7^(OE)+8^(*)亚基对东北强筋小麦品种品质性状影响研究

小麦品质改良是东北春麦区强筋小麦育种的主要目标之一。Glu-B1位点7^(OE)+8^(*)亚基为超强筋小麦品种必备基因。为了明确该亚基在东北春麦区强筋小麦遗传背景下的品质遗传效应,本研究利用分子标记和选择回交相结合的手段,将7^(OE)+8^(*)亚基定向导入到强筋小麦品种龙麦26和龙麦35(Glu-B1位点均为7+9亚基)的遗传背景之中,对BC_(5)F_(1)、BC_(6)F_(1)群体和自交BC6F2鉴定获得的纯合品系进行7^(OE)+8^(*)亚基遗传效应评价。结果表明,在强筋小麦品种龙麦26(7+9)和龙麦35(7+9)遗传背景下转入7^(OE)+8^(*)亚基后,其干面筋、面筋指数、形成时间、稳定时间、断裂时间、拉伸面积、延伸性和最大抗延阻力等品质指标3年平均分别提高1.3%(P=0.82)和1.8%(P=0.49)、6.6%(P=0.59)和4.7%(P=0.37)、55.0%(P=0.24)和35.8%(P=0.56)、44.5%(P=0.43)和32.8%(P=0.73)、41.4%(P=0.31)和30.0%(P=0.66)、28.0%(P=0.05)和23.4%(P=0.37)、6.5%(P=0.47)和5.8%(P=0.42)、19.5%(P=0.31)和18.0%(P=0.38);Zeleny沉降值2年平均分别提高6.8%和11.4%。以上结果表明,在2个强筋小麦品种遗传背景下,Glu-B1位点转入7^(OE)+8^(*)亚基较7+9亚基对各项品质指标改良均存在正向效应,但提高幅度存在差异,对形成时间、稳定时间、断裂时间、最大抗延阻力、拉伸面积等衡量面筋质量的指标提高幅度更大,表明该亚基对面筋质量改良效应显著。综上所述,7^(OE)+8^(*)亚基可作为东北春麦区强筋小麦遗传背景下品质性状进一步改良的优选基因,为超强筋小麦育种的重要基因资源。

龙麦系列部分品种(系)Wx-B1b基因检测与淀粉特性分析

小麦品质改良是东北春麦区强筋小麦育种的主要目标之一,小麦籽粒淀粉特性是决定面条品质的重要因素。淀粉特性与直链淀粉含量密切相关,Wx-B1b基因为控制小麦直链淀粉含量的主效基因。为明确该基因在龙麦系列品种(系)中的分布情况,从而为面包面条兼用型强筋小麦育种和品质改良提供有用信息,利用Wx-B1b基因特异性分子标记检测了153份小麦品种(系),并对该基因在东北春麦区强筋小麦遗传背景下淀粉特性的影响进行分析。结果表明,该特异性标记能准确鉴定Wx-B1b基因,在检测的153份材料中,82份材料含有Wx-B1b基因,占比为53.6%;黏度仪的峰值黏度在Wx-B1b和Wx-B1a基因型间差异达到显著水平(P<0.05),为淀粉特性改良的主效基因。因此在东北春麦区为进一步提高面包面条兼用型强筋小麦新品种选育效率,在亲本组配、后代选择及稳定品系处理中应加强Wx-B1b基因的应用和选择。

面包面条兼用型小麦新品种—龙麦77

龙麦77是黑龙江省农业科学院作物资源研究所最新育成推广的面包面条兼用型小麦新品种。该品种于2008年配置杂交组合“龙04F3-3627-3/龙07F3-3509-1”,2009-2014年田间种植F_(1)~F_(6)代,后代以生态系谱法选择为主,并结合分子标记、品质分析、病害鉴定、产量比较等手段,经多年选育,于2014年决选稳定品系龙14-4112。2022年5月通过农业部国家农作物品种审定委员会审定,审定编号:国审麦20220064。2023年5月获得国家植物新品种权保护。

21份湖北省小麦品种抗秆锈基因分析

为了明确湖北地区品种抗秆锈性及品种所含抗病基因,选用小麦秆锈菌优势小种34MKGQM和21C3CTHQM,对从该区域征集的21份小麦品种进行了苗期和成株期抗秆锈性评价,并利用与抗秆锈病基因Sr25、Sr26、Sr31和Sr38等紧密连锁的分子标记进行了检测。结果表明,在苗期对34MKGQM和21C3CTHQM表现出抗性的分别有9和3份品种,分别占总品种数的42.86%和14.29%;连续2年的田间成株期抗性评价中未发现对34MKGQM和21C3CTHQM表现免疫的品种,仅有在苗期对这2个小种表现抗病的3个品种表现为抗~中抗,其余18个品种对供试小种表现为中感~感病;分子检测结果表明,在21份品种中仅有2份品种含有Sr31,未检测到含有Sr25、Sr26和Sr38的品种。由此可见,供试的小麦品种对当前中国2个小麦秆锈菌抗性较差,且品种中所含的抗病基因相对较少。

