虚拟小麦的研究进展
一ｌ６一 江苏农业科学２０１０年第５期
苏芳蕊，马新明，韩明鹏，等．虚拟小麦的研究进展［Ｊ］．江苏农业科学，２０１０（５）：１６—１９
虚拟小麦的研究进展
苏芳蕊。，马新明 ，韩明鹏 ，张建华
（１．河南农业大学信息与管理科学学院，河南郑州４５０００２；２．河南农业大学牧医工程学院，河南郑州４５０００２）
摘要：虚拟植物是当今虚拟现实领域研究的热点之一，虚拟小麦是虚拟植物的一个研究分支。在介绍虚拟植物
模型、研究成果及其优缺点的基础上，从小麦的生理生态模型、形态结构模型和生长模型等方面，综合叙述虚拟小麦的
研究现状，归纳总结了目前虚拟小麦存在的主要问题及解决方法。 关键词：虚拟植物；虚拟小麦；模型 中图分类号：Ｓ１２６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２—１３０２（２０１０）０５～００１６—０３
虚拟植物就是利用虚拟现实技术在计算机上模拟植物在 三维空间中生长发育过程，以植物个体或群体为研究对象。
生成的虚拟植物能反映现实植物形态结构，具有真实感，并能
获得植物生理生态过程和形态结构并行过程的共同结
果” 。虚拟植物在农学、林学、生态学、遥感等领域有广阔
的应用前景。它的广泛兴起使传统农业迎来新挑战和发展机 遇，开始向现代农业转变，其中虚拟小麦研究也受到了广大学
者的关注。建立小麦模型并动态模拟小麦生长、死亡等生命
活动，已成为当今虚拟现实领域的研究热点之一。
１虚拟植物模型的研究进展
早在１９６５年，计算机发展初期，植物学家ｄｅ Ｗｉｔ就对作 物群体光合作用模拟 进行研究。到目前为止，基于大量的
植物图形生成方法和植物科学研究成果，科学家们研究出许
多虚拟植物模型，主要包括以下几种。 １．１静态模型
虚拟植物静态模型是应用三维数字化方法测定植物的形 态结构数据后，直接建立的模型。如Ｓｍｉｔｈ等用红外线经纬 仪测得猕猴桃藤蔓的空间坐标，借助ＭＡＰＩＴ软件实现猕猴桃
果实与藤架形态结构三维重建 。Ｉｖａｎｏｖ等人建立能从任意
角度观测玉米冠层、分析其结构特征的三维模型 。法国 ＣＩＲＡＤ采用自动机模型，以轴作为生长单元开发的、著名虚
拟植物软件ＡＭＡＰ，在现实中先对植物进行定性分析，确定植 物结构的基本模型，再对植物结构进行定量分析及描述，最终
得到植物模型，能很好地描述植物静态结构变化。 静态模型优点在于，它能提供准确的数据，再现植物的形
态结构，便于研究者进一步分析研究。缺点包括，它需要大量
的实测数据，数据获取受人为冈素和植物自身因素影响比较 大，大量的数据处理降低了计算机生成效率；另外，数据只能 是某个静态时期特定的数据，不能反映植物形态结构的动态
变化规律。
收稿日期：２０１０一Ｏ５一ｏ７ 基金项目：国家“８６３”计划（编号：２００８ＡＡ１０Ｚ２２０）。 作者简介：苏芳蕊（１９８４一），女，河南镇平人，硕士研究生，研究方向 为植物虚似技术。Ｅ—ｍａｉｌ：ｆａｎｇｒｕｉ—ｓｕ＠１６３．ｔｏｍ。 通信作者：马新明，博士，教授，博士生导师，主要从事农业信息技术 研究。Ｔｅｌ：（０３７１）６３５５８３８８；Ｅ—ｍａｉｌ：ｘｉｎｍｉｎｇｍａ＠１２６．ｃｏｒｎ。 １．２动态模型 虚拟植物的动态模型是基于植物生长过程中几何形态变
化和拓扑结构演变规律研究，提取植物的生长规则而建立的。
该模型可以反映植物整个生长过程的规律，是虚拟植物模型
的主要发展方向。主要研究有，加拿大卡尔加里大学的
Ｐｒｕｓｉｎｋｉｅｗｉｃｚ等以Ｌ系统为植物形态结构描述框架，开发 Ｖｌａｂ虚拟植物系统 ，该系统能模拟不同类型的植物、相邻
植株之间以及同一植株不同器官之间的生长竞争、周围环境
对植物生长影响以及植株剪裁等简单的植物三维结构模型， 但因提取结构复杂植物的Ｌ系统规则困难，Ｖｌａｂ系统在模拟
一些较高大的植物时还不够理想。雷蕾等利用双尺度自动机
对黄瓜进行建模，提出黄瓜各个器官的几何构造算法，模拟黄
瓜果实、花的动态生长过程 。马新明等建立烟草根系形态 发育的数学模型 ，较好地模拟了根系形态特征动态变化。
动态模型的优点在于，只要改变模型的参数，就可以得到
该植物的多种形态结构；不足之处是，需要测量大量的数据来
分析提取植物的生长规则。
