麦类作物学报杂志

麦类作物学报杂志2025年第4期

• 基于重组自交系群体的小麦株高QTL分析

  周淼平，宋桂成，张鹏，杨学明，张平平，何漪

  为了挖掘更多与小麦株高相关且适合标记辅助育种需求的QTL，采用长江中下游麦区骨干亲本扬麦158和西风配制重组自交系群体，使用55K芯片技术分析群体基因型并构建遗传连锁图，联合4个年度群体株高表型资料，对影响群体株高的QTL进行分子定位。结果表明，群体遗传连锁图含有3 830个SNP标记，覆盖2 784.9 cM，标记间平均距离0.7 cM；21条染色体共定位了39个可重复的与株高相关QTL，其中18个QTL为2个年度可重复定位，8个QTL为3个年度可重复定位，13个QTL为4个年度可重复定位，单个QTL可解释3.2%~13.6%的株高表型变异。4个年度可重复定位的QTL分别来自西风的1B、1D、4A、4B、4D、5A、5B、7A染色体以及扬麦158的3A、3D、6A、7B、7D染色体，其中扬麦158贡献的QPh·jaas-3A.3和QPh·jaas-7B.1分别解释8.4%~13.4%以及9.1%~13.1%的株高变异。这些株高QTL位点有望为长江中下游麦区小麦分子标记辅助育种提供帮助。

• 小麦DH系创制中培养基、秋水仙浓度的筛选及其HMW-GS组成分析

  毕珍珍，郑艳，李辉，李晓建，刘雯，母学荣，朱娜，郑佳乐，宋瑜龙，闵东红，张小红

  为了提高小麦DH系创制效率，以11个小麦杂交组合的F1代为材料，比较分析了两种培养基（NPB-99和CHB）下小麦花药的诱导效率以及三种浓度秋水仙素处理（4、6和8 g·L-1）下单倍体的染色体加倍效率，并利用SDS-PAGE对获得的DH株系进行优质亚基检测。结果表明，CHB培养基花药诱导效率优于NPB-99培养基。在三种秋水仙素浓度中,6 g·L-1诱导单倍体加倍的效率最高。在所获得的33个DH系中共鉴定出16个株系携带优质亚基组合（1/7+8/5+10或1/7+9/5+10），且具有较好的烘焙品质，可作为小麦品质育种的种质资源。

• 硬粒小麦-普通小麦杂交后代农艺与品质性状分析

  马本兴，崔赫，赵海波，王营，郑豫川，高翔，杨明明，赵万春，李晓燕，董剑

  为给小麦遗传改良和新品种选育提供丰富材料，对161份硬粒小麦与普通小麦杂交后代F6株系的农艺性状、条锈病抗性和品质性状进行检测，并对主要性状进行相关分析和主成分分析，利用0.1K基因芯片对其进行功能基因检测。结果发现，161份株系的农艺和品质性状变异较大，遗传多样性较丰富，大多数被测性状出现超亲现象。对被测性状进行主成分分析，综合排名前三株系的编号分别为137、98和155。对被测性状进行Q型聚类分析，161份株系可划分为五个类群，其中第Ⅲ类群综合表现最好，包括60个株系，具有高抗条锈病、小穗排列紧密、蛋白质含量高且质量好等特性，10号株系表现最好。利用0.1K芯片分析群体功能基因的分布，结合性状表现分析发现，F6群体后代中含有TaCwi-A1、Qpht-2D、Yr17基因，分别对提高千粒重、降低株高、抗条锈病有正向效应。主成分分析排名前列和Q聚类分析第三类群性状较好的株系可用于陕西小麦农艺与品质性状的遗传改良。

