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济麦44/济麦229重组自交系群体籽粒蛋白质含量QTL分析 被引量：1
1
作者 单宝雪 刘秀坤 +9 位作者 肖延军 展晓孟 黄金鑫 刘百川 张玉梅 李豪圣 刘建军 高欣 曹新有 赵振东 《山东农业科学》 北大核心 2024年第1期1-9,共9页
小麦籽粒蛋白质含量与面团流变学特性及加工特性的关系密不可分。本研究在2020—2021年济南试验基地(E1)及2021—2022年济南试验基地(E2)和济阳试验基地(E3)三个环境下,以“济麦44×济麦229”构建的包含285个家系的重组自交系群体(F... 小麦籽粒蛋白质含量与面团流变学特性及加工特性的关系密不可分。本研究在2020—2021年济南试验基地(E1)及2021—2022年济南试验基地(E2)和济阳试验基地(E3)三个环境下,以“济麦44×济麦229”构建的包含285个家系的重组自交系群体(F2∶6RILs)为材料,利用小麦55K SNP芯片构建高密度遗传连锁图谱,对籽粒蛋白质含量进行QTL分析。结果共筛选到2344个SNP标记用于构建遗传连锁图谱,图谱总长度3349.95 cM,平均标记密度为1.43 cM/标记。通过对籽粒蛋白质含量的QTL分析,共检测到18个籽粒蛋白质含量相关QTL,分布在1A、1B、2B、3D、4B、4D、5A、5B、5D、7A、7B共11条染色体上。Qpc.saas.4B-1在E1、E2和E3三个环境和BLUE(最佳线性无偏估计)值中均被稳定检测到,可以解释3.26%~23.79%的表型变异。Qpc.saas.4D和Qpc.saas.5A在两个环境和BLUE值中被检测到,分别解释2.42%~11.18%和2.48%~5.47%的表型变异,且Qpc.saas.4D与小麦矮秆基因Rht-D1b物理位置重合。本研究中检测到的QTL新位点Qpc.saas.4B-1、Qpc.saas.4D和Qpc.saas.5A是控制籽粒蛋白质含量的主效基因,具有高表型变异解释率。本研究结果可为小麦品质育种提供分子标记及理论参考。 展开更多
关键词 小麦 籽粒蛋白质含量 QTL分析 重组自交系 55K SNP芯片
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耕作措施和施氮量对小麦籽粒产量、籽粒蛋白质含量和氮素利用率的影响
2
作者 李文倩 韩明明 +2 位作者 张海军 吕连杰 李晓宇 《中国农学通报》 2024年第14期1-12,共12页
为明确黄淮海地区小麦产量、品质和氮素利用率协同提高的最优耕作和氮肥组合模式,于2018—2020年设置2 a大田定位试验,试验采用裂区设计,主区为耕作方式,分别为旋耕(R)、深耕(P)和深松(B);裂区为施氮量,分别为135 kg/hm^(2)(N135)、180 ... 为明确黄淮海地区小麦产量、品质和氮素利用率协同提高的最优耕作和氮肥组合模式,于2018—2020年设置2 a大田定位试验,试验采用裂区设计,主区为耕作方式,分别为旋耕(R)、深耕(P)和深松(B);裂区为施氮量,分别为135 kg/hm^(2)(N135)、180 kg/hm^(2)(N180)、225 kg/hm^(2)(N225)、270 kg/hm^(2)(N270)。结果表明:耕作措施、施氮量及其互作对小麦籽粒产量、籽粒蛋白质含量和氮素利用率均有显著影响。深松较传统旋耕或深耕处理,小麦开花期、成熟期氮素积累量分别增加1.2%~18.9%、5.2%~16.3%,花前氮素转运量、花后氮素积累量分别增加0.8%~70.4%、5.7%~21.9%,植株氮素生产力、氮素利用率分别增加3.2%~21.1%、3.7%~40.7%,最终实现小麦籽粒产量、籽粒蛋白质含量和籽粒蛋白质产量分别提高3.7%~40.7%、3.6%~8.9%和3.0%~49.9%。在一定范围内,增加氮肥施用量可以促进小麦籽粒蛋白质含量的提高,但同时降低了氮素利用率。综合效应看,深松配合270 kg/hm^(2)施氮量可同时实现最高籽粒产量、籽粒蛋白质含量和籽粒蛋白质产量,且氮素利用率高于相同施氮量的旋耕、深耕处理。因此,就本试验区域而言,首选深松耕作方式并配合270 kg/hm^(2)施氮量可实现小麦产量和品质协同提高,同时维持较优的氮素利用率。 展开更多
关键词 耕作措施 施氮量 籽粒产量 籽粒蛋白质含量 氮素利用率
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氮素营养水平对冬小麦氮代谢关键酶活性变化和籽粒蛋白质含量的影响 被引量：213
3
作者 王月福 于振文 +1 位作者 李尚霞 余松烈 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期743-748,共6页
