基于发展学基本原理的我国林业生态化探讨

从发展学理论渊源,概述了发展学主要理论与当前研究进展,总结了国内外主要林业发展理论,在此基础上提出了当前我国林业发展对策。

小麦Wx基因近等基因系的创制及其对直链淀粉含量、面条感官品质的影响

为明确不同Wx基因对小麦直链淀粉含量的影响以及筛选面条品质优异的基因型,以糯小麦品系Caiwx（aabbdd）为3个Wx基因隐性突变供体亲本,以扬麦01-2（AABBDD）为轮回亲本,利用连续回交结合花粉碘染、STS标记和同工酶标记检测方法,创制了8种Wx基因纯合基因型的近等基因系,其基因型分别为AABBDD、AABBdd、AAbbDD、AAbbdd、aaBBDD、aaBBdd、aabbDD和aabbdd。利用这些基因型探讨了不同Wx基因对直链淀粉含量及面条感官品质的影响。结果表明,各系的直链淀粉含量为0.9%~24.8%,系间差异显著;糯小麦型（aabbdd）直链淀粉含量最低,双缺失型和单缺失型其次,双缺失型中aaBBdd型含量最高,单缺失型中AAbbDD型含量最低,表明Wx-B1对直链淀粉的合成作用最大。糯小麦型面条的色泽、表观、软硬度、黏性、韧性得分以及总分显著低于其他类型及轮回亲本扬麦01-2;单缺失型面条的色泽、表观得分、总分显著高于轮回亲本扬麦01-2,其中aaBBDD型面条品质表现突出,与市售优质面条粉＂雪花粉＂制作的面条得分相当,而其他7种基因型及轮回亲本扬麦01-2的面条评分均显著低于雪花粉。说明可以通过遗传操作Wx基因培育优质面条小麦品种。

高产优质兼顾的强筋小麦品种选育方法与实践

自20世纪80年代以来,我国培育了一系列优质强筋小麦新品种。在当前小麦较高产量水平下,如何培育品质和产量协同提高的强筋小麦新品种,是育种者面临的新挑战。笔者在前人研究的基础上,以“目标明确、背景清晰、优优组合”的亲本选配原则、“抓住抗冻抗倒主要矛盾、平衡其他次要矛盾、汰劣选优”的选择方法,成功育成了济麦44等一批高产优质兼顾的强筋小麦新品种(系)。本文详细论述了这些选育方法,以期为全国高产优质小麦育种提供参考。

不同小麦品种粒重和蛋白质含量的穗粒位效应分析

小麦籽粒的发育存在时空差异,不同穗粒位的粒重和蛋白质产量也存在差异,剖析粒重和籽粒蛋白质含量的穗粒位效应,有助于深入了解小麦产量和品质的形成机制。于2009—2010和2010—2011小麦生长季进行大田试验,选用3种类型4个品种,分析了不同穗粒位的粒重、蛋白质积累和蛋白质含量的动态变化。结果表明,粒重和蛋白质积累量的穗粒位间变异大于年份(环境)间变异和基因型间变异;蛋白质含量的年份间变异大于基因型间变异和穗粒位间变异,而成熟期穗粒位间变异最大。大粒品种易受环境影响,小粒品种比较稳定。优质面包小麦品种开花后各时期的籽粒蛋白质含量普遍高于中筋小麦,但不同时期、不同年份差异较大。开花后各时期,强势粒的粒重、蛋白质积累量和蛋白质含量显著大于弱势粒,中部籽粒显著大于上部和下部籽粒;随着灌浆进程穗中部与下部籽粒的差异变小,至开花后36 d时,中部和下部籽粒的蛋白质含量无显著差异。随籽粒灌浆进程,不同品种各穗粒位的粒重和蛋白质积累均呈"慢–快–慢"的"S"型曲线变化,蛋白质含量均呈"高–低–高"的"V"型曲线变化,灌浆后期,中部和下部强势粒以及下部弱势粒的蛋白质含量增长速度明显快于其他穗粒位籽粒。粒重最大生长速率出现在开花后18~21 d,快速增重时期为开花后12~26 d;籽粒蛋白质最大积累速率出现在开花后21~24 d,快速积累时期为开花后13~32 d。根据本研究结果,我们认为高产优质小麦品种的特征是籽粒不宜过大,小花位粒数不宜过多,且中、下部籽粒较多,开花后13~26 d灌浆速率快。

