高产广适小麦品种珍麦168的选育

珍麦168是湖北省农业科学院粮食作物研究所和河南金粒种业有限公司通过西农979/郑麦9023杂交,利用系谱法选育而成。该品种高产稳产、商品性好、耐寒性强和适应性广,2023年1月通过湖北省农作物品种审定委员会审定,审定编号:鄂审麦20230009,适宜在湖北省全省麦区种植。对珍麦168的选育过程、特征特性、产量表现进行了介绍,并总结其栽培技术要点,为后期大面积推广应用提供支撑。

湖北省66份小麦品种(系)赤霉病抗性鉴定与分子检测

赤霉病是由禾谷镰刀菌引起的小麦穗部病害,严重危害小麦生产,抗赤霉病品种选育是减轻其危害的重要途径之一。本研究以湖北省不同时期审定的59个小麦品种和选育的7份优异品系为材料,采用喷雾接种对其进行田间赤霉病抗性鉴定,并利用抗性基因Fhb1功能性分子标记和主效抗性基因(Fhb2、Fhb4、Fhb5和QFhs.crc-2DL)连锁分子标记对供试材料进行检测,分析其遗传分布和利用状况;同时分析湖北小麦品种(系)赤霉病抗性、株高和小穗密度等性状年代间的差异。结果表明,16份供试材料赤霉病抗性水平达到中抗,占比24.2%,以810619品系抗性最好,病情指数略低于苏麦3号;42份材料达到中感,占63.6%。分子检测结果显示,仅鄂T45048携带Fhb1;鄂麦11、鄂麦18和810619等29份材料(43.9%)可能携带Fhb5和QFhs.crc-2DL单个或2个抗性基因,说明这2个抗性基因在湖北小麦赤霉病抗性育种中得到了较多应用。赤霉病抗性与株高的相关性分析结果显示,近15年湖北小麦品种株高持续降低,但其与赤霉病抗性无显著相关。研究结果为明确湖北小麦品种赤霉病抗性水平和分子遗传基础提供了参考。

湖北省小麦“十二五”生产进展及“十三五”展望

总结了湖北省"十二五"期间小麦生产和技术特点,在此基础上提出了"十三五"期间发展湖北省小麦生产的主要技术措施。

碳点对小麦灌浆期抗渍性的影响

目的:探究不同浓度碳点溶液对小麦灌浆期抗渍性的影响,为小麦抗逆栽培提供理论指导。方法:在小麦花后进行10天的渍水胁迫,渍水结束后设置喷施250倍、500倍和1000倍碳点稀释液和清水4种处理,以不渍水作为对照。测定花后上部三片叶的叶绿素含量(SPAD)的动态变化,并测定产量、产量构成因子和成熟期地上部干物质积累量。结果:小麦花后渍水胁迫导致产量、有效穗数、成熟期地上部干物质积累量、收获指数、上三叶的叶绿素含量显著降低;渍水后叶面喷施250倍和500倍碳点稀释液可将产量提高到无渍水水平,主要是因为有效穗数和收获指数有不同程度的提高;渍水后叶面喷施碳点溶液可以缓解旗叶、倒2叶和倒3叶的叶绿素的降解,在3个浓度中,1000倍碳点稀释液效果最好。结论:喷施碳点溶液可以减少小麦花后渍水胁迫导致的产量损失,缓解渍水胁迫对小麦的不利影响。

湖北省小麦种业现状与展望

种业是农业特别是粮食产业发展的基石。湖北省是我国的小麦主产省,大力发展小麦种业对湖北省乃至全国小麦生产发展和粮食安全有重要意义。本文对湖北省小麦种业所取得的成就、面临的问题、发展的重点任务和前景进行了分析和探讨,旨在为制定湖北省小麦种业发展规划、政府决策提供参考。

湖北省小麦单产偏低的原因及提高建议

以湖北省40年小麦(Triticum aestivum L.)单产数据为基础,概述了湖北省小麦的生产情况,从地理生态条件、技术应用等客观和主观因素方面分析了湖北省小麦单产偏低的原因,并从推广高产、高效技术和规模化生产方面提出了提升湖北省小麦单产的措施,供从事小麦生产和经营者参考。

