为评价积温和密度对冬小麦越冬前生长性状的影响，以周麦22为供试材料，于2017-2020年在商丘市农林科学院双八试验基地进行了连续3年的试验，设置4个播期（10月5日、10月10日、10月15日和10月20日）和3个播种密度（120.0万、270.0万和420.0万株/hm²）。结果表明，随着播期的推迟，冬小麦次生根数、主茎叶龄、单株茎蘖数、单株地上部干物质重、株高、单株叶面积、单位面积茎蘖数均逐渐降低。处理间的主茎叶龄、单株地上部干物质重和单株叶面积差异均达到显著水平；随着播种密度增加，次生根数、主茎叶龄、单株茎蘖数、单株地上部干物质重和单株叶面积均有降低趋势。株高和单位面积茎蘖数则随着密度的增加，呈逐渐增加的趋势。处理间单位面积茎蘖数达到显著水平，而株高未达到显著水平。株高、主茎叶龄、单株地上部干物质重、单株叶面积的播期效应较大，次生根数、单株茎蘖数和叶面积指数的密度效应较大。通过播期（积温）较易调整冬前次生根数、单位面积茎蘖数，主茎叶龄、单株茎蘖数次之。通过播种密度最易调整冬前单位面积茎蘖数，次生根数、单株茎蘖数次之，通过播种密度很难控制主茎叶龄。基于多年度冬小麦大田冬前生长指标和冬前积温数据，建立了从播种至越冬期前1 d的积温和播种密度与冬小麦越冬前生长指标的定量关系，各指标估测模型的反演值与实测值拟合程度较好，估测模型精度较高，可用于越冬前冬小麦次生根数、主茎叶龄、单株茎蘖数和单位面积茎蘖数的精确估测。

为研究不同施氮水平对杂交小麦品质的影响，选择4个小麦杂交组合和1个常规品种，设置4个氮肥水平，在北京市农林科学院顺义小麦基地进行大田试验。结果表明，组合（品种）间各品质性状均存在极显著差异；氮肥水平对籽粒容重、蛋白质含量、面筋指数、硬度、湿面筋含量、形成时间和稳定时间均有影响，其中对容重、面筋指数和蛋白质含量的影响达到显著或极显著水平，但组合（品种）间各性状受施氮水平影响程度不尽相同；出粉率和吸水率受施氮水平影响很小。减少施氮量处理下，常规品种京冬17的蛋白质含量、湿面筋含量和稳定时间显著下降，面筋指数显著增加；BH3768的蛋白质含量、湿面筋含量和稳定时间呈下降趋势；京麦21、BH3606和BH9613的容重显著增加；京麦21的面筋指数显著增加，形成时间显著降低，处理间蛋白质含量和湿面筋含量无显著差异；BH3606的籽粒硬度、蛋白质含量和湿面筋含量呈下降趋势；BH9613在各处理中蛋白质含量、湿面筋含量和面筋指数无显著差异，但形成时间和稳定时间呈明显上升趋势。京麦21和BH9613的蛋白质和湿面筋含量不受施氮水平影响，BH9613的面团形成和稳定时间随氮肥减施呈增加趋势，不同于其他组合（品种）。

碱性螺旋―环―螺旋（basic helix-loop-helix，bHLH）转录因子作为植物中第二大类转录因子家族，在植物生长发育、信号传导、生物合成以及响应非生物胁迫等方面发挥重要功能。为了探讨小麦bHLH转录因子在盐胁迫应答中的功能，以冬性小麦科农199为试验材料，通过转录组测序和生物信息学分析的方法对小麦bHLH转录因子在盐胁迫下的表达特性进行系统分析。结果表明，小麦中共有489个bHLH转录因子，分布在21条染色体上；构建系统进化树将bHLH家族进一步划分为9个亚族，其中VI亚族成员最多，IV亚族成员最少；盐胁迫下小麦根转录组测序结果表明，在盐胁迫处理后1和6h差异表达基因（DEG）共有44个，其中上调表达的基因有17个，下调表达的有27个；GO分析表明，DEG富集在水、盐胁迫、生长素调节等方面；KEGG注释分析表明，DEGs主要富集在淀粉和蔗糖代谢途径以及氨基糖和核苷酸糖代谢等信号通路；对部分DEG进行qRT-PCR验证，结果表明DEG的表达模式与转录组测序结果一致，证明了RNA-Seq结果的准确性。

为探究氮肥追施时期和比例对小麦籽灌浆特性及其生理机制的影响，在中国农业科学院作物科学研究所北京试验基地，以2个强筋小麦品种泰山27和中麦578为试验材料，分别设置了5个拔节期和孕穗期氮肥追施比例处理，分别为100%:0%（N1）、75%:25%（N2）、50%:50%（N3）、25%:75%（N4）、0%:100%（N5）。结果表明，2个品种在N3处理下旗叶净光合速率、叶绿素含量和籽粒灌浆速率均达到最大值，且显著高于拔节期和孕穗期一次性追施氮肥处理；籽粒总淀粉含量在N4处理降至最低。综合考虑，拔节期和孕穗期氮肥追施比例为50%:50%（N3）是充分发挥强筋小麦品种植株光合性能、籽粒灌浆特性及品质指标的适宜氮肥运筹方式。

为探明植物激素乙烯对小麦穗发育和籽粒形成的影响，以春小麦扬麦15为材料，在药隔期使用乙烯利与乙烯受体抑制剂1-甲基环丙烯（1-MCP）处理植株，分析籽粒形态并观察穗部性状，探究乙烯利和1-MCP处理前后穗发育进程和穗部不同部位籽粒形成过程。结果表明，乙烯利对小麦小花退化过程无显著影响，而1-MCP能显著降低小花退化率；乙烯利能够促进籽粒成熟，加速籽粒发育，减小籽粒体积；1-MCP会延缓小麦的生长发育，促进颖果生长，增加籽粒体积；乙烯利显著降低了小麦株高、顶部穗粒数、顶部穗粒重以及千粒重；高浓度乙烯利还能显著降低小穗数、顶部和中部穗粒数、每穗粒数等。1-MCP能够显著提高小麦颖果干重、颖果鲜重、小穗数、中部穗粒数、基部穗粒数、每穗粒数以及穗粒重，最终增加千粒重。