添加糯小麦粉对小麦粉及其面条品质特性的影响

糯小麦与普通小麦的主要差异是糯小麦不含直链淀粉或其含量很低,其对面制品的制作品质产生一定的影响。本研究利用"济糯1号"分别与"济麦20"和"济麦22"按20%、40%、60%和80%的添加量进行配粉,研究糯小麦粉对普通小麦粉品质特性的影响及其面条制品品质的改良作用。结果表明:"济糯1号"的淀粉糊化回升值为449 c P,显著低于"济麦20"和"济麦22";籽粒硬度达64.89,籽粒蛋白质含量(干基)达16.14%,面筋指数为66.08%,粉质仪稳定时间为2.00 min,鲜面条色泽变化小,2 h和24 h的ΔE*分别为3.83和5.29;"济糯1号"与"济麦20"的配粉中,随糯小麦粉添加量的增加,配粉的淀粉回升值降低,面筋指数降低,吸水率增加,面团稳定时间变短,鲜面条色泽2 h和24 h的ΔE*逐渐变小,配粉面条的适口性和光滑性更好;"济糯1号"与"济麦22"的配粉中,随糯小麦粉添加量的增加,面粉蛋白含量增加、面筋指数升高、吸水率增加、淀粉糊化的回升值降低,鲜面条色泽2 h和24 h的ΔE*逐渐变小,配粉的面条制作品质好,面条的适口性和光滑性均改善;糯小麦粉的添加使配粉的面粉品质特性和淀粉特性更有利于面条制作品质的改良,"济糯1号"适宜添加量为20%~40%。

小麦光合器官对不同穗位和粒位粒重及蛋白质含量的影响

为探明小麦叶片与非叶光合器官对不同穗位和粒位籽粒发育的影响,以济麦22为试验材料,开花期设置剪叶、包穗、包茎等7种处理,分析了不同处理下不同穗位和粒位粒数、粒重和蛋白质含量的差异。结果表明,小麦穗对穗上部和下部弱势粒数影响显著,与叶片共同作用对穗上部强势粒数及穗中部和下部粒数,以及与茎和叶片共同作用对穗上部粒数、穗中部和下部弱势粒数均影响显著;穗对不同穗位强势粒重和穗上部弱势粒重影响显著,旗叶对穗中部和下部强势粒重、穗上部和中部强势粒重及穗下部粒重影响显著;包穗、剪旗叶和剪倒二叶处理显著提高穗上部强势粒及穗中部和下部籽粒蛋白质含量;剪倒三叶和剪倒四叶+剪倒五叶处理显著提高穗下部强势粒蛋白质含量;同一穗位的强势粒蛋白质含量大于弱势粒,不同穗位籽粒的平均蛋白质含量表现为穗下部>穗中部>穗上部;同一穗位的弱势粒蛋白质含量变异系数大于强势粒,穗上部的籽粒蛋白质含量变异系数大于穗中部和下部。因此,建议小麦育种中应注重穗光合选择,适当增加小穗排数,减少高穗位粒数,可能是提高小麦产量潜力和改善品质的重要途径。

小麦加工品质相关贮藏蛋白、基因及其遗传改良研究进展

随着小麦以及相关近缘种属基因组测序的完成,各类分子生物学技术应用于小麦品质相关蛋白基因的研究越来越多,新蛋白和新基因的发现为小麦品质遗传改良提供了更大的研究空间。本文简要概述了传统贮藏蛋白的研究现状,着重介绍了目前新发现的与小麦加工品质相关的贮藏蛋白和基因的研究进展,从遗传改良的角度上提出目前存在的问题及发展方向,以期为我国小麦品质研究提供有价值的理论参考,促进品质研究更好的应用于小麦育种的实践。

