为了阐明杂交小麦不同矮秆基因型组成对小麦茎秆特性和单株产量的影响，采用已知的17个小麦矮秆基因分子标记对6个不育系和6个恢复系进行检测，配制36个双列杂交组合，考察不同组合的F₁株高、茎秆特性及单株产量。结果表明，12个亲本材料均含有Rht1基因，Rht8主要分布在不育系中，Rht24基因主要分布在恢复系，Rht2、Rht4、Rht11基因在12个材料中分布频率较低，未检测到Rht3、Rht5和Rht14基因。亲本携带不同的矮秆基因组合对F₁代的株高配合力明显不同，恢复系17ARH41与不育系小偃22A、津11324A有很好的降秆一般配合力;含Rht4基因组合具有最大的穗下节茎秆充实度（1.66 mg·cm^-1）和穗下节间比率（39.48%），而不含Rht4的组合分别为1.65 mg·cm^-1和38.5%；恢复系17ARH44、13AR55分别与6个不育系杂交的F₁代在茎秆抗折力和穿刺力表现出明显不同的杂种优势，两个恢复系矮秆基因组成中仅有一个Rht13基因的区别，秆型指数与第二节间比率和单株产量呈正相关，相关系数分别为0.90和0.68。F₁代抗倒伏性状和单株产量平衡较好的杂交组合是小偃22A×17ARH44、津11324A×17ARH44。

为挖掘小麦面筋性状相关数量性状位点，以红皮小麦扬97G59和白皮小麦苏麦6号及其构建的189个DH系为材料，利用两年度测定的湿面筋含量、干面筋含量、面筋指数3个性状及构建的单核苷酸多态性（SNP）高密度遗传连锁图谱进行QTL定位。结果表明，通过完备区间作图法共检测到30个与面筋性状相关的QTL，它们分布在除1A、1B、3D、6B之外的17条染色体上，单个QTL可解释表型变异的3.0%~25.0%。其中18个QTL的增效基因来自苏麦6号，4个QTL的增效等位基因来自于扬97G59。检测到2个控制湿面筋含量的稳定QTL即QWGC.Zhjas-2B.1和QWGC.Zhjas-6A.1，平均麦型变异解释率分别为20.67%和7.07%；检测到3个控制干面筋含量的稳定QTL即QDGC.Zhjas-1D.1、QDGC.Zhjas-2B.1和QDGC.Zhjas-6A.1，平均麦型变异解释率分别为5.0%、19.77%和6.17%;检测到1个控制面筋指数的稳定QTL即QGI.Zhjas-3A.1，平均麦型变异解释率为10.87%。

小麦是全球重要的粮食作物之一，其高产稳产对于保障粮食安全具有重要意义。小麦穗长作为决定穗粒数的关键农艺性状，与产量呈正相关。发掘穗长主效基因并分析其分子作用机制对小麦高产育种有着重要的支撑作用。本文从小麦穗长性状的遗传基础、基因定位、穗长相关基因功能研究、分子标记开发及育种利用现状进行综述，为小麦穗长性状基础研究和遗传改良提供参考。

二穗短柄草凭借其基因组精简、生命周期短及与麦类作物高度的亲缘关系，已成为解析温带禾本科植物复杂农艺性状的模式植物。本文系统综述了近年来二穗短柄草功能基因组学的核心进展及其在麦类育种中的应用。首先，阐述了该物种从单一参考基因组向泛基因组图谱的演进，以及高效遗传转化与多靶点CRISPR/Cas9基因编辑工具集的革新，这些突破为高通量基因功能解析奠定了坚实基础。其次，重点总结了二穗短柄草三大核心领域的发现：一是解析禾本科特有的II型细胞壁阿魏酸交联网络；二是揭示CBF依赖的冷驯化与ABA介导的抗旱信号通路，阐明“冷季型”草类的环境适应机制；三是作为病理学模型，解析麦类锈病、赤霉病等真菌病害的防御网络。最后，展望了在合成生物学与人工智能融合背景下，利用二穗短柄草作为“快速原型平台”加速小麦、大麦等作物精准设计育种的潜力与路径。