通过氮素营养水平对籽粒蛋白质含量差异较大的 3个小麦品种的氮素代谢关键酶活性变化及籽粒蛋白质含量影响的研究表明 :增加施氮量能够提高氮素同化关键酶硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的活性 ,降低旗叶蛋白质水解酶的活性。增加施氮量提... 通过氮素营养水平对籽粒蛋白质含量差异较大的 3个小麦品种的氮素代谢关键酶活性变化及籽粒蛋白质含量影响的研究表明 :增加施氮量能够提高氮素同化关键酶硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的活性 ,降低旗叶蛋白质水解酶的活性。增加施氮量提高籽粒蛋白质含量主要与促进开花后氮素吸收同化能力有关。不同品种间籽粒蛋白质含量的差异是开花后氮素吸收同化和再运转综合作用的结果。认为选择开花后氮素吸收同化和再运转能力强的品种 ,既有利于提高籽粒产量 。 展开更多
关键词 酶活性 籽粒蛋白质含量 冬小麦 氮素营养 氮代谢酶
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小麦冠层反射光谱与籽粒蛋白质含量及相关品质指标的定量关系 被引量：41
4
作者 李映雪 朱艳 +3 位作者 田永超 尤小涛 周冬琴 曹卫星 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1332-1338,共7页
研究了不同施氮水平下小麦籽粒蛋白质含量及相关品质性状与冠层反射光谱、植株氮素状况之间的定量关系。结果表明,小麦灌浆期冠层反射光谱可以用来直接预测籽粒蛋白质含量、沉降值和降落值,成熟期冠层反射光谱对籽粒醇溶蛋白和谷蛋白含... 研究了不同施氮水平下小麦籽粒蛋白质含量及相关品质性状与冠层反射光谱、植株氮素状况之间的定量关系。结果表明,小麦灌浆期冠层反射光谱可以用来直接预测籽粒蛋白质含量、沉降值和降落值,成熟期冠层反射光谱对籽粒醇溶蛋白和谷蛋白含量的监测具有较高的可靠性;籽粒蛋白质含量与花后14d叶片含氮量的相关性较好,并且花后14d比值指数RVI(1220,710)能准确反演叶片含氮量,进而可以间接地预测籽粒蛋白质含量。据此提出了小麦籽粒蛋白质含量及相关品质指标的两种监测技术途径:基于灌浆期反射光谱的直接预测和基于花后14d(灌浆中期)叶片含氮量的间接估测。 展开更多
关键词 籽粒蛋白质含量 冠层反射光谱 定量关系 品质指标 小麦 叶片含氮量 直接预测 品质性状 施氮水平 氮素状况 蛋白含量 醇溶蛋白 比值指数 技术途径 灌浆期 降落值 沉降值 可靠性 成熟期 相关性 花后 植株
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结实期干湿交替灌溉对籽粒蛋白质含量不同的转基因水稻的生理特性及产量的影响 被引量：26
5
作者 刘立军 王康君 +3 位作者 卞金龙 熊溢伟 王志琴 杨建昌 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期384-390,共7页
籽粒蛋白质含量不同的水稻品种产量对水分的响应缺乏研究。以日本晴及以其为亲本获得的两个籽粒蛋白质含量有明显差异的转基因水稻株系为材料,研究了结实期干湿交替灌溉对上述水稻产量和生理特性的影响。结果表明,在结实期相同水分处理... 籽粒蛋白质含量不同的水稻品种产量对水分的响应缺乏研究。以日本晴及以其为亲本获得的两个籽粒蛋白质含量有明显差异的转基因水稻株系为材料,研究了结实期干湿交替灌溉对上述水稻产量和生理特性的影响。结果表明,在结实期相同水分处理条件下,水稻结实率和产量随籽粒蛋白质含量增加而降低。与常规灌溉相比,结实期轻干湿交替灌溉明显提高了水稻结实率和产量。籽粒中Q酶活性、根系氧化力、剑叶膜脂过氧化物酶的活性以及茎鞘中非结构性碳水化合物(NSC)的表观输出量也明显提高。籽粒蛋白质含量高的材料的产量和上述生理指标的提高幅度均高于籽粒蛋白质含量低的水稻材料。结实期重干湿交替灌溉则明显降低了水稻的结实率和产量,籽粒中Q酶活性、根系氧化力、剑叶膜脂过氧化物酶的活性以及茎鞘中非结构性碳水化合物(NSC)的表观输出量也明显降低,且籽粒蛋白质含量高的材料的产量和上述生理指标的降幅均高于籽粒蛋白质含量低的水稻材料。这些生理指标的变化可能是结实期干湿交替灌溉引起籽粒蛋白质含量不同的水稻材料产量产生差异的重要生理原因。 展开更多
关键词 水稻 籽粒蛋白质含量 干湿交替灌溉 产量
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基于NDVI和氮素积累的冬小麦籽粒蛋白质含量预测模型 被引量：22
6
作者 李卫国 王纪华 +3 位作者 赵春江 刘良云 宋晓宇 童庆禧 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期506-514,共9页
蛋白质含量是小麦重要的品质指标,快速、大面积获取其变化动态信息,对于品种种植区划研究和食品品质加工非常重要。通过设置不同年份、不同区域的小麦种植试验,综合分析TM遥感影像的植被指数和小麦长势信息之间的关系,结合小麦灌浆期间... 蛋白质含量是小麦重要的品质指标,快速、大面积获取其变化动态信息,对于品种种植区划研究和食品品质加工非常重要。通过设置不同年份、不同区域的小麦种植试验,综合分析TM遥感影像的植被指数和小麦长势信息之间的关系,结合小麦灌浆期间气候环境条件对籽粒品质形成的影响特点,建立基于NDVI和籽粒氮素积累生理生态过程的籽粒蛋白质含量预测模型。利用不同的试验数据对模型的可靠性进行了检验,模型的预测值与测量值较为一致,均方根差(RMSE)小于0.47%-0.59%。模型预测性能较好,且具有一定的解释性和机理性,可以适用于不同年度、不同区域间对小麦籽粒蛋白质含量的监测预报。基于空间遥感信息和籽粒氮素积累的生理生态过程,建立了较为简化的小麦籽粒蛋白质含量的预测模型,模型的研究不仅为实时预测不同生态条件下小麦籽粒蛋白质含量的动态变化奠定了基础,而且是对国内外现有小麦品质模型的发展和完善。 展开更多