为探究氮肥追施时期和比例对强筋小麦花后氮素积累和转运的调控作用，以强筋小麦品种泰山27和中麦578为材料，分析拔节期和孕穗期5种氮肥追施比例[100%:0%（N1）、75%:25%（N2）、50%:50%（N3）、25%:75%（N4）、0%:100%（N5）]下花后小麦对氮素吸收、积累和转运的差异。结果表明，2个小麦品种花后营养器官的氮素积累量、转运量、转运效率及对籽粒的贡献率均表现为N2处理最高。泰山27的氮素转运主要是由茎+鞘和颖壳+穗轴在灌浆中后期和叶片在灌浆前期直至成熟期的氮素显著转移贡献的，而中麦578的氮素转运主要是由各营养器官灌浆前期和灌浆后期的氮素显著转移贡献的，且中麦578茎+鞘在生育后期的氮素转移较快，对籽粒氮素积累的贡献率较大。在N3处理下，中麦578对氮素的转运和利用效率均高于同水平处理下的泰山27，说明不同小麦品种在不同氮肥追施时期和比例下的花后氮素转运能力不同，主要与品种基因型有关。不同氮肥追施时期和比例对2个小麦品种的籽粒产量影响也不同，泰山27和中麦578的籽粒产量均为N2处理最高。2个小麦品种籽粒蛋白质及其组分含量在不同氮肥追施时期和比例下均达到优质强筋小麦标准，在N4处理达到最大值。因此，孕穗期氮素追施比例占总追肥比例的25%时，能在达到优质强筋小麦的基础上，提高小麦营养器官对氮素的吸收、花后氮素向籽粒转运以及籽粒产量。

在复杂的气候条件下，小麦更加频繁地遭受干旱高温逆境的影响，使产量降低。小麦单位面积穗数一定时，穗粒数和粒重是决定产量的主要因素。干旱高温逆境下，幼穗分化能力降低，小穗小花原基数量较少，花药和花活力降低，抑制胚和胚乳发育，致使小穗分化数量减少，可育小花数目降低，小花受精失败、籽粒败育，穗粒数降低。小麦穗粒数建成后，干旱高温降低胚乳细胞分化和生长速率，胚乳细胞数目降低，库容降低，同时改变籽粒灌浆特性，粒重降低。可见，干旱高温对小麦产量形成的影响涉及小穗分化、小花发育、小花受精、籽粒建成、籽粒灌浆等一系列复杂过程。本文从穗粒数形成的每一个阶段及粒重积累的过程全面系统地介绍了干旱高温逆境下小麦产量降低的生理机制，并总结小麦生产中应对干旱高温逆境采取的缓解措施。明确影响穗粒数形成的关键阶段及粒重积累的关键代谢途径，为小麦抗逆品种选育以及抗逆栽培技术提供理论依据。

云南省农作物种质资源库保存的云南省小麦种质资源类型丰富多样，是现代小麦育种改良的珍贵遗传资源。开展库存资源鉴定评价，明确其特征特性，是优异种质资源筛选和利用的前提和基础。本研究利用与已知抗病基因Yr5、Yr10、Yr18紧密连锁或共分离的分子标记，对208份库存地方小麦品种进行位点检测与地理分布研究，明确云南省小麦地方品种资源条锈病抗性基因位点分布规律，为条锈病抗性资源筛选与生态育种利用提供理论参考。结果表明，云南小麦地方资源中Yr10和Yr18抗病基因分布广泛，供试材料中有143份携带上述2个抗病基因，占比68.75%。其中，Yr10的分布频率最高，携带目的片段的材料数量达104份；含Yr18的数量为39份。而Yr5分布较少，仅为12份，占比5.77%。同时，对3个抗病基因地理分布研究表明，云南省保山市隆阳区、昌宁、巍山、凤庆、澜沧5个县（区）均可同时检测到3个抗性基因，推测其可能为Yr5、Yr10、Yr18基因的集中分布区域。

为探究控释尿素（CRU）和普通尿素（U）基施的高效利用方式，研究不同配比对小麦产量、氮素利用效率、氮素积累及经济效益的影响，于2018-2020年在河南省禹州设7个处理，分别为不施氮肥（CK）、单施尿素（U）、CRU1（CRU:U=1:9）、CRU2（CRU:U=2:8）、CRU3（CRU:U=3:7）、CRU4（CRU:U=4:6）、CRU5（CRU:U=5:5）。结果表明，与U处理相比，控释尿素与普通尿素配比基施处理小麦产量提高4.02%~9.58%，不同施肥处理与CK处理相比产量提高31.69%~49.45%，其中CRU5处理产量最高。与CK处理相比，控释尿素的投入使小麦氮素积累提高10.53%~34.21%;与U处理相比，控释尿素的投入使氮素积累提高1.69%~21.43%。与CK处理比较，不同配施处理小麦产值升高32.00%~49.02%，收益提高37.97%~67.86%;与U处理相比，不同配施处理小麦产值升高4.24%~9.70%，收益提高5.50%~13.25%，2年中CRU5处理小麦收益最高。综上，控释尿素和尿素配施可与作物养分需求相匹配，且以控释尿素:尿素=5:5时效果最好，可提高氮素利用效率，提高作物产量，增加经济效益。