面条、面包优质兼用小麦研究进展

小麦是我国重要的口粮作物,面条、面包优质兼用小麦更适合我国国情,淀粉理化特性改良是当前选育优质兼用小麦品种的关键。本文综述了选育优质兼用小麦的重要性、可行性以及淀粉理化特性对面条、面包品质的影响及其调控,以期为小麦品质遗传改良提供参考。兼用优质小麦蛋白和面团特性接近优质面包小麦,淀粉理化特性明显优于优质面包小麦,与优质面条小麦相近,具体表现为直链淀粉含量较低,支链淀粉短链比例较高,中链比例较低,小淀粉粒比例较高,中型淀粉粒比例较低,淀粉糊化和膨胀特性好。淀粉理化特性主要源于品种差异,受一系列淀粉合成酶的调控,并受环境因素的巨大影响,因此应进一步加强遗传育种和栽培研究。

1E^e染色体对小麦农艺和品质性状的影响研究

二倍体长穗偃麦草含有抗条锈病、抗赤霉病和耐盐碱等优异基因,是小麦遗传改良的重要基因源之一。为明确1E^e染色体片段对小麦农艺和品质性状的影响,利用1E^e(1A)代换系和中国春为试验材料,多年多点鉴定,农艺性状分析结果表明,1E^e取代1A染色体,不仅降低了旗叶长度和旗叶宽度等农艺性状,而且降低了粒长、粒宽、穗粒数、小穗数和千粒重等产量相关性状,但显著增加了穗长。品质相关性状分析结果表明,1E^e染色体可以显著增加面团最大峰值高度和8分钟带宽,但对蛋白质含量、SDS沉降值、湿面筋含量、面筋指数和峰值高度时间等5个指标上没有显著影响。另外,本研究开发了17个1E^e染色体特异分子标记。总之,1E^e染色体可提高小麦品质,但对产量相关性状有不利影响,本研究开发的分子标记对于进一步打破连锁累赘,创制小麦-长穗偃麦草Glu-Ee1短片段易位系具有重要意义。

配粉对小麦面粉理化特性及面包、面条品质的影响

为了更好地利用与改良品质较差小麦面粉的加工品质,将面包、面条加工品质较优与较劣的面粉按不同比例进行配粉,分析不同配粉比例对面粉理化特性和面包、面条品质的影响。结果表明,配粉能够显著改善品质较劣面粉的理化特性及其加工面包、面条的品质,优质面粉添加比例为30%时就可以明显改善面粉的理化特性,添加比例为50%时面包、面条品质提升效果最明显。配粉后,面粉蛋白质、沉淀值、干面筋含量、面筋指数以及面团形成时间、稳定时间、粉质质量指数、吸水率、稀懈值与面包、面条评分呈极显著正相关关系。

超低氧钢中同时降低[Al]_s、[O]实验研究

对超低氧钢中同时降低[Al]s、[O]的热力学以及实践方法进行了实验研究,并对实验结果和其它文献中结果进行了对比。结果表明,实验钢中T[O]和[Al]含量低而且波动范围窄、相对稳定,明显优于文献中的结果。从热力学角度分析,aAl2O3远小于1,即生成低熔点的易去除的复合夹杂物是同时降低[Al]s、[O]的关键。因此,同时降低[Al]s、[O]是可行的,并且实践中可通过生成低熔点的复合12CaO.7Al2O3夹杂物来达到同时降低[Al]s和[O]的目的。这一研究对解决连铸水口堵塞和提高钢材洁净度有着重要的意义。