关键词 冬小麦 TM影像 氮素积累 籽粒蛋白质含量 预测模型
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小麦籽粒蛋白质含量高光谱预测模型研究 被引量：18
7
作者 冯伟 姚霞 +3 位作者 田永超 朱艳 刘小军 曹卫星 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1935-1942,共8页
为定量分析小麦籽粒蛋白质含量、叶片氮素营养指标、冠层高光谱参数的相互关系,确立能够准确预测小麦籽粒蛋白质含量的敏感光谱参数和定量模型,2003—2006年在连续3个生长季不同小麦品种和不同施氮水平的4个大田试验条件下,于小麦不同... 为定量分析小麦籽粒蛋白质含量、叶片氮素营养指标、冠层高光谱参数的相互关系,确立能够准确预测小麦籽粒蛋白质含量的敏感光谱参数和定量模型,2003—2006年在连续3个生长季不同小麦品种和不同施氮水平的4个大田试验条件下,于小麦不同生育期采集田间冠层高光谱数据并测定植株氮素含量和籽粒蛋白质含量。试验1以低蛋白质含量的宁麦9号和高蛋白质含量的豫麦34为材料,试验2以低、中、高蛋白质含量的宁麦9号、扬麦12和豫麦34为材料,试验3以低蛋白质含量的宁麦9号、中蛋白质含量的扬麦10号和淮麦20以及高蛋白质含量的徐州26为材料,试验4以低蛋白质含量的宁麦9号和中蛋白质含量的扬麦10号为材料。结果显示,不同品种小麦的籽粒蛋白质含量随施氮水平的提高而增加,可以通过开花期叶片氮含量和氮积累量进行可靠的估测。而不同试验条件下的叶片氮含量和氮积累量可以基于统一的光谱参数进行定量反演,其中基于REPle和mND705的叶片氮含量监测模型及基于SDr/SDb和FD742的叶片氮积累量监测模型,具有可靠的预测性和适用性。根据特征光谱参数—叶片氮素营养—籽粒蛋白质含量这一技术路径,以叶片氮素营养为交接点将两部分模型链接,建立了基于开花期高光谱参数的小麦籽粒蛋白质含量预测模型,经独立资料检验表明,以参数mND705、REPle、SDr/SDb和FD742为变量,建立成熟期籽粒蛋白质含量预报模型均给出较好的检验结果。因此,利用开花期关键特征光谱指数可以直接评价小麦成熟期籽粒蛋白质含量状况,其中基于mND705参数的预测模型更为准确可靠。 展开更多
关键词 小麦 氮素营养 籽粒蛋白质含量 高光谱遥感 预测模型
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基于氮素运转原理和GRA-PLS算法的冬小麦籽粒蛋白质含量遥感预测 被引量：20
8
作者 李振海 徐新刚 +5 位作者 金秀良 张竞成 宋晓宇 宋森楠 杨贵军 王纪华 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第19期3780-3790,共11页
【目的】及时、有效地预测籽粒蛋白质含量,能够为优质小麦品种的收购和加工提供科学合理的决策支持信息。本研究从籽粒蛋白质形成的氮素运转规律出发,研究冬小麦籽粒蛋白质遥感预测的可行性及在区域与年际间的扩展性,为高分辨率遥感卫... 【目的】及时、有效地预测籽粒蛋白质含量,能够为优质小麦品种的收购和加工提供科学合理的决策支持信息。本研究从籽粒蛋白质形成的氮素运转规律出发,研究冬小麦籽粒蛋白质遥感预测的可行性及在区域与年际间的扩展性,为高分辨率遥感卫星进行大面积蛋白质预测提供理论依据。【方法】利用2012—2013年4个冬小麦品种×4个氮肥梯度的试验数据和地面高光谱数据进行建模;基于小麦籽粒蛋白质形成的氮素运转机理,通过分析籽粒氮素累积量的两个主要来源及其之间的比例关系,重点抓住开花前的植株氮素累积量再运转这一主要来源,而灌浆期根际的氮素直接吸收则通过其与前者的比例关系来确定,通过相关农学参数模型的耦合,同时加入温度影响因子对籽粒氮素运转的影响,初步阐明了利用开花期小麦叶片氮含量可以预测籽粒蛋白质含量的应用机理;然后选择与叶片氮含量相关的植被指数,利用灰色关联分析-偏最小二乘算法(GRA-PLS)选择与叶片氮含量关联度较高的植被指数并进行小麦叶片氮含量的估算,通过与氮素运转模型的耦合构建了基于氮素运转原理的籽粒蛋白质含量遥感预测模型;最后利用2009—2010年的品种×播期×肥料试验和2012—2013年的其他品种氮肥处理试验进行验证。【结果】(1)通过GRA方法对叶片氮含量和植被指数间的关联度进行计算,选择关联度较大的前5个植被指数进行叶片氮含量建模,其植被指数分别为mND705、NDVIcanste、Readone、DCNI和NDCI;(2)通过PLS方法构建的叶片氮含量模型,建模结果的预测值与实测值的决定系数(R2)和均方根误差(RMSE)分别为0.859和0.257%,验证结果的R2和RMSE分别为0.726和0.063%,利用GRA-PLS方法估算叶片氮素含量具有较好的稳定性;(3)构建的蛋白质预测模型,建模结果和验证结果的预测值与实测值的R2和RMSE分别为0.713、1.30%和0.609、1.19%,预测模型具有较高的精度与可靠性。【结论】基于氮素运转规律构建的小麦籽粒蛋白质含量遥感预测模型,可以作为应用开花期遥感信息来预测籽粒蛋白质含量的机理性解释,初步实现了本研究区域和年际间的籽粒蛋白质含量预测,具有一定的应用前景。 展开更多
