燕麦属（Avena L.）植物中有5个栽培种即普通栽培燕麦（A. sativa L.）、埃塞俄比亚燕麦（A. abyssinica Hochst.）、地中海燕麦（A. byzantina Koch）、砂燕麦（A. strigosa Schreb.）和大粒裸燕麦又称莜麦（A. nuda L.），其中大粒裸燕麦的子粒不带稃皮为裸燕麦，其他物种均带稃皮为皮燕麦。国际上主要种植皮燕麦，而我国主要种植大粒裸燕麦，由此不难看出，大粒裸燕麦在世界燕麦中占有特殊的地位。然而，关于大粒裸燕麦的起源和分类地位问题，迄今学者们的意见仍不尽相同。笔者通过参阅有关文献和研究实践，对这两个问题进行探讨，认为大粒裸燕麦起源于我国山西和内蒙古一带，在植物学分类上应为一个独立的物种即A. nuda L.。

Starch is the major carbohydrate in oat (Avena sativa L.) and starch formation requires the coordinated actions of several synthesis enzymes. In this study, the granule morphology, composition and physicochemical properties of oat starch, as well as the expressions of starch synthesis genes were investigated during oat endosperm development. Under the scanning electron microscopy (SEM), we observed that the unique compound granules were developed in oat endosperms at 10 days post anthesis (DPA) and then fragmented into irregular or polygonal simple granules from 12 DPA until seed maturity. The amylose content, branch chain length of degree of polymerization (DP=13–24), gelatinization temperature and percentage of retrogradation were gradually increased during the endosperm development; whereas the distribution of short chains (DP=6–12) were gradually decreased. The relative expressions of 4 classes of 13 starch synthesis genes characterized in this study indicated that three expression pattern groups were significantly different among gene classes as well as among varied isoforms, in which the first group of starch synthesis genes may play a key role on the initiation of starch synthesis in oat endosperms.

目的 针对土壤水分、氮肥供应不足以及玉米早衰、种植密度不合理等严重制约绿洲灌区玉米的生产问题,通过研究不同水氮配比及种植密度对玉米光合作用、干物质积累特征和产量的影响,以期为该区玉米高产、稳产提供技术支撑。方法 2016—2017年,于河西绿洲灌区进行大田试验,以先玉335为参试品种,采用裂裂区设计,灌水水平（W₁：4 050 m 3·hm -2,W₂：3 720 m 3·hm -2）做主区,施氮水平（不施氮N₀：0,低施氮N₁：300 kg·hm -2,高施氮N₂：450 kg·hm -2）为裂区,种植密度（低密度D₁：75 000株/hm 2,中密度D₂：97 500株/hm 2,高密度D₃：120 000 株/hm 2）为裂裂区,测定光合速率、干物质积累量和产量等指标。 结果 施氮量、种植密度对玉米全生育期净光合速率、干物质最大增长速率及其出现天数、干物质积累量、产量、WUE和氮肥利用率有显著影响。水肥耦合可增强玉米密植条件下的光合作用,提高干物质最大增长速率,提前干物质最大增长速率出现的天数,增大干物质积累量和产量。在减量20%灌水和高施氮水平下,中密度处理的全生育期净光合速率较低密度和高密度分别提高17.31%和11.43%;高密度和中密度处理的干物质最大增长速率及最大增长速率出现天数较低密度处理分别提高21.07%、7.52%和提前6.7 d、4.1 d;高密度处理的干物质积累量较中密度、低密度分别提高4.27%和10.59%,中密度处理的产量、水分利用效率和氮肥利用率较低密度、高密度处理分别提高24.2%、11.4%、29.9%和29.2%、18.4%、13.8%。在减量20%灌水条件下,中密度高施氮处理的全生育期净光合速率、干物质积累量和产量分别较中施氮、不施氮分别提高7.34%、11.63%、14.63%和49.54%、44.53%、69.03%;高密度高施氮处理的干物质最大增长速率及最大增长速率出现天数较中施氮、不施氮分别提高19.07%、54.35%和提前3.9 d、6.8 d;同等密度高施氮处理的氮肥利用率较低施氮处理提高24.5%。综上,减量20%灌水与高施氮耦合主要通过提高密植玉米的光合作用和干物质积累速率,延长干物质积累的持续时间,提高WUE和氮肥利用率,从而对干物质积累量和产量产生调控作用。结论 在绿洲灌区,采用水肥耦合（生育期减量20%灌水（3 720 m 3·hm -2）、施氮量450 kg·hm -2、中密度97 500株/hm 2）的最优栽培模式,可为进一步发掘密植条件下玉米高产、高效栽培提供技术指导。