• 208份春小麦资源抗条锈性评价及抗病基因检测

  郭阳，卢恩钰，周小妹，郭青云，康振生，姚强

  青海是中国小麦条锈病的越夏菌源区之一。为探明青海现有小麦生产品种和后备种质资源对小麦条锈病的抗性水平及抗条锈病基因的分布，本研究利用小麦条锈菌生理小种CYR31和优势生理小种CYR32、CYR33、CYR34对208份供试小麦资源进行苗期和成株期抗病性鉴定，并利用基因芯片检测其所携带的抗条锈基因。结果表明，80份（38.5%）材料对CYR31、CYR32、CYR33和CYR34均表现抗病；结合成株期抗病鉴定结果，125份(60.1%)材料表现成株抗条锈性,74份(35.6%)材料表现为全生育期抗性。通过分子检测， 204份（98.1%）、114份（54.8%）、70份（33.7%）、66份（31.7%）、59份（28.4%）、54份（26.0%）、45份（21.6%）、31份（14.9%）、16份（7.7%）、1份（0.5%）、193份（92.8%）、168份（80.8%）、147份（70.7%）、124份（59.6%）、107份（51.4%）、86份（41.3%）、77份（37.0%）、36份（17.3%）、26份（12.5%）、20份（9.6%）、18份（8.7%）材料分别携带Yr29、Yr78、YrZH58、Yr5、Yr75、Yr80、Yr30、Yr26、Yr82、YrSP、QYrqin-2AL、QYr.nwafu-3BS、QYrsn.nwafu-1BL、QYrqin-6BS、QYrxn-1BL、QYrqin-2BL、QYrsn-6BS、QYrsn-2AS、QYrsn-3DL、QYrhm-2BC和QYr-4BL基因。本研究检测了当前青海省小麦种质资源抗病性水平及所携带的抗病基因，可为小麦抗病育种及抗病基因的合理布局提供理论依据。

• 缺体-四体染色体对小麦农艺性状和加工品质的影响

  杨少伟，李煜，吴倩，席甜甜，杨建光，罗佳，董剑，马守才，王军卫

  小麦缺体-四体材料是一种重要的染色体遗传材料，通常被用来进行目的基因定位等研究，而对于缺体-四体小麦材料本身的农艺和品质性状的研究报道较少。为了解染色体缺失和重复对小麦主要农艺和品质性状的影响，对38份中国春缺体-四体材料进行了农艺、籽粒及面粉加工品质性状调查及分析。结果表明：缺体-四体材料的农艺性状变异系数表现为穗粒数>分蘖数>穗长>小穗数>株高；与对照（中国春）相比，N7D-T7A的小穗数显著增加（P＜0.05），N2A-T2B和N6B-T6A的穗粒数极显著降低（P＜0.01），N4B-T4A和N7D-T7A的株高显著增加，N6D-T6B的株高显著降低，N4A-T4B和N7A-T7B的穗长极显著变短，但是分蘖数上所有缺体-四体材料与对照无显著差异。缺体-四体材料的籽粒性状变异系数表现为千粒重>面积>长宽比>粒宽>粒长>周长；与对照相比，N3B-T3D、N3D-T3A、N3D-T3B、N6A-T6B、N6B-T6A的籽粒面积显著增加，N3B-T3A、N3B-T3D、N3D-T3B、N6A-T6B和N6B-T6A的粒宽极显著增加，N1B-T1A、N1B-T1D、N3A-T3D、N4A-T4B、N4A-T4D、N5B-T5A、N5B-T5D、N6A-T6D、N7A-T7B、N7A-T7D在长宽比上极显著降低，N2A-T2B的千粒重显著降低，在周长和粒长性状上所有缺体-四体材料与对照没有显著差异。缺体-四体材料的面粉品质性状变异系数表现为沉降值>湿面筋含量>粗蛋白含量>水分>淀粉；与对照相比，缺体-四体材料在面粉品质性状上存在差异，但不显著。缺体-四体材料的变异系数表现为稳定时间>形成时间>粉质质量指数>弱化度>吸水率；与对照相比，只有第一同源群缺体-四体材料在面团形成时间和稳定时间上表现出了显著差异，其中N1A-T1B面团稳定时间显著增加，N1A-T1D面团形成时间和面团稳定时间极显著增加，N1D-T1A面团形成时间显著增加，面团稳定时间极显著增加，而在其他指标上缺体-四体材料与对照均无显著差异。

• 小麦雄蕊心皮化的研究进展

  王泽敏，彭正松，廖明莉

  小麦雄蕊心皮化指小麦的雄蕊向雌蕊或类似雌蕊的结构同源转化的现象。雄蕊完全心皮化后可正常结实，增加小麦穗粒数，提高小麦产量。雄蕊不完全心皮化可导致雄性不育。本文介绍了小麦的花发育过程、小麦花器官发育模型及同源异型突变以及目前获得的4份小麦雄蕊心皮化材料，解析了导致小麦雄蕊心皮化的调控机制及乙烯对小麦雄蕊心皮化的影响，为小麦花发育的研究提供参考，也为小麦的遗传改良及分子设计育种提供理论依据。