关键词 籽粒蛋白质含量 氮素运转 灰色关联分析 偏最小二乘 植被指数
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基于开花期氮素营养指标的冬小麦籽粒蛋白质含量遥感预测 被引量：21
9
作者 屈莎 李振海 +4 位作者 邱春霞 杨贵军 宋晓宇 陈召霞 刘畅 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期186-193,共8页
籽粒蛋白含量(grain protein content,GPC)是衡量小麦品质的重要指标,及时准确的预测小麦GPC有利于小麦的分类收割和分级存储。为了能够选择一个合适的氮素营养指标作为中间变量来反演小麦GPC,该文研究分别以开花期植株氮素累积量(plant... 籽粒蛋白含量(grain protein content,GPC)是衡量小麦品质的重要指标,及时准确的预测小麦GPC有利于小麦的分类收割和分级存储。为了能够选择一个合适的氮素营养指标作为中间变量来反演小麦GPC,该文研究分别以开花期植株氮素累积量(plant nitrogen accumulation,PNA)、植株氮素含量(plant nitrogen content,PNC)、叶片氮素累积量(leaf nitrogen accumulation,LNA)和叶片氮素含量(leaf nitrogen content,LNC)4个氮素营养指标为中间变量,并运用支持向量机(support vector machines,SVM)算法实现4个氮素营养指标的估测,最后构建及评价基于开花期"植被指数(vegetation index,VI)-氮素营养指标(nitrogen nutrition index,NNI)-GPC"模式的冬小麦GPC预测模型。结果表明:1)通过分析植被指数与氮素营养指标的相关性,选择植被指数MSAVI、PSRI、DVI、RDVI和GNDVI作为氮素营养指标模型的构建变量;2)运用SVM方法构建的VI-NNI模型中LNC的建模精度与验证精度相对最优,其建模决定系数(coefficient of determination,R^2)和验证集标准均方根误差(normalized root mean squared error,n RMSE)及验证标准化平均误差(normalized average error,NAE)分别为0.820、9.553%、-1.4%,验证结果稳定性较好;3)构建NNI-GPC模型中PNC的建模精度与验证精度相对最好,其建模R^2和验证n RMSE及NAE分别为0.653、9.843%、-0.3%;4)最终构建的VI-NNI-GPC模型中,以开花期PNC为中间变量的模型建模及反演精度最好,其建模R^2和验证n RMSE及NAE分别为0.631、8.564%、-0.9%。以氮素营养指标为中间变量的GPC遥感反演是可行的,并且比较4个氮素营养指标为中间变量反演GPC,PNC具有较高精度的预测结果,为精确反演GPC提供一个可靠的依据,具有一定的应用前景。 展开更多
关键词 遥感 模型 支持向量机 籽粒蛋白质含量 氮素营养指标 冬小麦
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不同土壤质地条件下小麦旗叶全氮和籽粒蛋白质含量的变化 被引量：15
10
作者 韩巧霞 郭天财 +2 位作者 王化岑 王永华 阎凌云 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期677-681,共5页
为了给小麦高产优质栽培提供依据，于2003～2005年在连续两年池栽条件下，以面筋含量高、中、低三种冬小麦品种藁麦8901、豫麦49和洛麦1号为供试材料，研究粘、壤、砂三种土壤质地对旗叶全氮含量和蛋白质积累的影响。试验结果表明，花... 为了给小麦高产优质栽培提供依据，于2003～2005年在连续两年池栽条件下，以面筋含量高、中、低三种冬小麦品种藁麦8901、豫麦49和洛麦1号为供试材料，研究粘、壤、砂三种土壤质地对旗叶全氮含量和蛋白质积累的影响。试验结果表明，花后叶片含氮量逐渐下降，花后5～40d，旗叶全氮含量表现为粘土〉壤土〉砂土。不同冬小麦品种籽粒蛋白质含量均呈现前高后低又升高的积累变化规律。其中，低筋品种洛麦1号和中筋品种豫麦49在壤土条件下蛋白质含量较高，高筋品种藁麦8901在粘土条件下籽粒蛋白质含量较高。高筋品种藁麦8901籽粒蛋白质积累速率高峰期早于其它两类品种。低筋品种洛麦1号在砂土、中筋品种豫麦49在粘土种植条件下籽粒蛋白质产量较低；藁麦8901以粘土种植条件下籽粒蛋白质产量较高。籽粒蛋白质含量与旗叶全氮含量均呈正相关关系。因此，土壤质地对小麦籽粒蛋白质积累影响较大，生产上应针对不同品质类型小麦品种制定不同的优化栽培措施。 展开更多
