麦类作物学报杂志

麦类作物学报杂志2022年第9期

• 冬小麦lncRNA1808调控PPP限速酶（Ta6PGDH）抗寒应答研究

  李沅珊，彭瞰看，田宇，任治鹏，苍晶，徐庆华，王军虹

  为探索lncRNA1808调控Ta6PGDH应答寒胁迫的机制，以冬小麦品种东农冬麦1号（Dn1）为材料，应用生物信息学分析了lncRNA1808和Ta6PGDH的生物学特性和功能，预测了lncRNA1808-Ta6PGDH互作关系和共表达趋势；应用real-time PCR鉴定小麦分蘖节和叶片的lncRNA1808和Ta6PGDH寒胁迫下表达谱变化。结果显示，lncRNA1808为lncRNA，不具备编码能力，富含稳定的茎环结构；lncRNA1808与Ta6PGDH的启动子序列含多种响应环境因子的顺式作用元件；预测lncRNA1808-Ta6PGDH互作并协同共表达；Dn1分蘖节和叶片的lncRNA1808和Ta6PGDH的表达谱与协同共表达分析一致，表达趋势上调。本研究初步揭示了冬小麦lncRNA1808调控PPP限速酶Ta6PGDH的抗寒应答机制。

• 小麦BES1转录因子基因 TaBEH3的克隆及表达分析

  姜玉梅，张京，李巧云，庄季昕，牛吉山

  BES1(油菜素内酯不敏感1-甲磺酸乙酯-抑制剂1)是一类植物特有的转录因子家族， TaBEH3基因是小麦 BES1基因家族成员之一，为进一步了解该基因的功能，以中国春为材料，克隆了 TaBEH3基因，将其3个同源基因分别命名为 TaBEH3-A、 TaBEH3-B和 TaBEH3-D。序列分析显示，3个同源基因均包含2个外显子，分别编码356、354和358个氨基酸，启动子区含有大量与植物生长发育、激素响应相关的顺式作用元件，其中，分生组织表达元件（CAT-box）和脱落酸响应元件（ABRE）在3个基因中普遍存在。系统进化树分析显示， TaBEH3基因在麦类作物中具有更近的亲缘关系。基于qRT-PCR进行的时空表达分析显示， TaBEH3基因在不同组织和不同器官间均有组成性表达，表明 TaBEH3基因在植物生长发育（特别是花器官的发育和形成）过程中具有重要的作用。 TaBEH3-A、 TaBEH3-B和 TaBEH3-D基因响应ABA激素胁迫处理，且3个基因的表达量变化趋势一致。

• 油菜素内酯对低温胁迫下冬小麦 wrab17基因表达的影响

  王璐瑶，刘丽杰，丁美云，孙玉婷，于梦迪，张东向，李珊珊，金忠民

  为了探索油菜素内酯（BR）对低温胁迫下 wrab17基因表达模式的影响，以寒地冬小麦品种东农冬麦1号（Dn1）为试验材料，利用qRT-PCR技术克隆得到 wrab17基因的cDNA序列，利用生物信息学方法分析该序列的特征，采用qRT-PCR技术检测低温（5 ℃、0 ℃、-10 ℃、-25 ℃）胁迫下该基因在冬小麦叶片和分蘖节中的表达情况以及BR对 wrab17基因表达量的影响。结果表明， wrab17基因的编码区序列长度为735 bp，包含500 bp的完整开放阅读框，可编码167个氨基酸，属于稳定蛋白质，该蛋白质无跨膜区和信号肽。qRT-PCR分析表明，低温胁迫下对照组和BR处理组的Dn1叶片和分蘖节中， wrab17基因的相对表达量分别在-10 ℃和-25 ℃时最高，且BR处理组 wrab17基因的相对表达量均高于对照组，推测BR可通过提高 wrab17基因的表达量来增强冬小麦的抗寒能力。