为了明确黄土旱塬区不同降雨年型下秸秆覆盖量对土壤水温效应和冬小麦产量影响的机理, 本研究连续7年研究了秸秆覆盖量在不同降雨年型对土壤水分、温度及冬小麦耗水和产量的影响。结果表明, 秸秆覆盖显著提升越冬期地温, 覆盖量越大, 增温效果逐渐减弱。在干旱年和平水年, 返青期1500 kg hm-2处理呈增温趋势, 而丰水年则表现为降温; 不同年型下, 覆盖量越大降温效果越显著。秸秆覆盖在冬小麦生育期内均增加了0~2 m土层的土壤贮水量, 且覆盖量越大贮水量越高; 干旱年和平水年, 耗水量随覆盖量增加而减少, 而丰水年则相反。干旱年返青—灌浆期, 1500 kg hm-2处理较露地贮水量增加11.8 mm, 且全生育期耗水量在各年型下均高于露地6.9~14.8 mm, 其中返青—拔节期和灌浆—成熟期的耗水量增加尤为显著。在产量和水分利用效率方面, 1500 kg hm-2处理分别较露地增加17.6%和14.8%, 增产主要源于穗数增加; 3000 kg hm-2处理的产量和水分利用效率与露地接近, 而覆盖量进一步增加则导致产量和水分利用效率下降。当1500 kg hm-2覆盖条件下, 可有效提高干旱年和平水年返青期土壤温度, 达到高产和高水分利用效率, 3000 kg hm-2为临界值, 过高覆盖量虽显著增强保水效果, 但因降温过度, 产量和水分利用效率下降。

Drought is the major environmental factor limiting crop productivity worldwide. We hypothesized that it is possible to enhance drought tolerance by delaying stress-induced senescence through the stress-induced synthesis of cytokinins in crop-plants. We generated transgenic rice (Oryza sativa) plants expressing an isopentenyltransferase (IPT) gene driven by P(SARK), a stress- and maturation-induced promoter. Plants were tested for drought tolerance at two yield-sensitive developmental stages: pre- and post-anthesis. Under both treatments, the transgenic rice plants exhibited delayed response to stress with significantly higher grain yield (GY) when compared to wild-type plants. Gene expression analysis revealed a significant shift in expression of hormone-associated genes in the transgenic plants. During water-stress (WS), P(SARK)::IPT plants displayed increased expression of brassinosteroid-related genes and repression of jasmonate-related genes. Changes in hormone homeostasis were associated with resource(s) mobilization during stress. The transgenic plants displayed differential expression of genes encoding enzymes associated with hormone synthesis and hormone-regulated pathways. These changes and associated hormonal crosstalk resulted in the modification of source/sink relationships and a stronger sink capacity of the P(SARK)::IPT plants during WS. As a result, the transgenic plants had higher GY with improved quality (nutrients and starch content).© 2011 The Authors. Plant Biotechnology Journal © 2011 Society for Experimental Biology, Association of Applied Biologists and Blackwell Publishing Ltd.

