江苏淮北地区不同小麦品种生态适应性研究

为充分挖掘本地区小麦的高产潜力,丰富适宜本地区的高产、优质、抗病的小麦品种资源,为粮食安全提供有力保障,本试验以徐麦39、连麦1905、淮麦44、皖宿0891、郑麦1860等20个黄淮麦区主栽小麦品种作为供试品种,于11月5日播种,对其穗数、千粒重、穗粒数等产量构成因素及农艺性状、干物质积累量、籽粒产量等指标进行综合比较和分析。结果表明,20个品种中有3个品种穗数超过45万穗/亩,分别为淮麦44、郑麦1860和连麦10号;穗粒数以徐麦47、淮麦41、淮麦43和皖宿0313较高;千粒重变幅为39.3~45.4 g,有5个品种千粒重均超过44 g,分别为淮麦43、郑麦0943、皖宿1510、淮麦46、郑麦1860;有8个小麦品种籽粒产量在600 kg/亩以上,以郑麦1860产量最高,达到642.75 kg/亩;连农1801、徐麦39、淮麦43和郑麦0943等4个小麦品种株高较矮,均低于70 cm,抗倒性较好;花后干物质积累量以郑麦1860、连麦1905、淮麦46、淮麦44、连麦10号、徐麦47和皖宿0313等品种较高,其中郑麦1860花后干物质积累量达到369.23 kg/亩。综合分析农艺性状、群体质量及产量性状,筛选出适应性较强的小麦品种8个,分别为郑麦1860、淮麦46、连麦1905、徐麦47、皖宿0313、淮麦44、连麦10号和淮麦43,可进一步扩大推广面积,改善本地区品种结构,为实现淮北地区小麦高产优质提供依据。

高温胁迫对小麦农艺性状的影响及品种(系)综合评价

为探究不同小麦品种之间耐热性的差异,筛选耐热性好的优异种质,选用65个小麦品种(系),采用大棚覆膜增温的方式,研究花后高温胁迫对不同品种(系)植株形态和籽粒性状的影响,利用千粒重热感指数和相关性分析筛选出与耐热性相关的关键指标,采用隶属函数法、聚类分析对品种(系)进行耐热性综合评价。结果表明,高温胁迫下大多数小麦品种的株高、穗长、千粒重呈明显下降趋势,籽粒长的变化趋势不明显;相关性分析显示,千粒重、面积、粒宽、直径与所有籽粒性状的耐热系数均存在极显著相关,说明各性状的耐高温能力存在重叠;主成分分析将9个农艺性状划分成3个主成分,累计贡献率为83.781%;根据千粒重热感指数和综合评价值筛选出烟农19、04中36、偃展4110、山农19、镇麦168、连麦6号共6个品种为极耐热品种,可作为小麦耐热育种的优良遗传资源。

小麦穗部相关性状研究进展

小麦作为目前全球范围内种植最为普遍的粮食作物之一,在提供人类所需的热量与蛋白质方面发挥着至关重要的作用。然而,随着耕地面积的不断缩减以及气候变化的日益加剧,全球粮食安全正面临着前所未有的严峻挑战。选育优良小麦品种成为提升小麦产量的关键所在,是保障世界粮食安全的重要策略。影响小麦产量的主要因素包括每穗粒数、粒重和单位面积穗数,而这三要素均与穗部性状相关,一直以来受到研究者的高度关注。随着测序技术的不断革新,小麦基因克隆与功能研究领域迎来了一系列新的突破。具体而言,诸如RNA-Seq(BSR-seq)和外显子组捕获测序等基因定位技术,以其高效且精确的特性,迅速成为关键基因定位的有力手段。同时,单核苷酸多态性芯片在基因分型和育种工作中得到了广泛应用,为研究者提供了丰富的遗传信息,基于SNP数据的全基因组关联分析正日益成为连接遗传位点与发育性状的重要桥梁。研究人员通过将基因共表达网络或数量性状位点分析与全基因组关联分析相结合,进一步提升了识别与表型相关候选基因的准确性和效率。这一系列的进步不仅推动了小麦遗传研究的深入发展,也为小麦育种和农业生产提供了新的思路和策略。对小麦穗部调控相关基因及穗部性状相关的数量性状位点进行分类与总结,旨在为小麦穗部性状遗传改良和育种奠定基础。