干旱问题是导致作物减产的主要原因，其影响超过其他逆境导致减产的总和。因此，筛选抗旱性优良的小麦种质对保障中国粮食安全具有重要意义。本试验以国内外140份小麦品种（系）为研究对象，在大田条件下设置对照和干旱两种处理，测定株高、茎节及旗叶性状等10个指标，通过相关性分析、主成分分析、隶属函数法和聚类分析对小麦品种（系）的抗旱性进行综合评价。结果表明，小麦抗旱系数与各节间长度无显著相关性，但与株高及旗叶长宽呈显著或极显著正相关。通过对各性状指标的抗旱系数值进行主成分分析，提取到5个主成分，解释了78.450%的变异。基于各指标的权重和隶属函数法计算出140份小麦材料的抗旱性综合评价值（D值）。通过R studio软件进行聚类分析，将小麦品种（系）分为高抗旱型、较抗旱型、一般抗旱型、较敏感型和高敏感型5个抗旱等级。其中，高抗旱型的3个小麦品种为小偃6号、轮选715和兰天10号，其D值分别为0.548、0.520和0.493。

为筛选适宜盐碱地种植的燕麦（Avena sativa L.）种质资源，以70份燕麦种质为试验对象，采用NaCl溶液模拟盐胁迫环境，测定相对发芽势、相对发芽率、相对活力指数等6项萌发期及幼苗生长相关指标，并通过主成分分析和聚类分析对燕麦种质的耐盐性进行综合评价。结果表明，盐胁迫对70份供试燕麦材料的种子萌发和幼苗生长影响显著，各指标变异系数介于26.04%~68.66%之间。通过主成分分析将6个指标转化为2个主成分，其累积贡献率达86.66%。其中，第1主成分在相对发芽势、相对发芽率及相对发芽指数上载荷较高，反映种子在盐胁迫下的萌发潜能；第2主成分与相对根长和相对苗长相关，体现幼苗对盐胁迫的生长耐受性。基于加权隶属函数值进行聚类分析，70份燕麦种质被划分为5类，其中6份强耐盐（自收资源3、自收资源14、乌莜1号、自收资源25、坝燕4号和品燕4号），23份耐盐，12份中等耐盐，21份和8份分别对盐胁迫表现敏感和高度敏感。通过建立的最优回归方程，确定相对发芽率和相对活力指数为鉴定燕麦萌发期耐盐能力的关键指标，且皮燕麦比裸燕麦更具耐盐性。

为明确浙江省小麦种质资源对白粉病、条锈病的抗性水平及抗病基因分布特征，挖掘适用于长江中下游麦区的优异抗源，本研究采用白粉菌生理小种E09和条锈菌生理小种CYR32，对241份浙江省小麦材料［177份地方品种和64份育成品种（系）］进行苗期抗性鉴定，并利用分子标记解析其抗病基因组成。结果显示，241份材料中，抗白粉病材料57份（23.65%），其中育成品种（系）51份，地方品种6份；抗条锈病材料66份（27.39%），其中育成品种（系）24份，地方品种42份；兼抗两种病害材料24份（9.96%），包含育成品种（系）22份，地方品种2份。以抗白粉病基因Pm2、Pm4、Pm5e、Pm8、Pm21、Pm24和Pm60的分子标记对57份抗白粉病材料进行检测，其中，Pm4和Pm21检出率最高，均有23份，16份材料未检测出以上抗白粉病基因；以抗条锈病基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr28、Yr30、Yr46和YrZH84的分子标记检测66份抗条锈病材料，发现Yr10检出率最高（23份）且仅存在于地方品种中，13份材料未检出以上抗条锈病基因（含5份高抗地方品种）。24份兼抗白粉病和条锈病的材料中，12份材料同时携带这两类抗病基因，浙农麦7号和浙21未检测出任何供试抗病基因。从农艺性状看，育成品种（系）在株高、千粒重等性状上表现优良，可直接作为优异抗源应用于抗病育种。综合以上结果，浙江省小麦育成品种（系）和地方品种中均存在良好的白粉病和条锈病抗性资源，其中白粉病和条绣病抗源分别主要集中于育成品种（系）和地方品种，表现出明显的分化特征。

为了解小麦白粉病的研究发展现状，运用文献计量分析软件CiteSpace和VOSviewer，对近10年来Web of Science和CNKI数据库中该领域相关文献进行可视化分析。结果表明，英文文献发文量总体上呈上升趋势，中国是国际期刊中发文量最多的国家，与美国、以色列、英国等国际合作较为紧密，不同国家的研究者存在着多方合作，形成了稳定的核心作者群，中国农业科学院、中国科学院、西北农林科技大学发文量最高。中文文献发文量整体有下降趋势，不同机构间的合作较少，没有形成稳定的核心作者群。国内外小麦白粉病研究热点主要集中在抗病性鉴定、抗性基因挖掘与利用、抗性机制、聚合育种、病害监测与防治等方面。持久抗性和抗病种质的综合评价是近年来突现热点。未来的研究将通过多种途径培育抗性新品种，解析小麦白粉病抗性机制，利用多学科合作，探寻绿色、高效且可以广泛应用的病害治理措施。

