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。

高产优质高效生态栽培是现代农业的发展目标,水肥一体化技术是实现这一目标的有效手段,其为国家粮食安全和农业可持续发展做出了重要贡献。微喷（滴）灌水肥一体化技术在小麦栽培上可实现节水30%~40%、节肥20%~30%以及增产15%~30%,水分和肥料利用率分别提高40%~60%和30%~50%;同时可改善小麦籽粒品质,减少100cm以下土层NO₃^--N积累,降低氮肥淋失风险,以及缓解土壤中N₂O气体向大气排放。本文概述了水肥一体化技术及国内外发展现状,并对微喷（滴）灌水肥一体化技术对小麦产量、品质、水肥利用率及水肥运移规律、N₂O气体排放等方面的影响进行综述,为水肥一体化技术从“高端农业”走向普遍、从设施农业走向大田提供参考。

小麦是我国以及全球最重要的粮食作物之一。随着人口增长、气候变化和人们对高品质生活的追求,需要培育高产、多抗且优质的小麦品种,确保小麦安全生产和小麦产业健康发展。由于在培育小麦新品种过程中严格持续不断的人工选择,小麦初级基因库已得到充分开发。利用小麦的近缘次级基因库,将传统的育种技术和分子育种技术结合,通过细胞遗传学、分子标记辅助选择和基因工程等方法将小麦近缘种属中的优良基因引入到小麦染色体组中可突破这一育种瓶颈,培育符合当代育种目标的小麦新品种。本文简要介绍了将小麦主要近缘种属及将其蕴含的优良性状和优良外源基因引渗到小麦基因组中的主要技术及特点,重点综述了利用近缘种属优良基因改良小麦抗病性、品质和生长发育等性状的最新研究进展,讨论了目前存在的问题和发展趋势,以期促进小麦近缘种属优良基因的挖掘和新品种培育。

赤霉病已成为小麦第一大病害,严重影响小麦的产量和品质。目前,抗性品种结合化学防治的方法成为当前防治赤霉病的最有效途径。小麦赤霉病抗性受多种基因控制,其中,Fhb1基因抗性效应最大,且抗性稳定,在小麦赤霉病抗性方面具有重要作用。本文综述了赤霉病主效抗性基因Fhb1的定位、分子标记和克隆技术的最新研究进展。利用选择性回交技术和矮败小麦平台将Fhb1基因导入当地小麦中可提升赤霉病抗性,进而结合化学防治方法为我国小麦安全生产提供保障。

基于无人机的遥感信息获取技术已广泛应用在农业领域。无人机遥感平台获取农作物信息技术具有高时效、高分辨率、低成本、快速、准确等特点,是目前精准农业中农田信息获取的重要手段之一。利用无人机遥感技术获取可见光影像,以棉花、花生和玉米为研究对象,选取不同的植被指数进行可见光图像阈值分割,结合研究区域可见光影像监督分类结果,确定3种作物提取植被覆盖度方法。试验结果表明,利用无人机可见光图像植被指数阈值分类方法,可以有效提取作物植被覆盖度。该方法对于棉花、花生和玉米3种作物植被覆盖信息的提取精度较高。

干旱严重影响小麦的生长发育及产量,小麦抗旱育种是保障小麦生产的重要措施,利用基因工程技术提高小麦抗旱性是优于传统育种的有效途径。抗旱基因主要包括调节基因（蛋白激酶、蛋白酶和转录因子基因）和功能基因。目前,已证实的可提高小麦抗旱性的基因主要为转录因子基因CBF/DREB1、MYB、NAC（NAM、ATAF1、ATAF2和CUC2）、HD-Zip和WRKY等和功能基因LEA蛋白基因、甜菜碱合成酶基因和海藻糖合成酶基因等。本文从转录因子基因和功能基因2个方面概述国内外利用基因工程技术提高小麦抗旱性的研究进展,并对目前存在的问题进行分析,以期为小麦抗旱遗传改良及育种提供参考。

以2017-2018和2018-2019年度国家黄淮南片区试冬水组的39份冬小麦品种（系）为材料,通过多样性指数、聚类分析、相关性分析和主成分分析等对参试小麦的10个主要性状进行综合评价。结果表明,10个主要性状的多样性指数（H′）为1.56~2.01,平均为1.88,其中面粉吸水率H′最大,面团稳定时间H′最小。面团稳定时间的变异系数最大（71.93%）。主成分分析将10个性状归为4个主成分,可解释73.76%的性状信息。在欧式距离6.5处可将39份小麦品种（系）分为5大类群,每个类群各有侧重,优质小麦呈现聚类特征;小麦的性状综合评价值（D）越高,其综合性状越优秀,总体呈现出强筋小麦>中强筋小麦>中筋小麦的特点。黄淮区试小麦品种（系）具有较高的遗传多样性。综合性状较好的新麦45、山农116和轮选2000等品种（系）可作为小麦育种的首选杂交亲本。