关键词 冬小麦 土壤质地 旗叶全氮含量 籽粒蛋白质含量 蛋白质产量
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羧甲基壳聚糖对水稻氮代谢关键酶活性及籽粒蛋白质含量的影响 被引量：23
11
作者 李科 卢向阳 +1 位作者 彭丽莎 刘强 《湖南农业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期421-424,共4页
为探明羧甲基壳聚糖对水稻氮代谢的调控效果 ,以湘晚籼 6号和湘晚籼 9号为材料 ,用 0 .2 %的羧甲基壳聚糖水溶液喷施水稻始穗期叶片 .结果表明 ,羧甲基壳聚糖对水稻氮代谢具有一定的调控作用 ,能够明显提高齐穗期叶片内硝酸还原酶、谷... 为探明羧甲基壳聚糖对水稻氮代谢的调控效果 ,以湘晚籼 6号和湘晚籼 9号为材料 ,用 0 .2 %的羧甲基壳聚糖水溶液喷施水稻始穗期叶片 .结果表明 ,羧甲基壳聚糖对水稻氮代谢具有一定的调控作用 ,能够明显提高齐穗期叶片内硝酸还原酶、谷氨酰胺转化酶、谷氨酰胺合成酶、蛋白水解酶的活性 ,其中 ,对谷氨酰胺转化酶和蛋白水解酶活性的增强作用可持续到乳熟后期 ,并能增加叶片可溶性蛋白质含量和籽粒内全氮、蛋白氮的含量 . 展开更多
关键词 水稻 羧甲基壳聚糖 氮代谢 酶活性 籽粒蛋白质含量
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玉米籽粒蛋白质含量的遗传效应及其与产量的关系 被引量：9
12
作者 李浩川 刘义宝 +4 位作者 程荣霞 孙希增 王亚 汤继华 刘宗华 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期755-760,共6页
用来自5个不同基础群体的14个自选系作母本,不同优势群的5个测验系作父本,采用NCII交配设计配成70个杂交组合,进行了2年3点的田间试验。利用近红外光谱,对亲本及其杂交种的籽粒蛋白质含量进行了分析,同时分析了籽粒产量与蛋白质含量的... 用来自5个不同基础群体的14个自选系作母本,不同优势群的5个测验系作父本,采用NCII交配设计配成70个杂交组合,进行了2年3点的田间试验。利用近红外光谱,对亲本及其杂交种的籽粒蛋白质含量进行了分析,同时分析了籽粒产量与蛋白质含量的相关性。结果表明,父、母本及其70个杂交组合间的基因型方差均达到极显著水平;8822和M是蛋白质含量较高的两个基础群体,以之作母本对提高杂交种籽粒的蛋白质含量起主导作用。控制籽粒蛋白质含量的基因以加性效应为主,加性方差占基因型方差的94.29%,但广义遗传力和狭义遗传力相对较低,分别为35.83%和33.94%,说明环境因素对籽粒蛋白含量影响明显。籽粒产量与蛋白质含量相关不显著(r=0.053,r0.05=0.232),因此,扩大变异选择范围,实现优良基因聚合,产量和蛋白质含量性状可以同步得到改良。 展开更多
关键词 玉米 杂交种 籽粒蛋白质含量 遗传效应 产量 相关分析
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基于穗层反射光谱的小麦籽粒蛋白质含量监测的研究 被引量：11
13
作者 卢艳丽 李少昆 +3 位作者 王克如 谢瑞芝 高世菊 王刚 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期232-236,共5页
本试验对近地面高光谱仪监测小麦的不同测定方法进行了探讨,并比较了各方法对籽粒蛋白质含量(GPC)的预测能力。结果表明,穗全氮含量(ETNC)与穗层光谱反射率(Rel)的相关系数普遍高于与冠层光谱反射率(Rc)的相关系数。同时,基于小麦光谱... 本试验对近地面高光谱仪监测小麦的不同测定方法进行了探讨,并比较了各方法对籽粒蛋白质含量(GPC)的预测能力。结果表明,穗全氮含量(ETNC)与穗层光谱反射率(Rel)的相关系数普遍高于与冠层光谱反射率(Rc)的相关系数。同时,基于小麦光谱反射率、穗全氮含量、籽粒蛋白质含量三者之间的相关性,选择了包括植被指数在内的20个穗层光谱特征参量,与ETNC进行相关分析,建立了最佳光谱特征参量预测ETNC以及ETNC预测籽粒蛋白质含量(GPC)的统计相关模型。通过2个模型的链接,建立了利用比值植被指数RVI[890,670]预测GPC的回归模型,可以较好地预测小麦籽粒蛋白质含量。在相同条件下,相对于以往基于冠层光谱的方法,基于穗层光谱的RVI[890,670]对GPC的预测表现出较大的优势,决定系数R2由0.662提高到0.865,总均方根差RMSE由0.851降低到0.734。本研究为实现田间条件下小麦氮素及相关品质指标的便携式监测仪的开发研制提供了初步的依据。 展开更多
关键词 小麦 穗层光谱反射率 含氮量 籽粒蛋白质含量
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利用小麦叶片SPAD值预测成熟期籽粒蛋白质含量的研究 被引量：13
14
作者 高飞 肖靖 +2 位作者 谷运红 焦浈 金庆生 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1350-1354,共5页