Mg在超纯净钢中应用的理论探索

就镁在冶炼纯净钢中的应用进行了理论探索。得出镁有比铝强得多的脱氧能力,镁能够将钢水中氧含量降低到很低的水平,当钢液中w(Mg)为10×10-6时,与之平衡的钢液中溶解w(O)不到1×10-6。采用新的镁处理铝镇静钢方法代替传统的钙处理铝镇静钢方法,可以使钢水的氧含量更低,纯净度更高。同时得出镁脱氧产生的MgO有很强的扩大CaO-SiO2-Al2O3三元系相图中低熔点区域的能力,使得由CaO、SiO2和Al2O3组成的非金属夹杂物生成低熔点的非结晶相的概率大大增加。

不同光合器官对小麦强势和弱势籽粒产量及蛋白质含量的影响

为了解不同光合器官对小麦籽粒特性的作用,以明确产量和品质的穗粒位差异。以中筋品种济麦22和强筋品种济麦229为材料,于2011-2012年小麦季种植于山东省农业科学院作物研究所济南试验基地,通过对穗部遮光或剪掉叶片等6个处理,研究了小麦叶片与非叶光合器官对不同穗粒位籽粒粒数、粒质量和蛋白质含量的影响。结果表明,单个处理对2个品种强势粒和弱势粒千粒质量和蛋白质含量的影响大于对穗粒数的影响;同时包穗和减掉全部叶片可显著降低2个品种强势粒和弱势粒的穗粒数和千粒质量,并显著提高蛋白质含量。在单个处理条件下,剪掉旗叶对千粒质量和蛋白质含量的影响最大,其次为包穗处理。济麦22强势粒穗粒数以及强势粒和弱势粒千粒质量均高于济麦229,而济麦229的籽粒蛋白质含量更高。不同处理下,2个品种强势粒和弱势粒穗粒数和千粒质量的变化较一致,而蛋白质含量的变化与穗粒数和千粒质量相反。因此,提高叶片光合效率的同时,增强穗部等非叶器官的光合能力,对保证籽粒灌浆、培育高产稳产品种具有重要意义。

优质强筋小麦济麦229选育实践与思考

济麦229是山东省农业科学院作物研究所继济南17、济麦20之后新近育成的优质强筋小麦品种,同时达到国家一等强筋小麦标准(GB/T17892—1999)和郑州商品交易所期货用的一等强筋小麦标准,是订单生产非常理想的品种。本文对济麦229的选育实践如育种目标确立、亲本选配、选育技术和方法、特征特性、产量表现、品质性状、特别是选育体会进行总结分析,期望对优质强筋小麦品种选育提供借鉴。

高大山羊草Pm13染色体片段对小麦农艺和产量性状的影响

含有高大山羊草 Pm13染色体片段的小麦种质R1B对白粉病菌表现高抗。为明确 Pm13对白粉病的抗性遗传特点及高大山羊草染色体片段对小麦农艺和产量性状的影响,利用R1B与高感小麦品种济麦22杂交获得的F_(2∶5)RIL群体进行自然诱发鉴定和分子标记分析。结果表明,发病后,RIL群体的抗、感病株系符合1∶1分离比(χ~2=3.261,χ■=3.841),说明白粉病抗性是由一对基因控制。经分子标记分析,RIL群体白粉病抗性由 Pm13控制,且符合孟德尔单基因遗传规律。RIL群体中抗白粉病组和感白粉病组间,抽穗期、开花期、株高、穗长、每穗可育小穗数、每穗不育小穗数、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽、粒周长、长宽比等12个性状均无显著差异(P>0.05),说明高大山羊草染色体片段对这些性状没有明显不利影响。鉴于 Pm13抗性遗传稳定,应加大其利用力度,培育更多含有该基因的抗白粉病品种,发挥其在生产上的应用价值。

