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[期刊] 华北农学报
[作者]
王志敏 王树安 苏宝林
在小麦开花前１６～８ｄ和开花前８ｄ至开花期进行遮光处理（遮光率７０％～８０％）分别使穗粒数减少了３７％和２３％。在处理期间，遮光穗的还原糖（葡萄糖＋果糖）和果聚糖浓度显著低于对照穗，而蔗糖浓度与对照差异较小。遮光处理降低了穗中蔗糖－蔗糖果糖基转移酶（ＳＳＴ）和可溶性酸性转化酶（ＡＩ）的活性。分析穗器官吲哚乙酸（ＩＡＡ）、玉米素／玉米素核苷（Ｚ／ＺＲ）和脱落酸（ＡＢＡ）含量表明，遮光处理对穗中ＩＡＡ和Ｚ／ＺＲ水平没有明显影响，但显著提高了穗中ＡＢＡ水平。这些结果暗示，遮光限制了同化物供给，也限制了穗库对同化物的转化和利用；穗库活性的下降可能与ＡＢＡ水平的上升有关。
关键词：
小麦,穗粒数,碳水化合物,激素,遮光
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
黄琴 王志敏 王树安 苏宝林
利用离体穗培养方法研究了脱落酸（ABA）对小麦穗粒数的调节作用。在开花前15天和开花前8天进行离体穗培养，不同浓度（10-6，10-5,10-4mol·L-1）ABA处理均显著降低穗粒数，ABA的作用一方面是降低了离体器官的蔗糖吸收量（源调节），另一方面是降低了穗器官的蔗糖代谢活性（库调节）。开花期穗培养，ABA处理对穗粒数的影响力较小，而且主要是通过降低蔗糖吸收量而起作用。试验结果表明，在小麦穗发育过程中，蔗糖与ABA的相互作用可能是穗粒数的重要生理调控机制。
关键词：
小麦 穗粒数 ABA
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王志敏 王树安 苏宝林
对4个小麦品种开花前穗水溶性碳水化合物（WSC）的分析表明，在穗发育早期阶段，穗中WSC的主要组分是果聚糖，穗果聚糖浓度约在开花前11～12d达高峰，此后迅速下降。测定了穗中与果聚糖代谢有关的几种酶[蔗糖-蔗糖果糖基转移酶（SST）；果聚糖水解酶（FEH）和酸性蔗糖转化酶（AI）]的活性表明，在穗发育早期阶段，SST活性＞FEH活性，而在穗发育后期阶段，FEH活性＞SST活性；AI活性只在开花前的8d内维持较高水平。根据研究得出结论：果聚糖的积累和利用是麦穗开花前糖代谢的一个重要特征；不同品种穗粒数的差异是与穗中果聚糖代谢能力的差异密切相关的。
关键词：
小麦 穗粒数 果聚糖
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
杜世伟 李毅念 姚敏 李玲 丁启朔 何瑞银
[目的]小麦穗部小穗数及籽粒数能够直接反映小麦产量,也是小麦穗表型研究中2个非常重要的参数。[方法]为了快速测量这2个参数,针对小麦穗部正视图像,提出了一种基于图像处理技术的小麦小穗抛物线分割方法,并实现了小穗数及籽粒数的同步识别计数。首先采用图像预处理算法获得麦穗二值图像,然后将二值图像沿穗轴方向的像素按行求和,根据行像素求和曲线图中波峰波谷确定所需要的小穗3个位置点,由小穗3个位置点在二值图像上确定三点拟合抛物线,最后运用抛物线位置分割出各小穗,同时通过阈值法确定各小穗面积值与其籽粒数之间的关系。