麦类作物学报杂志

麦类作物学报杂志2026年第4期

• 412个小麦种质资源黑胚病抗性鉴定与抗病位点检测

  王璐倩，宋改利，姜玉梅，张锋，唐建卫，董纯豪，袁雨豪，黄振朴，殷贵鸿，李巧云

  黑胚病（black point disease, BP）严重影响小麦生产，种植抗病品种是减轻BP危害的重要措施，而抗源缺乏的现状制约着BP抗性改良进程。为获得BP优异抗源，用黄淮麦区小麦BP优势致病菌麦根腐平脐蠕孢（Bipolaris sorokiniana）对412份小麦种质资源进行接菌鉴定，并用已报道的16个BP抗性相关标记对其进行分子检测。结果表明，412份供试材料中，无免疫或高抗种质，4份表现中抗（1.0%），轻感、中感与高感的材料分别有95份（23.1%）、209份（50.7%）与104份（25.2%）。16个标记中，13个在不同材料间呈现多态性，与BP抗性连锁的只有3个，为wmc170、BP-4A-d20与Xbarc10，分别是抗BP位点QBP-Usq.2A、QBB.hau-4A与QBB.hau-5A的连锁标记；QBB.hau-4A的抗病效应较好，其单独存在或与其它位点聚合，可以显著降低小麦黑胚率（P<0.01）。4份中抗材料（山农530070、ZC223、05CV078与山农38）可作为小麦BP抗性改良资源，标记BP-4A-d20可用于抗BP育种。

• 2014-2023年江苏审定小麦品种农艺和品质性状演变分析

  谭亚宁，张保龙，曹爱忠，姚金保，任润生

  为了解江苏省近十年来审定小麦品种的农艺、品质性状演变情况，分析了2014-2023年江苏淮北及淮南地区审定的90和95个小麦品种的13个农艺、品质性状及变化规律。结果发现，2014-2023年，淮北地区审定小麦品种以中筋为主，而淮南地区重心逐渐向中强筋及强筋小麦转移。淮南地区小麦品种选育较多利用本地种质资源，对异地种质资源利用较少，淮北地区则较多利用山东及河南地区小麦资源，直接利用频率较高的小麦品种有镇麦9号（17次）、镇麦168（14次）、郑麦9023（13次）、矮抗58（11次）。淮北和淮南审定小麦品种的产量、株高、穗粒数、千粒重均呈上升趋势；有效穗数发展平稳，生育期呈下降趋势。两地小麦品种的品质变化存在较大差异，淮北地区小麦品种的容重、蛋白质含量、湿面筋含量及吸水率与淮南小麦品种的容重及吸水率均呈上升趋势，淮南地区小麦蛋白质含量及湿面筋含量呈下降趋势，且逐渐低于淮北地区；两地小麦的最大拉伸阻力及拉伸面积均发展平稳，面团稳定时间呈下降趋势。通过相关性分析发现，淮北地区小麦产量与其三要素相关性表现为千粒重＞穗粒数＞有效穗数；淮南地区小麦产量与其三要素相关性表现为千粒重＞有效穗数＞穗粒数。这说明过去十年江苏小麦产量育种均以提高千粒重为主要方向，今后可从穗粒数和有效穗数方面挖掘增产潜力；淮北地区应尝试分区发展强筋及弱筋小麦，淮南地区的品种选育应进一步引进新的优质种质资源；两地在审定品种增多的同时兼顾增产率的提高及品质的优化，选育符合市场需求的优质、高产小麦。

• 92份小麦品种（系）谷蛋白亚基组成与品质分析

  宋全昊,金艳,宋佳静,马红珍,赵立尚，陈亮,周宝元,朱统泉

  为明确黄淮麦区育成小麦品种(系)谷蛋白亚基构成及其与品质性状的关系，以92份小麦新品种（系）为材料，系统分析高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）和低分子量谷蛋白亚基（LMW-GS）基因的分布、组合及其与部分品质指标的关系。结果表明，92个品种（系）中，共检测出9种HMW-GS亚基和15种亚基组合，出现频率最高的组合为1/7+9/2+12，占比19.57%，优质亚基组合1/7+8/5+10的出现频率为8.70%；共检测出9种LMW-GS亚基基因和40种组合类型，其中72份材料含2～4个亚基基因，组合A3d+D3-21出现频率最高（16.30%）。相关分析表明，Glu-B3d与蛋白质含量、沉降值和湿面筋含量均呈显著正相关。通过聚类分析将92份材料分为三个类群，类群Ⅱ中多个优质亚基的出现频率高于类群Ⅰ和Ⅲ，包括HMW-GS中Glu-B1位点的14+15亚基、Glu-D1位点的5+10亚基及LMW-GS中的Glu-A3a（8.33%）、A3a/c（54.17%）、B3d（37.50%）、D3-23（54.17%）和D3-32（66.67%），此外，Glu-D1位点的2+10、Glu-D3位点的D3-22和D3-31也仅在类群Ⅱ中检出。该结果可对黄淮麦区小麦品质育种及遗传改良提供参考。