研究和建立在收获前对小麦籽粒品质快速无损预测的技术,本文利用31个小麦品种材料,对五个不同时期所测小麦顶一叶至顶四叶的SPAD值进行分析,获得SPAD值随取样时期及叶位的变化规律;利用近红外光谱测定蛋白质含量的方法获得材料的籽粒蛋... 研究和建立在收获前对小麦籽粒品质快速无损预测的技术,本文利用31个小麦品种材料,对五个不同时期所测小麦顶一叶至顶四叶的SPAD值进行分析,获得SPAD值随取样时期及叶位的变化规律;利用近红外光谱测定蛋白质含量的方法获得材料的籽粒蛋白质含量,建立叶片SPAD值与成熟期籽粒蛋白质含量的相关关系。发现顶一叶SPAD递减速率与籽粒蛋白质含量之间呈现明显的负相关,直线拟合方程为y=-3.210 9x+14.286,相关系数r=-0.849 0。经显著性分析推断顶一叶SPAD值的递减速率与籽粒蛋白质含量存在着十分显著的直线相关关系。因此可以利用顶一叶SPAD值的递减速率来对籽粒蛋白质含量进行预测,以减轻品质育种工作量,指导育种实践。 展开更多
关键词 小麦 SPAD值 籽粒蛋白质含量
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基于叶片及冠层叶绿素参数的冬小麦籽粒蛋白质含量预测研究 被引量：10
15
作者 宋晓宇 王纪华 +2 位作者 杨贵军 崔贝 常红 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1917-1921,共5页
小麦籽粒蛋白质含量是衡量小麦营养品质的重要指标,实现小麦品质快速的预测预报对于粮食收购部门和加工企业具有重要意义。研究基于作物叶绿素/氮素速测仪SPAD及Multiplex 3,获取冬小麦不同生育期叶片及冠层叶绿素参数,从小麦个体及群... 小麦籽粒蛋白质含量是衡量小麦营养品质的重要指标,实现小麦品质快速的预测预报对于粮食收购部门和加工企业具有重要意义。研究基于作物叶绿素/氮素速测仪SPAD及Multiplex 3,获取冬小麦不同生育期叶片及冠层叶绿素参数,从小麦个体及群体参量两方面进行冬小麦收获期籽粒蛋白质含量及蛋白产量的预测研究。试验于2012年4—6月在国家精准农业研究示范基地开展,研究结果表明,冬小麦返青至灌浆初期,小麦冠层氮素密度与籽粒蛋白质含量的相关性优于叶片氮素含量与蛋白质含量的相关性,灌浆中期两者与籽粒蛋白质含量相关性差别不大;小麦叶片SPAD值与叶片氮素含量相关性总体优于其与冠层氮素密度的相关性,而叶绿素荧光参数SFR_G,SFR_R与冠层氮素密度的相关性优于其与叶片氮素含量的相关性;叶片SPAD与籽粒蛋白质含量的相关性在拔节期最弱,在灌浆中期最强,小麦冠层叶绿素荧光参数SFR_G,SFR_R与籽粒蛋白质含量相关性在返青至拔节期不显著,但孕穗期开始显著相关,在灌浆中期相关性最强且明显优于同期叶片SPAD与籽粒蛋白质含量的相关性;冬小麦籽粒蛋白产量与叶片SPAD值在小麦孕穗期至灌浆期显著相关,与SFR_G和SFR_R在小麦灌浆期显著相关;研究基于灌浆中期SPAD值及SFR_R值,构建了冬小麦籽粒蛋白质含量及籽粒蛋白产量的预测模型,其中,籽粒蛋白质含量预测模型复相关指数分别为0.426和0.497,模型标准误差分别为0.060%和0.055%,籽粒蛋白产量预测模型复相关指数分别为0.366和0.386,模型标准误差分别为125.367和123.454kg·ha-1。研究表明,利用叶片SPAD值及冠层叶绿素荧光信息,在小麦收获前进行品质的快速预测是可行的。 展开更多
关键词 冬小麦 氮素含量 冠层氮素密度 籽粒蛋白质含量 SPAD SFR
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小麦籽粒蛋白质含量的动态QTL定位 被引量：8
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作者 朱占玲 刘宾 +3 位作者 田宾 谢全刚 李文福 田纪春 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第15期3078-3085,共8页
【目的】检测灌浆过程中控制小麦籽粒蛋白质含量(GPC)的条件及非条件QTL,阐明不同时期及不同时段内QTL的表达方式,揭示籽粒蛋白质积累的分子遗传机理。【方法】以花培3号×豫麦57的168个双单倍体(doubled haploid,DH)群体为材料,于... 【目的】检测灌浆过程中控制小麦籽粒蛋白质含量(GPC)的条件及非条件QTL,阐明不同时期及不同时段内QTL的表达方式,揭示籽粒蛋白质积累的分子遗传机理。【方法】以花培3号×豫麦57的168个双单倍体(doubled haploid,DH)群体为材料,于6个不同的环境下种植,在籽粒灌浆的5个时期取样,对小麦GPC进行动态QTL分析。【结果】共检测到影响GPC的9个非条件QTL和10个条件QTL。QGpc3A为整个灌浆过程都能表达的非条件QTL,其余条件和非条件QTL只在几个或单独一个时期表达。花后12 d,控制GPC的基因表达活跃,非条件QTL和条件QTL总共能解释表型变异贡献率的42.62%;花后22 d,条件QTL和非条件QTL总共可解释表型变异的贡献率较低,仅为17.43%,GPC降到"低谷"。QGpc4A-1对GPC前期积累有重要意义,QGpc1D和QGpc4A-2对GPC灌浆中后期积累有重要意义。【结论】GPC呈现出"高-低-高"的变化规律,控制GPC的基因在灌浆过程中以一定的时空方式表达。 展开更多