黑小麦新品种济紫麦1号的选育与体会

济紫麦1号是山东省农业科学院作物研究所以周黑麦1号为母本、济麦22为父本,通过人工杂交,采用系谱法选育而成的高产特色黑小麦新品种。该品种籽粒蛋白质含量(干基)14.8%,湿面筋含量34.26%,吸水率62.7%,面团稳定时间6.3min,花色苷含量0.2662mg/kg;2017—2019年试验,平均产量为7905.75kg/hm^2。本文对济紫麦1号的亲本选配、杂种后代选育、品种特征特性、产量表现、品质性状,特别是选育体会进行总结分析,期望对特色小麦品种选育提供借鉴。

镁脱氧热力学和动力学计算

在热力学计算的基础上指出镁的脱氧能力比铝强很多,即便是钢液中w(Mg)只有百万分之几也能将w(O)降低到1.0×10-6水平。通过动力学计算指出了提高镁脱氧效果的方法,如降低钢水温度、增加气体搅拌等。

单芒山羊草染色体组优异基因发掘

单芒山羊草是小麦遗传改良的优异基因源,为发掘其基因组优异基因,以中国春小麦为对照,对一套中国春-单芒山羊草附加系进行农艺性状调查、抗病性鉴定以及品质性状测定。结果发现,单芒山羊草5N染色体上含有矮秆基因,1N和7N染色体上含有密穗基因;1N染色体上具有抗小麦条锈病基因;4N染色体导入小麦能够显著提高小麦品质。这些优异基因可用于小麦染色体工程育种中。

优质强筋小麦济麦44面包相关品质的配粉效应研究

为深入挖掘优质强筋小麦济麦44的品质利用潜力,将济麦44和中强筋小麦济麦23的面粉按重量比0∶100、10∶90、20∶80、30∶70、40∶60、50∶50、60∶40、70∶30、80∶20、90∶10、100∶0进行混配,研究其面粉、面团和面包相关品质。结果表明:所有混合粉的蛋白质含量均在14.0%以上;湿面筋含量随济麦44比例的增大而降低,比例低于70%时湿面筋含量均高于30.0%;干面筋值的变化相对比较稳定;面筋指数在比例40%~50%时均大于86.0%,而当比例达90%时则降至79.78%;所有混合粉的吸水率均高于60.0%;稳定时间和粉质质量指数均随济麦44比例的升高而增大,比例为60%时粉质质量指数已达145mm,比例为70%时稳定时间已达15.6min。面包相关品质随济麦44比例增大而呈现不同程度的改善,比例为50%时面包芯色泽评分显著增高;比例为60%时,面包芯质地和面包芯纹理结构的评分均明显增高;比例为70%时,面包出炉高度显著增大、面包体积达最大、外观评分显著增高。综上,济麦44比例为60%~70%时,面粉品质特性、面团流变学特性和面包品质均明显改善,因此与济麦23进行混合配粉时,济麦44的比例控制在60%~70%为宜。

1293份小麦品种(系)1RS/1BL易位和抗条锈病基因Yr41的分子检测

小麦-黑麦1BL/1RS易位系因具有丰产和抗病等特性,被广泛应用于小麦育种,我国曾一度有超过70%的小麦品种含有该易位系。当前,该易位系在我国小麦中的分布情况还有待确证。迄今,抗条锈病基因Yr41已连续为小麦育种提供抗性20年,利用该基因培育的抗条锈小麦新品种在西南麦区大面积推广。然而,该基因在我国小麦中的分布情况仍不清楚,限制了其在不同麦区的开发利用潜力。鉴于此,本研究利用小麦-黑麦1BL/1RS易位系特异分子标记ω-sec-p3/ω-sec-p4和Yr41特异分子标记BE446068对1293份小麦品种(系)进行了检测,结果显示,有542份可扩增出1BL/1RS特异标记,占参试材料的41.92%,使用频率仍然较高;有64份材料可以扩增出Yr41特异标记,占参试材料的4.95%,利用频率较低,今后可加强对含Yr41品种(系)的利用。