小麦ERF亚族转录因子参与逆境胁迫的研究进展

小麦是中国三大粮食作物之一,其生长发育过程中会受到多种逆境胁迫的影响。AP2/EREBP是植物特有的一个庞大的转录因子超家族,普遍参与生长发育和逆境胁迫应答等生物学进程。ERF类转录因子是AP2/EREBP转录因子超家族的一个亚族。本研究结合国内外相关研究进展,简要综述了小麦ERF亚族转录因子的结构特征与分布,重点阐述近年来小麦ERF亚族转录因子响应高盐、干旱、低温、重金属、病原菌侵染等逆境胁迫的功能和机制研究进展,最后展望了ERF亚族转录因子的研究方向和应用前景。

黄淮地区适宜秸秆腐熟剂的筛选及其应用效果

[目的]探究配施不同腐熟剂对玉米秸秆还田下冬小麦群体、干物质积累和产量的影响。[方法]在德州市德城区黄河涯镇倪庄村进行大田试验,试验采用单因素随机区组,以冬小麦播种前玉米秸秆还田不配施腐熟剂处理为对照(CK),以玉米秸秆单季还田配施7种不同腐熟剂为处理,研究配施不同腐熟剂对玉米秸秆还田后冬小麦生长和产量的影响。[结果]随着生育期的推移,T1(阿姆斯生物发酵剂)、T4(沃土天地VT有机物料腐熟剂)和T7(还田宝)处理的群体总茎数、干物质积累量和籽粒干物重占比均高于其他处理,且开花期—成熟期(T1为8.13%、T4为8.29%、T7为12.75%)小麦群体总茎数降幅较低,且与其他处理间呈显著差异。T1、T4和T7处理籽粒产量均高于其他处理,与其他处理间差异均达显著性。[结论]玉米秸秆还田配施腐熟剂可有效促进冬小麦生长发育,显著提高作物产量与效益,以T1、T4和T73个处理效果最佳。

山东省小麦生产效益低的成因及其技术对策

通过对山东省小麦主产区小麦生产全过程的调查分析发现,超量播种(播种量过大)、过量施肥(氮素化肥施用量偏多)、过于频繁的机械作业和过度浇水是造成小麦生产成本增加、比较效益不高的主要原因。推广普及以精量半精量播种、科学合理肥水管理和少免耕栽培为核心的轻、简化小麦生产技术可显著提高小麦生产比较效益。

洋葱种子消毒和无菌苗培养新方法

为了获得简便、高效、低污染的洋葱种子消毒及无菌苗培养方法,通过控制植物组培抗菌剂(PPM)的pH值、消毒浸泡时间及培养浓度,对洋葱种子消毒及无菌苗培养进行研究。结果表明,PPM(20 mL/L,pH 2)浸种24-48 h消毒效果可以达到10%NaClO消毒10 min水平,且不影响种子发芽,8 d发芽势超过90%。污染微生物分析鉴定了4种真菌(Alternaria alternata、Fusarium proliferatum、Fusarium oxysporum、Stemphylium vesicarium)和2种细菌(Phytobacter diazotrophicus、Atlantibacter hermannii)可以通过洋葱种子进行传播,抑菌试验明确了PPM可有效的抑制污染微生物的生长。培养基中添加PPM可以有效的降低污染率,高浓度PPM(1-9 mL/L)可以抑制洋葱幼苗的生长,而低浓度PPM(0-0.5 mL/L)对洋葱幼苗生长无明显抑制作用。探索开发了一套操作简便无需繁琐冲洗的洋葱种子消毒以及高发芽率、低污染率无菌苗培养方法。

小麦DREB4蛋白的原核表达及多克隆抗体制备

DREB(dehydration responsive element binding)转录因子在小麦非生物胁迫中起着非常重要的作用,但由于目前缺乏可识别小麦内源性DREB蛋白的抗体,导致其在蛋白水平上的研究进展非常缓慢。本研究通过分析DREB4A、4B和4C三种蛋白序列,将DREB4A在大肠杆菌中进行表达,并利用纯化后的蛋白作为抗原免疫兔子,在国内外首次获得小麦DREB4的多克隆抗体。Western blot结果证明,该抗体可特异性识别小麦内源性DREB4蛋白。该抗体介导的免疫组织化学结果显示,DREB4蛋白定位于细胞核内。本研究为深入研究植物DREB信号通路提供了有力的检测工具。