[结果]使用3个品种小麦穗图像对小穗数及籽粒数识别方法进行验证,结果表明:采用该方法 3个品种小麦穗部小穗数识别的平均零误差率为68.16%,平均绝对误差为0.46,平均相对误差为2.99%,对比已有文献识别小穗数方法,识别精度显著提高;3个品种小麦穗部籽粒数识别的平均绝对误差为2.11,平均相对误差为5.62%;3个品种单株麦穗平均测量时间为7.99 s。[结论]运用本方法可以快速高精度地对小麦穗部小穗数及籽粒数进行自动计数。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
杜颖 蔡义承 谭昌伟 李振海 杨贵军 冯海宽 韩东
【目的】小麦穗数是产量构成的重要因素。通过图像处理技术快速准确地统计小麦穗数,为作物长势监测和产量估测提供重要依据。【方法】本研究以经氮肥梯度处理后不同长势的小麦为研究对象,首先,通过简单线性迭代聚类算法(simple linear iterative cluster,SLIC)对田间小麦图像进行超像素分割的预处理;提取并分析图像的部分颜色特征参数,选择适宜的颜色特征参数训练分类器;选择准确率最高的分类器对图像进行分类处理,识别麦穗。其次,对麦穗识别结果进行二值化;经腐蚀、膨胀等一系列形态学计算提取麦穗主体并进行区域统计;提取麦穗骨架,检测骨架角点数,结合角点数与区域统计结果计算小麦穗数;最后,通过线性回归分析方法验证了无氮(0)、低氮(1/2常规施氮量)、正常氮(常规施氮量)、高氮(2倍的常规施氮量)4个氮水平麦穗统计结果。【结果】(1)利用超绿值(E_g)和归一化红绿指数(D_(gr))作为分类特征可以有效地识别麦穗、土壤和叶片;(2)相较于直接基于像素进行图像处理,经超像素分割处理后麦穗识别结果更理想,识别出麦穗主体清晰,形态更为完整;(3)经比较,高氮水平下小麦长势较好,穗数统计准确率最高,为94.4%,无氮水平下小麦长势较差,穗数统计准确率最低,仅为81.9%;排除无氮情况后,长势较均匀的氮水平混合样本中麦穗计数准确率达到92.9%,相较于长势差异较大的混合样本准确率提高了8.3%。【结论】在一般环境下,利用超像素和颜色特征的麦穗自动统计方法可以快速准确地对大田小麦进行穗数计算,长势过弱以及差异过大区域不推荐使用,研究结果为小麦大田估产提供了新的参考。
关键词：
小麦 识别 穗数 超像素 颜色特征
[期刊] 华北农学报
[作者]
唐益平 李向峰 王辉 胡王琴 任楚婷 黄亚茹 徐鹏 尤翠翠 柯健 何海兵 武立权
为了提高大穗型粳稻的籽粒产量,改善稻米品质,以2个大穗型粳稻W1844和CJ03为材料,花前设置遮荫和疏行疏蘖处理改变抽穗期茎鞘非结构性碳水化合物(NSC)贮存量,即T0(对照)、S1(遮光50%)、S2(遮光75%)、D1(每隔一行疏去整行水稻植株)、D2(在D1的基础上,将剩余行中每穴的分蘖疏去,只留主茎),探明抽穗期茎鞘NSC对大穗型粳稻结实特性、灌浆特征和品质的影响以及糖花比(抽穗期茎鞘中非结构性碳水化合物与颖花数之比)与产量及品质形成的关系。与T0相比,D1、D2处理显著提高抽穗期糖花比、弱势粒结实率和千粒质量,糖花比增加了47.84%～173.59%,弱势粒的结实率提高4.1～7.2百分点,千粒质量提高6.06%～14.29%。S1、S2处理显著降低抽穗期糖花比、弱势粒结实率和千粒质量,糖花比降低了33.28%～53.79%,弱势粒的结实率下降6.8～32.8百分点,千粒质量降低13.54%～45.02%。