为筛选出适合北疆临冬播小麦品种,采用田间试验,比较了18个小麦品种的出苗率、叶面积指数、干物质积累及产量等。结果表明,越冬期4cm最低地温为-7.93℃条件下,春小麦品种平均出苗率（53.23%）显著高于冬小麦品种（34.20%）,宁春系列品种的平均出苗率（60.83%）高于新春系列品种（42.67%）;冬小麦品种的平均生育期较春小麦品种长6d且晚熟,新春系列品种的平均生育期（103d）长于农麦和永良系列品种（88d）及宁春系列品种（92d）。新春48号和新冬41号出苗率分别45.60%和52.00%,基本苗数分别为342.00万和390.00万/hm²,穗数分别为459.00万和365.00万/hm²,穗粒数分别为34.90和33.84;叶面积指数峰值分别为3.96和3.52;总光合势分别为247.00和231.21(m²·d)/m²,干物质积累总量和经济系数均较高;生育期分别为104和106d;产量均显著高于其他品种。综合各项指标,新春48号和新冬41号适合北疆地区临冬播种。

南阳盆地在春季常年有条锈病流行发生,独特的气候被认为不适宜优质麦的发展,因此筛选条锈病抗性好、品质优且兼顾综合农艺性状优良的小麦新品种（系）可为南阳盆地小麦选择利用提供参考。以2020-2021年国家黄淮南片区域试验的91份小麦新品种（系）为材料,以成株期条锈菌混合小种条中32和条中34病圃鉴定,调查重要农艺指标,收获后测定品质。结果表明,国家区域试验条锈抗性结果达到慢条锈及高抗的有35份（38.46%）,病圃鉴定条锈中抗及以上有39份（42.86%）。2021年区域试验样品在南阳收获后品质结果达到强筋及中强筋有20份（21.98%）,2020年区试参试样品达到强筋及中强筋有57份（62.64%）。条锈抗性达到中抗及以上农艺性状的39份材料在平方欧式距离6.25处聚为7个类群,各类群在株高、穗长、穗型、千粒重、抽穗期、株型和穗粒数等各有偏重;拉伸面积均值小,可能是影响南阳小麦品质是否达到优质的关键指标,变异系数较大表明材料丰富。兼顾抗性、品质和农艺指标,陕禾1028和泛育麦20是较好的优质强筋品种,适合在南阳优质麦生产中利用,作为优质强筋组合重点使用。

为了探索不同施氮量对冬小麦光合生理指标及产量的影响,在中国农业科学院作物科学研究所北京试验基地,以3个强筋冬小麦品种藁优2018（C1）、师栾02-1（C2）、石优20（C3）和1个中筋冬小麦品种济麦22（C4）为试验材料,设置0、180、210、240、270kg/hm ² 5个氮肥处理,分别用N0、N180、N210、N240、N270表示。结果表明：N240处理下不同冬小麦品种的旗叶净光合速率、SPAD值、旗叶长度、旗叶宽度,叶面积指数、归一化差值植被指数、籽粒产量及其构成因素等指标均达到最高值,且显著高于不施氮肥的处理,但与N270处理间无显著差异。综合考虑光合生理、植株性状、产量构成因素等指标,施氮量240kg/hm ²是充分发挥不同冬小麦品种植株光合性能及产量潜力的适宜施氮水平。

高分子量谷蛋白亚基（high-molecular-weight glutenin subunits,HMW-GS）是小麦籽粒贮藏蛋白的重要组成成分,其数量和质量与品质密切相关。聚合优质HMW-GS可改良强筋小麦制品面包品质,相反HMW-GS缺失可能在弱筋小麦制品饼干、糕点或其他特色食品品质改良上具有重要应用价值。本文从小麦HMW-GS缺失的类型和机制、贮藏蛋白组分和蛋白体发育、面粉和面团品质效应以及食品加工品质改良等方面进行了综述,分析了当前小麦HMW-GS缺失研究利用中存在的问题,并对未来研究方向进行了展望。

为了筛选更多抗旱小麦种质资源供育种利用,选用来自我国17个省的211份小麦品种资源,连续2年分别在旱地和水地种植,调查其株高、穗长、每穗小穗数、主穗粒数、单株产量和千粒重6个产量相关性状,利用综合抗旱系数、抗旱指数和隶属函数综合评价值3种方法对试验材料进行抗旱性评价。结果表明,在干旱胁迫下,这些产量相关性状均受到了不同程度的抑制,单株产量对干旱胁迫的敏感程度最大,综合3种抗旱评价方法共鉴定出8份高度抗旱种质：藁城8901、蒙科3号C、海宁75-39、济南13、烟农15、有芒红18号、郑麦9023和中优16,其中藁城8901与蒙科3号C是利用3种方法同时鉴定为高度抗旱类型的优良种质资源。