• 春化基因 Vrn-1对二系杂交小麦亲本抽穗期的作用研究

  陈现朝，廖祥政，高建刚，杨卫兵，侯起岭，刘江峰，张风廷，张胜全

  为研究春化基因 Vrn-1对二系杂交小麦亲本抽穗期的作用，利用春化基因 Vrn-1的 7 个KASP 功能标记，对130份二系杂交小麦亲本(34份不育系，96份恢复系)进行检测，分析 Vrn-1等位基因的组成和分布；并以播种至抽穗的日历日和生长度日为指标，研究春化基因 Vrn-1与二系杂交小麦亲本抽穗期的关系。结果表明，供试材料以冬性为主，包含39种春化基因型。其中，1号、3号、4号、5号、7号、9号、10号、13号、18号基因型在不育系和恢复系中都存在，分别占不育系和恢复系的76.48%和46.87%。本研究不育系和恢复系在年度间和基因型间播种至抽穗的生长度日比日历日更稳定。2018-2019和 2019-2020两个年度制种亲本组合“3号×4号”的生长度日差值在河南邓州分别为-118.9和-122.0 ℃·d；亲本间差异达到极显著水平。具有3号和4号基因型的不育系和恢复系可作为抽穗期稳定的制种亲本组合材料。

• 利用比重和孔隙度评估小麦籽粒饱满度

  赵莉，邓骋，何贤芳，汪建来

  为探究比重、孔隙度与饱满度之间的关系，测定了131份小麦籽粒的容重和比重，并对容重与比重和孔隙度之间的关系进行回归分析，以实现用比重、孔隙度定量描述籽粒饱满度。结果表明，籽粒容重和比重呈线性正相关，与孔隙度呈线性负相关；回归方程式分别为y容重=829.84x比重－286.25和y容重= -16.212x孔隙度＋1 414.2，对应的R值分别为0.599 5和0.720 2。“饱满”、“较饱满”、“一般”、“较瘪”、“瘪”的籽粒对应的比重范围分别为≥1.297、1.273～1.296、1.249～1.272、1.225～1.248、1.201～1.224 g·cm-3，对应的孔隙度范围分别为≤38.50%、38.51%～39.74%、39.75%～40.97%、40.98%～42.20%、42.21%～43.44%。

• 中国小麦国际竞争力分析

  刘锐，刘晶晶，钟钰，黄家章，聂莹

  为提高中国小麦国际竞争力，本文通过美国农业部(USDA)、联合国粮食及农业组织（FAO）统计数据库官网以及《全国农产品成本收益资料汇编》和世界贸易组织（WTO）政策支持文件，查找并收集小麦收获面积、产量、贸易、成本收益、政策支持强度等相关数据，总结中国小麦生产现状，分析其现存的主要问题。结果表明，中国小麦生产中，高投入、高产出、低收益特征明显；人工和土地成本增加使中国小麦种植成本居高不下；中国小麦单位面积人均净利润整体呈大幅下降趋势，但始终高于欧盟和美国；化肥、农药投入产出比偏低，影响中国小麦产业的可持续发展和竞争力；中国对小麦产业的政策支持强度持续增高，近些年高于美国、欧盟和加拿大的政策支持强度；中国小麦价格受政策、供需影响，竞争力较弱。针对目前中国小麦产业存在的问题，本文提出了“优化小麦产业结构，提升中国小麦品质”、“提升小麦生产规模化组织水平及农业机械化水平，降低生产成本”、“减少化肥、农药使用量，提升化肥、农药使用率”、“完善政府支持政策”等建议。