为探究不同覆盖方式在不同降水年型下对西北旱地春小麦土壤水热及干物质积累的影响，以春小麦品种西旱3号为材料，设置秸秆带状覆盖（SSM）、地膜全覆盖（PMS）和露地平作（CK）3个处理，研究了不同处理下春小麦土壤水热及生长发育的动态变化过程。结果表明，与CK相比，PMS和SSM处理显著增加了春小麦全生育期土壤平均含水量，增幅分别为4.54%和6.78%；PMS处理显著增加土壤温度，增幅为5.76%；SSM处理显著降低土壤温度，降幅为10.85%。两种覆盖处理较CK可显著提高春小麦地上部干物质积累量，增幅表现为PMS>SSM，且枯水年份花前干物质向籽粒的转运率显著提高，平均增产11.81%~19.36%，穗数增加是主要增产因素。依据相关分析结果，平水年份土壤水分对前期干物质积累和群体形成的促进作用更为突出，而枯水年份群体干物质积累过程与产量形成之间的相关性显著增强。综上所述，覆盖可显著提高旱地春小麦土壤水的含量、干物质积累量和籽粒产量，其中秸秆带状覆盖在维持较高籽粒干物质分配比例、促进籽粒干物质积累方面表现稳定，且无地膜污染风险，是一种适宜西北旱区推广的绿色高效栽培技术。

为探究夏季绿肥高丹草还田对后茬冬小麦产量和水分利用效率的影响，于2023—2024年在渭北旱塬开展田间试验，以夏休闲处理为对照（CK），设置高丹草不刈割全部还田（M₀）、刈割1/3后还田（M₁）和刈割1/2后还田（M₂）3个处理，比较分析不同还田方式下冬小麦土壤水分、叶片光合生理特征、生物量积累、产量和水分利用效率的差异。结果表明，高丹草生长显著降低冬小麦播前0~200 cm土壤贮水量，降幅为1.31%~1.93%。与CK相比，高丹草还田显著提高冬小麦扬花期和灌浆期叶片净光合速率，增幅分别为17.34%~46.97%和6.27%~25.33%。M₁处理下拔节至灌浆期冬小麦叶片水分利用效率较CK显著提高，增幅12.72%~18.79%。高丹草还田可促进冬小麦地上部生物量积累，其中成熟期地上部生物量较CK显著提高，增幅18.47%~38.88%。高丹草还田处理下冬小麦产量提升主要源于穗数（增幅7.77%~15.94%）和千粒重（增幅2.50%~4.48%）的增加，籽粒产量较CK增加6.37%~13.97%，产量水分利用效率显著提高8.85%~23.60%。一个轮作周期后，M₀、M₂处理下土壤贮水量较CK均显著降低，降幅分别为2.22%和2.92%，M₁处理下则无显著变化；M₀和M₁处理显著降低冬小麦生育期耗水量，其中M₁处理降幅最大（6.53%）；各高丹草还田处理均显著提高冬小麦水分利用效率，其中M₁处理增幅最大（23.60%）。本试验条件下，渭北旱塬夏闲期种植高丹草并适量还田，可增强后茬冬小麦光合性能，提高水分利用效率，促进籽粒产量提升，其中，刈割1/3后还田处理表现最优。

为探明新疆地区冬小麦最适的播种方式和滴灌量组合，以冬小麦品种新冬22号为材料，采用裂区试验设计，主区设置4种宽幅匀播方式[播幅30 cm+行距30 cm（B1）、播幅35 cm+行距25 cm（B2）、播幅40 cm+行距20 cm（B3）、播幅45 cm+行距15 cm（B4）]和常规条播（CK），副区设置3种滴灌量[3 555 m³·hm^-2（W1）、3 870 m³·hm^-2（W2）、4 185 m³·hm^-2（W3）]，比较分析了不同播种方式和滴灌量组合下新疆地区冬小麦叶片光合性能、干物质积累、转运与分配、土壤水分、产量及产量构成因素的差异。结果表明，在相同滴灌量下，与CK相比，宽幅匀播下冬小麦叶面积指数和净光合速率均显著提高，叶面积指数增幅为3.83%~21.55%，净光合速率增幅在开花期和灌浆期分别为16.12%~34.93%和12.34%~35.68%；宽幅匀播能促进营养器官干物质向籽粒中转运，显著提高冬小麦的籽粒产量和水分利用效率。在相同播种方式下，随着滴灌量的增加，冬小麦叶面积指数和净光合速率、干物质积累和转运量、产量及其构成因素均呈先增后降趋势，水分利用效率则呈下降趋势。本试验条件下，B3W2处理产量最高，达8 922.34 kg·hm^-2，是实现产量与水分利用效率的协同提升的最佳组合。