南海北部陆坡流花碳酸盐台地地球物理响应

碳酸盐岩储层发育和成岩作用复杂性导致了储层物性非均质特征。对东沙海区流花油田碳酸盐岩测井曲线进行交汇分析,得出速度、密度和中子孔隙度与波阻抗有良好的线性对应关系。通过对流花地区的三维地震和测井资料分析运算,总结碳酸盐台地非均质地震反射特征,利用地震属性和反演技术描述了该区生物礁碳酸盐岩储层的物性特征。结果表明,地震反射强度、波阻抗反演、振幅类属性和相干体等,可展示该区碳酸盐岩储层物性的非均质性特征,另外,影响流花非均质的主要因素,为岩溶以及酸性气体造成的垮塌灰岩坑。

基于不同播期的小麦籽粒性状综合分析

为进一步明确小麦籽粒性状与播期的关系,选育适播期广的小麦新品种,为江苏淮北麦区生产提供保障。本研究以新培育的155份小麦新品系为供试材料,设置10月18日(S1)、11月05日(S2)、11月22日(S3)、12月1日(S4)4个播期,考查成熟期籽粒的千粒质量、面积、周长、粒长、粒宽、长宽比、直径和圆度8个性状,利用获得性状值进行统计分析、相关性分析、聚类分析(最长距离法聚类分析)和主成分分析,对供试材料进行综合评价。结果表明,随着播期推迟,小麦千粒质量呈下降趋势,不同品系间亦有差异;千粒质量与除长宽比外的其他几个性状均呈正相关,长宽比与粒宽、圆度呈负相关;通过聚类分析将供试材料聚为Ⅴ类,类群Ⅰ到类群Ⅴ的千粒质量均值逐级升高;通过主成分分析将籽粒性状分为2个主成分,共可解释93.91%的性状信息。通过综合分析4个播期的小麦籽粒性状,筛选出LM20080、LM20070、LM20069等10个在不同播期条件下籽粒性状稳定的新品系,为江苏淮北麦区小麦生产提供了技术支撑。

小麦穗部产量性状研究进展与展望

小麦穗部产量性状主要由总小穗数、穗粒数、穗长、不育小穗数等构成;穗部性状是典型数量性状。研究小麦穗部产量性状的遗传规律对小麦育种实践具有重要意义;已有较多科研工作者对小麦穗部性状等产量性状进行连锁分析或关联分析研究,结果表明在小麦21条染色体上均有控制穗部性状的QTL位点分布,但目前只有少数的QTL功能基因位点被克隆与应用,将优异等位变异辅助选择与聚合,有望突破传统育种局限,有助于解决小麦育种“卡脖子”瓶颈。

澳大利亚小麦种质资源遗传多样性分析

为进一步丰富江苏徐淮地区小麦种质资源,从澳大利亚引进了46份小麦种质,进行了穗粒数、株高等8个主要农艺性状的调查分析。结果表明,引进资源的农艺性状存在丰富的遗传变异,具有穗粒数较多、千粒重高、株高高等特点。对材料间农艺性状间相关性分析,共有10对性状达到显著性相关。该套资源在欧氏距离6.50处可将供试材料分为Ⅵ大类群,为进一步配置杂交组合提供选择基础。为充分利用好这套资源,应从分子遗传学方面对其品质抗性等进一步分析。

连麦系列小麦系谱分析及育种启示

小麦品种连麦2号、连麦6号、连麦7号和以连麦抗1为代表的小麦品系是由连云港市农业科学院选育的系列高产稳产小麦新品种、新品系。该文对连麦系列小麦品种和品系进行系谱与育种方法分析,结果表明:以种质资源为基础,注重亲本的选配,多种育种方法结合的育种体系可以快速实现小麦的高效选育。

植物内质网分子伴侣BiP研究进展

植物内质网分子伴侣BiP是一类重要的功能蛋白,在内质网中发挥着重要功能,不仅参与内质网腔中的蛋白合成,而且也与内质网未折叠蛋白反应UPR相关,并在此反应中扮演重要角色。近年来,植物内质网伴侣分子BiP研究取得较大进展。该文对BIP的结构与功能、BiP的表达模式和调控机制以及BiP的表达水平与蛋白合成和UPR反应的关系等进行了综述,以期对植物BiP的深入研究提供参考。