１．３生理生态模型 生理生态模型包括许多具体的生长机理模型，是对植物
生长过程进行研究的模型，是虚拟植物模型的起点。从２０世
纪６０年代中期开始，首次提出的农作物模拟模型，到２０世纪
８０年代开始向综合化与应用化方向发展。荷兰学者很早就
开始研究植物模型，如ｄｅ Ｗｉｔ建立的ＥＬＣＲＯＳ模型 ，Ｋｅｕｌｅｎ 建立的ＢＡＣＲＯＳ模型 ；Ｒｉｔｃｈｉｅ领导建立的ＣＥＲＥＳ模
型 ，综合考虑影响作物生长的气象因子、土壤水分和土壤 氮素等因素，模拟环境条件已经基本接近作物生长的实际环
境条件。我国作物模拟研究开始于２０世纪８０年代初期，并 且得到快速发展。尚宗波等建立玉米生长生理生态模拟模型
（ＭＰＥＳＭ） ，该模型由影响形成子模型、水分影响子模型、
氮素影响子模型、玉米发育子模型和玉米生长子模型等５个 子模型组成，能模拟环境条件（气象因子、土壤湿度和氮素供
应）对玉米生长和发育的影响，模拟玉米发育进程、生长过
程、产量形成过程以及玉米最优化栽培管理决策过程。
一般而言，在虚拟植物模型中，生理生态模型研究比较成
熟，具有容易获取参数、对计算机性能要求不高等优点。
１．４形态结构模型 形态结构模型提供植物的外观形态信息，如植株器官间
相对位置关系（结构）、器官的几何特征和空间分布形式（形 苏芳蕊等：虚拟小麦的研究进展 一ｌ７一
态）。与生理生态模型相比，植物形态结构模型研究起步相
对比较晚。２０世纪７０年代，Ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔ提出一种纯图形学的
虚拟植物建模方法“分形方法” ，随后Ｗｉｌｌｉａｍｓ等以分形方
法为基础，开创了迭代函数系统——ＩＦｓ系统，该系统能够有 效地模拟植物生长规律和拓扑结构” 。 。ＩＦＳ系统生成了具
有极强相似特征的蕨类植物叶片。１９８３年Ｒｅｅｖｅｓ提出适合
描述火、云、水等草原复杂自然景物的粒子系统 ，该系统能 够充分体现不规则模型的动态性和随机性，擅长描述随时间 变化的物体对象。１９６８年美国生物学家Ｌｉｎｄｅｎｍａｙｅｒ提出Ｌ
系统 ，为植物形态模拟提供一般框架。Ｌ系统是一种形式
化语言方法，通过对植物生长过程经验式概括和抽象，构造公
理与产生式集，生成字符发展序列，以表现植物的拓扑结构，
其本质是一个重写系统。在此基础上，Ｌａｎｅ和加拿大卡尔加
里大学的Ｐｒｕｓｉｎｋｉｅｗｉｃｚ等提出。把基于Ｌ系统的植物仿真方 法扩展为形态结构和生理功能相结合的植物建模方法 。
ＣＩＲＡＤ的ｄｅ Ｒｅｆｆｙｅ等建立了ＡＭＡＰ模型 】，也称为参考轴 技术，该模型通过马尔可夫链理论和转换图技术来描述植物
发育、生长、休眠和死亡等过程。赵星等提出的基于马尔可夫 链的双尺度自动机模型，从微观状态和宏观状态的双尺度层 面上，以递归的方式计算植物对环境的反应及植物形态结构
的动态变化 。杨娟等利用ＮＵＲＢＳ和ＯｐｅｎＧＬ对棉花主要
器官进行建模 ，得到逼真的效果，省去大量精确数据测量
和数学表达式拟合工作。
形态结构模型能反映植物生长状况，决定和影响植物生 长发育，但由于研究形态结构模型所用的数学方法大多数属
于对植物整体及各器官解析或统计描述，难以反映植物形态
结构在整个生长过程中的特点，具有局限性。
２虚拟技术在小麦生产中应用
虚拟小麦是虚拟植物的一个研究方向，虚拟小麦主要研
究并建立能体现其内在生理特征的生理生态模型和外在表现 的可视化模型。目前，国内外研究小麦生理生态模型较多，而 且已经建立了较成熟的小麦生理生态模型 。但因小麦形
态结构的复杂性，从计算机图形学角度出发对虚拟小麦的可
视化模型研究较少。鉴于小麦作物在农业生产中的重要性及 形态发生的规律性，如叶片和分蘖出现序列性，小麦生长可视 化模拟已成为虚拟小麦研究的热点之一。
２．１ 小麦的生理生态模型 小麦的生理生态模型是基于形态结构来提取小麦的生长 规则，常用数学模型表示，一般分为经验模型、机理模型、静态 模型和动态模型，能动态地反映小麦在各个生长阶段的发育
状况。该模型包括许多具体的生长机理模型，如植物土壤、水
肥、光合作用、养分生成与分配、呼吸蒸腾作用等，在早期的虚 拟小麦研究中，人们侧重于对小麦生理生态的研究，注重于研
究小麦干物质生产和分配规律，是虚拟小麦研究的起点。 Ｊａｍｉｅｓｏｎ等利用灌浆后光合产量与茎部存储部分的乘