D2和S2处理对弱势粒灌浆前期的影响较大,D2处理弱势粒灌浆前期分别缩短了6.80,7.10 d,平均灌浆速率分别提高65.78%,61.15%;而S2处理弱势粒灌浆前期分别延长9.50,8.26 d,平均灌浆速率降低44.35%,43.28%。D2处理能够显著改善弱势粒稻米品质;而S2处理下弱势粒品质变劣。相关性分析表明,糖花比与弱势粒的结实率、千粒质量、加工品质和直链淀粉含量呈显著或极显著正相关,与弱势粒的垩白粒率、垩白度和蛋白质含量呈显著或极显著负相关。研究结果表明,增加抽穗期的糖花比可通过提高弱势粒灌浆前期的灌浆速率,从而提高弱势粒的结实率和千粒质量,进而改善水稻的品质。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李友军 熊瑛 骆炳山
以强筋型小麦郑麦9023、中筋型小麦温麦4号和弱筋型小麦豫麦50为试验材料,在大田条件下研究了不同类型小麦籽粒灌浆期碳水化合物、淀粉及其组分含量以及相关酶活性的动态变化。结果表明,不同类型小麦籽粒灌浆期的蔗糖含量均随灌浆进行呈降低趋势,葡萄糖含量在灌浆前期亦呈逐渐降低趋势。郑麦9023以花后6 d籽粒果糖含量最高,而后逐渐降低;豫麦50和温麦4号籽粒的果糖含量亦在花后6 d达到峰值,之后迅速降低,至花后24 d时略有升高,而后又迅速降低。郑麦9023籽粒可溶性总糖含量的变化呈双峰曲线,峰值分别出现在花后6和18 d,且第1个峰值显著高于第2个;而豫麦50和温麦4号均呈单峰曲线,峰值均出现在花后...
[期刊] 华北农学报
[作者]
郭瑞盼 辛泽毓 王志强 郭晓阳 张丽婷 王俊哲 林同保
为了研究干旱胁迫下,小麦非结构性碳水化合物的改变率与干旱敏感系数的相关性。利用室内水培的方法,以6个抗旱性不同的小麦品种为试验材料,设置15%PEG和20%PEG 2个胁迫水平,以不添加PEG的正常营养液为对照,系统研究了不同干旱胁迫条件下小麦叶片和根系中主要非结构性碳水化合物含量的变化规律。结果表明,干旱胁迫明显降低了各小麦品种干物质量,6个小麦品种在不同干旱水平下的抗旱性均表现为晋麦47>矮抗58>周麦22>洛旱6号>郑麦9023>西农979;干旱胁迫下6个小麦品种叶片和根系中可溶性总糖、蔗糖、果糖、葡萄糖含量均随着干旱时间的增加呈先增加后降低的趋势,而淀粉和果聚糖含量则呈降低的趋势,复水...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
裴雪霞 王姣爱 党建友 王秀斌 张定一
【目的】研究小麦不同小穗位和粒位的穗结实粒数、粒重和品质变化规律。【方法】通过田间试验系统研究穗结实粒数相近,粒重和品质不同的3个小麦品种的结实粒数、粒重和品质的小穗位和粒位效应。【结果】3个小麦品种不同小穗位籽粒结实粒数、小穗千粒重、粒重、蛋白质含量、干面筋、沉降值、吸水率、稳定时间、评价值和软化度均呈现二次曲线变化趋势分布,第1粒位、第2粒位和第3粒位的粒重及品质也随小穗位的变化呈二次曲线形式,表现出籽粒发育的近中优势。第1粒位和第2粒位的粒重相近,都高于第3结实粒位;第2粒位增产潜力较大,是粒重变化的主要因素;临优2018和临优2069第2粒位,临优145第1粒位的蛋白质含量、干面筋和沉...