• 施氮量和种植密度对强筋小麦冠层光截获特性和籽粒产量的影响

  郝倩倩，兰会杰，董文楠，秦保平，张敏，蔡瑞国，杨晴，李昊昱，杨敏

  为明确施氮量和种植密度对强筋小麦冠层光截获特性和籽粒产量的影响，以强筋小麦品种中麦578为材料，通过田间试验，设置4个施氮水平（0、180、240和300 kg·hm-2，分别用N0、N1、N2和N3表示）和3个种植密度（3.0 ×106、4.5×106和6.0×106株·hm-2，分别用D1、D2和D3表示），分析了不同处理下强筋小麦光合有效辐射（PAR）截获率和透光率、干物质积累与转运、籽粒产量与品质的差异。结果表明，小麦产量及其构成因素受施氮量的影响较种植密度大，小麦在N2和N3条件下能够获得较高的穗数、穗粒数和籽粒产量，其中以N2D2处理的产量最高，达到9 957.73 kg·hm-2。除N3外，随着施氮量或种植密度的增加，冠层PAR截获率均逐渐增大，透光率显著下降。施氮量、种植密度和二者互作显著影响强筋小麦干物质积累与转运；在同一施氮条件下，适度增加种植密度可提高花后干物质积累量及其对籽粒产量贡献率，二者均以N2D2处理下最大。增施氮肥有利于沉降值和面筋指数的增加，面筋指数在N2D2处理下到达最佳。综合考虑强筋小麦冠层光合有效辐的利用、干物质的积累和转运、籽粒产量和品质，240 kg N·hm-2的施氮量和4.5 × 106株·hm-2的种植密度是本试验条件下强筋小麦生产中的最优氮密组合。

• 追氮量和种植密度对弱筋小麦品质与产量的影响

  周文银，李文阳，李浩杰，张士雅，雍玉东，刘阳，肖龙飞，郑成岩，闫素辉

  为明确追氮量和种植密度对弱筋小麦品质与产量的影响，以弱筋小麦品种扬麦15为材料，设置4个追氮水平（37.8、43.2、48.6和54.0 kg·hm-2，分别用N1、N2、N3和N4表示）和3个密度水平（180万、240万和300万株·hm-2，分别用D1、D2和D3表示），比较了不同追氮量和种植密度条件下小麦淀粉粒度分布、糊化特性、蛋白质及其组分含量、籽粒蔗糖合酶（SS）和腺苷二磷酸化酶（ADGPase）活性及产量的差异。结果表明，随追氮量的减少，小麦籽粒B型（≤10 μm）淀粉粒体积、表面积百分比均呈先升后降趋势，A型（>10 μm）淀粉粒体积百分比、表面积百分比均呈先降后升趋势。减施追氮量后小麦湿面筋含量、蛋白质含量、沉降值以及清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白含量均呈下降趋势，淀粉含量整体呈上升趋势。小麦籽粒SS活性、ADGPase活性、产量及淀粉峰值黏度、最终黏度等随追氮量的减少均呈先升后降趋势，且均在N3条件下最高。随种植密度的增加，B型淀粉粒体积、表面积百分比呈上升的趋势，A型淀粉粒体积、表面积百分比呈下降的趋势，淀粉峰值黏度、低谷黏度、最终黏度等呈增加趋势，清蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白含量呈先降后升的趋势，各蛋白组分含量均在D3水平下最高。增密降低了湿面筋含量、蛋白质含量和沉降值，但增加了籽粒淀粉含量、SS活性和ADGPase活性，进而促进产量提升。在本试验条件下，适量追氮和增密主要增加了B型淀粉粒占比、淀粉黏度参数、SS活性、ADGPase活性，提高了弱筋小麦籽粒产量和加工品质。