湖北省小麦品种(系)的赤霉病抗性分析

为评价湖北省小麦品种(系)的赤霉病抗性水平,对湖北省2008年以来选育的183份小麦新品系和2000年以来审定的30个小麦品种的赤霉病抗性进行了田间接种鉴定,并通过系谱分析对审定的30个小麦品种的赤霉病抗性来源进行了推测。结果显示,在183个参试品系中,对赤霉病抗性达到中感及以上水平的品系占27.32%,其中2010-2011年度和2011-2012年度中感赤霉病品系所占比例分别为42.31%和30.00%,比前两年有明显的提高。2000年以来湖北省审定的30个小麦品种的赤霉病抗性以中感为主,占56.7%,只有2个品种的赤霉病抗性达到中抗。对审定品种的系谱分析表明,湖北省小麦品种赤霉病抗性主要来源于南大2419及其衍生系、阿夫及其衍生系、太谷核不育抗病材料,部分品种的赤霉病抗性可能有多个来源,如鄂麦24、鄂麦25、鄂麦26和荆麦103等。推测湖北省当前主导品种鄂麦596、鄂麦352、襄麦25和襄麦55抗性来源都为南大2419,赤霉病抗性来源单一的问题仍较为突出。

湖北小麦品种赤霉病抗性及其在生产中的应用

为了解湖北省小麦主栽品种的赤霉病抗性现状,对湖北省不同时期审定的14个主栽小麦品种的赤霉病抗性进行了多年田间接种鉴定。结果发现,湖北省主要小麦品种赤霉病病情指数介于18.67%~47.24%之间,变异幅度较大。其中,6个小麦品种的赤霉病抗性达到中抗水平,8个品种的赤霉病抗性为中感。8个2008年后审定的小麦新品种平均赤霉病病情指数为28.15%,其中有6个品种达到中抗水平;6个2008年前审定的品种均为中感,平均赤霉病病情指数为42.35%。湖北省新育成小麦品种赤霉病抗性明显提高;在生产中,湖北省小麦品种布局仍存在种植品种赤霉病抗性水平不高、品种多样性差、新品种推广应用速度过慢等问题。

小麦花粉的离体萌发研究

为筛选适合小麦花粉离体萌发的培养基配方,建立有效的离体萌发方法体系,以小麦品种西农1376为材料研究了不同浓度组合的蔗糖和聚乙二醇4000(PEG4000)在小麦花粉离体萌发中的作用,在此基础上又研究了硼酸(H3BO3)、钙离子(Ca2+)以及生理活性类物质维生素B1(VB1)对小麦花粉离体萌发的影响。结果表明:(1)一定浓度的蔗糖、PEG4000、H3BO3、Ca2+对小麦花粉的萌发有明显的促进作用,而VB1对花粉萌发的效果不明显;(2)18%蔗糖+9%PEG4000+2 g/L Ca(NO3)2.4H2O+60 mg/L H3BO3的培养基成分比较适合小麦花粉的离体萌发;(3)在28℃的条件下培养50 min最适合小麦花粉的萌发及观察与统计;(4)在上述培养基和培养条件下直接采用本研究设计的离心管封闭培养方法可使西农1376的花粉萌发率达到70%以上。

气候变暖对湖北省小麦生产的影响及应对措施

20世纪80年代初,湖北省增温明显加快,且有继续发展的趋势。气候变暖使小麦冬季旺长,易受冻害,生育期缩短,后期高温影响灌浆,暖冬还会增加春季病虫害大爆发的机率,给湖北省小麦生产带来诸多风险。选育多抗、广适小麦品种,采用高产、稳产栽培措施,合理布局品种,加强病虫害的防治是规避气候变暖不利影响、保证湖北省小麦安全生产的途径。

粘型小麦雄性不育恢复系间育性基因的累加和互作效应研究

为了探讨粘型小麦雄性不育育性恢复基因的累加和互作效应,以含有显性太谷核不育基因的小偃6号为工具材料,选用9个粘型小麦雄性不育优良恢复系进行聚合杂交,对其育性恢复基因的累加和互作效应进行了研究。结果表明:(1)供试恢复系不同组合与各世代间恢复基因聚合所产生的恢复力明显不同,其中5906、WN9888、V1、西纯2号具有大穗、多花多粒的特点,聚合其中之一,再累加其他恢复基因,恢复力有明显提高;(2)供试材料WN9888和5451的育性恢复基因有较好的互补性,二者累加极易选育出高恢复力的恢复系;(3)小穗中间小花结实性与国际法恢复力累加效应之间呈显著正相关。这些结果表明,不同恢复系间彼此累加杂交,恢复力存在明显的互作效应,可以进一步挖掘主、微效基因之间的互作效应来改良恢复系的恢复能力;选配多小花、小穗中间小花孕性好的恢复系和杂交种,提高杂交种国际法恢复度,增加其穗粒数,是改良当前粘型雄性不育恢复系恢复力及提高其恢复效能、促进不育系走向生产实践的有效途径之一。

