种业振兴背景下推进新疆小麦育种工作对策研究——以新疆农业科学院为例

小麦是新疆的第一大粮食作物,对保障国家粮食安全和新疆社会稳定发挥了举足轻重的作用。文章概述了新疆小麦生产现状,系统分析了新疆农业科学院小麦育种工作取得的主要成效,梳理了目前新疆小麦育种工作面临的生态类型多、研发投入少、人才匮乏、创新能力不足、企业缺乏科技竞争力等困难和问题,并从明确新疆小麦发展战略定位、加大政府公益性小麦育种投入力度、加强种质资源创新、加强种业创新团队建设、完善“科企合作”政策支撑体系等方面提出了推进新疆小麦育种工作的对策建议。

新疆谷子种质资源评价及产业研究进展

【目的】综合评价谷子种质资源农艺性状,为新疆谷子资源收集、评价和利用提供科学依据。【方法】运用统计学方法汇总。【结果】利用聚类分析和主成分分析方法,对参试资源农艺性状的遗传多样性进行综合评价。应用SSR分子标记研究新疆谷子种质资源的遗传多样性,从分子水平明确新疆谷子种质资源遗传多样性的特点、亲缘关系和遗传背景等,采用UPGMA法进行聚类分析,在遗传相似数为0.75处,124份谷子种质资源被划分为4个类群。通过SSR聚类分析,结合表型性状筛选鉴定出12份适宜新疆不同生态区种植的谷子优异种质。目前,即主要采用杂交选育、诱变等常规手段,分子标记为辅。【结论】新疆生产的小米色泽金黄、口感粘香,主要营养成分蛋白、淀粉、脂肪、硒等含量超过国内多个省(市、自治区)。新疆小麦、玉米、棉花等生产上使用的中耕机、割晒机、联合收获机经过改装调整可应用于谷子田间管理和收获等环节,结合研制出的谷子精量穴播器,使新疆谷子生产从播种到收获实现全程机械化。

PEG处理下新疆冬小麦品种幼苗期生理指标的抗旱性研究

【目的】了解小麦苗期的抗旱生理性状的变化,明确新疆不同品种小麦幼苗期抗旱性差异,为小麦苗期抗旱材料的筛选与评价提供可借鉴的性状指标及抗旱品种的选育提供理论依据。【方法】以11个新疆主栽小麦品种为材料,经过渗透胁迫处理(20%PEG6000),研究小麦幼苗期生长变化及部分生化指标(叶绿素、脯氨酸、过氧化物酶、丙二醛)的变化。【结果】旱胁迫处理后,各品种的小麦幼苗生长缓慢,叶绿素含量均降低,叶片的脯氨酸含量、丙二醛含量(MDA)、过氧化物酶活性(POD)不断上升,不同品种的指标差异达到显著水平;同时利用隶属函数分析了不同小麦基因型苗期对水分胁迫响应的形态生理差异,初步评价了11个小麦品种苗期的抗旱性。【结论】小麦抗旱性是一个综合性状,用单一指标或某一类指标评价小麦抗旱性可能不够客观。试验采用隶属函数评价小麦的抗旱性,苗期抗旱性较好的品种是新冬35号,其次是新冬22号与新冬32号。

新疆小麦品质生态区划研究

【目的】研究新疆小麦种植区的品质性状与生态因子,明确不同品质类型小麦的最佳种植区域,评述新疆小麦品质区划。【方法】选用新疆强筋、中强筋、中弱筋3种筋力类型的15个冬、春小麦品种,在新疆34个冬、春小麦典型区域进行试验,根据各区域的地理因子及小麦抽穗至成熟期的气温、降雨量和日照时数对品质性状的影响进行典型相关分析,明确地理因子与气候因子对小麦品质的影响,评述不同生态区的小麦品质类型。【结果】冬小麦3种品质类型间的籽粒蛋白含量、沉降值、面团形成时间、稳定时间、评价值、拉伸面积、拉伸阻力、延伸性、最大拉伸阻力9个品质指标差异均达到显著水平,春小麦3种品质类型间的小麦强筋类品种湿面筋与中弱筋差异不显著,强筋类品种吸水率与中弱筋差异不显著,其它品质指标显著大于中强筋类和中弱筋类;3种品质类型间中强筋类的粉质参数和拉伸参数变幅较大,其次为强筋类,中弱筋类变幅则较小;强筋类小麦品种的品质性状受环境的影响大于中弱筋小麦品种。从典型相关变量看,品质性状与生态因子间存在显著的相关关系,各生态因子对品质性状的影响程度不同。在小麦抽穗至成熟期间冬、春麦各品质性状与上述生态因子间存在显著的相关关系,但各生态因子对冬、春麦品质性状的影响程度不尽一致,冬小麦受日平均温度影响最大,其次是日平均最高温度和纬度;春小麦受日平均温度影响最大,其次是日平均最低温度和海拔。【结论】确定了强筋、中强筋、中弱筋小麦在新疆的种植区域,描述了新疆小麦品质区划种植图。