采用随机区组设计，于2017年在北疆灌溉麦区，设置了单施低量氮肥（150kg/hm²，B₀N₁）、常规施氮肥（300kg/hm²，B₀N₂）、单施生物质炭（3×10⁴kg/hm²，B₁N₀）、生物质炭与低量氮肥配施（B₁N₁）、常规氮配施生物质炭（B₁N₂）和不施肥对照（B₀N₀）共6个施肥处理，测定冬小麦干物质积累、株高、节间长、产量及其构成因素等，明确生物质炭与氮肥配施对北疆灌区冬小麦干物质转运、农艺性状及产量的影响，为生物质炭和氮肥在北疆灌区农田的合理施用及农田增产增效提供依据。结果表明，与B₀N₀处理相比，不同施肥处理均能提高小麦产量，花前各指标在B₁N₁处理下达到最高;B₁N₁和B₁N₂处理冬小麦分别增产32.76%和49.03%。适量生物质炭3×10⁴kg/hm²配施氮肥150kg/hm²可初步实现冬小麦增产和氮肥减施。

根据2010-2021年漯河市3个地区的气象资料及小麦千粒重，对小麦不同灌浆阶段内的气象因子与相对气象千粒重进行相关分析，运用主成分回归模型、逐步回归模型建立包含关键气象因子的相对气象千粒重模拟模型。结果表明，灌浆快增期的平均气温和最高气温以及缓增期的最高气温是影响漯河市小麦相对气象千粒重的重要因子;主成分分析的前3个分量“快增期和缓增期最高气温因子”、“快增期平均气温因子”和“快增期光照因子”可以解释相对气象千粒重89.44%的主要变化;与逐步回归模型相比，3个地区的相对气象千粒重和千粒重在主成分回归模型下的预估值与实际值模拟效果更好，尤其是五里岗。因此，主成分回归模型对漯河市相对气象千粒重的预估更具合理性和准确性;当前培育并筛选耐后期高温品种是提高漯河市小麦千粒重的有效办法。

为探究不同茬口晚播小麦喷施链霉菌剂对生产效应的影响，以娄彻氏链霉菌（D74）为供试菌剂，采用裂区设计，主区为2种前茬作物茬口（大豆茬口和玉米茬口），副区为4个链霉菌剂喷施处理，分别为CK（拔节期+灌浆期均喷施清水）、JS（拔节期喷施D74+灌浆期喷施清水）、FS（拔节期喷施清水+灌浆期喷施D74）、JF（拔节期+灌浆期均喷施D74），研究不同茬口晚播小麦喷施链霉菌剂对产量及其构成要素、光合特性及生理性状的影响。结果表明，大豆茬口各处理的平均成穗数、产量和灌浆期的植被指数均高于玉米茬口，穗粒数、千粒重和灌浆中期的旗叶净光合速率（P_n）则低于玉米茬口。链霉菌剂处理对晚播小麦的穗粒数、千粒重、产量、灌浆后期的旗叶P_n、植被指数和灌浆中期的叶绿素含量均有显著影响，均表现为JF>FS>JS>CK。相关分析表明，2种茬口晚播小麦喷施链霉菌剂的产量与穗粒数、千粒重及灌浆中、后期的旗叶P_n、叶绿素含量和植被指数均呈显著正相关（大豆茬口灌浆中期的植被指数除外）。综合评价表明，2种茬口晚播小麦喷施链霉菌剂各处理的评价系数均大于CK处理，其中灌浆期喷施效果要明显好于拔节期喷施，拔节期+灌浆期2次喷施效果最佳。

为评价拔节期不同小麦耐渍性，以34份品种（系）为试验材料，设置渍水和常规栽培2个处理，测量产量、千粒重和粒径等相关指标，通过相关分析、因子分析和综合得分等对耐渍性进行综合评价。结果显示，渍水14d时产量、千粒重和粒径显著下降，粒径与千粒重显著相关，千粒重和粒径的降低是产量下降的主要原因之一;耐胁迫指数（STI）、生产力几何平均值（GMP）、平均生产力（MP）、调和平均数（HM）、平均相对生产力（MRP）、相对生产力（RP）与正常条件下均产（Yp）、胁迫条件下均产（Ys）显著正相关，适于筛选渍水胁迫和正常环境下的高产潜力品种;胁迫敏感指数（SSI）、耐湿指数（WTI）、抗逆性（TOL）与Ys呈显著负相关，适于筛选渍水胁迫环境下的高产潜力品种;因子1主要解释了GMP、HM、MP、WTI和RP，反映产量特性，因子2主要解释了SSI、TOL和STI，反映耐渍特性;GMP、HM、MP、STI、WTI和RP被提取的比例均在0.85以上，被解释程度高，适于品种（系）耐渍性的初步筛选。通过因子综合得分和耐胁迫得分（STS）发现，国豪麦6号、扬15-133、扬16-157、扬麦20、华麦1064、鄂麦166、华麦1061、安农170、宁麦9号、华麦1063和皖科125的综合得分和STS值均高于耐渍对照扬麦25，可见综合得分0.30以上或STS值4.00以上的为耐渍品种（系）。因此，由GMP、HM、MP、STI、WTI和RP获得的综合得分和STS值可作为筛选耐渍种质资源的指标。

为了解近年来豫南（YN）和江苏淮河以南（HN）审定小麦品种农艺、品质和一票否决病害性状演变情况，统计分析了2001-2021年审定的YN 64个和HN 90个小麦品种13个农艺、品质性状和2个抗病性状。结果发现，YN和HN2001-2021年审定小麦品种速度稳步至爆发式增长，审定品种类型均以中筋为主，YN小麦育种向弱筋类型发展，但进展缓慢;HN向中强筋及以上的品种类型发展，转型发展较快。YN产量以年24.75kg/hm²递减，HN以年74.78kg/hm²递增;生育期YN和HN分别以0.15和0.36d/年的速度缩短;株高YN和HN分别以0.16和0.30cm/年的速度降低;有效穗数YN以年1.50万/hm²减少，HN以年2.03万/hm²增加;YN和HN千粒重分别以0.12和0.21g/年增加;YN蛋白质含量整体略微降低，HN以0.08%/年递增;YN和HN籽粒容重分别以0.07和1.01g/年增加;YN面团稳定时间以0.14min/年减小，HN以0.18min/年增大。YN和HN对一票否决病害抗性育种上均占有绝对优势，HN抗条锈病育种方面虽然起步晚，但进步较快;YN抗赤霉病育种于2012年起步，但进展缓慢。YN和HN直接亲本利用偏向于当地种质资源，异地种质资源利用率较低，审定品种有同质化趋势。优质强筋小麦育种与生态区有关，但更重要的是当地驯化选择和优异种质应用。相关性分析表明，YN和HN小麦产量三要素与产量相关系数均表现为千粒重>有效穗数>穗粒数，推断2个区域的小麦育种主要以提高千粒重和单位面积有效穗数为主攻方向。

