、气孔导度、净光合速率、水分利用效率及叶绿素含量5 个光合指标和籽粒产量进行了研究。结果表明，间作总体上提高了燕麦旗叶的蒸腾速率、气孔导度和叶绿素的含量；除成熟期外，间作降低了燕麦的水分利用率；马铃薯和燕麦间作处理的土地当量比均大于1，以P4O2处理最高，为 1.21，种间竞争最小，为-0.05，产量相对较高。通过灰色关联度分析，发现P4O2处理表现较优，在燕麦开花期至成熟期等权关联度和加权关联度位次均为1。所以，在马铃薯-燕麦间作体系中，合理减少燕麦行数和增加马铃薯的行数有利于提高间作系统的综合优势，在生产中建议推广种植的马铃薯燕麦间作行比是4∶2。