关键词 普通小麦 DH群体 籽粒蛋白质含量(GPC) 非条件QTL 条件QTL
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杂种小麦籽粒蛋白质含量和面团流变特性在F_1和F_2世代中的表现 被引量：6
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作者 梁荣奇 郝贵霞 +3 位作者 尤明山 宋印明 张爱民 刘广田 《中国农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期23-29,共7页
选用 6个 T型不育系及其相应的保持系与 5个恢复系配制了 30个 T质杂种和 30个相应的 A质杂种、选用 4个 K型不育系及其保持系与 2个 K型恢复系配制了 8个 K质杂种和 8个相应的 A质杂种、选用 6个普通品种配制了 5个化杀组合 ,以研究杂... 选用 6个 T型不育系及其相应的保持系与 5个恢复系配制了 30个 T质杂种和 30个相应的 A质杂种、选用 4个 K型不育系及其保持系与 2个 K型恢复系配制了 8个 K质杂种和 8个相应的 A质杂种、选用 6个普通品种配制了 5个化杀组合 ,以研究杂种小麦籽粒的蛋白质含量和面团流变特性在 F1和 F2 中的表现。结果表明 :1胞质杂种 F1和 F2 籽粒蛋白含量均呈近正态分布 ;78%的组合 F1籽粒以超高亲为主 ,12 %的组合表现倾高亲 ;F2 籽粒以超高亲和偏高亲为主 ,约有 2 5%的组合表现近中亲。普通品种间的化杀杂种 F1籽粒以偏高亲和超高亲为主 ,F2 籽粒以近中亲和偏高亲为主。 2 T质杂种和相应 A质杂种的蛋白含量在 F1代差异不显著 ,但在 F2 代 T型胞质可显著提高籽粒蛋白含量 ;K型胞质可显著提高杂种籽粒 F1和 F2 的蛋白质含量。 3T型胞质可提高杂种小麦的面团流变特性 ;K型胞质使面团流变特性变劣。普通品种间的化杀杂种 F1和 F2 的面团流变特性都介于双亲之间 ,某些组合如早优 50 4×核生 2号组合的 F2 杂种表现倾高亲早优 50 4。 展开更多
关键词 杂种小麦 籽粒蛋白质含量 面团流变特性 杂种一代 杂种二代 品质性状
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不同生育时期冬小麦籽粒蛋白质含量的高光谱遥感监测模型 被引量：13
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作者 贺佳 刘冰峰 +4 位作者 黎世民 郭燕 王来刚 张彦 李军 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期865-875,共11页
为研究不同氮磷水平下冬小麦籽粒蛋白质含量高光谱遥感监测模型,提高模型精度,本文通过连续5年定位试验研究不同氮磷耦合水平下,不同生育时期冬小麦冠层光谱反射率、植株氮含量以及成熟期籽粒蛋白质含量,以相关、回归等统计分析方法,建... 为研究不同氮磷水平下冬小麦籽粒蛋白质含量高光谱遥感监测模型,提高模型精度,本文通过连续5年定位试验研究不同氮磷耦合水平下,不同生育时期冬小麦冠层光谱反射率、植株氮含量以及成熟期籽粒蛋白质含量,以相关、回归等统计分析方法,建立基于不同生育时期植株氮含量的籽粒蛋白质含量监测模型;然后通过灰色关联度分析,筛选植株氮含量的最佳植被指数,以偏最小二乘回归法,建立基于植被指数的植株氮含量监测模型;最后以植株氮含量为链接点,按照"植被指数—植株氮含量—籽粒蛋白质含量"之间的联系,建立融合植被指数与植株氮含量的冬小麦成熟期籽粒蛋白质含量监测模型。结果表明:在拔节期、孕穗期、抽穗期、灌浆期、成熟期基于植株氮含量建立的成熟期籽粒蛋白质含量监测模型,具有较好的监测精度;拔节期、孕穗期、抽穗期、灌浆期、成熟期分别基于修正叶绿素吸收反射率指数(MCARI_1)、归一化差值叶绿素指数(NDCI)、修正归一化差异指数(mNDVI)、MCARI_1、NDCI植被指数建立植株氮含量监测模型,监测精度(R^2)分别为0.826、0.854、0.867、0.859和0.819;以植株氮含量为链接点,通过"植被指数—植株氮含量—籽粒蛋白质含量"的间接联系,建立基于拔节期、孕穗期、抽穗期、灌浆期、成熟期植被指数且融合植株氮含量的籽粒蛋白质含量监测模型,R^2分别为0.935、0.972、0.990、0.979和0.936;以独立数据对模型进行验证,模型预测值与实测值间相对误差(RE)分别为11.26%、10.74%、8.41%、10.25%和11.36%,均方根误差(RMSE)分别为2.221 g×kg^(-1)、1.825 g×kg^(-1)、1.214 g×kg^(-1)、1.767 g×kg^(-1)和2.137 g×kg^(-1)。说明基于不同生育时期植被指数链接植株氮含量可以对成熟期籽粒蛋白质含量进行有效监测,且模型具有较好的年度间重演性和品种间适应性。 展开更多
关键词 冬小麦 高光谱遥感 冠层光谱反射率 籽粒蛋白质含量 植株含氮量 植被指数