新疆红枣的太阳能干燥工艺研究初探

【目的】摸索新疆红枣的太阳能干燥工艺。【方法】以库车灰枣为试验材料,以烘房、晒架制干为对照（CK）,考察9月下旬至10月期间5HT-2农副产品太阳能干燥装置的工作情况,并根据气候条件及原料特征,开展红枣的太阳能干燥工艺研究。【结果】在9~10月该装置集热温度平均为46.6℃,温升为23℃,适宜进行红枣的太阳能干燥;产品色泽、风味品质及洁净度较好;当水分25%时,红枣脱水速率平均为2.39 kg/d,干燥时间为7~10 d,干燥周期较普通晒架法缩短25%,排湿用电为10~20（kw.h）/t,与人工烘房干燥用煤1 000 kg相比,能耗可大幅下降。最后针对性地提出了相关工艺要求。【结论】采用5HT-2农副产品太阳能干燥装置进行红枣太阳能干燥是可行的,集热温度适宜,产品感官、卫生指标较好。

盐胁迫对新疆三个冬小麦品种发芽及幼苗期耐盐性研究

【目的】研究盐胁迫对冬小麦发芽及幼苗生长的影响。【方法】以新冬26号、新冬22号和新冬18号为材料,研究不同浓度的NaCl和Na2SO4混合盐溶液对冬小麦种子发芽及幼苗生长的影响。【结果】随着盐分浓度的增加,3个小麦品种的种子发芽率、发芽指数、活力指数、芽长及根长都呈下降趋势,均与盐浓度呈极显著负相关。盐胁迫下,小麦种子出苗延迟,根数则呈先上升后下降趋势。【结论】2.2%的盐分浓度可能是影响小麦种子萌发的临界浓度。参试的三个品种芽期耐盐性顺序为新冬26号>新冬22号>新冬18号。

11份新疆小麦品种幼苗耐盐性及相关形态生理特性研究

【目的】研究盐胁迫对新疆冬小麦幼苗形态和生理特性的影响,了解新疆主栽小麦品种苗期耐盐性差异。【方法】利用2%硫酸钠模拟盐分胁迫,对11个新疆主栽小麦品种幼苗的形态和生理特征进行研究,利用加权隶属函数法对鉴定指标和幼苗的耐盐性进行分析。【结果】盐胁迫条件下,所测试指标与对照相比均有不同程度的变化。盐胁迫48 h时,不同品种幼苗根长和叶片长度与对照相比增减趋势不同,但随着胁迫时间的延长,所有品种均下降;多数参试品种的叶绿素含量在盐胁迫下呈持续下降趋势;多数品种幼苗在盐胁迫下过氧化物酶活性先下降后上升;不同品种的丙二醛变化趋势不尽相同。【结论】单一的指标无法全面、有效衡量小麦的耐盐特性。根据加权隶属函数的D值对各个参试品种苗期耐盐能力综合评价顺序为:新冬18号>新冬35号>新冬19号>新冬22号>中优9507>新冬32号>新冬40号>新冬23号>新冬28号>新冬17号>新冬20号。