对“十五”以来我国杂交小麦审定品种的产量构成和品质特性等进行了汇总和分析。结果表明,“十五”以来,我国共审定杂交小麦品种22个,“十二五”以来审定速度明显加快,北方冬麦区是我国杂交小麦品种审定主要区域;审定品种产量水平总体呈上升趋势,北方冬麦区杂交小麦品种生产试验的产量平均每年增长76.0kg/hm²,增幅为1.25%,审定品种综合品质亦不断提升;杂交小麦审定品种产量与库容量呈正相关关系,穗粒数和千粒重潜力的挖掘与提升对产量增长的贡献最为明显,但是有效穗数并未明显提升,因此进一步提高成穗数,实现库容量扩充,对提高杂交小麦产量潜力和加快杂交小麦品种审定具有重要意义。

江汉平原小麦常年种植面积约40万hm²,是湖北小麦主产区。为了解江汉平原小麦生产现状及存在的问题,于2017-2019年采用入户调查问卷的方式,对以湖北省天门市为代表的172个农户小麦种植情况进行调查,包括小麦生产情况、肥料施用、病虫害防治、农机投入及生产效益,分析影响江汉平原小麦生产的主要制约因素。结果表明,江汉平原小麦平均产量为4762kg/hm²,小麦种植成本为5776元/hm²,其中机械作业费>肥料费用>种子费用>人工费用>农药费用,年均生产效益为3215元/hm²;与稻茬小麦相比,旱茬小麦单产高、种植成本低、生产效益高;不同年际间小麦生产由于气候条件及播种质量的影响差异明显,2018-2019年度小麦产量及生产效益显著高于2016-2017和2017-2018年度。提高江汉平原小麦产量和生产效益,可从农机农艺配套技术、化肥农药减施增效技术和抗灾应变技术以及优化小麦品种布局等方面开展。

为了加速小麦品质改良,利用高通量KASP标记检测1970年以来河北省审定的小麦品种153份,这些功能标记包括检测1RS/1BL和1RS/1AL易位系、高分子量麦谷蛋白亚基、籽粒硬度、提高籽粒蛋白含量和促进直链淀粉合成,以及与籽粒品质颜色相关基因的KASP标记,共计22个。结果表明,1RS/1BL和1RS/1AL易位系占比分别是43.14%和9.15%;5个标记检测高分子量麦谷蛋白亚基,Glu-A1位点Glu-Ax1和Ax2*亚基占比分别是39.22%和11.76%,Glu-B1位点Bx7OE亚基占比1.96%,Glu-D1位点1Dx5+1Dy10亚基占比13.07%。3个标记检测小麦籽粒硬度基因,Pina-D1b、Pinb-D1b和Pinb-B2b等位变异,占比分别是5.88%、70.59%和35.95%;没有检测到与提高籽粒蛋白含量和促进直链淀粉合成有关的基因Gpc-B1和Wx-B1的优异等位变异;检测了10个与籽粒品质颜色有关的基因Ppo-A1、Ppo-D1、Psy-A1、Psy-B1、Psy-D1/Sr25、Zds-A1、Lox-B1、TaLyc-B1、TaPds-B1和TaPod-A1,优异等位变异占比分别是69.93%、7.19%、27.45%、9.15%、100.00%、15.03%、75.82%、71.90%、25.49%和25.49%,其中Ppo-D1位点的优异等位变异呈逐年下降的趋势。综上所述,KASP标记可高效检测小麦品质相关基因的优异等位变异,在河北省小麦品质改良中有很好的应用前景。

云南小麦是我国特有的珍稀小麦资源,在小麦进化学研究中具有重要价值。在连续2个种植季对云南省作物种质资源库保存的56份云南小麦的芒形、壳色、颖壳有无毛及粒色4种分类学特征进行变种分类及地理分布研究,以期为云南小麦多样性保护与利用提供理论参考。结果表明,分类学特征中多样性指数最高的是壳色,为1.1740;其次是芒形,为0.9664;再次是颖毛,为0.4954;最少的为粒色,只有1种红粒类型。56份材料共分属14个变种,分布于云南省的10个县境内。无芒无毛白壳红粒为最主要变种,其数量最多且地理分布最广;无芒无毛黑壳白底红粒为第二主要变种。同时发现1个前人尚未定名的变种,为短芒有毛白壳红粒。云南小麦主要分布在双江县,其次为镇康、永德和云县,而耿马、龙陵、腾冲县分布较少。