不同小麦品种类胡萝卜素含量比较分析

类胡萝卜素是影响小麦面粉及面制品颜色和营养品质的重要因素,具有抗氧化、防癌症、预防夜盲症等功能。为了研究不同品种的类胡萝卜素含量,用‘19Q1121’‘鲁原502’‘济麦22’‘鲁研128’‘鲁原309’为实验材料,通过超高效液相色谱(UPLC)和串联质谱(MS/MS)的方法,测定类胡萝卜素的组分及含量。结果表明类胡萝卜素主要成分有叶黄素、玉米黄质类、角黄素、叶黄素棕榈酸酯、叶黄素二棕榈酸酯、叶黄素油酸酯等。其中,‘鲁原309’叶黄素的含量为7.45μg/g,明显高出其他品种。本试验获得了培育高类胡萝卜素含量小麦新品种的方法,为小麦营养品质改良奠定了基础。

环渤海平原区土壤盐渍化反演与水盐耦合分析

为明晰土壤盐渍化多维空间分布特征、水盐耦合关系,以环渤海平原的山东部分为研究区,通过野外实测和室内分析获取数据,基于经典统计方法对土壤水盐特征进行描述性统计分析;利用GIS软件分析土壤含盐量、含水量的二维空间分布,GMS软件可视化分析土壤盐渍化三维空间分异特征;构建土壤水盐耦合协调模型,定量分析不同因素对水盐耦合协调度的影响程度。结果表明:(1)研究区土壤含盐量中位数为2.08 g/kg,以中度盐渍土为主,土壤含盐量整体呈自上而下逐渐增大趋势,表层土壤含水量均值为15.38%,全区域较缺水;(2)二维空间上,土壤含水量<20%的面积为17 519.48 km^(2),共占86.64%;表层(0—20 cm)土壤含盐量以轻度盐渍土为主,面积为10 051.87 km^(2),占总面积49.71%。土壤含水量、土壤含盐量均呈自南向北增加趋势;三维空间上,土体盐渍化分布类型以均质型、底聚型为主,局部存在表聚、两端集聚类型,土体盐渍化分布特征复杂;(3)东营区以北区域水盐耦合度多>0.66,以南区域(除平度、莱州市外)耦合度多为0.40~0.66,形成以东营区为界,以北区域水盐相互作用强度整体大于以南区域的空间格局;(4)南部以低度协调、中度协调为主,北部则以较高协调、高度协调为主,高程、平均温度、平均降雨量、NDVI对水盐耦合协调度影响最强,其相关系数分别为0.26,0.25,0.25,0.21。研究结果可为环渤海平原区域盐渍土资源合理开发利用提供理论依据。

环渤海山东区耕地NPP时空变化特征及其驱动因子探测

环渤海平原区是中国重要的粮食产区、耕地资源生产潜力大但影响因素多,摸清该地区耕地植被净初级生产力(NPP)的时空变化特征及其驱动因子,对于改善区域耕地生产条件、挖掘和提升耕地生产能力、保障国家粮食安全具有重要意义.采用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性检验和Hurst指数等方法探讨区域耕地NPP时空变化特征及其稳定性和持续性;借助参数最优地理探测器模型,分析驱动因素对耕地NPP空间异质性的影响.结果表明:①2001~2019年,受工业化和城镇化过程中建设用地扩张影响,环渤海山东区耕地数量累计减少2004.51 km^(2);②研究时段内,年均耕地NPP呈波动增加趋势,在空间分布上耕地NPP呈现以东营区为界,北部明显低于南部的空间分异性;③耕地NPP呈增加趋势的面积占耕地总面积88.06%,以较低波动与中等波动为主,未来全区域耕地NPP将保持整体持续增加趋势;④年均相对湿度对研究区耕地NPP空间分异解释力最强,q值为0.26;其次为表层土壤含盐量、底层土壤含盐量,q值均大于0.2.不同驱动因子间的交互作用均表现为非线性增强或双因子增强.研究结果有助于揭示环渤海地区耕地产能变化特征及其驱动力,亦可为该区域生态保护与可持续发展提供理论依据.

节水抗旱优质高产小麦新品种-济麦52

济麦52是由山东省农业科学院作物研究所选育的节水抗旱优质高产小麦新品种,于2008年以山农22为母本、济麦22为父本配置杂交组合,经系谱法单株选择育成。2018年获得植物新品种权证书(CNA20161719.8),2022年通过黄淮冬麦区旱肥地国家审定,审定编号:国审麦20220053。