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
毛志强 焦姣 魏婷婷 王宇 王悦 赵宪成 周繁
[目的]针对小麦穗发芽导致减产降质的农业气候问题，本单位研发出一种新型生物延缓剂，并探究该生物延缓剂延缓小麦穗发芽及其对小麦籽粒品质的影响，旨在为该生物延缓剂延缓小麦穗发芽提供理论依据，并为下一步研究和推广奠定基础。[方法]选用河南开封主栽小麦品种‘泛麦8号’为试验材料，在小麦蜡熟期取样进行穗发芽诱导，试验设置5个处理和5个取样时间：CK (清水)、P (1%二甲基亚砜)、P+D (1%二甲基亚砜+0.1%渗透剂)、T2 (1 500 mg·L~(-1)生物延缓剂 +1%二甲基亚砜+0.1%渗透剂)、M4 (1 200 mg·L~(-1) MeJA+1%二甲基亚砜+0.1%渗透剂)，在浸种4 h后的12、24、48、72、84 h取样，探究不同时间该生物延缓剂对小麦发芽率、千粒质量、α-淀粉酶活性、淀粉及蛋白质含量的影响。[结果]麦穗经过不同处理浸泡后，种子发芽率随着诱导穗发芽时间的增加表现升高的趋势，其中CK、P、P+D 3个处理之间差异不显著；T2和M4与CK相比发芽率显著降低，T2的发芽率延缓了24～32 h，而M4则导致种子失活，未能发芽。千粒质量随着诱导穗发芽时间的增加呈现降低的趋势，T2与CK相比缓解了小麦千粒质量降低的趋势。α-淀粉酶活性随着诱导穗发芽时间的增加表现升高的趋势，T2的α-淀粉酶活性显著高于M4。降落值呈现降低的趋势，CK、P、P+D 3个处理降低的幅度显著大于T2和M4，且在诱导60 h后达到稳定状态，处理T2和M4在36 h后急剧下降，且T2下降的更为明显。小麦总淀粉、支链淀粉、总蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白、干湿面筋含量及SDS沉降值随着小麦穗发芽时间的增加均表现出下降的趋势，而直连淀粉未受到显著影响，其中T2在84 h时分别降低了16.15%、19.25%、3.17%、5.95%、6.86%、9.58%、5.36%和12.53%，降低的百分比显著小于CK。清蛋白和球蛋白含量表现出增加的趋势，且清蛋白增加幅度大于球蛋白，而不同处理小麦的醇溶蛋白和谷蛋白含量随着诱导穗发芽时间的增加呈现下降的趋势，在84 h时T2和M4与CK相比差异显著，且谷蛋白受发芽的影响更为明显。[结论]综上，喷施浓度为1 500 mg·L~(-1)的试验药剂显著延缓了小麦的穗发芽时间，保证了小麦种子的活力，且在一定程度上缓解了小麦穗发芽导致产量降低和品质下降的负效应。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
刘春娟 冯乃杰 郑殿峰 宫香伟 孙福东 石英 崔洪秋 张盼盼 赵晶晶
【目的】探讨植物生长调节剂对大豆叶片和籽粒碳水化合物代谢及产量的影响，进一步从源库理论的角度挖掘调节剂增产的作用机理，为调节剂的应用提供依据。【方法】本研究于２０１３年和２０１４年在大田栽培条件下进行。以合丰５０和垦丰１６为材料，在始花期（Ｒ１期）叶面喷施６０ ｍｇ·Ｌ～（－１）促进型调节剂２－Ｎ，Ｎ－二乙氨基乙基己酸酯（ＤＴＡ－６）和５０ ｍｇ·Ｌ～（－１）延缓型调节剂烯效唑（Ｓ３３０７），以喷施清水为对照（ＣＫ）。喷施调节剂后３０ Ｄ开始第一次取样，以后每隔５ Ｄ取样一次，共取样５次。测定叶片和籽粒中蔗糖、淀粉、果糖含量及叶片中转化酶、蔗糖磷酸合酶（ＳＰＳ）和蔗糖合酶（ＳＳ）活性。大豆成熟．．．
[期刊] 中国农业科学
[作者]
屈会娟 李金才 沈学善 魏凤珍 吴进东 马蓓
【目的】研究小麦玉米秸秆连续全量还田对小麦穗部不同小穗位和粒位结实粒数及粒重变化的影响。【方法】通过设置3年定位试验研究小麦玉米秸秆全量还田对小麦不同小穗位结实粒数、粒重的小穗位和粒位的影响效应。【结果】小麦玉米秸秆连续全量还田提高了小麦的公顷穗数、穗粒数、千粒重和产量。各处理小麦不同小穗位结实粒数、小穗重、小穗平均单粒重均呈现二次曲线变化趋势,不同粒位的粒重也随小穗位的变化呈二次曲线形式。结实小穗越多、各小穗结实粒数或单粒重差异越小,空间分布模拟曲线的弧度越平缓。秸秆还田提高了小麦主茎穗和分蘖穗的结实小穗数与小穗结实粒数,降低了不孕小穗数,且下部小穗的结实粒数增加幅度较大;秸秆还田还提高了小...