脱水是小麦叶片在干旱条件下的自然失水过程，为了探明黑暗和强光下脱水对小麦叶片光系统的影响机制及其差异，采用叶绿素荧光动力学技术，分析了黑暗和强光下脱水不同时间对小麦离体叶片光系统活性的影响。结果表明，强光加速了叶片脱水过程，黑暗脱水条件下，叶片的最大光化学效率随着脱水程度的增加并没有出现明显下降，而强光下显著下降，且随着脱水程度加剧而下降速度逐渐加快;强光脱水条件下，Q_A到Q_B电子传递受到抑制，且抑制程度大于黑暗脱水;无论是黑暗还是强光脱水条件，光系统II（PSII）供体侧活性均没有显著变化;PSII单元间的偶联程度在黑暗条件下没有明显变化，在强光脱水条件下则大幅下降。最终表明，脱水导致的PSII活性和光合性能的下降依赖于光照，强光下随着脱水程度的加剧，PSII对光能的吸收和传递活性以及PSII单元间能量偶联程度逐渐下降，而在黑暗条件下，仅严重脱水时才会导致最大光化学效率、反应中心数目以及Q_A到Q_B电子传递活性的小幅下降。

TMS5基因编码RNase Z蛋白，它是水稻中报道的一个温敏核不育基因。分析比较小麦中TMS5同源基因在小麦BNS不育系和可育系花药不同发育时期表达的差异，为揭示小麦BNS温敏核雄性不育的机制提供理论依据。以小麦BNS不育系和可育系花药为试验材料，克隆获得408bp的小麦TMS5同源序列，其与水稻TMS5基因序列一致性达80%。定量分析小麦TMS5在花药发育的四分体期、单核早期、单核晚期、二核期和三核期的表达发现，该基因主要在四分体期表达，并且其在可育系花药中的表达量要远高于不育系。小麦TMS5基因与BNS温敏核雄性不育系的花粉败育密切相关，且四分体期是其调控的关键时期。

为了探索适宜过晚播小麦的高产稳产栽培技术，针对过晚播（较适播期推迟30d以上）小麦，采用播种密度、施氮量和氮肥运筹三因素裂区试验，研究不同栽培技术组合对产量、氮素利用率、品质以及经济效益的影响。结果表明，密度、施氮量以及氮肥运筹对过晚播小麦产量、氮素利用率、品质形成以及经济效益有显著的调控效应，产量随密度的增加呈先增后降趋势，以330万株/hm²时产量最高；5:1:2:2与6:0:2:2氮肥运筹处理的产量高于4:2:1:3运筹处理。随密度和施氮量的增加，纯收入先增加后下降，6:0:2:2氮肥运筹处理的纯收入较高。在基本苗330万株/hm²、施氮量225kg/hm²、氮肥运筹5:1:2:2和6:0:2:2处理下，氮肥偏生产力、氮素生理效率、氮素表观利用率和产量均较高。随密度增加，蛋白质含量呈下降趋势，湿面筋含量与沉降值则先增加后降低，容重持续增加；随着施氮量增加，蛋白质、湿面筋含量及沉降值均增加，淀粉含量与容重表现则相反。综合考虑，扬麦23过晚播条件下适宜栽培技术组合为基本苗330万株/hm²左右、施氮量225kg/hm²、磷、钾肥用量均为90kg/hm²、基肥:分蘖肥:拔节肥:孕穗肥=5:1:2:2或6:0:2:2时，可获得6750kg/hm²以上目标产量。

为探明不同氮效率小麦品种的微生物学特性差异，于2018-2020年开展大田试验，研究0（N0）和165kg/hm²（N1）2个施氮水平处理下，氮高效品种“许科168”和氮低效品种“郑品麦8号”的根系活力、根际土壤酶活性和微生物群落多样性的差异。结果表明，随生育进程推进小麦根系活力表现为先增加后降低，孕穗期根系活力最强。在孕穗期，与郑品麦8号相比，许科168的根系活力、β-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶和多酚氧化酶活性在N0和N1处理下均增加。N0处理下，许科168的细菌群落丰富度指数和多样性指数大部分显著高于郑品麦8号，N1处理下2个品种差异不显著。同一处理，2个品种的优势门丰度也有一定差别，N0处理下，许科168的酸酐菌门和奇古菌门均高于郑品麦8号；N1处理下，许科168的酸酐菌门比郑品麦8号降低了37.23%，奇古菌门则增加了13.30%；GP6属和亚硝基球藻属为优势属，其中许科168的亚硝基球藻属在2种氮水平下均明显高于郑品麦8号。总之，氮高效小麦品种许科168在N0和N1处理下均具有较高的根系活力和根际土壤酶活性；在N0处理下具有较高的丰富度指数和多样性指数，这都可能引起根际微环境的变化，也可能因为栽培措施（施氮）不同而有所改变。本研究可以为当地适宜小麦品种筛选和适当施肥提供参考。

