发掘稳定的数量性状位点(Quantitative trait loci,QTL),并开发其紧密连锁分子标记,是进一步提高小麦产量的重要途径。本研究以中麦578/济麦22重组自交系(Recombinant inbreed lines,RIL)群体262个家系为材料,通过调查两年五个环境千粒重、粒长、粒宽、平均灌浆速率、穗粒数和株高共六个产量相关性状,利用50K SNP芯片基因型分析数据,构建了含有1501个bin标记的遗传连锁图谱,图谱总长度2384.95 cM。利用完备区间作图法,在1D(2)、2A(9)、2B(6)、2D、3A(2)、3B(2)、4A(5)、4D、5B(8)、5D(2)、7A(7)、7B(3)和7D(5)染色体上共定位到53个产量相关QTL,可解释表型变异的2.7–25.5%,其中23个QTL可在3个以上环境定位到,表现稳定;QKl.caas-2A.1、QKl.caas-7D、QKw.caas-7D、QGfr.caas-2B.1、QGfr.caas-4A、QGfr.caas-7A和QPh.caas-2A.1等7个QTL可能是新的位点。定位到的一因多效QTL共形成六个富集区段(R1–R6),分别包含2–6个QTL,位于2A、2B、4A、5B、7A和7D染色体;TaSus2-2B和WAPO-A1分别是位于2B和7A染色体上一因多效QTL的候选基因。7D染色体上的QTL富集区段内含有4个稳定QTL,分别控制千粒重、粒长、粒宽和株高,利用与其紧密连锁的侧翼标记,开发了KASP标记,在自然群体中对其效应进行了验证。本研究结果为小麦的高产育种和中麦578的进一步改良提供了基因和分子标记。
黄土高原是中国苹果树种植的主要区域,长期以来,缺水和肥料利用效率低下严重制约着当地苹果产业的发展。采用田间试验的方法,于2017和2018年苹果树物候期内,设置3个土壤含水率梯度:90–75%θf(θf为田间持水量)、75–60%θf和60–45%θf;5个施氮水平:0.7、0.6、0.5、0.4和0.3 kg/株,共15个处理。结果表明:在2017和2018年,苹果树叶面积指数(LAI)、产量、水分利用效率(WUE)以及氮肥偏生产力(NPFP)的水氮耦合效应明显,灌水量和施氮量对苹果树LAI、产量、WUE以及NPFP的影响均达到显著水平(P<0.05),而水氮交互作用的影响在2018年达到了显著水平(P<0.05),而在2017年影响不显著。土壤含水率相同时,随着施氮量的增加,WUE先增加后降低,NPFP逐渐下降,而施氮量对苹果树LAI的影响与土壤含水率梯度密切相关。施氮量相同时,随着灌水量的增加,苹果树LAI逐渐增加,WUE和NPFP先增加后减小,而施氮量对苹果树产量的影响与土壤含水率梯度密切相关。通过苹果树水氮效应的二次回归分析表明,苹果树产量,WUE以及NPFP并不能同时达到最大。综合考虑水氮耦合效应对苹果树产量,WUE以及NPFP影响,土壤含水率梯度为75–60%θf和施氮量为0.45 kg/株的组合可作为黄土高原地区苹果树产量、WUE和NPFP综合效益最大化的水氮管理策略。