• 小麦育种中双单倍体技术的研究进展

  刘洋，张婷婷，薛帆，曹彦

  双单倍体（DH）技术是一种通过单倍体诱导与染色体加倍快速获得纯合植株的生物技术，可在一个世代内实现遗传稳定，显著缩短育种周期，被广泛应用于小麦、玉米、油菜等多种作物的遗传育种，尤其在构建遗传群体、QTL定位和品种改良中发挥关键作用。本文简要介绍了小麦单倍体产生的方法，回顾了DH育种技术在小麦研究领域的最新进展，并介绍DH技术在加速育种、遗传图谱构建、核不育及小孢子遗传转化等方面的应用实例，以期促进DH技术在小麦育种中的发展和提高小麦育种效率。

• 超强筋小麦品质提升初探：基于面筋与淀粉相互作用筛选重组自交系后代

  郭雷，陈怡菲，晏帅，刘秀坤，李丹萍，张文佳，宋瑜龙，段小艳，王灿国，刘建军，李豪圣，高欣，曹新有

  为了探究将面筋与淀粉相互作用分析应用于超强筋小麦育种实践的可行性，以济麦44和济麦229及其20个F7重组自交系（RILs）为材料，测定了面团的粉质特性，筛选出3个稳定时间较长（H组）和3个稳定时间较短（L组）的RILs，研究其面筋蛋白的数量和质量、淀粉的粒度分布及面筋与淀粉相互作用。结果表明，H组的面团形成时间和稳定时间显著高于亲本和L组，这归因于其更紧密的网络结构、较高的B型淀粉粒占比和较强的面筋与淀粉相互作用。相关性分析结果表明，面团形成时间和稳定时间与面筋指数、蛋白质节点数、蛋白质长度、B型淀粉粒占比、B型淀粉粒与A型淀粉粒的数目比、B/孔隙度和B/A/孔隙度均呈显著正相关，与孔隙度、A型淀粉粒占比和A/孔隙度均呈显著负相关。综上，与济麦44和济麦229相比，H组的面筋蛋白网络结构、B型淀粉粒占比和面筋与淀粉相互作用明显提高；仅需少量面粉就能完成面筋与淀粉相互作用相关参数测定，可以用于小麦育种早代的面团品质评估。

• 小麦光合与干物质积累指标及产量对追肥类型的响应

  张向前，尚云秋，赵竹，丁永刚，李玮，陈欢，杜世州，乔玉强，曹承富，汪勇

  为了解拔节期追施不同类型肥料对小麦光合特性和产量的效应，在基肥施用种类和量相同条件下，比较分析了拔节期追施相同量的3种不同类型肥料F1（三元复合肥，N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15）、F2（小麦专用复合肥，N∶P2O5∶K2O=26∶10∶9）、F3（尿素）和不追肥（CK）间小麦光合指标、干物质积累指标及产量的差异。结果表明，F3处理较F2处理增加了小麦生育中、前期叶面积指数，而F2处理有利于维持灌浆期较高叶面积指数。F2处理开花期和灌浆中期旗叶叶绿素含量显著高于F1处理（PCK，3个追肥处理显著高于CK。F3处理孕穗期和开花期群体干物质积累量高于F2处理，而成熟期F2处理群体干物质积累量高于F3处理。追肥处理的产量表现为 F2＞F1＞F3，3者间差异均显著，其中F2处理在濉溪和颍上点比F1处理分别增加7.26％和8.13％。综上所述，追施尿素能提高小麦生育前期叶面积指数、旗叶叶绿素含量和群体干物质积累量，追施小麦专用复合肥可改善小麦生育中、后期光合指标、籽粒灌浆速率和干物质积累量，较追施三元复合肥和尿素显著增产。