为探索豫东地区冬小麦减量施氮潜力，通过连续3年定位试验，研究了秸秆还田下减量配施氮肥对土壤养分、酶活性和小麦产量的影响。结果表明，与秸秆移除下施全氮相比，秸秆还田下减量施氮有利于土壤有机质含量增加，其中氮肥减量20%和减量40%的处理能显著提高土壤有机质含量。减量施氮对土壤全氮和有效磷含量无显著影响；秸秆还田能提高土壤速效钾含量，但氮肥减量20%和减量40%处理土壤速效钾含量增加幅度较小，约为6.5%，除两者外，其余处理均与秸秆移除处理存在显著性差异。秸秆还田对土壤pH有一定正效应，能减缓土壤酸化程度，但差异未达到显著水平；秸秆还田下配施氮肥能增加土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性，且减量施氮更利于土壤酶活性的提升。秸秆还田配施氮肥对土壤脲酶活性无显著影响；秸秆还田下减氮20%和减氮40%处理产量均处于较高水平，且穗粒数、千粒重与全量氮肥处理相比无显著差异，减氮40%处理的穗数也处于最高水平，但与其他处理差异不显著。可见减氮40%（180kg/hm²）并结合秸秆还田可获得较高产量。

为探究小麦品种苗期的抗旱性，以14个不同小麦品种为试验材料，研究了正常水分（对照）和水分胁迫（15% PEG6000）条件下株高、最大根长、根条数、总根长、根系总表面积、根体积和干物质积累的差异。结果表明，水分胁迫下各品种株高、平均根长、最大根长和平均根条数以及干物质积累均受到严重抑制，处理和品种间差异显著。济麦22在对照处理下平均根长最大，其次是石麦22、衡0628和冀麦418；水分胁迫处理下，石麦22、石麦26和河农825平均根长较长，冀麦325最短。对照处理下冀麦418和石麦26最大根长较长，冀麦325最短；对照处理下石麦22的根条数最多，藳优5766最少。水分胁迫处理下石新828根条数最多，石麦26次之，藳优2018最少。石麦26和冀麦418的根系总体积和干物质积累在2个处理下表现一致，均与其他品种差异显著，表明冀麦418和石麦26属于苗期抗旱性强的小麦品种。

理解土壤水分与氮素及其互作对小麦产量与水氮利用效率的影响，对协同提高小麦产量和水氮利用效率有重要意义。本文综述了小麦节水灌溉技术、氮肥施用技术、水分和氮素对小麦产量与水氮利用效率的互作效应、作物―土壤关系及水氮调控机制等方面的进展。讨论了目前存在的问题，即高产小麦与土壤的水氮互作效应尚不明确，小麦水氮耦合与高效利用的分子机理尚不清楚以及协同提高小麦产量和水氮利用效率的调控途径与关键技术尚未掌握。针对上述问题，今后应重点探究高产小麦与土壤的水氮互作效应与机制、水氮互作调控小麦吸收利用水分和氮素的生理与分子机理，以及协同提高小麦产量和水氮利用效率的调控途径与关键技术。

杂交种纯度鉴定是温光敏两系杂交小麦杂交种生产和应用的关键环节，目前主要通过田间种植杂交种进行表型鉴定，该方法耗时较长。以田间种植表型鉴定和SSR荧光标记分析2种方法同时对2个优良组合K64S/20Y4-5和K64S/MR1238的杂交种进行纯度鉴定，比较2种方法对纯度的鉴定效果。结果表明，2个杂交种的田间种植表型鉴定纯度分别为98.84%和97.93%；从8对SSR荧光标记中筛选出3对标记（barc164、gwm161和gwm610）在双亲间存在多态性，用barc164检测2个杂交种的纯度分别为97.73%和97.21%，略低于田间种植表型鉴定结果，两者差异不明显。此外，SSR荧光标记不仅能区分杂交种中混杂的温光敏不育系自交单株和父本单株，还能准确鉴定父本不纯和制种中父本间“串粉”等导致的伪杂种。因此，SSR荧光标记检测可代替田间种植表型鉴定，可快速准确地鉴定温光敏两系杂交小麦杂交种的纯度。

CIPK是植物钙感受器钙调磷酸酶B类似蛋白特定靶向的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，在钙离子信号转运中起到重要作用。为探究GzCIPK7-5B基因在小麦中的功能，利用RT-PCR方法从小麦品种贵紫麦1号中克隆得到GzCIPK7-5B基因，进行生物信息学分析。用RT-PCR检测GzCIPK7-5B基因在贵紫麦1号不同组织（根、茎、叶、籽粒）中的表达情况。运用qRT-PCR检测GzCIPK7-5B在籽粒3个时期（花后10、25、35d）的表达水平。结果表明，GzCIPK7-5B基因的开放阅读框为1296bp，编码431个氨基酸，蛋白含有丝氨酸―苏氨酸蛋白激酶家族保守结构域，具有CIPKs家族基因的特征。其编码的蛋白含有29个磷酸化位点，无跨膜结构，是一种无信号肽的不稳定亲水性核蛋白。GzCIPK7-5B基因与野生二粒小麦的TdCIPK7-5B序列相似度最高，蛋白序列同源性为100%，在根、茎、叶和籽粒中均有表达，在贵紫麦1号籽粒花青素合成3个重要时期（花后10、25、35d），花后25和35d的表达水平显著高于花后10d。

海河平原是我国重要的冬小麦产区。随着生产发展，70多年来冬小麦行距有很大变化。20世纪50年代初期，通过简单农机具改革，使当时普遍在30cm以上的大行距有所缩小。1960年代中期至1970年代，由于适应种植制度变革和增密增产的技术需求，冬小麦种植行距比1960年代前期缩小了1/2左右，但仍存在多种形式。1980年代以后至20世纪末期，冬小麦行距逐渐稳定并规范为平均行距20cm为主的等行距或宽窄行。经过21世纪初期的过渡，从2007年至今，基本以15cm左右的等行距为主流行距。同时依托播种机具改进，对多种行距配置形式的生产效应进行了研究探讨。目前，7.5cm等行距小麦播种机的超窄行距种植技术和小麦立体匀播技术表现出显著的增产作用并逐渐扩大推广，显示了较好的应用前景。