• 播种期对不同小麦品种植株表型和籽粒产量的影响

  王鑫悦，尚丽，林祥，王东

  为探究播种期对不同小麦品种植株表型和产量的影响，选用我国黄淮麦区推广的15个强筋、中强筋和中筋小麦品种为试验材料，设置10月25日（冬前积温为319.9 ℃·d）和11月15日（冬前积温为83.4 ℃·d）两个播种期处理，对不同处理下小麦株高、节间长、产量及其构成进行测定分析。结果表明，将播种期由10月25日推迟至11月15日，所有品种出苗时间均延迟到越冬后；86.7%的品种伸长节间数量发生变化，其中33.3%的品种部分单茎由4个节间或5个节间增加为6个节间，另有33.3%的品种部分单茎由4个节间增加为5个节间，20%的品种部分单茎则由5个节间减少为4个节间；参试品种的平均株高、基部第一节间和穗下节间长度均显著降低。根据小麦籽粒产量及播种期由10月25日推迟至11月15日后籽粒产量的变化幅度，均可将参试品种分为高产和低产两类。其中有2个强筋和2个中强筋小麦品种籽粒产量在两个播种期下均较高，2个强筋、1个中强筋和1个中筋小麦品种产量在两个播种期下均较低。将播种期由10月25日推迟至11月15日，3个强筋和1个中筋小麦品种产量降低幅度较大。通径分析表明,穗粒数降幅对籽粒产量降幅的直接通径系数最大，为0.419 9，说明播种期由10月25日推迟至11月15日时，穗粒数减少是导致产量降低的主要原因。在冬前积温为319.9 ℃·d的条件下，参试的强筋、中强筋和中筋小麦品种平均籽粒产量无显著差异，过晚播种（冬前积温为83.4 ℃·d）显著降低了强筋、中强筋和中筋小麦品种的籽粒产量，其中强筋小麦品种的籽粒产量降幅最大，达40.6%，其次为中筋小麦品种；中强筋小麦品种籽粒产量降幅最小，为30.5%。

• 种植密度对不同小麦品种籽粒淀粉含量及其特性的影响

  许倍铭，冯健超，郝紫瑞，贾玉库，杨世宇，谢迎新，王晨阳，马冬云

  为探明种植密度对小麦籽粒淀粉含量与品质的影响，以2个强筋小麦品种（郑麦158和郑麦366）和2个中筋小麦品种（平安518和鑫华麦818）为材料，分别在3个种植密度（D225：225×10株·hm-2；D375：375×10株·hm-2；D525：525×10株·hm-2基本苗）条件下，研究种植密度对小麦籽粒淀粉含量及其特性的影响。结果表明，随着种植密度的增加，小麦籽粒总淀粉、支链淀粉含量及支直比呈下降趋势，直链淀粉含量呈上升趋势；淀粉峰值粘度、低谷粘度、最终粘度、反弹值均呈上升的趋势，以D525处理下数值最高，且与D225处理间差异达显著水平；稀懈值则呈下降趋势，在低密度处理下表现最高。淀粉冻融析水率均在D225密度下最低，不同品种之间以鑫华麦818析水率最低。随着种植密度的增加，大淀粉粒体积、表面积和数目分布百分比升高，而小淀粉粒体积分布百分比降低。淀粉晶体特征不受种植密度的影响，呈典型的A型特征，相对结晶度则随着种植密度增加呈下降趋势。以上结果说明，适宜的种植密度能显著改善小麦淀粉组分和特性。