黑龙江省88份小麦品种(系)抗秆锈基因鉴定及抗性评价

【目的】近年来,小麦秆锈菌(Puccinia graminis f.sp.tritici)新小种Ug99、TKTTF和TTRTF相继出现且不断蔓延传播。黑龙江省是小麦秆锈病常发区,论文旨在分析该地区小麦品种所含抗病基因及对国内小麦秆锈菌优势生理小种的抗性,为我国小麦秆锈病抗病基因的区域合理布局和抗病品种的选育提供理论依据。【方法】基于43个单基因系与88份小麦品种(系)对7个不同毒力的小麦秆锈菌生理小种(21C3CTTSC、21C3CTHQM、34MKQSM、34C3MTGQM、34MKGQM、34MTGSM和RTGRM)的反应型结合系谱分析推导该88个品种(系)中所含有的抗病基因;利用与Sr31、Sr24、Sr25、Sr26和Sr38紧密连锁的分子标记检测供试品种(系)中上述基因的存在情况。同时于2021年和2022年采用我国的两个优势小麦秆锈菌生理小种21C3CTHQM和34MKGQM对供试品种(系)进行成株期抗性评价。【结果】基因推导结果表明,有37个小麦品种可能含有小麦抗秆锈病基因Sr9e、Sr11、Sr17、Sr23、Sr30、Sr35、Sr37、Sr39、Sr40和SrWld中的一个或多个。此外,分子检测结果证实,有10个小麦品种(垦麦16、龙春204、龙辐麦8171、龙蒙麦2305、龙辐麦7166、龙春218、龙麦95、龙辐麦19-92、克春171286和龙辐麦194)含有抗病基因Sr31,未检测到含有Sr24、Sr25、Sr26和Sr38这4个抗病基因的小麦品种(系)。在2021年和2022年的田间试验中,对小种21C3CTHQM和34MKGQM表现抗性的品种分别有86个(97.7%)和83个(94.3%),其中有62个(70.5%)小麦品种连续两年对两个供试小种均表现良好的抗性,其余品种(系)对单一小种表现出不同程度的感病。【结论】黑龙江省小麦品种对当前国内两个小麦秆锈菌优势小种21C3CTHQM和34MKGQM具有良好的成株期抗性;有37个品种被推导出可能含有10个小麦抗秆锈病基因(Sr9e、Sr11、Sr17、Sr23、Sr30、Sr35、Sr37、Sr39、Sr40和SrWld)中的一个或多个;有10个品种含有Sr31,未检测到含有Sr24、Sr25、Sr26和Sr38抗性基因的小麦品种(系)。

强筋小麦龙麦26Glu-A3d基因遗传效应初步研究

龙麦26是东北春麦区强筋小麦育种的核心亲本,为进一步提高该品种品质潜力,拓宽其遗传基础,利用分子标记和6次选择性回交相结合的手段,将Glu-A3位点最优基因Glu-A3d导入龙麦26遗传背景之中,利用BC5F1、BC6F1群体和龙麦26的Glu-A3位点近等基因系为试材进行Glu-A3d基因遗传效应评价。结果表明,在强筋小麦品种龙麦26遗传背景下,导入Glu-A3d基因使籽粒蛋白、干面筋、面筋指数、吸水率、形成时间和稳定时间等指标3年平均分别提高0.07%、-2.13%、10.73%、0.13%、1.57%和4.97%。Zeleny沉降值和粉质仪的断裂时间2年平均分别提高3.05%和12.65%。以上结果表明,导入Glu-A3d基因使龙麦26品质性状均有不同程度提高。

Glu-D1d与Wx-B1b基因聚合在强筋小麦育种中的利用

Glu-D1d与Wx-B1b基因遗传效应是面包面条兼用型强筋小麦的主要遗传基础,二者聚合可实现蛋白质(面筋)质量和淀粉特性的同步改良,并拓宽和提升强筋小麦的加工用途和商品价值。本文总结了Glu-D1d与Wx-B1b基因及其聚合对强筋小麦品质的影响,并对两个基因聚合育种策略和注意事项进行探讨,以期为面包面条兼用型强筋小麦育种提供理论依据和实践经验。