小麦红粒性状遗传研究进展

小麦按子粒外观颜色的不同,大多可划分为白粒小麦和红粒小麦。小麦种皮颜色对小麦穗发芽抗性和加工品质都有影响。在受穗发芽危害比较严重的长江流域和东北春麦区,红粒小麦品种所占比例较高。综述了小麦红粒性状的遗传基础、形成机制以及其与穗发芽抗性的关系。

小麦品种郑麦9023主茎叶片发育的积温需求

通过播期和密度两因素试验,对小麦主栽品种郑麦9023不同播期和密度条件下的叶片发育进程进行了比较,对小麦主茎叶龄指数与有效积温的关系进行了研究,并对影响叶热间距的因素进行了分析。结果表明,播期对郑麦9023叶片发育进程影响极显著,密度对郑麦9023前期叶龄指数无显著影响,但在中后期对叶龄指数有显著的影响,播期和密度之间无显著互作。不同播期前期主茎叶龄指数与有效积温呈明显的线性关系,R2为0.9919-0.9963,均高于0.9900,直线斜率为0.0093-0.0109。在2月23日后,不同播期的郑麦9023叶龄指数增速明显放缓,显著偏离原来的直线。所有处理郑麦9023叶热间距的平均值为99.5℃/叶,叶热间距随播期推迟而降低,随密度增加而增加,但相对于播期而言,密度对叶热间距的影响相对较小。播种后的平均气温、冬季田间总分蘖数AUNTC与叶热间距均呈显著正相关。早播小麦经历的前期高温可能是造成其叶热间距较大的原因；茎蘖数过多引起的光合效率下降,分蘖与主茎的养分竞争可能是引起主茎叶热间距增加的因素。基因型对秋播春性小麦叶热间距的影响有待下一步研究。

中国小麦品种抗赤霉病基因Fhb1的鉴定与溯源

提高赤霉病抗性已成为我国小麦主产区的重要育种目标之一。Fhb1是抗性最强且最稳定的抗赤霉病基因,阐明其在我国小麦育种中的应用及传递路径,对抗赤霉病育种有重要意义。本研究通过分析229份小麦品种(系)Fhb1区段内PFT(pore-forming toxin-like)、HC(HCBT-like defense response protein)和His(histidine-rich calcium-binding protein)基因的多样性与赤霉病抗性的关系,发现PFT-I/His-I为抗病单倍型。基因检测和系谱分析表明,中国小麦品种所含Fhb1至少有2个来源,分别为苏麦3号和宁麦9号,并以后者为主。本研究开发的诊断性标记PFT-CAPS和His-InDel可有效用于Fhb1的分子标记辅助育种。

小麦穗发芽抗性相关基因研究进展

穗发芽会造成小麦籽粒产量和质量的下降,给小麦生产带来重大损失,选用抗性品种是降低穗发芽危害的经济有效手段。随着分子生物学的不断发展,小麦穗发芽抗性相关基因得到解析,并开发了育种可用的分子标记。本文对粒色基因、Vp-1、Sdr等和穗发芽抗性相关的重要基因的研究进展进行综述。

小麦赤霉病抗性机理研究进展

赤霉病(Fusarium head blight,FHB)是小麦最主要的病害之一,严重影响小麦生产安全和食品安全,研究小麦赤霉病抗性机理对于解决小麦赤霉病这一世界性难题具有重要意义。根据对赤霉病的抗性表现形式,将小麦赤霉病抗性分为五个大类,分别为抗侵入(Type I)、抗扩展(Type II)、籽粒抗感染(Type III)、耐病性(TypeⅣ)和抗毒素积累(Type V)。小麦赤霉病的抗性机理可以分为形态机制和生理机制,形态抗性机制是被动的,株高、抽穗期、花期长短、花药挤出程度、有芒无芒、穗长、穗密度、颖壳张开程度和穗部蜡质程度等形态特征均可能与赤霉病抗侵染特性有关。细胞学研究表明,病原菌侵染后抗病品种可迅速从细胞结构和生理生化方面产生防卫反应,通过乳突、胞壁沉积物的形成以及木质素、硫堇、富含羟脯氨酸糖蛋白和水解酶类等的增长来协同抵御病菌在体内的扩展。在植物复杂的信号途径中,水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)和乙烯(ET)3种信号途径在植物抵御病原菌入侵中的作用最为重要,SA和ET信号途径对小麦赤霉病抗性方面的作用目前还存在一定争议,而JA信号途径在小麦赤霉病抗性中积极作用已经被多数研究者所证实。迄今为止,人类定位了200个以上不同类型的抗赤霉病QTL位点,这些位点分布于所有的小麦染色体,其中的22个QTL位点被不同的作图群体所定位,包括2个定位在3BS和6BS染色体上稳定的抗扩展位点Fhb1和Fhb2,以及2个定位在4B和5A染色体上的抗侵染位点Fhb4和Fhb5。在受到病原菌侵染后,植物会产生一系列复杂的信号途径激活应答反应,诱导抗病相关基因的表达,进而引起蛋白以及代谢水平的变化,抵御病原菌的侵袭,研究表明,病程相关蛋白基因、抗菌肽基因、转录因子基因、脱毒相关蛋白基因以及其他赤霉病抗性相关基因均参与了小麦赤霉病抗性提高的过程。随着生物工程技术和生物信息技术的迅猛发展,将来可利用图位克隆技术分离抗赤霉病主效基因,并在全基因组关联分析和各种组学技术的基础上,从全基因组和基因调控网络水平上研究小麦赤霉病抗性机理,以期在更深层次上理解小麦赤霉病的抗性机理。