连麦系列及部分澳麦品质性状相关基因的分子检测

小麦品质性状是由多个位点控制的数量性状。为明确连云港市农业科学院选育的112份新品系及引进的16份澳大利亚种质资源品质基因分布情况,利用主要HMW-GS(Bx7、By8、By9和Dx5)、抗穗发芽(Vp1B3)、黄色素质量YP7A及1B/1R的特异性标记进行分子检测。结果显示,共检测到56种品质基因组合类型,供试材料基因组合丰富多样。连麦A1731检测到含有6个优异品质基因及非1B/1R易位系;检测到含有Dx5及多个HMW-GS基因且非1B/1R易位系材料29份;利用分子标记检测技术手段可助力连云港市农业科学院优质小麦新品种选育及种质资源筛选,从而提高连云港市农业科学院小麦品质育种新步伐。

植物对盐胁迫的响应及耐盐调控的研究进展

土壤盐胁迫已成为制约农作物生长的重要非生物因子之一,深入探究植物对盐胁迫的响应路径及外源调控措施,对提高植物耐盐能力、增加作物产量、改善作物品质意义重大,现已成为众多植物学家及育种学家研究的重点。就植物对盐胁迫的响应及外源调控途径的研究进展,综述了盐胁迫对植物生长的危害、植物对盐胁迫响应的内在机制(包括渗透调节、离子区域化、活性氧清除、基因表达的调控等)、外源调控植物耐盐性的途径,并对提高植物耐盐性的研究进行了展望。

南海珠江口盆地东沙隆起区生物礁演化模式

南海是西太平洋最大的边缘海,其在形成演化过程中出现了有利于生物礁生长发育的环境。东沙隆起在中新世时期属于浅海环境,远离物源区,温度、盐度和水深适宜生物礁的生长和发育。通过地震资料的解释、测井、岩心资料的综合分析,并与相对海平面变化曲线对比,认为东沙隆起发育大量规模不等的生物礁,且其发育演化与相对海平面变化曲线和区域构造演化阶段可以对应起来。相对海平面的旋回性变化和复杂的构造演化过程结合,使得研究区生物礁具有较好的孔渗性,可以成为有潜力的油气储层。

不同小麦品种生长发育及产量对光伏板遮荫的响应

为给生态光伏区小麦高产栽培提供参考,以黄淮麦区南片主栽品种连麦2号、连麦6号、连麦7号、连麦8号、淮麦33、淮麦39、徐麦30、徐麦33、徐麦35、保麦2号、保麦5号和保麦6号为试验材料,在连云港生态光伏区以自然环境为对照(CK),设置光伏板下小区全遮荫、半遮荫和未遮荫三个处理(分别用Z1、Z2和Z3表示),研究光伏板遮荫对小麦生长发育及产量的影响。结果表明,12个品种中,连麦6号、连麦7号、连麦8号和徐麦33籽粒产量均比较高,其中以连麦7号产量最高。与CK相比,光伏板下12个小麦品种的籽粒产量均降低,且产量表现为CK>Z3>Z2>Z1。在Z3条件下,连麦7号、连麦8号、徐麦30和徐麦33干物质积累量较高。不同品种株高对遮荫的反应不一,如在三个遮荫处理下徐麦35的株高在三个遮荫处理下均较CK降低,且以Z2处理降幅最大;徐麦33的株高在三个遮荫处理下均显著增加;连麦2号、连麦6号和连麦8号的株高在三个遮荫处理下有增有减。在花后35d,连麦2号、连麦6号、连麦7号、连麦8号和徐麦33旗叶SPAD值能够保持较高水平。不同遮荫处理下小麦生育后期旗叶SPAD值表现为CK>Z3>Z2>Z1,其中Z3和CK处理间无明显差异。综合分析生态光伏区小麦产量、生长发育和旗叶光合特性,12个小麦品种在Z3处理下达到最优。12个品种中以连麦7号、连麦8号和徐麦33产量较高,更能适应弱光条件。