为探究不同土壤条件与不同化控剂结合对小麦产量及品质的调控效应,通过盆栽方式,研究农麦5号在黑土（A1）和潮土（A2）条件下,在拔节初期喷施清水（B1）、矮壮素（B2）和吨田宝（B3）对其籽粒产量和品质的影响。结果表明,小麦株高、穗长、穗粒数、千粒重、籽粒产量和蛋白质产量在相同化控处理下均表现为A1>A2,其中潮土条件下籽粒产量和总蛋白质产量分别较黑土低56.0%和55.1%,小麦的总蛋白质及其组分含量均为A2>A1。小麦籽粒产量和穗粒数在黑土条件B2处理下达到最大值,株高和穗长在B3处理下达到最大值;在潮土条件下使用化学调控剂处理中,小麦籽粒总蛋白质含量显著高于B1处理,其中清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白含量均表现为B2>B3>B1,且差异显著。因此,不同土壤条件配合使用适宜化控剂可以有效促进小麦优质高产,即在黑土条件下配合使用化学调控剂可以显著提升小麦产量;在潮土条件下配合使用化学调控剂可以显著提升小麦品质。

为了探究小麦MYB转录因子基因TaMYB70的功能,采用同源克隆方法分离TaMYB70（MK024291）基因cDNA序列,运用生物信息学手段分析该基因序列特征,采用实时荧光定量反转录PCR（qRT-PCR）检测其在不同逆境胁迫下的表达模式。结果表明,分离得到的TaMYB70部分序列长度为1 272bp,包含一个长度为1 008bp的开放阅读框,编码335个氨基酸残基。TaMYB70蛋白含有2个螺旋-转角-螺旋结构的Myb-type HTH DNA结合结构域。TaMYB70氨基酸序列与粗山羊草、二穗短柄草等植物MYB44同源性较高,与拟南芥R2R3-MYB转录因子第22亚族成员属于同一分支。qRT-PCR分析表明,TaMYB70在脱落酸胁迫下表达量升高,在PEG和NaCl胁迫下表达量下降,该转录因子可能参与小麦逆境胁迫应答。

为探寻稻麦两熟区高产优质高效的耕作方式和秸秆还田组合,从2001年开始,在长江中下游稻麦两熟区进行田间连续定位试验。设置稻麦双季免耕与秸秆还田（NTS）、麦季免耕与秸秆减量还田（RNT）、稻季免耕与秸秆减量还田（RCT）、稻麦双季翻耕与秸秆还田（CTS）、稻麦双季少耕与秸秆减量还田（MTS）以及稻麦双季翻耕无秸秆还田（CT,对照）6个处理。分析了不同耕作方式与秸秆还田组合下2009-2018年土壤有机质与全氮含量的变化,进一步明确其对小麦产量与品质的影响。结果表明,连续秸秆还田显著提高耕层土壤养分含量,其中MTS处理下土壤有机质与全氮含量较对照分别增加了29.64%和19.76%,具有明显的养分积累效果;但连续免耕不利于小麦产量的提高,RNT和RCT处理小麦产量较高,分别比NTS处理增加了16.33%和10.34%;同时RNT处理小麦的加工品质及面条质量也有提高趋势。因此,麦季免耕与秸秆还田结合的耕作模式有利于提高中弱筋小麦的产量和品质,可作为该地区发展优质高产高效小麦优先选择的耕作技术组合。

河南省驻马店市的小麦播种面积常年在66.67万hm²以上,是河南乃至全国的重要小麦生产基地。为深入了解该地区气象、土壤、病虫害和品种等因素对小麦产量和品质的影响,更好地指导小麦生产,对2010-2019年当地气象、土壤、病虫害和品种等因素与小麦产量和品质的关联性进行了分析。结果表明：平均气温和日照时数与小麦单产存在明显关联。生长期的降水量与小麦品质也有着较为明显的变化趋势,尤其是5月份的降水量对小麦籽粒品质影响至关重要,在未构成干旱胁迫的条件下,降水量与降水天数的适度减少可提高籽粒品质。土壤养分的提升可促进小麦产量的提高。小麦病虫害防治面积,以及防治面积与总发病面积占比均与小麦的单产和品质变化趋势一致。主导品种面积占比与产量和品质变化趋势存在一致性。

为探讨不同土壤条件下氮肥处理对小麦产量及品质的影响,采用盆栽试验,以Egypt1和津强7号为供试材料,研究不同土壤条件下氮肥处理对小麦产量及品质的影响。试验设黑土、潮土2种土壤类型和不追肥、拔节期追氮肥、挑旗期追氮肥3种肥料处理,3次重复。结果表明: 在2种土壤条件下,小麦籽粒产量和各蛋白质组分产量表现为黑土>潮土,除球蛋白产量外,土壤处理间均差异显著。不同时期追施氮肥均显著提高了籽粒产量和蛋白质产量。黑土和潮土配合追施氮肥都可以有效提高小麦籽粒产量,改善品质。