探究氮肥处理对强筋小麦品种产量及品质的影响，为强筋小麦优质高产栽培提供技术参考。开展大田试验，采用裂区试验设计，以藁优2018（A1）、师栾02-1（A2）和石优20（A3）3个具有代表性的强筋小麦品种为试验材料，设4个施氮水平，0（N0）、180（N1）、240（N2）和300kg/hm²（N3），研究不同处理下小麦的产量及其构成要素、籽粒蛋白质及其组分含量。结果表明，在相同施氮量条件下，石优20籽粒产量和千粒重均高于其他2个品种，藁优2018容重和籽粒蛋白质含量均高于其他2个品种。不同处理组合中，随着氮肥施用量增加，强筋小麦单位面积穗数、穗粒数、籽粒产量、籽粒蛋白质、清蛋白、球蛋白和谷蛋白含量均有增加的趋势，醇溶蛋白含量则呈现先增后减的趋势，但不利于千粒重和容重的增加；其中籽粒产量以N2处理最高，蛋白质含量以N3处理最高。石优20产量最高，藁优2018的籽粒蛋白质含量最高，师栾02-1的综合表现较好；所以在氮肥底追比例5:5、追施氮肥时期为拔节期条件下，种植石优20和藁优2018施纯氮240kg/hm²；种植师栾02-1施纯氮180kg/hm²时，有利于提高其籽粒产量、蛋白质及其组分含量，可达到产量和品质协同提高的目标。

本研究旨在优化冬小麦立体匀播方式下的滴灌带配置方式。以新冬22号为试验材料，在立体匀播方式下，采用双因素裂区试验，主区滴头间距设20（T1）和30cm（T2）2个处理，副区毛管间距设30（D1）、40（D2）、50（D3）、60（D4）和70cm（D5）5个水平，研究了滴头间距和毛管间距对匀播冬小麦光合特性、土壤水含量空间分布、干物质积累与分配及产量形成的影响。结果表明，同一毛管间距下，T1冬小麦叶面积指数（LAI）、叶绿素相对含量（SPAD值）、净光合速率（P_n）、成熟期地上部植株干物质积累量及其籽粒分配、穗数和产量均高于T2，分别提高0.14%~4.74%、0.09%~3.51%、0.31%~2.73%、1.40%~3.77%、1.47%~3.88%、1.22%~2.82%和1.15%~4.93%。产量以T1D2最高，为9247.95kg/hm²。LAI、SPAD值、P_n、土壤含水量空间分布、植株干物质积累、穗数和产量在滴头间距20cm和毛管间距30cm和40cm（T1D1、T1D2）保持较高水平，其中，T1D2处理表现最优。综合分析产出和投入量，在本试验灌水定额条件下，滴头间距20cm、毛管间距50cm（T1D3）是最佳滴灌带配置组合。

为客观评价参加内蒙古区域试验（区试）小麦品种（系）的高产稳产性和适应性，探明适合其试验结果的分析方法，采用AMMI模型对2016-2020年参加内蒙古区试小麦品种（系）的籽粒产量进行分析。结果表明，环境差异是引起内蒙古区试小麦品种（系）产量差异的主要原因，且基因型与环境存在互作效应。结合籽粒产量和稳定性参数（D_g）对品种（系）高产稳产性进行度量，筛选出农麦482、农麦300、赤麦8号和农麦016适宜内蒙古地区种植的高产稳产小麦品种（系）。通过分析内蒙古区试小麦品种（系）与试点互作效应值发现，农麦482更适宜种植在呼和浩特市玉泉地区，农麦300更适宜种植在达拉特旗树林召镇地区，赤麦8号更适宜种植在呼和浩特市玉泉区和赤峰市松山区，农麦016更适宜种植在通辽市钱家店镇地区。通过AMMI模型对内蒙古区试小麦品种（系）籽粒产量分析表明，AMMI模型可以客观地评价内蒙古小麦区域试验中小麦品种（系）的高产稳产性和适应性，为选择小麦优良品种及新品种适宜推广种植区域提供理论依据。

对16份俄罗斯冬小麦种质资源的21个性状进行遗传多样性和主成分分析，并以获得的主成分因子为基础分别进行二维排序评价。结果表明，参试品种幼苗习性遗传多样性指数（1.0717）最高，壳色遗传多样性指数（0.1407）最低，表型性状变异明显，相对丰富，且基础广泛。通过主成分分析及相关性分析，在10个数量性状基础上构建出以4个主成分因子为主要参数的供试品种定量评价函数模型，并通过二维排序综合得出，D4（喀山16）、D6（喀山21）、D13（喀山43）和D16（喀山16210）是4个因子协调程度较好的品种，可为冬小麦品质育种及遗传改良提供新材料。

近年来，极端天气频发，2020年4月20-23日河北大部分地区小麦遭遇倒春寒，导致部分小麦品种穗部缺粒严重。本研究调查了该年度石家庄市农林科学研究院赵县试验站种植的323份国内外小麦种质资源的穗部结实性和产量相关的农艺性状，对来源于不同地区小麦的抗倒春寒能力及其与产量相关的农艺性状进行统计分析。结果表明，来源于不同地区小麦种质倒春寒抗性和重要农艺性状在河北表现差异明显，抗寒分级（穗部缺粒）范围在0~4.5级。抗寒级别与单株粒重、株高、分蘖数、穗数、穗长和旗叶长呈显著或极显著负相关，相关系数分别为-0.3582、-0.5469、-0.5277、-0.4942、-0.1386和-0.2090，与小穗数和旗叶宽呈极显著正相关，相关系数分别为0.2290和0.3506。田间筛选出黄淮麦区完全未受倒春寒影响的小麦种质资源23份，为选育抗倒春寒小麦新品种提供重要参考。

试验于2016-2017年在中国农业科学院作物科学研究所北京试验基地进行，以强筋小麦藁优2018和师栾02-1，中筋小麦中麦8号和中麦175，弱筋小麦扬麦22和扬麦15为试验材料，设置拔节期追氮量75、105和135kg/hm²处理，探究追氮量对不同筋型小麦产量及农艺性状的调控效应。播种前底施纯磷135kg/hm²、纯氮105kg/hm²。结果表明，增加追氮量可以促进拔节期两极分化，减少无效分蘖，提高成穗数，其中对强筋小麦的影响大于对中筋和弱筋小麦的影响。在75~135kg/hm²范围内增加追氮量可提高各品种的叶面积指数（LAI），减缓开花到灌浆期间LAI的下降速度，对中筋小麦的效果最明显。小麦株高、穗长和结实小穗数均以追氮量135kg/hm²最高，不孕小穗数则随着追氮量增加显著减少。在追氮量75~135kg/hm²范围内，各筋型小麦品种籽粒产量、成穗数、穗粒数及千粒重均随追氮量的增加而显著提高，以追氮量135kg/hm²最高。