为明确不同耕作与秸秆还田方式对土壤养分、微生物和作物产量的影响，在黄淮海冬小麦-玉米轮作条件下，设置浅旋耕+无秸秆还田（SN）、浅旋耕+秸秆还田（SR）、浅旋耕+秸秆生物炭还田（SC）、深耕+无秸秆还田（DN）、深耕+秸秆还田（DR）、深耕+秸秆生物炭还田（DC）6个处理，比较不同耕作措施及秸秆还田方式对土壤养分状况、酶活性和细菌数量的影响，并对小麦和玉米干物质积累量及产量进行了分析。结果表明，与SN处理相比，深耕+秸秆还田或秸秆生物炭还田均可有效提高0~40 cm土层的全氮、速效氮、全磷、速效磷及速效钾等养分含量;其他处理显著提高了土壤中蔗糖酶、磷酸酶和脲酶等酶的活性，说明秸秆还田与深耕及其协同作用有利于提高土壤生物活性和养分循环效率。耕作方式与秸秆还田显著影响土壤微生物丰度，与SN相比，其他处理均增加了土壤中细菌、真菌和放线菌的数量。深耕配合秸秆还田或秸秆生物炭还田提高了冬小麦和夏玉米干物质积累量和产量。因此，深耕、秸秆还田与秸秆生物炭还田有利于提高土壤肥力，促进小麦-玉米干物质积累和增产。

为探究纳米二氧化钛（nTiO₂）引发处理对干旱胁迫下大麦种子萌发和幼苗生长的影响，明确其最佳处理时间与浓度组合，以大麦品种甘啤8号为材料，采用22%聚乙二醇-6000模拟干旱胁迫，设置3个引发时间（12、24、36 h）和5个浓度（0、250、500、750、1 000 mg·L^-1），比较分析不同处理下大麦种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数以及幼苗根长、芽长、根鲜重、芽鲜重、根干重、芽干重、根冠比、根数、芽鞘长等13个指标的差异。结果表明，引发时间、浓度及二者互作对大部分指标均有显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）影响。与未引发对照相比，水引发处理可显著提升部分种子萌发和幼苗生长指标。在12 h引发时间下，750 mg·L^-1 nTiO₂处理效果最佳，种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数较水引发处理分别提高8.0个百分点、44.7个百分点、69.4%和145.8%，幼苗根长和芽长分别增加72.5%和5.2%；在24 h引发时间下，500 mg·L^-1 nTiO₂处理表现最优，种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数较水引发处理分别提升18.7个百分点、10.7个百分点、28.9%和102.9%，幼苗根鲜重和根长分别增加40.5%和7.0%。当引发时间延长至36 h或浓度升至1 000 mg·L^-1时，nTiO₂对种子萌发和幼苗生长表现出抑制作用，种子发芽率及幼苗根系生长指标显著低于水引发处理。这说明适宜时间与浓度的nTiO₂引发可有效促进干旱胁迫下大麦种子萌发和幼苗生长，其中750 mg·L^-1 nTiO₂引发12 h和500 mg·L^-1nTiO₂引发24 h在本试验条件下效果较佳，尤其是500 mg·L^-1nTiO₂引发24 h的综合效果更优。

为获得对小麦茎基腐病具有协同防效的复合微生物种衣剂配方，以副地衣芽孢杆菌ZYGT1811和萎缩芽孢杆菌ZY1825作为种衣剂的主要活性成分，运用单因素试验、正交试验、滤纸片抑菌法等，筛选出适宜的分散剂、成膜剂及种衣剂复配比例。结果表明，ZYGT1811和ZY1825间未表现出明显的相互拮抗作用，具有复配基础。当两者比例为2∶1时对假禾谷镰孢菌MC-7的抑菌率可达64.17%，显著高于单菌处理时的抑菌率（58.12%和60.20%）。筛选获得种衣剂适宜助剂体系的配方为4%木质素磺酸钠、5%羟丙基甲基纤维素、1.5%乙二醇、0.1%黄原胶和2%大红染料。经测试，该复合微生物种衣剂的理化指标符合GB/T 17768-1999以及相关行业标准，货架期可达90 d，对小麦茎基腐病的盆栽防效为60.56%。