积，对产量进行模拟 。高亮之等的ＷＣＳＯＤＳ模型均根据
小麦抽穗前后光合产物对产量的贡献，进行产量模拟 。郑 秀琴等根据小麦生理生态学理论，结合小麦孕穗期水分、低温 霜冻、高温及生长后期干热风对冬小麦粒数影响等，建立冬小
麦产量形成及最终产量模拟模型（ＷＹＳＭ），作为小麦生长模 型的子模型 。张锦熙等提出小麦穗分化进程同主茎叶片
数的对应关系 ，魏锦屏等提出小麦穗分化进程同穗长度的 大致对应关系，但均缺少对穗生长过程的定量化描述 。朱 艳等以不同施氮水平下、不同类型小麦品种的两个生长季田
间试验为基础，通过连续测量不同处理条件下小麦主茎和分 蘖不同叶位叶片的ＳＰＡＤ值，综合分析小麦叶片ＳＰＡＤ值随 生育进程变化规律及其与ＲＧＢ值的关系，构建基于ＳＰＡＤ的
冬小麦叶色变化动态模拟模型 。
２．２小麦的形态结构模型 小麦的形态结构模型是从静态的角度描述小麦的外观特 征，其研究对象主要是小麦生长过程中发生的拓扑结构演变
和几何形态变化的规律。拓扑结构模型是小麦建模中的最基 本模型，它代表小麦不同器官和组织之间的物理连接，主要用
于描述小麦离散结构单元之间的连接关系和分布状况，并可
以通过抽象的数学语言反映出小麦的生长阶段。几何结构模 型指对小麦整体或部分器官组成结构的三维信息描述，即对
小麦各器官的尺寸、形状和角度等进行描述。
关于小麦形态模型研究，国内外虽有所报道，但由于小麦
形态特征的可变性、复杂性以及形态变化动态数据的难获取 性，一般都是静态模型或特定条件下的小麦形态模型，而模拟
形态建成动态过程的普适性动态模拟模型则较少。因此，如 何准确地描述小麦等作物的形态变化特征，仍然是有待研究、
解决的一个难点。陈国庆等定量化模拟小麦叶鞘和节间生长 的形态变化过程 ，较好地体现了小麦叶鞘和节间形态建成
的动态特征。杨培岭等依据分形概念，从理论上分析并建立
冬小麦根系分形度量的应用模型，并依据该模型探讨冬小麦
根系在不同生育阶段、不同水分环境和不同根系深度的分形
特征 。谭子辉以不同氮肥水平下、不同类型小麦品种的、
两年田问试验为基础，综合研究不同处理条件下小麦主要器 官生长发育的动力学过程及其受氮素因子影响，构建小麦植 株主要器官形态建成的模拟模型 ，该模型具有较好的解释
性和预测性。姚芳对双尺度自动机模型进行部分改进，并将 改进的双尺度自动机和Ｌ系统相结合，构建小麦根系的形态
结构模型 。胡少军等采用边缘检测法提取小麦叶片边缘
数据，根据小麦叶片生长曲线将边缘数据映射到三维空间，并
在此基础上给出了不带约束的叶片模型和带约束的叶片扭曲 及卷曲模型” 。 ２．３小麦的生长模型
我国小麦转基因研究的现状及前景
２０１１全国转基因新品种培育及产业化应用交流研讨会
我国小麦转基因研究的现状及前景
李永春，王潇，陈雷，尹钧·河南农业大学／国家小麦工程技术研究中心，郑州，４５０００２
摘要：近年来，我国小麦转基因育种研究发展迅速，并成为常规育种的有效补充。分析了各类转基
因方法在小麦遗传转化中的应用情况，综述了我国小麦转基因分子育种的发展及现状，主要包括小
麦抗病虫、品质改良以及耐非生物逆境胁迫等方面的转基因研究，并分析了目前小麦转基因育种中
存在的问题及发展策略。
关键词：小麦；遗传转化；分子育种
ＴｈｅＰｒｏｇｒｅｓｓａｎｄＰｒｏｓｐｅｃｔｏｆＷｈｅａｔＴｒａｎｓｇｅｎｉｃＲｅｓｅａｒｃｈｉｎＣｈｉｎａ
ＬｉＹｏｎｇｃｈｕｎ，ＷａｎｇＸｉａｏ，ＣｈｅｎＬｅｉ，ＹｉｎＪｕｎ★
（ＨｅｎａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＮａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｒｅｆｏｒＷｈｅａｔ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００２）
ＡｂｓｔｒａｔＣｃＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｗｈｅａｔｇｅｎｅｔｉｃｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｇｒｅａｔｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｎｄｂｅｃｏｍｅａｌｌｅｆｆｅｃｔｉｖｅｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｆｏｒｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｂｒｅｅｄｉｎｇｉｎＣｈｉｎａ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍａｊｏｒｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓｉｎｗｈｅａｔｍｏｌｅｃｕｌａｒｂｒｅｅｄｉｎｇａｌｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｎｃｌｕｄｅｓｔｕｄｉｅｓｏｎｄｉｓｅａｓｅｓａｎｄｉｎｓｅｃｔｓｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｑｕａｌｉｔｙｉｍｐｒｏｖｉｎｇ，ａｂｉｏｔｉｃｓｔｒｅｓｓｅｓｔｏｌｅｒａｎｃｅａｎｄｓｏｍｅｏｔｈｅｒａｓｐｅｃｔｓｉｎｗｈｅａｔｍｏｌｅｃｕｌａｒｂｒｅｅｄｉｎｇ．ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｗｈｅａｔｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｂｒｅｅｄｉｎｇｗｅｒｅｄｉｓｃｍｓｅｄ．
氮素营养对超高产小麦调控的研究进展
山西农业科学２０１０，３８（３）：８０—８２ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＳｈａｎｘｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｄ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００２－２４８１．２０１０．０３．２５
氮素营养对超高产小麦调控的研究进展
石江荣 ，任永康 ，王 芳
（１．屯留县科技局，山西屯留０４６１００；２．山西省农业科学院作物遗传研究所，山西太原０３００３１）
摘要：小麦籽粒蛋白质含量与氮代谢密切相关。许多研究表明，小麦籽粒氮的来源一方面来自开花后吸收
的氮素，另一方面来自开花前营养体积累氮素的再运转。小麦籽粒中的氮素绝大部分来自开花前植株贮存
氮素的再运转，只有少部分是开花后吸收的。蛋白质的降解与蛋白水解酶活性的上升相关，它在营养体氮素
的再运转中起着重要作用。因此，在小麦生产中除了强调提高植株后期吸收氮素的能力外，也应十分重视叶
片蛋白质的降解，即氮素的再运转分配。选择开花后氮素吸收同化和氮素再运转能力强的小麦品种，既可提 高籽粒产量，又可提高籽粒蛋白质含量。此外，小麦籽粒还具有氮素同化能力。通过氮素对小麦光合能力、生
理活性、群体质量、籽粒产量及粒重的调控，以及对库源流关系的影响，来达到小麦高产的目的。 关键词：氮素营养；小麦；光合能力；群体质量；调控
中图分类号：Ｓ５１２．０６２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—２４８１（２０１０）０３—００８０—０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ Ｎｕｔｒｉｅｎｔ Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｔｏ Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｙｉｅｌｄ Ｗｈｅａｔ
ＳＨＩ Ｊｉａｎｇ—ｒｏｎｇ ，ＲＥＮ Ｙｏｎｇ—ｋａｎｇ２，ＷＡＮＧ Ｆａｎｇ
（１．Ｔｕｎｌｉｕ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆＳ￣ｉ—Ｔｅｃｈ，Ｔｕｎｌｉｕ ０４６１００，Ｃｈｉｎａ；