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冬小麦产量与籽粒蛋白质含量协同变化特点及水肥调控 被引量：6
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作者 张玉峰 杨武德 +3 位作者 白晶晶 王大成 牛波 冯美臣 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2449-2458,共10页
目的揭示冬小麦产量与籽粒蛋白质含量协同变化特点,为小麦高产优质栽培决策提供依据。方法根据盆栽水肥和田间肥料试验数据建立冬小麦产量和籽粒蛋白质含量关于土壤水分含量及氮磷肥的单因素和两因素效应函数,通过对函数曲线变化状态及... 目的揭示冬小麦产量与籽粒蛋白质含量协同变化特点,为小麦高产优质栽培决策提供依据。方法根据盆栽水肥和田间肥料试验数据建立冬小麦产量和籽粒蛋白质含量关于土壤水分含量及氮磷肥的单因素和两因素效应函数,通过对函数曲线变化状态及其特点的分析,揭示小麦产量和蛋白质含量在不同水肥条件下的协同变化特点及其条件,并据此确定各种条件下高产优质的水肥管理方案。结果低肥和中肥(或土壤水分含量为田间最大持水量的50%和60%)条件下,产量和籽粒蛋白质含量随土壤水分含量(或施氮量)增加的曲线分别为凸型和凹型。蛋白质含量最低值和产量最高值之间对应的施氮量为产量和蛋白质含量在土壤水分含量为田间最大持水量的50%和60%条件下协同变化的施氮量区间。在高肥和土壤水分含量为田间最大持水量的70%和80%条件下,产量和蛋白质含量曲线均为凸型,蛋白质含量达到最大值之前对应的土壤水分含量为高肥条件下产量和蛋白质含量协同变化区间;产量达到最大值之前对应的施氮量为土壤水分含量为田间最大持水量的70%和80%条件下产量和蛋白质含量协同变化区间。结论在一定的水肥条件下,小麦产量和蛋白质含量协同变化是可能的。用极差变换将产量和蛋白质含量理论值标准化,其标准值曲线的交点即为二者的最佳结合点。用等值线图描述产量和蛋白质含量的水氮和氮磷两因素效应,分析产量和蛋白质含量变化规律及其关系,确定实现一定生产目标的水肥管理方案。这为小麦高产优质水肥调控提供了一种行之有效的方法。 展开更多
关键词 冬小麦 籽粒蛋白质含量 协同变化规律 水肥调控
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扬麦13/C615重组自交系籽粒蛋白质含量和硬度性状QTL分析 被引量：4
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作者 胡文静 裔新 +3 位作者 李东升 张春梅 高德荣 张勇 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期930-936,共7页
籽粒蛋白质含量和硬度是评价小麦品质的重要指标,也是小麦品质育种的主要选择指标。为挖掘新的与小麦品质相关的QTL,以扬麦13为父本,以CIMMYT引进种质C615为母本,构建了包含198个家系的重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体,利... 籽粒蛋白质含量和硬度是评价小麦品质的重要指标,也是小麦品质育种的主要选择指标。为挖掘新的与小麦品质相关的QTL,以扬麦13为父本,以CIMMYT引进种质C615为母本,构建了包含198个家系的重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体,利用小麦90K SNP芯片构建遗传图谱,并结合群体在4个环境下的籽粒蛋白质含量和硬度性状,对这两个性状进行QTL定位。结果表明,后代的品质性状偏向于扬麦13;94个家系的籽粒蛋白质含量平均值小于12.5%,硬度平均值小于50,符合国家弱筋小麦籽粒品质标准;构建的遗传图谱覆盖小麦21条染色体,长度为4853.76 cM,平均图距为5.79 cM;共检测到4个与籽粒蛋白质含量显著相关的QTL,分别位于2D染色体短臂、3D染色体短臂、5B染色体短臂和7A染色体长臂上,除QGpc.yaas-3DS的增效基因来源于扬麦13外,其余3个QTL的增效基因均来自C615。QGpc.yaas-2DS在4个环境中均能检测到,单个QTL的表型贡献率为2.80%~11.79%,其他3个QTL均仅能在1个环境下检测到,表型贡献率为3.09%~9.79%;共检测到2个与籽粒硬度性状显著相关的QTL,分别位于4A染色体长臂和5D染色体短臂上,硬度增效基因都来自C615,QHA.yaas-4AL在2个环境能检测到,表型贡献率为3.17%~3.84%;QHA.yaas-5DS在4个环境下能检测到,表型贡献率为26.37%~37.51%。聚合2个硬度增效基因的家系硬度值均达到硬质麦水平(硬度值≥50)。综上,扬麦13可作为优异亲本用于弱筋小麦品质育种,定位到的稳定的QTL/基因可为小麦籽粒蛋白质含量和硬度性状的分子标记辅助育种提供帮助。 展开更多
关键词 小麦 90K SNP 籽粒蛋白质含量 籽粒硬度 QTL定位
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