新疆红枣不同处理贮藏及货架期品质变化规律的研究

【目的】以新疆三个红枣品种灰枣、河北脆枣、骏枣为试验材料,研究直接冷藏、保鲜袋＋冷藏对鲜枣保鲜效果的影响及红枣货架期期间品质。【方法】研究其贮藏期间（0~49 d）在贮藏温度0℃、相对湿度90%~95%的不同处理条件下贮藏品质（质量损失、腐烂率、外观、硬度、可溶性固形物、总酸含量、VC含量、多酚氧化酶活力、还原糖含量）的变化和货架期（1~7 d）贮藏品质（质量损失、腐烂率、外观、感官、硬度、可溶性固形物含量）的变化。【结果】在整个贮藏期间,两个不同处理方式下,三个品种枣重量、硬度、VC含量呈现缓慢下降趋势,而可溶性固形物、总酸、还原糖含量则呈现缓慢上升趋势;多酚氧化酶活力呈现不规律的趋势;而保鲜袋＋冷藏处理能较好的保持鲜枣的总酸、硬度、VC、重量损失情况;在货架期期间,两个不同处理方式下,三个品种枣重量、硬度、可溶性固形物含量呈现缓慢下降趋势,且保鲜袋＋冷藏处理能较好的保持鲜枣的硬度、重量损失、可溶性固形物含量情况。【结论】就三个品种而言,灰枣和河北脆枣较耐贮藏,更适于进行保鲜;就两种处理而言,保鲜袋＋冷藏处理更适用于鲜枣的保鲜。

新疆冬小麦耐盐指标筛选及分析评价研究

【目的】以新疆不同耐盐性的冬小麦品种为材料,探讨在混合盐胁迫下小麦的形态性状、渗透调节能力、光合作用和抗氧化酶活力的变化,筛选出不同时期耐盐指标,并为小麦耐盐的早期鉴定及育种提供依据。【方法】通过利用硫酸钠和氯化钠混合盐对新疆不同耐盐性小麦品种的形态性状、生长指标、生理生化指标进行不同时期的胁迫鉴定。【结果】在盐胁迫下,耐盐品种具有较高发芽率和α-淀粉酶活力;根和茎长度、直径变化较小;渗透调节能力、光合强度和抗氧化酶系统活力均高于盐敏感品种。【结果】萌发期比较可靠的数量指标是发芽率、延时萌发率和α-淀粉酶活力;三叶期最可靠的数量指标是丙二醛。

新疆麦后复播大豆适宜滴灌量研究

【目的】随着北疆地区麦-豆两熟种植面积的不断扩大,麦后复播大豆加剧了与春播作物的用水矛盾,因此,为缓解农业用水压力,本研究通过设定不同滴灌量,从中筛选出适宜复播大豆种植的灌水量,为复播大豆节水、优质高产栽培技术提供理论依据。【方法】在大田滴灌条件下,以‘黑河43'为试验材料,采取单因素随机区组试验设计,通过设置3000、3600、4200、4800 m^3/hm^2四个灌溉量处理,研究滴灌量对复播大豆干物质积累、分配及植株中养分吸收特征的影响。【结果】复播大豆干物质、植株中N、P_2O_5及K_2O的积累均符合Logictic生长函数模型。复播大豆单株干物质重随着滴灌量的增加呈"先增后降"的变化趋势,以灌水量4200 m^3/hm^2处理最高;各处理干物质最大积累速率均在出苗后49.5 53.0 d,快速积累期为30.3 31.9 d,最大积累速率平均为0.48 g/(plant·d)。不同滴灌量处理大豆植株中N、P_2O_5和K_2O含量随着滴灌量的增加亦呈"先增后降"的变化趋势,最大吸收速率分别出现在苗后47.1 49.9 d、44.8 45.1 d和44.6 46.1 d,快速积累期分别为31.7 36.4 d、22.2 22.4 d和28.7 31.46 d,最大积累速率平均分别为26.35、8.15和9.30 mg/(plant·d)。滴灌量和产量之间的关系呈开口向下的抛物线,以4200 m^3/hm^2(W3处理)最高,为3741.23 kg/hm2,分别较3000、3600和4800 m^3/hm^2三个处理增产30.42%、13.98%和8.44%。子粒中蛋白质和脂肪含量呈负相关关系,蛋白质和脂肪总量以4200 m^3/hm^2处理最高,为53.03%。【结论】适当增加灌水量,不仅能够促进复播大豆植株养分的吸收、积累,增加干物质积累量,同时还提高了子粒中蛋白质和脂肪的总含量。但灌水量过多或过少,均不利于复播大豆干物质积累及养分的吸收利用,导致产量降低。因此,推荐灌水量为4200 m^3/hm^2作为北疆复播大豆高产、节水的合理灌溉定额。