植物内源激素的作用在于调控植物生长发育以及提高作物产质量，其准确测定对于调控植物生长发育、作物遗传育种、栽培技术推广、激素残留鉴定等方面有重要意义。文章叙述了植物激素的生理作用、分子机制、产质量调控及内源激素测定方法，以期为植物激素研究提供参考指标。

以3个荚果和子仁生长发育正常的花生栽培品种(系)和种子皱缩变异品系05D677为材料，测定其荚果和子仁生长发育过程中激素含量与干物质积累变化特征，分析其内源激素含量变化与干物质积累关系，探讨变异品系05D677中内源激素含量变化对荚果和子仁生长发育的影响。主要结果如下：(1)果针入土24~60 d是荚果和子仁干物质快速积累期，期间山花15、05D610和白沙1016荚果干物质积累速率(_PK_W)平均值与子仁干物质积累速率(_KK_W)平均值均极显著大于05D677；3个正常品种(系)_PK_W和_KK_W最大值均出现在果针入土30 d，05D677出现在果针入土36 d。(2)4个品种(系)幼果或子仁内细胞分裂素(Z+ZR)、赤霉素(GA)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)含量变化趋势基本相同，其中05D677的GA含量峰值出现时间比3个正常品种(系)晚6 d；05D677的Z+ZR、GA、ABA含量最高值均极显著低于3个正常品种(系)，其IAA含量最高值极显著高于3个正常品种(系)。(3)荚果膨大中后期，_PK_W和_KK_W与Z+ZR、GA、ABA含量呈极显著正相关，与IAA呈极显著负相关；荚果充实初期，Z+ZR含量与_PK_W和_KK_W呈极显著正相关；GA含量在荚果充实后期和成熟期与_PK_W呈极显著正相关；ABA含量在荚果充实后期与_PK_W和_KK_W均呈极显著负相关，在成熟期与_PK_W呈极显著正相关。(4)与3个荚果和子仁发育正常的品种(系)相比较，05D677幼果迅速膨大期和子仁充实初期的IAA含量明显升高，且Z+ZR、GA和ABA含量不足可能引起内源激素比例失衡，影响荚果和子仁的生长，致使荚果和子仁发育进程延迟、干物质积累速率的极显著降低，表现为收获时荚果充实度差，种子皱缩。

叶片可直接反映玉米植株的营养状况, 是光合作用的主要场所, 与干物质积累和产量形成密切相关。本研究以郑单958 (ZD958)为试验材料, 以T1代表农民习惯处理; T2代表在T1的基础上, 增加种植密度, 推迟收获, 降低施肥量, 并优化施肥时期; T3代表在T2的基础上进一步增加种植密度和施肥量; T4代表在T3的基础上, 降低种植密度和施肥量; N代表施氮量处理, 设N0、N1、N2和N3分别为0、129.0、184.5和300.0 kg N hm -2, 研究综合农艺管理对夏玉米叶片生长及内源激素的调控作用。综合农艺管理措施包括优化耕作方式、种植密度、施肥量、施肥时期和收获时间等。结果表明, 施氮量不足导致IAA、ZR和GA₃含量降低, ABA含量升高, 叶片SPAD值、叶面积指数(LAI)及比叶重均显著降低; 随施氮量的增加, 叶片IAA、ZR和GA₃含量增加, ABA含量降低, LAI、SPAD和干物质积累量均显著增加。综合农艺管理处理可调节叶片内源激素含量, 其中T4处理IAA、ZR和GA₃含量较T1处理分别高23.1%、9.8%和14.7%; ABA含量降低12.4%; 叶片LAI适宜, SPAD值增加4.2%, 最终单株干物质积累量增加12.6%。综合农艺管理在降低施氮量, 配合最佳的农艺管理方式下, 可调节内源激素含量, 增加叶片SPAD和比叶重, 有利于单株干物质积累, 这可能是促进夏玉米产量增加的重要原因之一。