栽培技术优化对冬小麦根系垂直分布及活性的调控

为探索优化小麦根系构建,促进小麦根系功能发挥,以达到小麦高产高效的栽培技术,于2012—2013和2013—2014年度小麦生产季,通过大田试验,比较研究了鲁原502在旋耕-基肥撒施（RT-SF）,深翻-基肥撒施（PT-SF）和苗带旋耕-间隔深松-分层深施肥（SRT-SS-DT）3种栽培技术下产量及其构成,研究麦田0~90 cm内不同土层根系形态分布及生理特性的差异。与RT-SF和PT-SF处理相比,SRT-SS-DT处理显著提高了小麦的千粒重及单位面积穗数,使最终产量提高了3.96%~13.29%。SRT-SS-DT处理促进了小麦根系生长发育,拔节后15~60 cm土层内的根长密度和根干重密度、30~75 cm土层内根系总吸收表面积和活跃吸收面积较其他处理显著提高,尤其是在施肥层（15~30 cm土层）。开花后20 d,15~30 cm土层SRT-SS-DT的根系总吸收表面积和活跃吸收面积较RT-SF提高了66.3%和56.5%,较PT-SF提高了75.9%和59.8%。SRT-SS-DT增强了15~90 cm土层的根系活力,同时减缓了生育后期根系活力的下降,开花期至花后20 d,15~30 cm土层根系活力下降值在SRT-SS-DT处理下较RT-SF和PT-SF降低了28.5%和14.9%。此外,在花后20 d,SRT-SS-DT处理小麦15~90 cm土层根系表现较低MDA含量和较高SOD活性,尤其是15~30 cm土层,根系SOD活性分别比PT-SF和RT-SF处理高20.6%和10.9%。15~90 cm土层根系活力和根干重占比与小麦产量呈显著正相关。结果表明,通过对苗带旋耕、间隔深松和分层深施肥等栽培技术的集成和优化,可以有效扩展深层土壤根系的分布,提高深层土壤根系的活性,尤其是施肥层,有助于小麦产量提高。

连作对不同抗性花生品种根系分泌物和土壤中化感物质含量的影响

采用连续收集法收集到连作障碍抗性较强的大花生品种鲁花11和抗性较差的小花生品种鲁花12不同连作年限苗期和花期的根系分泌物,采用气相色谱-质谱联用的方法鉴定主要成分,并采用液相色谱法对连作花生土壤中酚酸(醛)类化感物质的含量进行了测定。研究结果表明,鲁花11苗期共鉴定出11种根系分泌物成分,花期鉴定出8种。鲁花12根系分泌物苗期比鲁花11少了肉桂酸,花期多了己六醇。连作5年后,鲁花11根系分泌的对羟基苯辛酸的量明显增加,鲁花12根系分泌的长链脂肪酸类物质棕榈酸和硬脂酸以及醇类物质己六醇的量明显增加。两个花生品种连作5年后土壤中酚酸(醛)类化感物质对羟基苯甲酸、邻苯二甲酸、肉桂酸、2,5-二甲基苯甲醛和2,6-二叔丁基苯酚呈现出累积的趋势,鲁花11的积累总量高于鲁花12。连作障碍不同抗性花生品种根系分泌物对连作的响应存在差异,连作会影响到花生根系分泌物的分泌和累积,进而影响到化感作用的强弱。

耕层优化双行匀播对小麦产量及叶片光合特性的影响

为揭示小麦耕层优化双行匀播栽培技术的增产机理,通过田间试验,以鲁原502为材料,对旋耕、深耕和耕层优化双行匀播3种耕作技术下冬小麦群体动态、叶面积指数、顶部展开叶光合特性、水分利用效率、生物产量、籽粒产量及其结构进行比较分析。结果表明,耕层优化双行匀播技术能提高小麦群体分蘖能力及分蘖成穗率,在生育中后期可有效延缓旗叶叶绿素降解,延长光合时间,提高光合强度,维持较高的叶面积指数,促进干物质积累和转化。与深耕、旋耕相比,耕层优化双行匀播技术使小麦灌浆中后期旗叶水分利用效率分别提高了14.12%和19.21%,旗叶光合速率增加了13.33%和25.08%,增产8.11%和13.29%。

玉米大豆间作对资源利用及产量、效益影响的研究进展

分析了玉米大豆间作条件下,复合群体对光、水、肥等资源的竞争与互补利用,阐述了玉米大豆间作对玉米、大豆产量及系统总产量、经济效益和社会效益的影响,并指出了需进一步研究的问题及方向。

高温与干热风对小麦的影响及其防控措施

小麦生长后期常遇到高温、干热风的危害。本文就高温、干热风对小麦产量、品质及生理生化的影响、防控措施及研究进展进行了论述,以期为我国小麦耐高温、抗干热风育种提供参考。