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。

为探究施氮处理对不同筋型小麦的植株性状、籽粒产量和品质的影响,采用盆栽试验,选用强筋小麦品种中麦578（A1）和中麦5051（A2）、弱筋小麦品种扬麦15（A3）和扬麦24（A4）为供试品种,在施氮量相同的条件下进行底施（B1）和追施（B2）处理。结果表明：在其他栽培措施相同条件下,强筋小麦穗长、总小穗数、千粒重和籽粒产量均优于弱筋小麦,其中A1籽粒产量分别比A2、A3和A4高0.44%、49.81%和15.27%;施氮处理中B2的株高、穗长、穗粒数、总小穗数和籽粒产量均高于B1;不同处理组合中,强筋小麦品种A1B2的植株和产量性状优于其他处理;强筋小麦品种的籽粒蛋白质含量和蛋白质产量均高于弱筋小麦品种,且具有极显著差异（P<0.01)。本试验中强筋小麦品种中麦5051在氮肥追施处理中可以兼顾籽粒产量、蛋白质含量和蛋白质产量。

干旱是影响作物生长发育和产量的主要因素之一,对旱地小麦产量特征进行探索具有重要意义。以抗旱闻名的山西省旱地小麦育成品种为材料,在雨养和灌溉2种水分处理下分析了不同年代小麦品种产量构成因素的变化趋势以及各年代小麦品种的抗旱性,探明品种改良过程中产量提升的生理及形态机制,对未来旱地小麦育种的性状选择提供指导。结果表明,山西旱地小麦品种平均产量随年代逐渐增加,1990s前产量的年均增益明显高于1990s后,1990s-2010s间产量增加差异不显著;有效穗数和千粒重随年代呈增加趋势,而穗粒数和抗旱性随年代呈波动性变化。山西省旱地小麦产量整体偏低,通过遗传改良提升产量仍具有较大的空间。综合产量因素的改良趋势,在今后的旱地小麦育种中应继续增加有效穗数和千粒重,以提高小麦穗粒数作为重要途径和手段。

小麦赤霉病是一种对小麦生产危害很强的世界性真菌病害,利用抗赤霉病品种是减轻危害的有效手段之一,但是具有赤霉病抗性的小麦种质很少。本研究鉴定筛选出适合黄淮麦区中抗赤霉病的种质材料漯抗1号、漯抗4号和漯抗6号。3份材料的发病小穗率分别是19.0%、20.9%和20.2%,与苏麦3号（13.8%）差异显著,但与扬麦158（19.2%）差异不显著。从平均严重度和发病小穗率分析,漯抗1号、漯抗4号和漯抗6号的赤霉病抗性为中抗,与扬麦158相当。从耐寒性、株高、千粒重、穗粒数和小穗密度等方面对漯抗1号、漯抗4号和漯抗6号分析表明,漯抗6号与周麦22无显著差异,漯抗6号更适用于黄淮麦区小麦育种。

为了明确水杨酸对水分胁迫下小麦幼苗的保护机制,筛选其有效增强小麦幼苗抗旱性的最适施用浓度。选用小麦品种洛旱6号为试验材料,采用室内水培法,观测并测定小麦幼苗在20%聚乙二醇（PEG）胁迫下经不同浓度水杨酸（SA）处理后的形态及生理指标。结果表明,水分胁迫下,外源SA能够提高小麦幼苗可溶性糖、可溶性蛋白质和氨基酸含量,增强超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性,降低超氧阴离子自由基（O₂ ^—.）、双氧水（H₂O₂）含量,减少丙二醛（MDA）积累,促进小麦幼苗地上部生长。施用SA可通过提高小麦幼苗渗透调节能力和抗氧化酶活性来降低活性氧产生速率,减轻膜脂过氧化程度,维持细胞膜的稳定性,缓解水分胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,本试验条件下以0.6mmol/L SA的效果最好。

找出适宜在多个环境条件下评价小麦持绿性状的表型指标,为快速筛选小麦持绿品系,加速抗旱、高光效育种进程提供数据支撑。以包含306个家系的RIL群体（旱选10号×鲁麦14）为材料,分析了不同水分条件下灌浆不同时期旗叶叶绿素SPAD值、功能绿叶面积持续期（GLAD）以及衰老参数变化特征,并对其与产量性状的相关性进行了研究。结果表明：RIL群体SPAD值、GLAD在整个灌浆期的变化动态复杂,衰老相关参数无法反映其动态变化过程。2种水分条件下,在灌浆后期（花后20、25和30d）SPAD值与粒宽、粒厚、千粒重以及单株产量呈显著或极显著正相关。在灌溉条件下花后10、13、16、19和22d的GLAD与单株产量呈极显著正相关;而在干旱胁迫条件下GLAD与单株产量相关性则未达到显著水平。不同环境条件下,旗叶SPAD值在灌浆后期（花后20、25和30d）相比于GLAD和衰老特征参数与产量性状具有更好的相关性,且测定相对简单,更适宜于持绿品系的快速筛选。