小麦赤霉病抗性改良研究进展

小麦赤霉病是一种全球性的毁灭性病害,培育抗病品种是减轻小麦赤霉病危害最经济环保的有效途径。本文介绍了赤霉病抗性种质资源的发掘及其在常规育种中的应用、抗赤霉病分子标记辅助育种和抗赤霉病转基因育种等方面的最新研究进展,提出在加强小麦赤霉病抗性机理研究的同时,结合分子育种技术与常规育种手段,加快小麦赤霉病抗性改良研究进程。

基于SNP标记揭示我国小麦品种(系)的遗传多样性

为了解我国主要小麦品种(系)的遗传多样性,为亲本组配提供参考,利用90K SNP芯片技术对国内为主的240个小麦品种(系)进行全基因组扫描,分析其遗传多样性和遗传基础。结果表明,多态性SNP位点在B基因组最多,D基因组最最少,尤其4D上最少;在全基因组范围内PIC平均值为0.26。参试品种间平均遗传相似系数为0.656,变幅为0.133~0.998,且87.05%品种间遗传相似系数在0.60~0.78之间;国内西南麦区和长江中下游麦区小麦品种(系)间的平均相似系数较高,分别为0.718和0.712,国外品种(系)间的相似系数最低,为0.552。聚类分析将参试品种(系)划分为7个类群,大部分类群含有来自不同区域育成品种(系),主成分分析显示各区域育成的品种(系)相互交集,表明我国各省市间种质资源交流较为频繁,但部分单位育成的品种(系)遗传基础不够丰富,部分品种(系)间遗传相似性较高,在育种中亟待引入新的种质,拓宽遗传基础。

黏类小麦育性相关基因SSH文库的构建

为了深入研究黏类小麦雄性不育的分子遗传机制,利用抑制差减杂交技术构建了黏类小麦育性相关基因的cDNA文库。文库质量检测表明,差减杂交效率较高,质量较好。在不育和可育cDNA文库中随机挑选120个阳性克隆进行测序,获得100余条高质量的表达序列标签(EST)。对序列进行BLAST比对及功能注释,比较了不育和可育cDNA文库的基因表达谱,发现在可育cDNA文库中参与能量代谢的基因出现频率较高,在不育cDNA文库中检测到了与花发育调控相关的MADS-box转录因子、细胞凋亡相关的泛素结合酶及阻遏淀粉合成的腺苷二磷酸葡萄糖磷酸化酶等相关基因。这些基因很可能与育性相关。

湖北稻茬小麦新品种(系)孕穗期耐渍性的鉴定与评价

为了解湖北近期选育的稻茬小麦新品系孕穗期耐渍性状的表现,在2013-2015年度采用灌水处理模拟田间渍害,对2013-2014年度湖北省和长江中下游小麦区域试验参试材料为主的小麦品种(系)进行了孕穗期耐渍性的鉴定和隶属函数综合评价。结果表明,渍水胁迫对小麦性状的抑制作用表现为主茎绿叶数>籽粒产量>SPAD值>千粒重>穗粒重>穗下茎长>株高>穗粒数>小穗数>穗长。在供试材料中,鄂麦155、鄂麦170、851、荆麦41、宁麦0898、宁麦09-72、华麦1168、扬麦20、郑麦122、扬麦10G47和庆麦914的耐渍性综合评价值高于耐渍对照品种农林46。通过聚类分析将参试材料划分为高耐渍、耐渍、中等耐渍和低耐渍4个类群,材料数分别为8、13、14和2个,分别占参试材料的21.62%、35.14%、37.84%和5.41%。耐渍性综合评价值与主茎绿叶数呈显著正相关(P<0.05),与穗粒重、千粒重、SPAD值和主茎绿叶数的耐渍系数均呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关。