２．１ｎｓｔｈｕｔｅ ｏｆＣｒｏｐ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，ＳｈａｎｘｉＡｃａｄｅｍｙ ｏｆＡｇｒｉｃｕｈｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｔａｉｙｕａｎ ０３００３１，Ｃｈｉｎａ）
小麦抗寒性研究进展
小麦抗寒性研究进展
方宇辉;韩留鹏;华夏;赵明忠;郭瑞;齐学礼;胡琳
【期刊名称】《河南农业科学》
【年(卷),期】2022(51)4
【摘 要】低温冻害是小麦生产中经常遭受的自然灾害,是制约小麦产量和品质的重要环境因素之一。综述了小麦冻害类型、抗寒生理机制(细胞膜系统、渗透调节物质、抗氧化系统、光合特性和内源激素)和分子机制(抗寒基因、抗寒组学),并探讨了小麦抗寒研究存在的问题和解决办法,为开展小麦抗寒机制研究和抗寒育种提供重要参考。
【总页数】10页(P1-10)
【作 者】方宇辉;韩留鹏;华夏;赵明忠;郭瑞;齐学礼;胡琳
【作者单位】神农种业实验室;河南省作物分子育种研究院
【正文语种】中 文
【中图分类】S512.1
【相关文献】
1.冬小麦抗寒性的研究进展2.小麦抗寒性研究进展3.小麦春季抗寒性研究进展4.植物激素水杨酸调控小麦抗寒性研究进展5.小麦冷驯化相关基因及抗寒性分子机理研究进展
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小麦钼营养研究进展
小麦钼营养研究进展
作者：贾琳 刘春奎 胡承孝 李紫琳 刘红恩 秦世玉 张博莹 孙学成 李科都 赵祯博
来源：《山东农业科学》2024年第06期
关键词：钼营养；小麦；生长发育；生理代谢；抗逆性；钼转运基因
中图分类号：S512.106.2 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2024）06-0173-08
钼是高等植物所必需的营养元素，是固氮酶、硝酸还原酶、黄嘌呤氧化酶等多种酶的重要组成成分，参与植物多种生理、代谢过程。小麦缺钼易导致缺氮的发生。土壤缺钼易造成小麦生物量和籽粒产量的降低。国内外学者在小麦钼营养方面进行了一系列研究与探索，并取得了一定的成果。为深入了解小麦钼营养的研究进展，本文综述了我国土壤中钼含量、分布及其有效性，钼对小麦生理代谢的影响，施用钼肥对小麦生长发育、籽粒产量和品质及其抗逆性影响等的研究现状，并对今后开展小麦钼营养研究的重点方向进行了展望，以期为小麦钼营养的进一步研究提供参考。
1土壤钼含量及其有效性
1.1土壤钼含量
钼是土壤中的一种微量元素，世界各国土壤钼含量一般为0.5～5.0 mg/kg，平均含量为2.3mg/kg。在世界范围内，土壤缺钼的现象比较普遍，酸性土壤尤为严重。一般情况下，石灰性土壤中钼含量高于酸性土壤。我国东部大部分地区、北方和南方部分地区的土壤处于低钼或缺钼的状态，约有4.46亿公顷耕地存在不同程度的缺钼现象，土壤缺钼已成为影响我国小麦等作物生产的限制因素之一。研究表明，有效钼含量为0.15mg/kg是诊断土壤缺钼的临界值。
自然土壤酸化容易造成钼含量下降，小麦对pH值较低的酸性土壤中钼的利用率较低，因此，施用钼肥是提高酸性土壤中有效钼含量和冬小麦产量的有效措施。单纯根据有效钼含量评价土壤中钼的有效性有一定的局限性，应将有效钼与pH值相结合评价土壤钼的有效性。
小麦抗白粉病种质资源现状及抗性基因研究进展
宁夏农林科技，NingxiaJournalofAgri.andFores.Sci.&Tech.2022，63（06）：14-20
基金项目：山西农业大学生物育种工程项目（YZGC002）、
运城市农业科技攻关重点研发项目（2021YNZD02）、运城
市重点实验室建设项目、运城市2021年科技计划基础研究
项目（YCKJ-2021049）。
作者简介：司冠（1990—），女，河南焦作人，硕士研究生，研
究实习员，从事小麦遗传育种研究。
*通信作者：赵智勇（1981—），男，山西运城人，副研究员，
从事小麦遗传育种研究。
收稿日期：2022-03-08修回日期：2022-05-10小麦是世界粮食作物中总产量位居第二的作物，
在农业生产占有重要地位[1]。国家统计局数据显示，
2021年全国小麦产量占全国夏粮总产量的92%[2]。