为了解中国不同麦区小麦种质资源籽粒脂肪氧化酶（lipoxygenase,LOX）活性相关基因TaLox-B1的差异和分布,利用小麦4B染色体上的功能标记LOX16和LOX18对7个麦区的436份种质资源进行分子检测。结果表明：在供试材料中共检测到3种TaLox-B1基因等位变异类型,分别为TaLox-B1a（与高LOX活性相关)、TaLox-B1b（与低LOX活性相关）和杂合型,其频率分别为19.0％、70.4％和10.6％。小麦LOX活性基因不同变异类型在各生态区的分布存在明显差异：基因型TaLox-B1a在黄淮冬麦区、北部冬麦区和长江中下游冬麦区分布较多,其比例分别为21.1%、19.8%和17.6%;基因型TaLox-B1b在西南冬麦区和长江中下游冬麦区分布较多,比例分别为87.9%、72.5%;杂合型仅存在于北部冬麦区、黄淮冬麦区与长江中下游冬麦区,比例分别为14.2%、12.4%和9.8%。利用标记LOX16和LOX18对53个自选高代品系进行分子检测,发现自选品系仅有TaLox-B1b与杂合型两种基因型,其中基因型TaLox-B1ab有32个,比例为60.4%。采用分子标记辅助选择,有利于快速鉴定小麦籽粒LOX活性,加速LOX的遗传改良和新品种选育。

小麦播种量作为多项栽培措施中的重要一环,对于调整群体结构和产量水平有重要作用。以大穗型小麦品种临麦4号为研究材料,探讨75、150、225、300和375kg/hm² 5个播种量水平条件下的小麦群体结构、干物质积累与分配、产量的差异。2年结果表明,与其他播种量相比,150kg/hm²播种量处理花前营养器官干物质贮藏再转运量、花前营养器官干物质对籽粒的贡献率、花后干物质生产量、花后干物质对籽粒的贡献率和成熟期籽粒干物质积累量最高,均达显著差异水平;花后各器官干物质积累量在各播种量之间达显著差异水平,其中150kg/hm²播种量处理的穗部和整株的干物质积累量最高;150kg/hm²播种量处理籽粒产量最高,各播种量之间差异达显著水平。

小麦叶锈病（leaf rust）是对小麦危害最严重的真菌病害之一,原菌群体中新致病菌类型的不断出现导致部分抗叶锈病基因的抗性功能逐步丧失,不断发掘和研究利用新抗源基因、培育种植抗病品种是控制该病害最有效的方法。周麦22在田间成株期对叶锈病表现出良好的抗性,为解析周麦22成株期抗叶锈病的遗传基础,将周麦22与铭贤169杂交构建遗传群体,获得255个F_2:3家系群体,经2个年度的大田成株期抗叶锈病鉴定,并利用复合区间作图法对该群体的抗叶锈病QTL进行定位分析。结果显示,该群体成株期检测到2个抗叶锈病QTL位点,分别位于1BL和2BS染色体上,命名为QLr.hebau-1BL和QLr.hebau-2BS,分别解释9.62%~11.88%和16.89%~20.99%的表型变异,该位点对叶锈病抗性表现稳定,均来自抗病品种周麦22。初步的遗传定位结果显示,QLr.hebau-2BS可能为已知抗叶锈病基因LrZH22,而QLr.hebau-1BL是新的抗病QTL。

为探明播期和行距对小麦籽粒产量和品质的影响,于2019-2020年在连云港市稻麦综合示范基地以小麦品种连麦7号和淮麦45为供试材料,设置不同播期和行距处理,研究不同处理下小麦产量及其构成因素、籽粒蛋白质组分含量、加工品质和粉质参数的变化规律。结果表明,随着播期推迟,连麦7号和淮麦45的穗粒数、千粒重和籽粒产量均先增加后减少。在10月15日和10月30日播期下,2个小麦品种籽粒产量在行距25cm时最高。2个小麦品种籽粒蛋白质及其组分含量、加工品质和粉质参数等指标在10月15日和10月30日播期下表现较好,而11月15日播期下各行距处理的小麦品质均明显下降。随着行距增大,2个小麦品种湿面筋含量、吸水率、稳定时间和粉质质量指数不断提高,但3个行距处理间差异未达到显著水平。由以上可知,播期对小麦籽粒产量和品质的影响大于行距。综合分析可知,兼顾连麦7号和淮麦45高产优质的最佳播期和行距配置分别为10月30日、25cm和10月15日、25cm。