板块俯冲侵蚀雅浦岛弧的地形制约

俯冲侵蚀是一种将地壳及岛弧物质从弧前搬运走的地质过程,会导致弧前物质的缺失,这种地质过程普遍地出现在汇聚型板块边缘。雅浦海沟位于加罗林板块与菲律宾海板块之间,是一个活跃的俯冲带。利用2015年中科院海洋所在西太平洋雅浦海采集的最新的多波束和地震数据,给出了雅浦海沟发生俯冲侵蚀的直接证据:(1)雅浦海沟具有异常短的沟弧间距(41km);(2)海沟呈不对称的"V"字形,增生楔缺失;(3)俯冲板片基底起伏程度大,加罗林洋底高原上洋脊、海山、地垒地堑构造发育;(4)海沟内壁斜坡较陡,弧前斜坡坡度的平均值约8.69°,雅浦海沟的弧前增生楔缺失。揭示了雅浦海沟南北两侧俯冲侵蚀模式的差异,北部的俯冲侵蚀主要由于洋底高原上地垒地堑与上覆板块的摩擦造成,板块之间可能不是直接接触,存在"剥蚀带";南部的俯冲侵蚀主要由于洋底高原上的海山与上覆板块的摩擦造成,板块之间可能是直接接触的。

西太平洋雅浦俯冲带的地貌及地层结构特征

2015年中科院海洋所在西太平洋雅浦海域首次开展了综合地球物理调查,并同步采集了重磁震及多波束、浅地层剖面等数据,主要利用采集的多道地震剖面及多波束数据研究了雅浦俯冲带主要构造单元的地貌及沉积地层结构特征,并进一步探讨了加罗林洋脊俯冲作用下的构造特征。研究表明弧后的帕里西维拉盆地为区域沉积中心,最厚处可能发育近千米沉积层,而雅浦海沟内未发育明显水平沉积,以俯冲侵蚀作用为主;加罗林俯冲板片之上的加罗林洋脊因其特殊的地形地貌改造了俯冲带的构造发育特征,可能造成了岛弧岩浆作用的南、北部差异;揭示了雅浦海沟北段的地貌及地质结构细节特征,认为加罗林洋脊的高地形可能导致了海沟附近的俯冲板片更大的挠曲拉张量,从而形成垒堑构造带;为索罗尔海槽的盆地张裂结构提供了多道地震剖面证据,并推测了海槽的形成年代。

西菲律宾海盆的构造沉积特征及对海盆演化的指示--来自地球物理大断面的证据

菲律宾海发育了全球最典型的沟弧盆体系,新老俯冲系统众多,是研究大洋板块扩张过程的理想场所。本文主要利用2015年中科院海洋所在西菲律宾海采集的1400km地球物理大断面,并结合最新的重力数据,对比、分析了西菲律宾海内部古扩张中心(中央海盆裂谷)和残留弧(九州-帕劳海脊)的沉积地貌和地壳结构特征。研究表明:(1)中央海盆裂谷内部发育远洋沉积为主的沉积物,沉积层序分布不均,局部盆地内沉积物厚度可达300m。九州-帕劳海脊附近发育与火山碎屑物源有关的厚层沉积物;(2)以129°30′E处的转换断层为界,裂谷东西部洋壳结构分别体现"慢速"和"快速"扩张特征,东部洋壳岩浆供应较少,厚度较小,断裂较为发育,其附近可能发生水岩作用;西部洋壳岩浆供应较多,厚度较大,结构相对均一;盆地西部的小规模地幔柱可能控制了裂谷东西部不同洋壳结构的发育;(3)九州-帕劳海脊内的角度不整合面代表岛弧裂解事件,张裂与挤压构造共同发育反映了裂解过程的复杂性。

连麦6号产量对播期和施氮比例互作的响应

为探明播期与施氮比例互作对连麦6号产量及生长发育的调控效应,2015-2016年在连云港市农业科学院东辛试验基地,以中强筋品种连麦6号和强筋对照品种烟农19为试验材料,设置2个播期水平(10月19日和11月9日)和3个施氮比例(70∶10∶20∶0、50∶10∶20∶20和30∶10∶30∶30),研究播期和施氮比例互作对稻茬小麦连麦6号产量及生长发育的影响。结果表明,推迟播期,连麦6号和烟农19籽粒产量、穗数、LAI及花后干物质积累量均显著下降;增加中后期施氮比例,连麦6号籽粒产量、穗数、LAI、干物质积累量和旗叶SPAD值等均不同程度升高。综合来看,连麦6号在10月19日前后播种,30∶10∶30∶30施氮比例下可实现较高的产量与群体质量。

不同品质类型小麦籽粒部分营养成分的积累

探讨了不同品质类型小麦籽粒中部分营养成分的积累,重点分析了小麦籽粒发育过程中淀粉、蛋白质及氨基酸等营养成分的变化趋势。结果表明,不同品质类型小麦品种各营养成分在籽粒灌浆期的积累趋势基本一致,最终含量存在差异。籽粒中可溶性糖含量从花后7 d开始至成熟呈现逐渐下降趋势,且不同类型品种下降速率不同,最终含量也不同,表现为弱筋小麦下降速率较快,成熟期含量低于强筋及中筋小麦;籽粒中淀粉含量从灌浆初期开始迅速增加,至花后21 d增幅开始减缓,到成熟期达最大值;直链淀粉的积累表现为“S”型曲线变化,即在花后7~14 d增加缓慢,花后14~21 d开始迅速增加,之后至成熟有较小增幅;支链淀粉含量与总淀粉含量的变化趋势一致。籽粒蛋白质含量的积累呈现“高-低-高”的变化趋势,在花后21 d左右蛋白质含量最低;清蛋白和球蛋白的变化趋势相同,即在花后7 d含量最高,之后逐渐下降;醇溶蛋白和谷蛋白的积累表现为花后7 d至成熟逐渐增加的趋势。除色氨酸外,不同品质类型的小麦籽粒中必需氨基酸的积累均为花后7 d含量最高,之后一周迅速下降,至成熟期氨基酸含量最低。

黄淮麦区不同小麦品种氮素利用差异分析

为明确氮素对不同小麦品种产量结构、群体质量及氮素利用的影响,筛选黄淮麦区氮高效小麦品种,以黄淮麦区42个小麦品种为供试材料,设置正常施氮和不施氮2种氮素水平,分析不同处理下小麦产量结构、叶面积、株高、穗长、茎蘖动态、干物质积累、旗叶SPAD值、氮素积累及氮素利用效率的差异。结果表明,2个氮素水平下,42个小麦品种产量结构均存在一定差异,并且在不施氮条件下,品种间产量、穗数、穗粒数变异系数较大,分别达到21.8%、9.2%、17.4%,依据2个氮素水平下各小麦品种产量表现,将42个小麦品种划分为氮素双高效型、高氮高效型、低氮高效型和氮素双低效型4个不同氮效率类型,同时对4个不同氮效率类型小麦农艺性状、群体质量及氮素积累等进行分析,发现小麦农艺性状主要与品种遗传特性有关,在特定氮素水平下,氮高效小麦品种的群体质量、旗叶SPAD值及氮素积累量和氮素利用率均高于氮低效品种,说明小麦产量和群体质量均与氮效率存在正相关关系。通过分析小麦品种间综合性状差异,筛选出瑞丰1号、连麦2号、山农28、山农22、济麦44、陕农981、西农511等7个氮素双高效小麦品种,可为小麦绿色高效生产提供技术支撑。

不同粒色小麦籽粒色素与功能营养成分积累的分析

以连麦抗1(LMK1,白粒小麦)、CM-L3(蓝粒小麦)和CM-Z2(紫粒小麦)为试验材料,分析了不同粒色小麦籽粒色素及功能营养成分的积累规律。结果表明:小麦籽粒中叶绿素含量表现为先增后降的变化趋势并在花后14 d达到最大值,且连麦抗1籽粒中的叶绿素含量高于CM-Z2和CM-L3的;类胡萝卜素的积累表现为CM-Z2和CM-L3在花后14 d出现峰值,而连麦抗1在花后21 d出现峰值;CM-L3和CM-Z2籽粒中花青素含量均呈逐渐增加的趋势,且前者的含量低于后者的含量,而连麦抗1籽粒中花青素含量很低且在各时期基本上无差异;不同品种(系)籽粒中微量元素Fe和Zn的积累均表现为CM-Z2>CM-L3>连麦抗1,而Mn、Cu含量存在品种(系)间差异,但未与籽粒颜色表现出显著的相关性;在灌浆前期,白粒小麦籽粒中的总黄酮、赖氨酸及色氨酸含量较高,而在灌浆中后期紫粒小麦籽粒中的总黄酮、赖氨酸及色氨酸含量显著高于白粒小麦和蓝粒小麦的。