• 不同水氮处理对滴灌冬小麦灌浆期光合特性、产量及水氮利用效率的影响

  张志辉，登斯拉木·吐尔逊拜，杨蕙，邹辉，黄倩楠，马龙，张飞飞，马林，张学慧，孙娜，温切木·阿不拉

  为探究不同水氮处理对滴灌冬小麦灌浆期光合特性、产量及水氮利用效率的影响，以伊农22为供试品种，设置5 250（W1）、6 000（W2）和6 750（W3）m3·hm-2共3个滴灌水平和 0（N0）、240（N1）和300（N2）kg·hm-2共3个施氮水平，分析不同水氮处理对冬小麦灌浆期叶绿素相对含量（SPAD）、光合参数、叶面积指数（LAI）、干物质积累量、产量及水氮利用效率的影响，并通过路径分析揭示各因素对产量的影响。结果表明，灌溉量和施氮量显著影响开花期至花后20 d的SPAD、LAI、光合参数（Ci、Gs、Pn和Tr）、单株干物质累积量（叶鞘、籽粒和茎），在W2N1处理条件下，继续增加水氮供应，上述指标无明显增加。W2N1、W2N2、W3N1和W3N2处理的产量显著高于W1N0、W1N1、W1N2、W2N0和W3N0处理，W2N2处理的产量最高（8 395.88 kg·hm-2），其次为W2N1处理（8 208.37 kg·hm-2）；W2N1处理灌溉水利用效率达1.37 kg·m-3，显著高于W3N1处理（1.22 kg·m-3）和W3N2处理（1.23 kg·m-3）；降水利用效率以W2N2处理最高，达33.66 kg·mm-1·hm-2，与W2N1处理无显著差异；W2N1处理的氮肥偏生产力（34.20 kg·kg-1）和氮肥农学利用率（6.08 kg·kg-1）均最高。通过路径分析发现，光合特性、干物质积累量和农艺性状直接调控小麦产量，效应值分别为0.889、0.334和0.137，水氮处理通过间接途径影响小麦产量，间接效应值1.27。综上，光合特性是影响小麦产量的重要因子，水氮处理主要通过光合特性的间接驱动影响产量。在伊犁河谷滴灌条件下，综合考虑产量与水氮利用效率，滴灌量 6 000 m3·hm-2配合施氮量 240 kg·hm-2（W2N1处理）为最优水氮组合。

• 灌浆期喷施亚精胺对小麦籽粒淀粉组成及糊化特性的影响

  任琼芝,李玉娟,葛茜,温嘉璐,张万春,刘杨

  为探讨亚精胺对小麦籽粒淀粉组成及糊化特性的影响，以小麦品种西农538和兰考矮早8为试验材料，在灌浆期喷施0.25、0.75和1.00 mmol·L-1浓度亚精胺，测定和分析了小麦籽粒淀粉组成、粒度分布、糊化特性等指标。结果表明，与喷施清水对照相比，喷施0.25和0.75 mmol·L-1亚精胺显著提高了两个品种的千粒重和产量。喷施亚精胺后西农538和兰考矮早8的直链淀粉含量分别降低和提高，淀粉直支比随喷施浓度的提高则分别表现为下降和先升后降的趋势。总体上，喷施亚精胺减少了两个品种的A型淀粉粒数量和体积，增加了B型淀粉粒数量和体积。高浓度（1 mmol·L-1）亚精胺对西农538的峰值黏度、最终黏度、衰减值均产生负效应，但提升了兰考矮早8的这3个指标。而0.75 mmol·L-1亚精胺提高了兰考矮早8峰值粘度、最低黏度、衰减值、最终黏度和回升值，增加了西农538衰减值、回升值、峰值时间和糊化温度。综合来看，在本试验条件下，喷施0.75 mmol·L-1亚精胺显著提升小麦千粒重及产量，并通过影响小麦直链淀粉含量、直/支比和B型淀粉粒组成，提高小麦籽粒淀粉的峰值黏度和衰减值，从而提升小麦的糊化特性，最终改善小麦淀粉品质，在小麦生产上是比较适宜的喷施浓度。

• 生物炭施用年限对春小麦生长及产量的影响

  李欣瑞,杨卫君,冶晓花,李茹雪,王梓,张力月,席宁居,张书芳,赵立宁

  为探讨生物炭施用年限对春小麦生长以及产量的影响，采用随机区组试验，以新春37为材料，设置2个施氮处理（不施氮肥和施氮255 kg·hm-2）及3个施用生物炭处理（不施生物炭、生物炭施用1年和生物炭施用5年，施用量20 t·hm-2）,分析了不同处理下春小麦光合指标、叶绿素相对含量、干物质积累与转运、籽粒灌浆动态和产量及其构成因素的差异。结果表明，与不施生物炭相比，生物炭单施或与氮肥配施条件下，生物炭施用1年和5年均显著提高春小麦净光合速率，促进了各生育时期茎、叶、穗的干物质积累以及成熟期干物质向籽粒中的分配，增加籽粒产量，且生物炭施用5年的各方面效果总体优于生物炭施用1年；其中，生物炭施用5年配施氮肥处理的产量达到7 508.91 kg·hm-2，与不施氮肥和生物炭处理相比增加37.56%。通过正交偏最小二乘判别分析，不同生物炭施用年限间在单施或配施氮肥条件下，春小麦净光合速率、有效穗数、产量间均差异显著。综上，施用生物炭可以有效促进春小麦生长和增产，且施用年限越长，促进效果越明显。