面包面条兼用型强筋小麦主要品质性状分析与评价

为明确面包面条兼用型强筋小麦主要品质水平,对32份集聚Ax2^(*)/Bx7+By8或By9/Dx5+Dy10亚基和wx-B1b基因的春小麦品种(系)进行面粉品质相关指标分析。结果表明,供试品种(系)面筋指数平均为94.4%,能量平均为122 cm^(2),延伸性平均为146 mm,最大拉伸阻力平均为654 EU;糊化温度平均为63.7℃,峰值粘度平均为1125 BU,峰值温度平均为87.4℃,各品质指标表现优良。对近年审定的4个品种进行面制品评分发现,面包评分平均为84.3,面条评分平均为86.2,饺子皮评分平均为84.3,均属于优质面包面条兼用型品种。对品质指标进行相关性分析发现,面筋指数、拉伸参数等与淀粉糊化特性相关不显著,面筋质量与淀粉特性可实现同步改良。Ax2^(*)/Bx7+By8或By9/Dx5+Dy10/wx-B1b可作为兼用型强筋小麦优质基因集聚类型之一,在品质改良中加以利用。本研究中,龙19-9859、龙19-9876、龙19-9878、龙18H2305、龙蒙麦9030、龙麦77、龙麦86及龙麦94为优异面包面条兼用型品种(系)。

东北春小麦赤霉病抗性鉴定及抗病基因Fhb1检测

为明确东北春小麦赤霉病抗性水平和抗源分布,本研究对1592份东北春小麦品种/系进行赤霉病抗性鉴定和抗病基因Fhb1检测。赤霉病抗性鉴定结果发现:在供试材料中,赤霉病中抗材料仅29份,占1.82%;中感材料549份,占34.48%;高感材料1014份,占63.69%。分子标记结果显示:供试材料中未检测到赤霉病抗性基因Fhb1,推测29份材料抗性来源于其它抗性基因。东北春小麦抗性材料遗传基础不明,抗病基因Fhb1缺失。因此,挖掘当地小麦赤霉病抗性基因以及加强Fhb1基因的应用,对于提升东北春小麦赤霉病抗性水平十分重要。

小麦面筋蛋白对面团拉伸特性的影响研究进展

为加快小麦品质改良进程,本文对面筋蛋白组分对面团拉伸特性的影响进行综述,探讨小麦品质改良的有效途径。通过在集聚优质高、低分子麦谷蛋白亚基的基础上,合理调控优质醇溶蛋白基因表达量的方式来确定麦谷蛋白与醇溶蛋白最佳比例,以达到提高面筋蛋白质量的目的。

小偃麦的创制及应用研究进展

偃麦草属是小麦近缘种属中应用较为广泛的野生资源之一,作为小麦遗传改良和种质创新的重要基因源,在创制小麦桥梁材料和遗传育种方面发挥了重要作用。小偃麦创制工作始于20世纪20年代,是通过远缘杂交,将偃麦草属植物的染色体或染色体组遗传成分导入到普通小麦中,培育小偃麦(部分)双二倍体、异附加系、异代换系、易位系和渐渗系。小偃麦(部分)双二倍体主要是八倍体小偃麦(AABBDDXX, 2n=8x=56)和六倍体小偃麦(AABBXX,2n=6x=42),来源于偃麦草的染色体组(XX)多为混合染色体组(异源染色体组)。我国自20世纪50年代开始小麦与偃麦草远缘杂交工作,创制了类型丰富的小偃麦,在小麦抗病研究和新种质创制方面表现突出,在此基础上培育出一系列高产优质的小麦品种。小偃麦创制过程中,中间偃麦草(Thinopyrum intermedium (Host) Barkworth&D. R. Dewey)和3种长穗偃麦草(Thinopyrum elongatum (Host) D. R.Dewey×ponticum(Podp.) Barkworth&D. R. Dewey)因易于同小麦杂交,具有抗寒、抗旱、耐盐碱、抗小麦多种病虫害等特性,成为创制小偃麦的主要亲本来源,应用范围最广。本研究从5部分综述小偃麦的创制与应用研究进展,旨在为小偃麦的研发利用和小麦遗传资源创新提供科学依据。

灌浆期不同阶段高温胁迫对春小麦籽粒生长的影响

灌浆期短暂高温胁迫严重影响小麦产量。为了明确灌浆期不同阶段短暂高温胁迫对春小麦籽粒生长的影响,以强筋春小麦品种龙麦26和龙麦30为试材,在人工气候室(25℃/15℃)精确控温和人工温室形成绝对高温胁迫的条件下,分析了灌浆期不同阶段5d短暂高温胁迫对粒重的影响。结果表明,在灌浆期不同阶段短暂高温胁迫处理中,两个小麦品种均表现为:前期高温胁迫对粒重影响最大,达极显著水平(P<0.01);随着高温胁迫处理时期的后移,粒重降低幅度逐渐减小;后期(花后25d)高温胁迫对粒重影响不显著。灌浆期缩短是导致粒重降低的主要原因。