近几年随着全球气候变暖，小麦白粉病成为我国麦区
的主要病害，我国作物病害发生几率较高，在发病重
的年份，小麦白粉病可导致小麦减产30%以上[3]。在
2018年有超过6000万公顷小麦发生了病害，高产
麦区经常有白粉病病害发生。2022年有超过6500
万公顷小麦区发生了病害，其中有超过667万公顷为
白粉病，发病地区主要在黄淮和西南地区，造成小麦
减产高达33%[4]，对我国粮食安全和食品安全造成严
重威胁。培育抗白粉病小麦品种是促使小麦稳产和增
产的有效途径。小麦白粉病病原菌变异速度快，导致
很多抗病基因丧失抗性，通过基因手段发现更多的抗性基因，为选育抗白粉病小麦品种奠定基础。
1小麦白粉病在我国发生概况
小麦白粉病是一种真菌病害，在全世界范围内均
有发生，该病害发生是由于小麦植株受到白粉病菌小麦抗白粉病种质资源现状及抗性基因研究进展
司冠1，赵智勇1，包海柱2，曹梦琳1，毕红园1，高军3
1.山西农业大学棉花研究所，山西运城044000
2.内蒙古农业大学农学院，内蒙古呼和浩特010018
3.河南省焦作市博爱县月山镇农业农村服务中心，河南焦作454450
小麦高分子量谷蛋白亚基研究进展
小麦高分子量谷蛋白亚基研究进展
摘要小麦是重要的粮食作物，随着人们生活水平的提高，对小麦品质提出了更高的要求，小麦高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）无疑对小麦品质有重大的影响。从高分子量谷蛋白亚基的命名、基因的定位、多态性和遗传以及高分子量谷蛋白亚基的结构和功能、与品质的关系、目前高分子量谷蛋白亚基分子标记的开发、转基因情况等方面进行了综述。
AbstractWheat，as a key crop，should be required to improve it′s quality as the
people′s life is better than ever. Wheat High-Molecular-Weight Glutenin Subunit（HMW-GS） plays a significant role on wheat quality undoubtly. In the paper，HMW-GS study progress was reported from its naming，gene localization，polymorphism and inheritance，structure and fuction，relation with wheat quality，exploitation of molecular marker，status of transgene，etc.
Key wordswheat；High-Molecular-Weight Glutenin Subunit；molecular marker；transgene
小麦是世界第一大粮食作物，是我国第三大粮食作物，近年来我国每年播种面积都在3 000万hm2左右，总产大约1.1亿t（《农村统计年鉴》，2006年）。小麦籽粒主要由蛋白质、淀粉和脂类等物质组成，其中蛋白质含量只有13%左右，但却是影响面粉食品加工品质的重要因素，较高的蛋白质含量一般与优良的烘烤品质有关。Osborne于1907年最早发表了关于谷类作物蛋白质分类的研究报告，将蛋白质组分按其在不同溶剂中溶解度的不同分为4类：溶于稀盐的是清蛋白（albumin）和球蛋白（globulin），溶于乙醇（70%）的是醇溶蛋白（glidian），不溶于稀盐和乙醇而能溶于稀醋酸的是谷蛋白（glutenin），这就是传统的“Osborne分类系统”。其中谷蛋白和醇溶蛋白是面筋的主要组成成分，约占小麦籽粒蛋白质含量的85%，醇溶蛋白是单体混合物，决定着面团的延展性和粘性；谷蛋白是通过亚基间的二硫键结合形成的高分子聚合物，决定着面团的弹性[1]。因此，谷蛋白亚基是影响小麦食品加工品质最为重要的因素。
小麦籽粒灌浆的研究进展
小麦籽粒灌浆的研究进展
张伟杨;顾道健;王志琴
【摘 要】小麦籽粒灌浆是产量形成的重要过程,直接影响到小麦的结实和产量.该研究概述了小麦籽粒灌浆特性、影响因素及其生理基础等方面的研究进展,提出了小麦籽粒灌浆研究存在问题和研究展望.