研究不同播种方式对不同品种小麦产量和品质的影响，为小麦高产高效栽培提供参考。采用二因素随机区组设计，播种方式为匀播（A1）和常规条播（A2），小麦品种为衡观35（B1）、邯6172（B2）、轮选103（B3）和石麦25（B4）。结果表明，2种播种方式对植株性状影响差异显著，条播的株高和穗粒数均显著高于匀播，匀播的产量、穗数和千粒重均显著高于条播，其中匀播处理的产量比条播提高4.42%。播种方式对小麦的容重、面筋指数、出粉率和14%吸水率有显著影响，匀播处理的小麦出粉率比条播高2.02个百分点。条播处理下石麦25的产量最高，衡观35的磨粉品质较好；匀播处理下衡观35、邯6172和轮选103的产量均较高，邯6172的粉质指标较好。

试验于2016-2017年在中国农业科学院作物科学研究所北京试验基地进行，采用两因素随机区组设计，A因素为弱筋小麦品种扬麦22和扬麦15，B因素为3个施氮量水平180、210、240kg/hm²（底施纯氮105kg/hm²，于拔节期追施剩余氮量），探究施氮量对北部冬麦区种植弱筋小麦产量及品质的影响。结果表明，在施氮量180~240kg/hm²范围内，籽粒产量、单位面积穗数、穗粒数、千粒重、蛋白质产量及生物产量均随施氮量的增加而提高。随施氮量的增加，蛋白质总量及组分含量呈增加趋势，其中醇溶蛋白和谷蛋白的增加幅度高于清蛋白和球蛋白，与施氮量180kg/hm²相比，210、240kg/hm²处理谷醇比分别降低0.27和0.41个百分点；容重、硬度和出粉率均表现为扬麦22>扬麦15；2个小麦品种的沉淀值、湿面筋、吸水率、面团形成时间、稳定时间和粉质评价值均随施氮量的增加而增加，平均增幅分别为5.53%、2.54%、0.54%、17.82%、7.07%和14.17%；弱化度随施氮量增加而降低，2个品种分别降低9.65%和12.00%。因此，综合考虑肥料投入、小麦产量及品质指标，在北部冬麦区对弱筋小麦施氮180kg/hm²可获得较高的产量和加工品质。

为明确不同施氮措施对优质小麦产量及品质的影响，以强筋品种郑麦366和中强筋品种郑麦7698为材料，设置不施氮（N0）、基施纯氮210kg/hm²（N210+0）、基施纯氮150kg/hm²+追施纯氮60kg/hm²（N150+60）和基施纯氮150kg/hm²+追施纯氮120kg/hm²（N150+120）4个施氮处理，连续3年分析不同施氮措施下的产量、籽粒与麦粉品质。结果表明，不同施氮措施对小麦产量和品质的影响年际间变化较大；丰产年份（2018-2019年度）N150+60处理的籽粒和蛋白质产量均高于其他处理；N150+120处理2017-2018年度2个品种、2019-2020年度郑麦7698的小麦粉湿面筋含量显著高于N150+60和N0处理；不同施氮措施下2个品种的小麦粉面团稳定时间以N150+60或N150+120处理较长；N150+60处理与其他处理相比显著增加了2019-2020年度的郑麦366面团最大拉伸阻力；与N210+0和N0处理相比，N150+60和N150+120处理显著增加了2018-2019和2019-2020年度的郑麦7698面团最大拉伸阻力。综上分析，小麦籽粒蛋白质含量及产量、小麦粉湿面筋含量、面团稳定时间和面团最大拉伸阻力等品质指标受不同类型品种的影响较大，同时对不同施氮措施具有一定的响应，不同施氮措施对小麦品质的调控效应受不同年际间的影响较大。

水分是限制小麦产量和品质提高的关键因素。为探究不同时期灌水对冬小麦产量、农艺性状、籽粒品质及光合性能的影响，在自动防雨水肥控制池中设置4个春季水分处理：不灌水（对照，W1）、仅拔节期灌水1050m³/hm²（W2）、仅开花期灌水1050m³/hm²（W3）和拔节期525m³/hm²+开花期525m³/hm²（W4）。结果表明，W1处理籽粒蛋白质含量最高，W2处理蛋白质产量最高，W3处理籽粒产量最高，W4处理光合性能最稳定。与W1处理相比，灌水影响小麦旗叶的光合性能，使其净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率增大；拔节期灌水可增加叶片叶绿素含量，促进植株干物质积累，提高籽粒蛋白质产量，通过增加单位面积穗数和穗粒数而增加生物产量；开花期灌水促进籽粒长、宽增大，增大库容量，通过增加粒重而提高籽粒产量。通过比较拔节期灌水后至开花期未灌水前W1、W4和W2处理发现，灌水使最大净光合速率和光饱和点增大，暗呼吸速率减小，旗叶更加适应强光，但光合效率并不能进一步增加，并且随时间推移旗叶适应强光能力减弱。灌水量相同时，仅在开花期灌1次水或者在拔节期和开花期分2次灌水可减缓叶片后期光合性能下降，防止早衰。因此，在生产中要关注不同生育时期水分的作用，根据实际降水及生产需求及时进行灌溉。