新疆喀什地区不同种植模式下小麦白粉病田间消长规律研究

【目的】调查核桃小麦间作田、红枣小麦间作田及小麦单作田小麦白粉病发生情况,研究果树小麦间作模式下小麦白粉病发生为害情况与小麦单作田的差异性。【方法】采用定期定点调查的方法,研究核桃小麦间作田、红枣小麦间作田和小麦单作田小麦白粉病的田间消长规律。【结果】小麦白粉病在5月中旬开始为害,核桃小麦间作田和红枣小麦间作田小麦白粉病田间消长规律与小麦单作田基本一致。小麦白粉病病情指数:核桃小麦间作田>红枣小麦间作田>小麦单作田。【结论】果树小麦间作田和小麦单作田小麦白粉病田间消长规律基本一致,但果树小麦间作田小麦白粉病病情指数高于小麦单作田。

部分新疆小麦材料多酚氧化酶活性基因分布规律研究

【目的】了解新疆小麦材料多酚氧化酶(PPO)活性基因的等位变异组成和分布以及与PPO活性的关系,为小麦PPO活性的分子标记辅助选择奠定基础。【方法】利用PPO基因的功能标记PPO18、PPO29和PPO16对445份新疆冬春小麦材料进行2A和2D染色体上PPO等位基因Ppo-A1a、Ppo-A1b、Ppo-D1a和Ppo-D1b的检测,分析不同等位变异与PPO活性的相关性及变化趋势。【结果】PPO18在等位基因Ppo-A1a(高PPO)和Ppo-A1b(低PPO)中的分布频率为73.03%和26.97%,PPO16和PPO29在等位基因Ppo-D1a(低PPO)和Ppo-D1b(高PPO)中的分布频率76.63%和23.37%。Ppo-A1a与Ppo-A1b基因型的PPO活性平均值差异达极显著水平(P<0.01)。而Ppo-D1a与Ppo-D1b两者基因型的平均PPO活性差异不显著(P0.05);两个PPO基因的等位基因组合类型分布频率为:Ppo-A1a/Ppo-D1a(54.38%)、Ppo-A1a/Ppo-D1b(18.65%)、Ppo-A1b/Ppo-D1a(22.25%)和Ppo-A1b/Ppo-D1b(4.72%);同时冬春小麦材料间PPO活性基因分布存在明显差异,总体来看,新疆小麦材料中高PPO活性的等位变异类型所占比例较高。【结论】PPO18、PPO16和PPO29标记可以作为小麦材料PPO活性鉴定有效工具。可直接利用此标记进行标记辅助选择。

响应面优化新疆石榴皮多酚提取工艺研究

【目的】提高石榴皮多酚的提取率。【方法】以新疆石榴皮为原料,在单因素试验、Box-Behnken中心组合试验设计及响应面法分析法的基础上,以石榴皮多酚得率为响应值,利用响应面法研究各因素及其交互作用对石榴皮多酚得率的影响,优化其多酚的最佳提取工艺。【结果】超声波辅助提取新疆石榴皮多酚的最佳条件:乙醇浓度62%、料液比1:30.6(w/V)、超声时间40.1 min。【结论】在超声波提取条件下新疆石榴皮多酚得率的理论值为23.36%,试验值为23.33%,两值相差0.03%,证明了响应面法的合理性和有效性,为新疆石榴皮多酚工业化生产提供理论依据。