针对冬小麦因播期推迟造成产量损失的问题,以2个不同分蘖能力的冬小麦品种中麦8号和航麦501为供试材料,研究苗期覆膜和补施氮肥对晚播小麦产量及氮素利用的影响。试验设置3个播期：10月5日适期播种（S0,对照）、10月15日适当晚播（S1）和10月25日过晚播（S2）。结果表明：随着播期推迟,小麦产量逐渐降低。晚播条件下,苗期覆膜和补施氮肥可调控冬小麦产量构成因素、农艺性状、茎蘖生长、成穗率以及氮素的吸收利用。综合而言,晚播条件下,覆膜和补施氮肥有利于提高小麦穗长、总小穗数及冬前群体数量;同时,覆膜可显著提高2个品种晚播条件下的分蘖成穗率和过晚播条件下的植株氮素积累量（PNA）及氮肥偏生产力（PFP）,增幅分别为46.4%~89.1%、12.7%~26.5%和19.5%~20.1%;补施氮肥在过晚播条件下有利于成穗率的提高,增幅为18.5%~34.7%。2种调控措施均有利于增加晚播小麦产量,增幅达1.4%~19.5%。但不同分蘖力的小麦对2种调控措施的响应存在差异。综合考虑产量及氮素利用等各方面因素,在晚播条件下,相比于补施氮肥,苗期覆膜更有利于提高晚播小麦产量,弥补晚播造成的产量损失,但在实际操作和节约生产成本方面,前者优于后者。

为了探究棉花–小麦条带种植对棉花苗蚜发生及为害的影响,对棉花苗期的蚜虫种群数量及为害情况进行了调查分析。结果表明,棉花–小麦条带种植模式可减轻棉花苗期蚜虫的发生和为害,苗期有翅蚜和无翅蚜数量均显著低于常规种植,分别减少70.4%和84.8%,有蚜株率和卷叶株率分别较常规种植降低67.4%和81.3%;棉花条带中,边行对棉蚜的控制作用显著优于中间行,边行有翅蚜和无翅蚜数量分别比中间行减少了43.7%和54.3%,有蚜株率和卷叶株率分别较中间行降低了52.4%和84.6%。

近年来,小麦叶锈病发生有加重趋势,培育抗病品种是减轻小麦叶锈病危害的环保有效途径。用12个小麦品种及35个含已知抗叶锈病基因的载体品系在苗期接种19个不同毒性的叶锈菌生理小种,通过基因推导和系谱分析发掘待测品种中的抗叶锈病基因,并通过分子标记检测进一步验证;在田间接种强毒性混合生理小种,进行成株期病情严重度与普遍率调查,筛选慢锈性品种。结果表明,在石新828、百农3217、济南2号、泰山1号、石特14、晋麦2148、烟农15、小偃6号、温麦6号共9个品种中检测到Lr1、Lr26、Lr34、Lr37和Lr46共5个抗叶锈病基因,其中部分品种中发现多个抗性基因。成株期筛选出百农3217、平阳27、济南2号、泰山1号、石特14、晋麦2148、碧蚂4号、烟农15、小偃6号、温麦6号共10个慢叶锈性品种,其中碧蚂4号和小偃6号等品种是我国小麦育种的骨干亲本,探究这些品种中的抗病基因对培育小麦抗叶锈病品种具有重要意义。

小麦籽粒优劣不仅是产量及品质的重要决定因素,也是育种适应性的综合指标。为了提高小麦籽粒优劣分级的准确率,同时克服神经网络中存在的收敛速度慢、容易陷入局部极值等缺陷,提出一种灰狼算法（GWO）优化支持向量机（SVM）的小麦籽粒优劣分级方法,以航麦8805为研究对象,利用图像处理技术对小麦籽粒图像进行预处理并提取小麦籽粒的形态、颜色和纹理等21个特征。然后采用灰狼算法对支持向量机的两个参数（c、σ）进行优化,建立GWO-SVM模型,从而对小麦籽粒进行优劣分级。与其他算法相比,GWO优化SVM的算法对小麦籽粒的分级准确率有明显的提高,对小麦籽粒优劣分级的准确率可达到95.08%。

为探索黄淮海潮土区小麦最佳耕作和施肥模式,以河南省夏邑县潮土试验基地为平台设置了2种耕作方式（深耕和旋耕）和5种施肥模式（不施肥、单施化肥及3种化肥配施有机肥）,测定不同耕作和培肥措施下土壤理化性质、植株和籽粒氮、磷、钾含量及产量。结果表明,增施有机肥显著提高了表土层和犁底层土壤全氮、速效磷、速效钾和有机质含量;旋耕条件下土壤表层养分高于深耕。旋耕增施有机肥促进了植株和籽粒氮、磷、钾含量,籽粒氮和植株氮在化肥配施有机肥22 500kg/hm²时效果最佳;籽粒磷和植株磷含量在化肥配施有机肥7 500kg/hm²时效果最佳。深耕增施有机肥明显提高了小麦产量,最佳有机肥施用量为化肥配施有机肥15 280kg/hm²。