• 缓释氮肥配施尿素对迟播小麦产量形成及氮素利用的影响

  咸云宇，王维领，赵凌天，刘畅，刘光明，姜恒鑫，廖平强，赵灿，霍中洋

  为建立稻茬迟播小麦树脂包膜缓释氮肥高效施肥模式与技术，以冬小麦品种扬麦23为材料，以43%树脂包膜缓释氮肥（PCU，含氮43%）和尿素（U，含氮46%）为氮肥，设置“一次性基施”（A）与“一基一追”（B）2种施肥模式，共形成100%树脂包膜缓释氮肥基施（A1）、80%树脂包膜缓释氮肥+20%尿素基施（A2）、60%树脂包膜缓释氮肥+40%尿素基施（A3）、80%树脂包膜缓释氮肥基施+20%尿素返青期追施(B1)、80%树脂包膜缓释氮肥基施+20%尿素拔节期追施（B2）、60%树脂包膜缓释氮肥基施+40%尿素返青期追施（B3）、60%树脂包膜缓释氮肥基施+40%尿素拔节期追施（B4）等7个施肥处理，分析了缓释氮肥与尿素配施对迟播小麦产量及其构成、茎蘖动态、干物质积累、叶面积指数、SPAD值、氮素利用效率等指标的影响。结果表明，一次性基施模式处理（A1~A3）的小麦产量显著低于常规施肥（CK，基肥∶分蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥=5∶1∶2∶2）；“一基一追”两次施肥模式处理（B1~B4）的产量显著高于CK，泰州与扬州两地分别平均增产 5.77%和5.64%，其中B4处理产量最高，分别为8 796.80和7 848.18 kg·hm-2，分别比CK高8.30%和 9.05%；与CK相比，“一基一追”两次施肥模式处理的生育中、后期叶面积指数和干物质积累量、乳熟期旗叶SPAD值、全生育期吸氮总量与氮素利用效率、净效益均不同程度地提高；不同施肥处理中，B4处理氮素各利用指标表现最优，其中氮素积累总量及经济净效益平均达到266.83 kg·hm-2和11 992.96元·hm-2。综上，“60%树脂包膜[JP3]缓释氮肥基施+40%尿素拔节期追施”是稻茬迟播小麦树脂包膜缓释氮肥高产高效施肥方式。

• 开花期渍水对小麦产量及氮素分配的影响

  李赟，李霞，李慕嵘，杨蕊，王小燕

  为探究江汉平原小麦生育期间雨水过多对小麦造成的影响，于2020-2021年以耐渍品种襄麦55和主推品种郑麦9023为供试材料开展大田试验，分析了开花期连续渍水7 d小麦产量、干物质和氮素积累与转运的变化。结果表明，与无渍水的对照（CK）相比，渍水导致小麦旗叶SPAD值下降。渍水后郑麦9023旗叶比襄麦55衰老更早，旗叶功能期相对更短。开花期渍水致使成熟期营养器官干物质和氮素积累量下降，促进花前储存的干物质和氮素在花后向籽粒的转运，提高了花前储存的干物质和氮素对籽粒产量和氮素的贡献率，但依然使成熟期单茎籽粒干物质和氮素积累量分别下降10.87%~13.59%和19.32%~23.60%。襄麦55成熟期茎鞘的干物质和氮素积累量下降量较大，花前干物质和氮素转运效率高于郑麦9023。开花期渍水影响籽粒灌浆速率和灌浆时间。渍水导致襄麦55最快灌浆期由花后21~35 d缩短至花后28~35 d，但单粒重下降不显著；渍水后郑麦9023灌浆在花后35 d时基本停止，单粒重下降显著。开花期渍水显著降低小麦产量，使襄麦55和郑麦9023分别减产7.7%和15.6%，减产主因分别是穗粒数和千粒重的显著下降。总之，开花期渍水会导致小麦减产，但促进了花前储存的干物质和氮素向籽粒的转运，对襄麦55花前干物质和氮素转运的影响大于郑麦9023。