为了给区域性小麦高产栽培及品种选育提供依据，在大田条件下，选择河南省6个主栽小麦品种，用三次多项式方程对籽粒灌浆特性进行拟合，通过相关性分析探讨籽粒灌浆特征参数与粒质量的关系，并探究不同小麦品种产量及产量构成因素的差异。结果显示：籽粒干物质最终积累量以郑麦0943最高，千粒质量达50.64 g，许科316千粒质量最低，仅为45.02 g；各个品种之间灌浆速率存在差异。不同小麦品种籽粒灌浆过程均呈“S”型变化，但模型参数因品种不同而存在差异。相关分析表明，千粒质量与最大灌浆速率（Vmax）、理论最大粒质量（W）呈显著正相关关系，与平均灌浆速率（V）、有效灌浆持续期（Se）、有效灌浆持续期平均灌浆速率（Vs）间的相关系数亦较高，这表明优化Vmax、W、V、Se、Vs等灌浆特征参数值有利于提高小麦籽粒质量。籽粒产量以豫麦49-198最高，显著高于其他5个小麦品种。提高籽粒产量除有效增加籽粒质量外，还应与穗数、穗粒数相互协调，以实现小麦高产高效。

【目的】通过明确不同产量水平小麦品种植株干物质积累运转、土壤水分消耗与籽粒产量形成的关系,挖掘小麦品种生产潜力,为小麦产量提升提供依据。【方法】本试验于2016—2018年在山西省洪洞县进行,选择4个不同产量水平小麦品种（烟农999、山农29、邯农1412和良星67）,比较品种间植株干物质积累运转、土壤耗水的差异及其与产量形成的关系,揭示品种间产量和水分利用效率存在差异的原因。【结果】连续2年烟农999、山农29产量高于9 000 kg·hm-2,达到超高产水平,邯农1412产量均高于8 000 kg·hm-2,达到高产水平,而良星67产量低于7 500 kg·hm-2,未达到高产水平。较良星67,3个高产品种提高了播种期—拔节期、拔节期—开花期、开花期—成熟期各阶段干物质积累量,分别达12%—57%、5%—62%、11%—47%,显著提高了花前干物质运转量、花后干物质积累量,分别达1%—85%、11%—48%;提高了生育期总耗水量,达17%—29%,显著提高了花前2个阶段耗水量,分别达11%—41%、8%—32%;最终,提高穗数7%—24%、穗粒数4%—13%、千粒重1%—9%,产量20%—37%,水分利用效率2%—14%。较高产品种邯农1412,超高产品种烟农999显著提高了播种期—拔节期、拔节期—开花期干物质积累量和花前干物质运转量,分别达32%—33%、41%—55%、49%—50%,提高了花前2个阶段耗水量,分别达5%—7%、3%—9%,提高穗数8%—16%、穗粒数5%—6%,产量10%—11%;山农29显著提高了花后干物质积累量,达13%,显著提高了花后耗水量,达6%—26%,千粒重提高4%—6%,产量提高5%—6%。2个试验年度4个小麦品种的相关分析表明,花前2个阶段耗水量与花前干物质运转量显著相关,花前干物质运转量与穗数、产量显著相关;花后耗水量与花后干物质积累量显著相关,花后干物质积累量与千粒重、产量显著相关。此外,3个高产品种较良星67,每多消耗1 mm土壤水分可增产16—40 kg·hm-2·mm-1,且超高产品种土壤耗水对籽粒产量的贡献更大,其水分利用效率较高产品种提高6%—22%。【结论】3个高产品种提高了花前干物质运转量和花前2个阶段耗水量,有利于优化产量构成因素,实现增产、增效。然而不同小麦品种高产途径亦有所差异,烟农999由于生育前期利用土壤水分能力强,促进花前干物质向籽粒运转,通过提高穗数和穗粒数实现超高产;山农29由于生育后期利用土壤水分能力强,促进花后干物质积累,通过提高千粒重实现超高产。