小麦-玉米是河南省主要的轮作模式,其习惯种植密度与专家推荐种植密度间差距较大。本研究旨在为不同种植密度下小麦和玉米匹配适宜的氮肥用量,以达到最佳经济效益和氮素利用率。选用不同小麦品种（矮抗58和百农207）和不同玉米品种（北青340和登海605）为供试材料,设置农民习惯和专家推荐2个种植密度,0、180和360kg N/hm² 3个供氮水平,分析比较了不同处理下小麦和玉米的干物质、产量、氮素利用率和经济效益。结果表明,小麦的农户习惯种植密度比专家推荐高75kg/hm²,相比农户习惯处理,专家推荐种植密度处理下的小麦产量提高了10.0%~15.7%,提升了经济效益。小麦产量随穗粒数的增加而增加。农民习惯种植密度下,随施氮量的增加,小麦产量没有明显差异,氮肥农学效率降低。专家推荐种植密度下,百农207在N₁₈₀处理下产量最高。玉米的农民习惯种植密度比专家推荐低22 500kg/hm²,相比农民习惯处理,专家推荐处理的玉米产量提高了17.8%~22.7%。玉米产量随种植密度的增加而增加。农民习惯种植密度下,随施氮量的增加,玉米产量呈降低趋势,氮肥农学效率降低。专家推荐种植密度下,玉米在N₁₈₀处理下经济效益最高。

为了解人工合成六倍体小麦（synthetic hexaploid wheat,SHW）在黄淮麦区育种改良中的应用价值,利用从国际玉米小麦改良中心引进的5份SHW与普通小麦驻麦305进行杂交、回交,对亲本及BC₂群体的主要农艺性状、产量相关指标和籽粒品质进行调查分析。结果表明,与普通小麦相比,SHW的株高、小穗数、穗粒数、收获系数和千粒重等是其不利性状,但具有较多的分蘖。SHW的纤维含量、面筋含量、蛋白含量和硬度都比驻麦305高（PAAAAA0.05）。BC₂的收获系数较SHW显著提升,其产量虽然比SHW有了较大幅度提升,但仍显著低于普通小麦。BC₂的蛋白质和面筋含量相对于普通小麦亲本显著提升,其中仅2018-2019年的BC₂-SHW1和BC₂-SHW2群体未达显著水平。这表明5份SHW可作为重要的品质改良资源应用于小麦育种中。

BS型小麦光温敏雄性不育系（简称不育系）是二系法杂交小麦应用的核心,为了研究不育系育性与光合特性的关系,改进不育系制繁种技术,提高繁种产量,以5份不育系（BS107、BS1086、BS640、BS608和BS366）和常规品种京411为研究材料,利用人工气候箱进行光温调控,研究不同材料在孕穗期、抽穗期、开花期、花后10d、花后20d和花后30d的净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）和光合系统Ⅱ（PSⅡ）最大光化学效率（F_v/F_m）等光合特性指标的差异,分析短日低温（不育系制种区）和长日高温（不育系繁种区）条件下不育系结实率与P_n、G_s、C_i、T_r和F_v/F_m的相关性。结果表明：BS107和BS1086的P_n、G_s和T_r变化趋势相近,BS640和BS366的G_s和C_i变化趋势相近,BS608的P_n、G_s、C_i和T_r变化趋势与其他不育系差异较大。P_n、G_s、C_i和T_r较高的材料为BS640,P_n和T_r较高的材料为BS1086,P_n、G_s和T_r较低的材料为BS608。在短日低温条件下,不育系结实率与P_n、G_s、C_i、T_r和F_v/F_m相关性不显著;在长日高温条件下,不育系结实率与P_n、G_s和T_r呈正相关,从相关系数的大小来看,对结实率影响最主要的因子是G_s,其次是P_n和T_r。

作为有机农业的重要组成部分,小麦有机生产对于改善农业生态环境、增加优质农产品供给和促进农业增效、农民增收具有重要意义。以湖北省南漳县小麦有机生产为例,总结了发展小麦有机生产在改善农业生态环境、标准生产过程和提高种植效益方面取得的主要成效;分析了适度规模经营、中长期规划和集成绿色综合防控技术等措施缓解小麦有机生产中存在的监管难、周年生产衔接难和病虫草害防控难等问题的进展;提出了通过积极拓宽销售渠道、加快新品种新技术转化以及与养殖业的合理布局和深度融合等建议,以助力小麦有机产品认证基地创建。因地制宜地利用有机农业理论和技术改造常规农业,可更广泛地促进我国小麦产业健康持续发展。