• 燕麦籽粒四种矿质元素含量与其在土壤中有效态含量的相关性分析

  祝天天，贺鹏，李军辉，安桦，杨珍平

  为探究Zn（锌）、Fe（铁）、Ca（钙）、B（硼）4种矿质元素在燕麦籽粒中的含量与其在土壤中的有效态含量的相关性，在山西省燕麦种植面积较大的3个区县（朔州市平鲁区、右玉县和大同市左云县），选取了240个村庄的332个点位，采集耕层土壤，并收集其上种植收获的燕麦籽粒样品，检测4种元素在土壤中的有效态含量和在燕麦籽粒中的含量，并分析二者的相关性。结果表明：（1）4种元素在3个生产区土壤中的有效态含量表现为Ca>Fe>Zn>B，且Ca含量属于高水平，Fe、Zn、B含量属于中等或低水平；在同一区县不同采样点间，土壤有效Zn含量差异较大，有效Ca含量差异较小，另两种元素含量的差异性介于二者之间。（2）4种元素在燕麦籽粒中的平均积累量为Ca>Fe>B>Zn，与其他学者的研究结果相比，Fe与Zn的平均含量相对较低，Ca的平均含量相对较高；同一区县不同采样点间，燕麦籽粒中B积累量差异较大，Zn积累量差异较小，Fe、Ca积累量差异居中。（3）经相关分析，土壤中有效态Zn、Fe、B含量间存在显著正相关关系（P＜0.05），三种元素含量与Ca含量的相关程度存在地区差异；燕麦籽粒中Zn、Fe、B含量与Ca的积累量呈正相关；4种元素在燕麦籽粒中的积累量与其在土壤中的有效态含量的相关性在三个县区表现不一，其中在土壤有效态含量尤其Ca含量相对较高的右玉县，燕麦籽粒Zn含量与土壤有效态Zn、Ca、B含量均呈显著正相关。综上，本试验所在燕麦生产区，土壤有效态Fe、Zn、B含量与燕麦籽粒中Fe、Zn、B含量均有提升空间；钙质土壤区适当降低土壤有效态Ca含量有助于促进燕麦籽粒Ca积累。

• 基于CiteSpace的小麦赤霉病研究热点与趋势分析

  关卫东，金牧兰，李芮，李邦耀，董文成

  小麦赤霉病研究对于农业生产和保障全球粮食安全具有重要意义。为深入了解小麦赤霉病研究进展和动态前沿，运用CiteSpace软件，对近20年来Web of Science核心合集中1 236篇小麦赤霉病研究文献进行系统分析。结果表明，近20年来小麦赤霉病研究发文量总体呈上升趋势，美国以345篇的发文量位居榜首，中美、中英、中加等国际合作网络较为紧密。研究内容主要集中在病原菌特性、病害防治技术、抗病品种选育等方面；当前研究热点以抗病性鉴定、分子标记辅助选择、新型生物防治剂开发等为主；热门技术方法涉及分子代谢组学、基因组学、遥感监测技术等。展望未来，小麦赤霉病研究将更加注重跨学科合作，致力于开发高效、环保的病害防控策略，以应对全球粮食安全挑战。

• 孢子组成对小麦赤霉病发生及毒素污染程度影响

  代程程，何灿，董飞，白青云，徐剑宏

  为提高小麦赤霉病预测预报精准度，在江苏宜兴市、句容市、姜堰区等6个地区试验田开展抽穗扬花期间田间孢子捕捉及鉴定，调查不同田块赤霉病病情指数（disease index, DI），测定收获的小麦籽粒中镰刀菌毒素污染水平，分析孢子组成对小麦赤霉病发生及其镰刀菌毒素污染程度的影响。结果表明，2020年6个地区试验田共捕捉镰刀菌孢子650株，其中禾谷镰刀菌复合种（Fusarium graminearum species complex, FGSC）占总孢子数的35.5%。淮南地区（宜兴市、句容市、姜堰区、盐都区）捕捉到的FGSC占当地捕捉总孢子数量的比例均在35%以上，但淮北地区（宿豫区、铜山区）均在27%以下，淮南地区试验田小麦赤霉病DI及镰刀菌毒素含量均显著高于淮北地区（P<0.05）。6个地区DI与镰刀菌毒素含量均与FGSC孢子数呈极显著正相关（P<0.01），但与当地总孢子数量没有相关性。采用子囊孢子飞散数量法预测赤霉病时，应对捕捉孢子中FGSC数量予以明确。