山农20是山东农业大学利用常规育种与分子标记辅助选择育成的多抗、广适、高产且稳产小麦品种，先后通过国家黄淮南片、北片、新疆和甘肃审定。山农20含有长穗偃麦草和美国种质血缘，表现抗病、大穗和大粒等优异农艺性状。通过基因功能标记或与基因紧密连锁的微卫星标记的检测，分析了山农20含有的控制重要农艺性状的关键基因，得出山农20含有Pm2、Pm24和Pm30白粉病抗性基因，在田间表现出较好的白粉病抗性；含有Yr15和Yr26抗条锈基因、Lr21抗叶锈基因和Ses1抗纹枯病基因，在田间表现出较好的条锈病、叶锈病及纹枯病抗性；聚合了控制小麦产量三因素的基因位点，即粒重位点QGw6A-29和QTaGW4B.4、穗粒数位点QGns2B-2、穗长位点QS12D-3、分蘖成穗位点QMtw5D-1和QMtw6A，这与其高产、稳产和广适性是一致的。以上信息为深入认识山农20重要农艺性状分子机理提供了线索，对未来小麦遗传改良中高效利用该品种的重要基因具有实用价值。

为实现化肥高效施用和零增长目标，采用稻麦轮作定位大田试验，探讨不同减量施肥模式对轮作体系小麦产量及养分利用效率的影响。设置不施肥（T1）、常规化肥（T2）、等养分条件下有机肥与化肥配施（T3）、T3减N 20%+氮增效剂（T4）、T3减P 20%+磷素活化剂（T5）及T3减N、P各20%+氮增效剂+磷素活化剂（T6）6个处理。结果表明，与T2处理相比，各减量施肥处理对稻麦轮作体系小麦产量影响不显著，T4处理3年平均产投比提高3.96%，T5和T6处理分别降低59.21%和56.24%；T4处理氮素吸收效率、氮素利用效率和钾素利用效率分别提高9.22%~20.70%、7.01%~28.67%和4.69%~7.67%；T5处理小麦磷素总吸收量、吸收效率、偏生产力和利用效率分别提高15.53%、21.43%~46.67%、12.18%~52.06%和3.77%~4.52%；T6处理氮素吸收效率、磷素偏生产力和钾素利用效率分别提高5.67%~19.40%、10.88%~43.43%和7.38%~12.97%；T3处理对小麦氮、磷素的吸收与利用均无显著影响，但显著降低了小麦钾素偏生产力。综合结果表明，T6处理可稳定小麦产量，有利于协调作物养分吸收，但磷素活化剂使用成本高，经济效益偏低。

研究了单施不同量生物炭与氮肥减量配施生物炭对灌区春小麦干物质和氮素积累、转运及产量的影响，为化肥减量和生物炭的农业利用提供科学依据。设置4个生物炭用量水平（0、10、20、30t/hm²）和2个氮肥用量水平（0、150kg/hm²），通过2年田间定位试验，于2020年对春小麦干物质和氮素积累、分配、转运及春小麦产量进行分析。结果表明，与单纯施氮相比，施用不同量生物炭或氮肥减量配施生物炭均显著提高了春小麦产量（P<0.05），增产幅度为6.4%~20.2%，其中氮肥减量配施中量生物炭（N 150kg/hm²，生物炭20t/hm²）时，春小麦干物质积累量及转运量较对照分别提高18.8%和85.0%，转运效率也显著提升；氮素转运量及转运效率分别提高52.8%和19.8%。生物炭施用对促进春小麦干物质和氮素积累、转运效果显著，有利于春小麦产量提升。在本试验条件下，氮肥150kg/hm²配施生物炭20t/hm²的增产效果最佳。

小麦根系既是水分和养分吸收的主要器官，又是多种激素、有机酸和氨基酸合成的重要场所，其生长发育关系到小麦最终产量和品质。全球气候变化下频发极端高温或低温灾害，极端气温导致极端根际温度，直接作用小麦根系并影响其生长。根据近年来国内外关于根际温度胁迫对小麦根系生长影响的研究成果，重点阐述根际温度胁迫对小麦根系形态及生理指标的影响，并针对当前小麦根系研究的主要问题和未来研究方向与前景进行了讨论，以期为小麦抗逆栽培根系调控提供理论依据。

作物蒸散量（ET_c）是作物水分消耗的主要途径之一，在灌溉预报中有重要作用。为研究ET_c与土壤含水量（SWC）和温度（T_s）的协同关系，以黄淮南部井灌区冬小麦-夏玉米为研究对象，设置4种灌溉水分下限（I1、I2、I3、I4），构建了ET_c-水分-温度协同方程。结果表明，小麦季I1处理10~30cm的SWC最低，为15.1%，较其他处理降低10.5%。30~100cm土层SWC为19.5%~21.0%，差异不显著。玉米季各处理0~100cm SWC在24.3%~25.1%，差异不显著。冬小麦ET_c在灌浆中期最大，夏玉米ET_c在拔节期、大喇叭口期和抽雄吐丝期呈多峰曲线变化趋势。冬小麦-夏玉米ET_c与0~30cm T_s、SWC呈多元线性相关关系（P < 0.001）。小麦季20cm的T_s对ET_c的影响显著高于10和30cm，表层0cm的T_s影响最小。小麦季20和30cm的SWC对ET_c的影响显著高于10cm。玉米季各处理对ET_c的影响以10~30cm T_s为主，对SWC的影响较小。

为探明小麦不同穗位籽粒品质和形态性状的变化规律，以济麦22、中麦175和周麦18为材料，分别在开花后10、15、20、25、30、35和45d对其籽粒的蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、长度、宽度和千粒重进行测定。结果表明，在开花后15~35d，其蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、长度、宽度和千粒重总体呈升高的趋势，在开花后35~45d，其蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、长度、宽度和千粒重总体呈下降的趋势，但下降不明显。小麦籽粒蛋白质含量和湿面筋含量总体上表现为下部穗位最高，中部穗位其次，上部穗位最低，中部穗位和下部穗位差别不大，但均高于上部穗位。小麦籽粒长度、宽度和千粒重总体表现为中部穗位最高，下部穗位其次，上部穗位最低，中部穗位和下部穗位差别不明显，但均明显高于上部穗位。本结论可为今后提高小麦产量和改良品质提供参考。