【期刊名称】《安徽农业科学》
【年(卷),期】2014(000)008
【总页数】5页(P2217-2220,2285)
【关键词】小麦;籽粒灌浆;生理;环境
【作 者】张伟杨;顾道健;王志琴
【作者单位】扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室,江苏扬州225009;扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室,江苏扬州225009;扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室,江苏扬州225009
【正文语种】中 文
【中图分类】S512
小麦籽粒灌浆是光合产物向籽粒运输的过程，是小麦产量和品质形成最为关键的阶段，是栽培技术、小麦个体发育、环境条件及生产目标综合作用的结果［1］。灌浆速率和灌浆持续期是小麦灌浆的重要特性参数，决定着籽粒灌浆的好坏，进而决定小麦的产量和品质。蛋白质和淀粉是小麦籽粒最主要的成分，其合成、积累受到多种酶和激素的内在调控，又受到栽培措施及温度、光照、CO2等环境因子的影响。因此，小麦籽粒灌浆过程受到自身生理、外界条件的综合影响。该研究概述了小麦籽粒灌浆特性、影响因素及其生理基础等方面的研究进展，提出小麦籽粒灌浆研究存在问题和研究展望，旨在为深入认识小麦籽粒灌浆机理，进一步提高小麦产量和品质提供参考。
1 小麦籽粒灌浆特性
1.1 灌浆速率 灌浆速率是指单位时间内籽粒的干物质增加量。籽粒粒重的增加速度在灌浆中期达到峰值，前期和后期增加比较缓慢。灌浆速率对籽粒粒重的影响巨大。小麦籽粒灌浆速率主要受自身遗传因素的控制［2］。籽粒体积及粒重均与籽粒灌浆速率呈显著正相关［3－4］。吴纪民等［5］指出，源库比例的变化影响籽粒灌浆速率，从而明显地影响籽粒粒重。栽培措施能改变灌浆持续期，影响小麦产量［6］。此外，灌浆速率与籽粒的饱满指数相关，灌浆速率大，有利于籽粒库内干物质累积，籽粒饱满;灌浆速率小，会造成籽粒皱缩加深，饱满程度下降［7］。
小麦抽穗期基因研究进展
江西农业学报2010，22(9)：27—28ActaAgrieulturaeJiangxi
小麦抽穗期基因研究进展
董春林1’2，张明义2，张晓军1
(1．山西省农业科学院作物遗传研究所，山西太原030031；2．山西省农业科学院旱地农业研究中心。山西太原030031)
摘要：抽穗期是小麦品种的重要农艺性状之一，它对于小麦适应不同生态地区和不同环境条件具有至关重要的作用。
春化反应、光周期反应和早熟性基因是影响小麦抽穗期的3种重要因素。综述了小麦抽穗期相关基因的定位和克隆．分析了
控制小麦抽穗的3类基因性状以便为研究小麦的抽穗期基因提供参考。
关键词：小麦；抽穗期；基因；定位；克隆
中图分类号：$512．1文献标识码：A文章编号：1001—8581(2010)09一0027—02
ResearchProgressinheadingDateGenesofWheat
DONGChun—lin”，ZHANGMing—yi2，ZHANGXiao—junl(1．InstituteofCropGenetics，ShanxiAcademyofAgriculturalSciences，Taiyuan030031，China；2．AridFarmingResearchCenter，ShanxiAcademyofAgriculturalSciences，Taiyuan030031，China)
Alalstlraet：Headingdateisoneoftheimportantagronomictraitsofwheat．Itiscrucialforwheattoadapttodifferentcultivationar．e鹤andenvironmentalconditions．Responsestovernalizationandphotoperiodaswellasearlinessgenealethreeimportantfactorsaf-
小麦分蘖数目遗传研究进展与展望