新疆葡萄干多酚超声波辅助提取工艺响应面法优化研究

【目的】研究Box-Behnken试验设计结合响应面分析法优化葡萄干中多酚的提取工艺。【方法】在超声波辅助条件下,采用单因素试验确定乙醇浓度、料液比、提取时间、提取温度的最佳范围,采用响应面法设计,测定以上4个因素3水平的多酚提取率,得到多酚超声波辅助提取的最佳工艺并进行验证。【结果】葡萄干多酚最佳提取工艺乙醇浓度为54%、料液比68∶1(mL/g)、提取时间35min、提取温度75℃。验证试验中葡萄干多酚的含量为3.5992mg/g,差值为0.0642mg/g。暗反应时间确定为40min。葡萄干中SP522含量最高,达到3.94mg/g,主要品种中无核紫葡萄干含量最高,达到2.08mg/g。【结论】优化的葡萄干多酚提取工艺易操作、合理。

新疆春小麦蛋白品质特性与淀粉糊化特性研究

【目的】明确不同生态类型区春小麦蛋白品质特性与淀粉糊化特性的变异,为小麦品种改良和充分利用生态优势合理布局种植优质小麦提供有效信息。【方法】选用3种品质类型8个春小麦品种在新疆17个试验点种植,测定其蛋白品质与淀粉品质指标;利用方差和聚类分析,对新疆不同生态类型区内不同品质类型春小麦蛋白品质特性与淀粉糊化特性进行研究。【结果】籽粒品质、面团流变学特性、淀粉糊化特性所有参数在基因型、环境间均差异显著或极显著,除降落数值外,其余品质性状在基因型×环境互作间也差异显著;3种不同品质类型品种的籽粒蛋白质含量、沉降值均差异显著,且强筋类品种表现较好;强筋类和中弱筋类的湿面筋含量差异不显著,与中强筋类差异显著;不同筋型品种面团流变学特性差异不同,除吸水率外,其他所有参数在3种筋型间均差异显著;不同筋型品种淀粉糊化特性差异分析可知,三种筋型品种的最终粘度、回生值、峰值时间均差异显著,且平均值大小顺序为中弱筋类>强筋类>中强筋类;强筋类与中强筋类的峰值粘度、稀懈值、峰值时间差异不显著,而与中弱筋类差异显著;聚类分析可知,奇台试验站、呼图壁、轮台、哈密市适合种植强筋类春麦品种;吐鲁番、塔城164团、焉耆、巩留、塔城、温泉、奇台吉布库旱地适合种植中强筋春麦品种;昭苏、巴里坤、阿勒泰、青河、新源、奇台吉布库水地适合种植中弱筋春麦品种。【结论】新疆春小麦籽粒品质、面团流变学特性、淀粉糊化特性在基因型、环境间均差异显著或极显著;强筋类春麦品种的品质性状明显好于中强筋类和中弱筋类;聚类分析可知,强筋类、中强筋类春麦品种主要适合种植在沿天山边缘一带哈密-吐鲁番-昌吉-巴州-伊宁-博乐等地区;中弱筋类春麦品种适合种植在昭苏、巴里坤、阿勒泰、青河、新源、奇台吉布库水浇地。

部分新疆春小麦材料脂肪酸氧化酶和黄色素基因的分布规律研究

【目的】了解新疆春小麦材料脂肪氧化酶(LOX)活性基因、黄色素含量基因Ta Zd-A1与Ta Zd-D1的等位变异组成和分布特点,分析Ta Zd-A1、Ta Zd-D1与Ta LOX-B1基因分子标记的实用性,为新疆春小麦品质改良提供参考依据。【方法】利用LOX16、LOX18、YP2A-1、YP2D-1特异性分子标记,对167份春小麦材料进行Ta Lox-B1a、Ta Lox-B1b、Ta Zds-A1a、Ta Zds-A1b、Ta Zds-D1a和Ta Zds-D1b等位基因的分子检测,明确这类基因在新疆春小麦材料中的分布规律。【结果】表明在检测的材料中控制籽粒黄色素含量的两个主效位点Ta Zds-A1和Ta Zds-D1存在4种不同的等位变异组合类型,以Ta Zds-A1b/Ta Zds-D1a组合基因所占比例最多,为29.34%;含有低黄色素含量Ta Zds-A1a/Ta Zds-D1b基因组合的材料为21.56%;同时,不同来源的春小麦材料所含等位变异组合类型不尽相同,中亚国家材料以Ta Zds-A1a/Ta Zds-D1b最多,为48.0%;新疆选育的品种中含Ta Zds-A1a/Ta Zds-D1b组合类型的材料只有5.4%,可见低黄色素的Ta Zds-A1a/Ta Zds-D1b基因类型在新疆春小麦材料中相对匮乏。在167份材料中,扩增出Ta LOX-B1a的有66份,属于高LOX活性的等位基因型,为39.52%。而新疆选育品种出现Ta Lox-B1a基因的频率远低于CIMMYT材料和中亚国家材料。【结论】利用的分子标记检测结果稳定可靠,筛选出一些低YP含量与高LOX活性的材料,可作为选育品种的亲本,以加速小麦色泽品质育种改良的效率。