西农877是西北农林科技大学选育的小麦新品种, 具有一定的广适、高产和稳产特性。本研究旨在解析西农877的高产、适应性和综合抗性的遗传基础, 为小麦新品种选育提供理论依据和方法指导。通过田间试验分析了西农877及部分黄淮麦区创下高产记录的小麦品种的灌浆特征和光合特性, 利用16K SNP背景芯片与0.1K SNP功能芯片相结合的方法, 深入解析西农877的遗传基础, 明确关键染色体区段的遗传效应。结果表明, 西农877在灌浆特征上表现优异, 具有较长的灌浆时间、合理的灌浆各阶段分配和高灌浆速率; 其旗叶叶绿素含量和光合能力较高, 区域试验中平均千粒重48.60 g, 田间试验中千粒重达到50.05 g, 均呈现出高于对照品种周麦36号的趋势且稳定性好, 为实现高产潜力奠定了基础; 在区试多点试验中, 高稳系数平均值89.15, 较周麦36号显著增加。在遗传构成上, 西农805a作为母本对西农877的遗传贡献率为80.23%, 在3个亲本中最高。同时, 西农877聚合了来自亲本的多个优异基因/QTL, 包含抗条锈病位点QYrqin.nwafu-6BS、QYrsn.nwafu-1BL、QYrxn.nwafu-1BL、Yr29及Yr78, 抗赤霉病位点QFhb.caas-5AL、QFhb.hbaas-5AL, 抗叶锈病位点Lr13、Lr68及产量相关性状位点, 粒重基因TaT6P、TaGS5-A1和籽粒大小基因QGl-4A。综上, 西农877在大田生产中展现出较高的增产潜力和广适性。亲本材料对西农877的遗传贡献率存在差异, 其中西农805a的遗传贡献率最大。西农877中聚合了多个重要性状相关优异基因/QTL, 为黄淮麦区高产广适新品种培育提供了重要的遗传资源和理论支撑。

研究绿肥还田利用方式对玉米干物质积累分配规律及产量的影响, 对优化区域玉米种植制度具有重要意义。2020—2021年在甘肃内陆河绿洲灌区进行田间试验, 研究了绿肥全量翻压(tillage with full quantity of green manure incorporated in the soil, TG)、绿肥地表覆盖免耕(no-tillage with full quantity of green manure mulched on soil surface, NTG)、绿肥地上部移除根茬翻压(tillage with root incorporated in the soil and above ground green manure removed, T)、绿肥地上部移除免耕(no-tillage with above ground manure removed, NT)和传统翻耕、休闲(conventional tillage and leisure, CT) 5个处理对玉米干物质积累、分配及产量的影响。结果表明, NTG和TG处理具有明显的干物质积累优势, 在完熟期二者地上部干物质积累量分别较CT处理显著提高20.2%和17.7%, 较T处理显著提高20.2%和7.3%, 较NT处理显著提高15.7%和13.0%; 同时NTG和TG处理促进了干物质向穗部的分配, 分别较CT处理显著提高10.3%和9.0%; 通过Logistic方程拟合发现, NTG、TG处理的玉米干物质最大增长速率(V_max)和平均增长速率(V_mean)分别较CT处理显著提高36.6%、24.8%和20.2%、17.7%; 且NTG和TG处理增产效果显著, 分别较CT处理增产24.9%和25.7%, 增产主要归因于穗粒数的提高。因此, 绿肥地表覆盖免耕和绿肥全量翻压处理有利于促进玉米干物质积累与分配, 提高产量, 其中绿肥地表覆盖免耕处理效果突出, 可作为该区推荐的绿肥还田利用方式。

The xenia effect results from the cross‐fertilization of nonrelated lines of crops, which causes a grain to produce a germ or embryo that is much larger than average. It is a significant genetic component in TopCross grain production systems, which can affect grain yield and quality. This study measured hormone variations during grain filling of normal corn ( Zea mays L.) hybrids, and normal corn crossed with a high‐oil corn. Two normal corn hybrids, Nongda 108 (ND108) and Liaoyu 20 (LY20), were used as the females. A high‐oil corn hybrid, HOC115, was used as the male. Compared with self‐fertilization, the cross between ND108 and HOC115 resulted in higher yield, while the cross of LY20 with HOC115 had lower yield. The changes in grain yield were mainly due to grain weight. Both hormone levels and endosperm cell division rates increased rapidly during the early stage of grain development, and then declined gradually until maturity. The levels of indole‐3‐acetic acid, gibberellin (GA 3 ), zeatin riboside, and abscisic acid at an early developmental stage were closely related to the grain weight at maturity. Higher endosperm cell division rates and cell numbers were associated with lower levels of GA 3, and higher filling rates were associated with higher GA 3 The xenia effect was mainly mediated through changes of hormone contents, which affected endosperm cell division, grain sink strength, and, therefore, changed grain weight and grain yield.\n