• 未来气候条件下陇中旱地春小麦产量与叶面积指数响应的模拟分析

  马蕊，刘强，李广

  为适应未来气候变化及碳排放升高，优化陇中地区旱地春小麦的生产管理策略，基于甘肃定西2014—2017年田间试验数据，对根区水质模型RZWQM2（root zone water quality model 2）进行率定并验证了其在该地区应用的有效性，并基于未来RCP4.5和RCP8.5气候情景下的2025—2060年的逐日气候数据，通过设置3种播期和不同CO2浓度梯度（370、400、500和600 μmol·mol-1），评估了未来气候变化对春小麦产量及叶面积指数(LAI)的影响。结果表明，该模型对该地区春小麦的产量及LAI实现高精准模拟，R2值分别达到0.913、0.992。在RCP4.5适度升温的情景下，≥500 μmol·mol-1的CO2浓度能显著提高春小麦产量，早播（3月7日）、常规播（3月19日）和晚播（3月31日）的平均产量增幅分别为29.3%、28.9%和24.7%；RCP8.5情景下，高温、辐射下降与降水波动削弱了CO2肥效，春小麦增产幅度降至20.9%~27.5%，且年际波动显著增大；播期效应显著，早播在两种情景下均能维持最高且稳定的产量与LAI，而晚播小麦的产量受高温与干旱叠加影响，波动最大。因此，在未来较高CO2浓度下，通过适期早播与水肥协同可降低高温与水分胁迫风险，提高陇中旱地春小麦产量和LAI。

• 山东小麦品质时空变异特征及气象因子影响分析

  王雪艳，赵莹，田宪玺，任凌云，王瑞杰，李振华，李晓月

  为探究山东省小麦品质的时空变化特征并明确关键气象因子，基于2018—2024年山东省105个县区673份小麦品种济麦22籽粒样品的9个品质指标数据，运用方差分析和逐步回归方法，分析小麦品质时空变异特征及其与气象因子的关系，并借助地理信息系统（GIS）可视化小麦优质的可能性区域。结果表明，山东省小麦整体呈现中强筋和中筋品质特征，蛋白质和湿面筋含量较高，但稳定时间、最大拉伸阻力等加工品质指标表现中等。时间维度上，小麦品质年际波动明显，中筋以上小麦比例从2018年53.5%显著提升至2024年87.6%。空间格局上，生态区间品质差异明显，胶东地区品质最优，鲁西南地区次之。从气象效应看，开花—成熟期是决定小麦品质的关键阶段，该阶段的日温差与容重、稳定时间和最大拉伸阻力极显著或显著相关，最高气温与蛋白质含量和沉淀指数呈显著或极显著负相关，降水量与湿面筋含量呈极显著正相关，平均温度与沉淀指数和形成时间呈极显著或显著负相关。济麦22在山东省表现出较好的适应性，胶东地区具备发展优质中强筋小麦潜力，鲁西南地区适宜发展优质中筋小麦。

• 基于新型极限堆叠泛化算法的小麦育种田产量预测研究

  姚东泽，费帅鹏，李雷，贾艺丹，王多霞，韩桐鹤，张博涵,杨梦娇，肖永贵

  针对不同小麦品种产量预测中光谱特征差异利用不足和传统集成学习方法泛化能力有限的问题，本研究提出一种新型极限堆叠泛化算法（extreme stacked generalization，ESG），通过动态优化特征选择与模型组合解析品种间微米级光谱差异，以提高在多品种、跨年份数据中的预测精度和稳定性。基于2018—2020年两个小麦生长季的冠层高光谱反射率数据（覆盖灌浆前期和中期）和产量数据，采用跨年份独立验证（框架1）与多时期融合验证（框架2）双验证体系，以平均绝对误差（mean absolute error，MAE）和均方根误差（root mean squared error，RMSE）评估岭回归（ridge regression, RR）、K最邻近回归（K-nearest neighbors, KNN）、随机森林（random forest, RF）、堆叠泛化算法（stacked generalization，SG）和ESG算法性能。结果表明，ESG算法显著优于其他算法，其预测RMSE降至1.01~1.31 t·hm-2；跨年份预测的稳定性显著提升，误差波动幅度缩减18.9%，显示出较强的环境适应性和品种区分能力；灌浆中期为最优预测窗口期（RMSE=1.01 t·hm-2）。这说明ESG算法能够有效适应不同小麦品种的特异性光谱特征和环境变异，实现跨品种、跨年度的产量稳定预测。