东北春麦区强筋小麦育种进展及产业发展分析

东北春麦区是中国强筋小麦重要生产基地之一。近年来,该麦区强筋小麦育种和产业化进展较大:创建的强筋小麦育种高效技术体系已成功运用于东北春小麦育种之中;选育推广的优质高产多抗强筋小麦新品种,使当地小麦主导(栽)品种实现了强筋化;创建的强筋小麦基因库和多赢产业化模式,为东北春麦区强筋小麦育种和产业发展提供了重要科技支撑与物质保障。本文总结了东北春麦区强筋小麦育种进展,分析了产业发展存在的问题,重点讨论了未来强筋小麦育种和产业发展的方向,并提出一些策略与建议,以期为推动东北春麦区乃至中国强筋小麦育种和产业发展提供参考。

六倍体小偃麦与普通小麦杂交后代的分子细胞遗传学检测

为了改良六倍体小偃麦,创制携带E组染色体优良基因的普通小麦新类型。本研究利用六倍体小偃麦与克旱9号杂交选育六倍体小偃麦的衍生系,在杂交后代中选择具有六倍体小偃麦优良农艺性状的普通小麦类型。结果表明:六倍体小偃麦与普通小麦杂交结实率低,平均为21.9%,但F2以后分离复杂,出现一些代换系、易位系,附加系和DE混合的染色体组。有些品系性状表现较好,如分蘖多、抗病、多小穗、多花等。按性状继代选择直至F5共筛选出13个品系即05-9-2、05-9-4、05-9-5、05-9-6、05-9-7、05-9-8、05-9-11、05-9-14、9-9-14、05-9-13、05-7-13、05-7-24、05-7-22。利用花粉母细胞减数分裂观察,分子检测方法、原位杂交技术对以上13个品系进行了鉴定。以期为进一步研究和利用E组染色体改良普通小麦提供理论基础。

灌浆期干旱对小麦籽粒品质影响研究进展

小麦品质决定小麦的最终用途,也是小麦品种品质分类的主要依据。为了探讨灌浆期干旱对小麦品质影响的内在原因,综述了灌浆期干旱胁迫对小麦籽粒品质影响的研究进展,并进一步探讨了抗旱育种策略,以期为培育品质稳定型小麦品种提供有用信息。

强筋小麦主要品质内涵与二次加工品质关系

强筋小麦品种二次加工品质好坏是决定其面粉最终用途的主要依据。为了深入探讨强筋小麦品种主要品质内涵,对强筋小麦品种的湿面筋含量、湿面筋质量和淀粉特性三大"核心品质性状"与二次加工品质关系进行综述,以期为强筋小麦育种提供理论依据。

高产优质强筋小麦品种龙麦35的选育及栽培技术

龙麦35是黑龙江省农业科学院作物资源研究所在2000年利用常规杂交的方式(克90-513×龙麦26)获得F0种子,F1~F6以生态派生系谱法为选择依据,选育而成的优质强筋小麦新品种。在2012和2013年分别通过黑龙江省和国家品种审定委员会的审定。该品种集高产、优质、多抗、广适性为一体,适宜在黑龙江省和内蒙古呼伦贝尔市地区种植推广。本文详细介绍了龙麦35的选育过程、特征特性、产量表现、适应区域与栽培要点,为该品种在适宜地区推广应用提供参考依据。

低分子量麦谷蛋白亚基种类与强筋小麦品质关系

为明确小麦低分子量麦谷蛋白亚基在强筋小麦改良中的作用,对Glu-3各位点基因的分类、遗传学效应及在强筋小麦育种中的利用价值进行了综述,以期为强筋小麦育种提供理论依据。

东北春麦区小麦品种(系)Bx7亚基超量表达基因(Bx7^(OE))的分子检测

高分子量谷蛋白亚基Bx7的超量表达可显著提高HMW-GS和不溶性谷蛋白大聚体的含量,使面团强度明显增强。为明确Bx7^(OE)基因在东北春麦区小麦品种(系)中的分布情况,利用2个Bx7^(OE)基因STS标记检测127份东北春麦区小麦品种(系)。结果表明:仅通过选择性回交转Bx7^(OE)基因的克丰6号(7^(OE)+8~*)和龙麦20(7^(OE)+8~*)携带Bx7^(OE)基因。

灌浆期高温对小麦籽粒蛋白质积累和品质影响的研究进展

小麦花后常遇高温胁迫,显著影响小麦产量和品质。为了探讨高温热害对小麦品质影响的内在原因,现对灌浆期高温胁迫对小麦籽粒各蛋白组分积累及品质方面的影响进行了综述。总体来看,高温均使小麦籽粒各蛋白质组分含量提高,当处于适度高温时,面团强度增强,小麦品质提高;当温度大于30℃形成高温胁迫时,影响谷蛋白大聚体的形成,导致面团强度变弱。进一步探讨了抗高温育种策略,以期为培育品质稳定型小麦品种提供依据。