麦类作物学报 ２０２３，４３（１０）：１３４４－１３５０ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｒｉｔｉｃｅａｅＣｒｏｐｓｄｏｉ：１０．７６０６／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９１０４１．２０２３．１０．１６
网络出版时间：２０２３０７１３网络出版地址：ｈｔｔｐｓ：／／ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ２／ｄｅｔａｉｌ／６１．１３５９．ｓ．２０２３０７１２．１９２７．０２１．ｈｔｍｌ
小麦分蘖数目遗传研究进展与展望
收稿日期：２０２２０６１４ 修回日期：２０２２０７３１基金项目：镇江市农业科学院青年基金项目（ＱＮＪＪ２０２１００２）；江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室开放课题项目（ＰＬ２０２００８）；江苏省农业自主创新资金项目（ＣＸ（２１）３０６５）第一作者Ｅｍａｉｌ：ｘｕｅｙｉ＿ｓｈｅｎ＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：温明星（Ｅｍａｉｌ：ｗｍｘｃｅｌｌ２００７＠１６３．ｃｏｍ）申雪懿，李东升，陈琛，曲朝喜，郭瑞，
姚维成，刘家俊，邓篧，温明星
（江苏丘陵地区镇江农业科学研究所，江苏句容２１２４００）
摘 要：分蘖数目是决定小麦产量的重要性状之一。在小麦生长发育过程中，分蘖是一个复杂的生理过
程。了解小麦分蘖数目的分子遗传机制有利于对小麦株型进行精准改良。本文从分蘖生长发育过程、分蘖数
目遗传位点的挖掘以及相关基因的克隆三方面进行综述，并对小麦分蘖数目性状的研究进行展望，以期为小
麦分蘖遗传研究和品种改良提供参考。
关键词：小麦；分蘖数目；遗传位点；育种改良
中图分类号：Ｓ５１２．１；Ｓ３３０ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９１０４１（２０２３）１０１３４４０７
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小麦育种技术研究进展
小麦育种技术研究进展
摘要：在众多粮食作物中，小麦是全世界种植面最大、产量最多的一种，在解决人类粮食需求问题上具有重要作用。文本分析了常规育种、诱变育种、单倍体育种、远缘杂交育种，以及分子设计育种等技术在小麦遗传改良中的应用进展，希望对相关问题研究提供有益参考。
关键词：小麦育种；遗传改良；技术应用
一、常规育种
所谓常规育种，是指种内品种杂交选育纯种品种的过程，是目前世界范围内应用最多，也是见效最好的一种育种方式。常规育种这一方法所面向的性状改良群体是非常多的，变异范围也比较广，对作物品种创新有着较为突出的贡献。但同时我们需要注意到，因为它是种内品种杂交，多数情况下是在普通小麦基因间进行基因重组，进而得到新的品种，所以经常需要不断引入新的外来基因才能满足新品种的育成要求，这在一定程度上使生产变得越来越复杂。另外，抗性基因与病菌生理小种变化也存在一定冲突，会使基因丧失掉已形成的抗性。
二、人工诱变育种
植物基因突变在自然界中时有发生，但相比人工诱变，自然突变的频率还是比较低的。所谓自然突变，是指事物受到自然环境变化影响，或者其自身的遗传结构本身不太稳定而发生的基因突变。人工诱变育种的灵感便来自于自然突变，当把某些目标植物置于高仿真环境下时，它们的基因突变率将会大大提高，使带有明确目的的定向创造和筛选基因变异成为可能。大量实践证明，诱变育种技术在作物品种改良上有着独特的作用。在小麦诱变育种行为中，人们通常会采用三种方式来在短时间内获得有利用价值的突变体，从而提升育种效率和水平，即物理诱变、化学诱变、生物诱变。
（一）物理诱变育种 在进行物理诱变时，主要使用的诱变剂有x射线、γ射线、β射线，以及中子，相比β射线和中子，x射线与γ射线应用的较多。其原理是，利用上述三种射线的高能量特点与强穿透力特点，对被试作物原子的内层电子进行激活处理，已使它的共价键形成断裂，从而改变原有染色体结构。使用中子作诱变剂则有所不同，由于它本身不带电，所以若想完成对被试作物染色体的改变，我们需要把注意力放在其与被试作物原子核的撞击行为上，因为这个过程可以使原子核变换产生γ射线等能力交换，进而引发变异。