新疆冬小麦品质性状的环境变异及其相关性研究

选用 14个不同来源及不同品质类别的冬小麦新品系 ,在不同生态试点种植 ,对其中 12个品种品质性状进行分析 ,初步研究了新疆不同生态气候条件与冬小麦品质的关系及其品质变化规律。结果表明 :随着生态环境的变化 ,面团流变学特性和面团拉伸参数差异最大 ,其次为湿面筋含量、沉淀值和降落数值的变化 ,小麦出粉率、粗蛋白含量及面粉吸水率几乎无差异 ;乌鲁木齐试点适合种植强筋力面包小麦 ,而奇台点较适合种植中筋力拉面型小麦 ;就一些重要的加工品质性状而论 ,内地育成品系的营养品质和面团流变学特性好于新疆育成品系 ,且内地育成品种品质类型优质多样 ,而新疆品系大部分属于中强筋或中筋力品质类型 ,缺乏品质性状突出的专用小麦品种 ,其中表现较好的是冬优 0 2、J35和新冬 2 2号。相关分析说明 :沉淀值与湿面筋含量呈显著负相关 ,与面团形成时间、稳定时间、评价值、最大抗拉强度存在显著正相关关系 ,与弱化度呈极显著负相关 ,与延伸性呈显著正相关 。

利用SSR标记研究新疆特早熟玉米自交系遗传多样性

利用SSR标记技术对47份新疆特早熟玉米自交系材料进行遗传多样性分析,采用非加权平均法(UPGMA)对材料进行聚类分析,将玉米材料进行杂种优势类群的划分与归类。结果表明:利用32对扩增带型稳定的SSR引物,检测到128条等位基因,每对引物检测的等位基因数为2～8个,平均4.1个,每对引物的多态性信息量为0.372～0.844,平均0.608。通过聚类图分析,可将供试玉米材料划分为4大类。为今后玉米育种有目的地选择亲本,拓宽遗传基础培育玉米新品种提供技术支撑。

辐照土壤使作物增产及机理研究初报

土壤经2.5×10~4Gy ^(60)Coγ射线照射后,冰草的地上部干重增加86.49％,茎叶含氮量提高37.68％。冬小麦株高增加17.30％,单株干重增加49.18％,穗粒数增加30.67％,千粒重提高15.69％,产量提高48.41％。经^(15)示踪表明,辐照土壤对冰草的有效养分氮素的供应量(A_N)由未辐照组的1616.8 mgN/盆增加到5112.8 mgN/盆,为原土壤的3.2倍。冰草茎叶^(15)N丰度下降了50.45％,得到显著稀释。土壤经γ射线辐照后,速效N、P和有效Mn分别增加了21.3％、30.8％和47.0％,有机质含量、pH值、α和β放射性及土壤中的N、P、K、Mn全量值未见变化。

新疆水稻“膜下滴灌旱作”品种研究进展及思路

水稻因其不论是从育秧到插秧,还是从稻谷的生长到田间管理,全程基本上是在水田里操作而得名。我国传统的稻谷栽培种植,一直依赖于农业灌溉。然而,由于水资源的急剧减少和干旱天气的不断增加,新疆水稻面积近年不断萎缩,现已不足百万亩。因此越来越多的水稻专家和研究机构近些年来开始着手针对水稻抗旱的各项研究工作。我们以新疆气候环境条件为背景,阐述让"水稻上岸"由无氧呼吸变为有氧呼吸的品种选育见解。同时,通过精心研究可以充分证明,水稻由传统的农业灌溉模式向水稻"膜下滴灌"旱作模式转变的时机已经成熟,操作上科学可行。