施用氮素穗肥是水稻增产的一项重要管理措施, 但其用量对不同穗型超级稻品种的增产效应及其机制尚不明确。本研究选用3个穗型(以每穗粒数表示)差异较大的超级稻品种南粳9108 (小穗型)、扬两优6号(中穗型)和甬优1540 (大穗型)为材料, 在基蘖肥用量相同(162 kg N hm-2)的情况下, 研究了0、54、108、162和216 kg km-2五种穗肥施氮量对上述水稻品种产量的影响, 并观察了其对颖花分化退化及抽穗后相关形态生理指标的调控效应。结果表明: (1) 在0~216 kg hm-2穗肥施氮量范围内, 随施氮量增加, 水稻每穗粒数均逐渐增加, 结实率和粒重逐渐降低, 且穗肥施氮量越高结实率和千粒重下降越明显。南粳9108、扬两优6号和甬优1540三个水稻品种在穗肥施氮量分别为162~216、108~162和54~108 kg hm-2时产量最高。依据产量与穗肥施氮量曲线方程计算出上述3个品种高产最适穗肥施氮量分别为177.6~182.0、134.3~136.3和109.9~125.7 kg hm-2。(2) 总体而言, 穗型大的品种产量高, 穗型小的品种穗肥增产效应大。施用穗肥后小穗型品种二次颖花分化数和现存数增加幅度大是其增产效应高于中、大穗型品种的主要原因。(3) 3个水稻品种在高产的穗肥施氮量条件下, 高效叶面积率、粒叶比(颖花/叶、实粒/叶和粒重/叶)、非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrate, NSC)转运量、糖花比、抽穗后0~40 d根系氧化力、颖花根活量和籽粒与根系玉米素(zeatin, Z)和玉米素核苷(zeatin riboside, ZR)含量高。相关分析表明, 不同穗型超级稻品种产量与以上指标基本呈显著或极显著正相关关系。上述结果表明, 穗肥施氮量应根据穗型大小进行调节。适宜的穗肥施氮量有助于在较高总颖花量的前提下, 保持抽穗后较高的高效叶面积率、粒叶比、NSC转运量、糖花比、根系氧化力、颖花根活量和籽粒与根系中Z + ZR含量, 这有利于维持较高的结实率和粒重, 从而提高水稻产量。

为了解燕麦穗花形成过程中叶片生理特性对产量的影响, 本试验于2020年和2021年, 以9个不同来源、熟期、穗型、株型、小穗数的品种为试验材料, 采用方差分析、主成分分析、聚类分析等方法, 对不同基因型燕麦产量差异与叶片生理特性的关系进行分析。结果表明: 不同品种间, 抽穗期各生理指标存在显著差异, 通过聚类分析, 将供试的9个品种分为高产和低产品种两类, 其中高产品种较低产品种的籽粒产量显著高73.61%~4.78%; 高产品种的GA₃、ZR、IAA含量、SPS、SS活性、净光合速率、叶片蔗糖含量、干物质积累量、穗部蔗糖同化效率的整体水平均优于低产品种; 其中, GA₃含量、SPS活性和净光合速率较低产品种显著高49.17%~13.70%、33.29%~4.43%、87.88%~5.72%。结果表明, 结实小穗数、穗粒数、叶片赤霉素含量、蔗糖磷酸合成酶活性和净光合速率对高产品种的产量形成影响最为显著。说明可将增加结实小穗数、穗粒数作为提高产量的突破口, 适当开“源”、延缓叶片衰老以保证酶和激素的活性, 对燕麦获得高产有积极影响。