不同小麦品种苗期抗旱性的灰色关联度分析及评价

以山东省目前6个主推品种为材料,研究干旱胁迫及复水对小麦苗期生长的影响,并基于灰色系统关联分析评价不同品种苗期的抗旱性以及复水补偿性的优劣。结果表明,干旱胁迫9天,鲁原502、济麦22、烟农19和山农20的根系干重和根系长度增加,汶农14和泰农18的降低;各品种地上部茎叶干重、总生物量、叶面积和SPAD值降低,根冠比增加。复水18天,各品种性状表现与胁迫9天的趋势一致。应用灰色关联度分析法,对6个品种的7个性状进行综合描述和量化评估,结果显示:在干旱胁迫9天后,综合抗性较好的品种有济麦22、烟农19和鲁原502,汶农14表现较差;而复水18天,鲁原502和烟农19的顺序变换,表明鲁原502同时具有比烟农19更高的恢复能力。

缺铁胁迫对小麦苗期叶绿素含量的影响及SPAD值的GWAS分析

小麦叶绿素含量与产量密切相关,而SPAD值与叶绿素含量呈显著正相关。本文以保存的189份山东省小麦种质资源为研究对象,测定缺铁胁迫下小麦苗期叶片的SPAD值,并进行全基因组关联分析(GWAS)。结果表明,正常培养条件下,SPAD值均值为39.18,变幅为28.33~48.19;缺铁胁迫条件下,SPAD值均值为3.56,变幅为0.07~12.87;胁迫指数均值为-90.89,变幅为-99.83^-68.06,品种间存在极显著差异。利用可变类平均法进行系统聚类,欧式距离为10时,可划分为5大类群。根据不同类群缺铁胁迫SPAD值和胁迫指数的变化特点,供试小麦材料可分为铁耐受型、中间型和敏感型。全基因组关联分析结果显示,在正常处理下,检测到与SPAD值显著关联的SNPs位点23个,分布于1A、2A、2D、3A、3B、4A、4B、4D、5A、5D、6A、6B、6D和7B等染色体上,其中在3B染色体上检测到4个显著的SNPs位点,可能存在与叶绿素含量相关的基因。对于铁耐受型小麦材料的利用,有助于小麦产量和适应性相关性状的遗传改良;对关联SNPs位点的深入研究,有利于深入了解铁与小麦叶绿素合成和调控的遗传机制。

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。

苏丹雨季灌区玉米高产栽培技术规程

由于苏丹农业生产缺乏相关的规范性要求，所以参考中国现有的相关文件条款制定苏丹雨季灌区的玉米高产栽培技术规程，为苏丹雨养农业区和与之相似的其它自然生态区提供参考。1范围本标准规定了普通玉米高产栽培的产地环境和生产技术等要求。本标准适用于苏丹雨季宜种玉米各灌区中基础产量可达7500kg／hm^2以上的地块。其它自然生态因素与本区相似的苏丹雨养农业区亦可参考使用。

耐盐小麦种质筛选、鉴定与评价

为筛选、鉴定和评价耐盐小麦种质,本研究以耐盐小麦品种青麦6号、德抗961以及普通小麦品种济麦22、济麦23为材料,进行7个盐浓度梯度筛选,结果表明,2. 0%盐浓度可以作为小麦芽期耐盐性筛选浓度。利用该盐浓度对1 526份小麦品种(系)进行筛选,发现其相对盐害指数从0. 19~1. 00不等,随着盐害指数升高,供试材料数呈抛物线式上升;其中盐害指数低于0. 5、0. 4、0. 3的材料分别有60、19、3份。以青麦6号和德抗961为对照,对盐害指数低于0. 3的济麦21、济麦262以及济麦22、济麦23等品种进行室内苗期耐盐性鉴定和盐碱地条件下的农艺及产量性状测定,结果显示:济麦262的苗期耐盐性优于其它5个小麦品种;低盐(0. 1%)胁迫对济麦22的农艺性状影响较小;盐胁迫对小麦旗叶的影响大于对株高的影响;济麦22、青麦6号和济麦262的产量较高。

高产广适国审小麦新品种鲁原118产量相关参数分析

利用2016—2017年国家小麦良种联合攻关黄淮冬麦区北片区域试验、2017—2018年区域试验和生产试验统计汇总的数据,通过分析产量、产量变异系数、高稳系数、适应性参数、产量构成因素及其对产量影响的通径系数,对小麦品种鲁原118进行丰产性、稳产性、适应性以及产量构成因素对产量作用大小进行评价。结果表明,鲁原118比对照品种济麦22增产,差异达极显著水平,具有良好的丰产性;变异系数(CV)和高稳系数值(HSC_i)分析结果表明鲁原118具备良好的稳产性;增产点率和品种离优度值(P_(i))分析结果显示鲁原118在不同生态区具有广泛的适应性。可见鲁原118是一个丰产性好、稳产性强、适应性广的优良品种。通径分析结果表明,产量构成因素中对产量直接作用大小依次为:有效穗数>穗粒数>千粒重。在生产中要协调好三因素之间的关系,在适宜的有效穗数基础上,争粒数、促粒重,最大程度发挥该品种的产量潜力。