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
缪小建 王绍华 李刚华 丁艳锋
以Ⅱ优107(大穗)和汕优63(中穗)为试验材料,研究了2个品种灌浆结实期非结构性碳水化合物运转特征。结果表明,灌浆前期Ⅱ优107比汕优63具有较强的光合物质生产能力,齐穗期汕优63叶鞘和茎秆非结构性碳水化合物含量均高于Ⅱ优107。在物质主要输出期(齐穗后10 d内)和齐穗至成熟期间,非结构性碳水化合物输出量汕优63除倒1鞘略低于Ⅱ优107外,倒2、倒3鞘均高于Ⅱ优107,汕优63茎秆输出量要远高于Ⅱ优107。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王梦可 赵德辉 曾占奎 陈鹏 张雷宜 兰彩霞 刘瑞芳 王春平
[目的]挖掘与利用小麦穗长控制基因,开发与之紧密连锁的KASP标记,为小麦分子标记辅助育种奠定分子基础。[方法]以Avocet为母本、Chilero为父本,构建含有164个家系的F_6 RIL群体,利用55K SNP芯片,结合5个穗长表型环境(2019年河南省孟津县、2019年河南科技大学农场、2019年河南省洛宁县、2020年河南省孟津县、2020年河南科技大学农场)及各环境穗长均值进行数量性状位点(quantitative trait locus,QTL)定位,对定位到的主效QTL开发KASP标记,并在130份小麦自然群体中进行验证。[结果]共定位到11个控制穗长性状的QTL位点,有7个主效QTL,分别为QSl.haust-2AL、QSl.haust-2DS、QSl.haust-5AL1、QSl.haust-5DL、QSl.haust-7BL、QSl.haust-2AS和QSl.haust-4DL,表型贡献率为4.22%～30.94%,其中QSl.haust-5AL1在3个环境中表现稳定且为主效QTL,其表型贡献率为4.22%～19.10%;另有4个微效QTL位点,分别为QSl.haust-2BL,QSl.haust-3AL、QSl.haust-3DS和QSl.haust-5AL2,表型贡献率为4.70%～7.55%。依据控制穗长的主效QTL位点QSl.haust-5AL1和QSl.haust-7BL的侧翼标记,开发了相应的KASP分子标记KASP-QSl.haust-5AL1和KASP-QSl.haust-7BL1,在130份小麦自然群体中检测验证,其中KASP-QSl.haust-5AL1标记筛选出的2种基因型,穗长分别为10.93和10.17 cm,经t检验,P值为0.045,差异显著;KASP-QSl.haust-7BL1标记筛选出的2种基因型,穗长分别为10.90和10.26 cm,经t检验,P值为0.048,差异显著。[结论]挖掘的控制小麦穗长的主效QTL和开发的KASP分子标记,可以用于该性状的基因克隆与分子标记辅助育种。
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