• 基于多光谱无人机的大田冬小麦地上生物量估算

  叶昊天,田宏伟，魏庆伟，李梦夏，褚荣浩

  为解决现有小麦生物量估算模型在大田环境下泛化性不足以及分生育时期建模导致应用断层的问题，以河南省拔节期至灌浆期的大田冬小麦为研究对象，利用多光谱无人机获取数据，建立包含10个波段反射率、15种植被指数、8种纹理信息以及量化编码生育时期（拔节期=1，孕穗期=2，灌浆期=3）的34维特征集，通过相关性分析（按相关系数绝对值排序）筛选特征，再基于线性回归（Linear）、随机森林（RF）、LightGBM和K近邻回归（KNN）四种机器学习算法，构建跨生育时期小麦地上部生物量（above-ground biomass，AGB）估算统一模型，并通过逐步增加输入特征数量优化模型参数。结果表明，量化的生育时期与AGB相关性最高（相关系数为0.80），近红外波段和红边740 nm波段是关键光谱特征（与AGB相关系数分别为0.48和0.44）。随机森林（RF）模型在输入18个特征（生育时期 + 2个波段反射率 + 8个植被指数 + 7个纹理信息）时精度最高，测试集决定系数（R2）、均方根误差（RMSE）和归一化均方根误差（nRMSE）分别为0.87、291.2 g·m-2和12.8%。由此说明，基于无人机多光谱数据和大田样本可以构建冬小麦AGB跨生育时期的统一估算模型，且能显著提升模型在大田实际生产环境中的泛化能力，有效解决生育时期过渡阶段的应用难题。

• 基于混沌粒子群算法对APSIM-Wheat模型中春小麦产量形成参数的率定分析

  赵正强，刘强，马蕊

  为解决APSIM模型中旱地春小麦产量形成参数本地化率定过程中遇到的耗时长、精度低及效率不高等问题，利用混沌粒子群算法(chaos particle swarm optimization, CPSO)，基于甘肃省定西市1971—2023年的气象数据以及1971—2013、2022—2023年甘肃省定西市统计年鉴中的产量数据和2014—2021年定西市安定区麻子川村的大田测定数据，对影响春小麦产量形成的6个关键参数进行率定。结果表明，与传统试错法率定参数结果相比，利用CPSO率定参数后，6个参数的数值均发生明显变化，模型对产量的模拟值与实际值更加接近，均方根误差（RMSE）从39.21 kg·hm-2下降至24.64 kg·hm-2，归一化均方根误差（NRMSE）从2.32%下降至1.65%，且模型有效指数（ME）从0.965升至0.991，说明参数经CPSO率定后APSIM模型对春小麦产量拟合度提高，对西北地区的适应性增强。

• 植保无人机白天与夜间作业雾滴沉积特性及对小麦白粉病的防效

  田雪慧,宋德平,张宇帆,于晓庆,万菲菲,常慧红,韩文风,邵玉丽,巴秀成,王小梦,金宗亭,张路生

  为比较植保无人机白天和夜间作业时雾滴在小麦植株不同部位的沉积规律和对小麦白粉病田间防治效果的影响，以20%苯醚甲环唑·氟吡菌酰胺SC为供试药剂，开展无人机白天和夜间施药试验，分析小麦冠层的雾滴沉积量、雾滴密度和覆盖率等参数以及药后7和14 d对小麦白粉病的防治效果。结果表明，同一喷液量和粒径下，白天作业雾滴沉积量和覆盖率高于夜间作业，而雾滴密度夜间高于白天，平均比白天高2.27%。从小麦不同冠层的沉积效果看，雾滴密度、雾滴覆盖率和沉积量在小麦旗叶、倒二叶、倒三叶、倒四叶依次递减，且雾滴密度、雾滴覆盖率和沉积量均为叶片正面高于背面。20%苯醚甲环唑·氟吡菌酰胺SC施用量600 mL·hm-2对小麦白粉病有较好防效，且夜间作业防效优于白天；当喷液量为45 L·hm-2、粒径50 μm时，防效最高，药后14 d，白天施药防效为57.73%，夜间施药防效为72.10%。植保无人机作业参数可参考此结果进行合理设置，以有效防控小麦白粉病。