• 陕西省和山西省小麦茎基腐病病原菌鉴定及其致病力分析

  李佳琪，王彩叶，奚柳芸，夏富丽，张嘉乐，李春莲，谢飞舟，尹祥杰，祁伟亮，朱艳天，袁凤平，康振生，韩德俊，曾庆东

  为了解陕西和山西两省小麦茎基腐病害的病原菌种类组成及其致病力的差异，于2023年春季在这两个省份的35个采样点采集了663份具有茎基腐病症状的病株，对每个采样点随机选择的5株样品进行病菌分离，并开展了形态学及ITS和真菌毒素trichothecene biosynthetic 1（Tri1）序列的分子鉴定，同时随机选取32份假禾谷镰孢菌进行小麦苗期致病力鉴定。结果表明，从175份培养物分离得到138株菌系，菌系的形态学及序列特征分析鉴定得到85株镰孢菌系，其中假禾谷镰孢菌Fusarium pseudograminearum 72株（占比84.71%），三线镰孢菌F. tricinctum 7株（占比8.24%），禾谷镰孢菌F. graminearum 3株（占比3.53%），燕麦镰孢菌F. avenaceum 2株（占比2.35%），拟轮枝镰孢菌F. verticillioides 1株（占比1.18%）。不同菌系之间致病力存在显著差异。此外，利用本研究开发的Tri1基因特异性标记能够有效地区分假禾谷镰孢菌和禾谷镰孢菌。由此可见，陕西和山西两省小麦茎基腐病优势病原菌均为假禾谷镰孢菌，不同样本分离得到的假禾谷镰孢菌菌株对小麦幼苗的致病力存在显著差异。

• 禾谷镰刀菌NuA4组蛋白乙酰转移酶复合体亚基FgEaf7的功能研究

  江航，马立国，祁凯，张悦丽，张博，马国苹，曾凤，齐军山

  由禾谷镰刀菌引起的小麦赤霉病和茎基腐病在中国发生严重，威胁着国家的粮食安全。NuA4组蛋白乙酰转移酶复合体可调控真菌的多种发育过程，但在植物病原真菌中，有关NuA4中多个亚基的功能尚不清楚。为明确NuA4中亚基Eaf7在植物病原真菌中的功能，本研究以禾谷镰刀菌为研究对象，敲除基因FgEAF7，发现Fgeaf7突变体的生长速率显著低于野生型菌株，但基因FgEAF7的缺失不影响分生孢子的产生、对小麦的致病力以及DON毒素的生物合成。Fgeaf7突变体对刚果红和SDS的敏感性下降，表明基因FgEAF7的缺失影响细胞壁的发育。对FgEaf7的结构域进行分析，发现FgEaf7中含有一个保守的Eaf7结构域，将Eaf7结构域敲除后，发现FgEAF7△Eaf7突变体和Fgeaf7突变体的缺陷一致，表明Eaf7结构域对于FgEaf7发挥完整功能是必需的。转录组分析显示，与野生型菌株相比，Fgeaf7突变体中有1 800多个基因差异表达，其中，多个对生长发育有重要作用的基因在Fgeaf7突变体中下调表达。推测FgEaf7主要调控禾谷镰刀菌营养生长和细胞壁的发育等过程。

• 麦田多花黑麦草种群对ACCase及ALS类抑制剂的抗性及土壤处理药剂筛选

  王慧，戴魏真，许锦程，贾增坡，毕亚玲

  为明确多花黑麦草（Lolium multiflorum）对乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）及乙酰乳酸合成酶（ALS）类除草剂的抗性现状，在河南省驻马店市麦田多花黑麦草发生严重区域采集了50个种群，采用整株生物测定法分别测定了其对唑啉草酯、炔草酯、啶磺草胺的抗性水平；另选择异丙隆、吡氟酰草胺、氟噻草胺、砜吡草唑、吡酰·异丙隆、啶磺草胺对其进行生物活性测定；并将砜吡草唑、氟噻草胺、啶磺草胺与吡酰·异丙隆混配开展田间药效评价。结果表明，供试多花黑麦草种群中，8个种群对唑啉草酯表现高水平抗性，GR50值（抑制杂草地上部分鲜重50%时所使用的除草剂剂量）在146.67~456.15 g(a.i.)·hm-2之间，抗性指数（RI）在10.68~33.20之间，占供试种群的16%；31个种群对炔草酯表现高水平抗性，GR50在101.82~446.40 g(a.i.)·hm-2之间，RI在10.36~45.41之间；16个种群对啶磺草胺表现高水平抗性，占总数的32%。除吡氟酰草胺和啶磺草胺外，其余4种除草剂（异丙隆、氟噻草胺、砜吡草唑、吡酰·异丙隆）对SC 3（最高水平抗性种群）的生物活性均较高，GR90分别为1 089.36、144.43、51.42、568.69 g(a.i.)·hm-2。从田间药效看，砜吡草唑与吡酰·异丙隆混配在供试剂量下对多花黑麦草的防效较好，鲜重防效可达94.27%~100%，且对小麦安全。因此，对于多花黑麦草发生严重的麦田，可采用该配方进行防治。