• 小麦冠层不同光质透光率与叶面积指数的定量关系研究

  李晓，周宜，段剑钊，贺利，魏永康，王永华，冯伟

  为探究小麦叶面积指数（LAI）的空间分布及与不同光质透光率间的关系，通过三年田间试验，设置不同品种、氮肥水平和灌水次数，测定分析了小麦拔节期至灌浆后期冠层不同空间层次的透射光及叶面积指数（LAI），并对不同光质透光率与LAI间进行回归分析。结果表明，小麦LAI随生育时期的推进呈单峰动态变化，最高值出现在抽穗-开花期，且随灌水和施氮水平的增加而增大；光合有效辐射（PAR）透光率随生育时期呈先降后升趋势，且随灌水和施氮水平的增加而减小。LAI与PAR透光率均存在时空异质性，叶面积的垂直分布直接影响冠层内光分布。水氮处理对植株上层LAI影响较小，而对下层影响较大；40 cm处透光率递变明显，低水高氮以及高水低氮处理对透光率递减的影响较大。不同光质透光率均随冠层高度的下降均出现不同程度消减，透光率与向下累积LAI间均呈显著指数相关，相关性由强到弱依次为红边、蓝光、光合有效辐射（PAR）、绿光、近红外和红光。经回归分析，红边和蓝光透光率与LAI的定量关系表现较好，拟合性均优于PAR，尤其是红边透光率（R=0.749），因此可以利用红边透光率建立模型，以监测小麦冠层 LAI。

• 青稞镰孢根腐病病原鉴定及致病性分析

  李雪萍，李敏权，许世洋，刘梅金，漆永红，李建军，李晓蓉

  为明确青稞镰孢根腐病的病原，于青稞苗期及成株期分别对甘肃省甘南藏族自治州合作市、临潭县和卓尼县等青稞主产区的根腐病发生情况进行调查并采集样品，采用常规的组织分离法分离其病原，结合形态特征和分子生物学进行病原鉴定，并用烧杯水琼脂法和盆栽法测定其致病性。结果表明，青稞镰孢根腐病在甘肃省甘南藏族自治州分布广泛，发病率在5%~20%之间。发病植株长势弱、发黄，茎基部缢缩、腐烂，穗白粒瘪，茎秆发褐或黑红。共分离得到88株青稞镰孢根腐病病原菌，苗期50株，成株期38株，经鉴定分别为燕麦镰孢Fusarium avenaceum、木贼镰孢F. equiseti、三线镰孢F. tricinctum、柔毛镰孢F. flocciferum、锐顶镰孢F. acuminatum及F. langsethiae。盆栽法和烧杯水琼脂法所测得的致病性差异显著，但均表明燕麦镰孢综合致病力较强，结合其分离率，确认燕麦镰孢为优势病原。

• 三氯吡氧乙酸对小麦的安全性及生物活性评价

  许孟桃，王惠，许锦程，许浩博，肖思英，毕亚玲

  三氯吡氧乙酸属人工合成激素类除草剂，具有用量少、活性高、选择性强等优势。为明确其在小麦田的应用技术，采用整株水平生物法测定了其对10个安徽主栽小麦品种的安全性及对阔叶杂草的生物活性。结果显示，三氯吡氧乙酸对多种阔叶杂草具有较好的活性，在供试剂量288 g(a.i.)·hm-2时，对荠菜、球序卷耳、大巢菜、宝盖草、葎草、猪殃殃、鳢肠、鬼针草、野老鹳、播娘蒿、牛繁缕、小飞蓬、羊蹄、车前草、青葙活性较好，鲜重抑制率达90.39%~100%；在用量72 g(a.i.)·hm-2时，对葎草鲜重抑制率达100%，对播娘蒿、荠菜、牛繁缕、球序卷耳、大巢菜、小飞蓬、羊蹄、猪殃殃的活性次之，鲜重抑制率在60.44%~84.30%之间；其对阿拉伯婆婆纳、荠菜、播娘蒿、野老鹳的GR50值分别为97.13、43.03、48.58、54.37 g(a.i.)·hm-2。安全性结果表明，在用量576 g(a.i.)·hm-2时，对10个供试小麦品种均较安全，株高抑制率和鲜重抑制率分别在2.98%~13.34%和3.29%~17.47%之间。三氯吡氧乙酸在4种供试小麦烟农999、荃麦725、安农0711、淮麦44和杂草阿拉伯婆婆纳、荠菜、播娘蒿、野老鹳草之间的选择性指数在2.39~12.70之间，表明该药剂在供试小麦与杂草间具有良好的选择性。