离子注入技术及其在小麦育种中的应用

离子注入是一种新的诱变技术,已在作物诱变育种中发挥了重要作用。本文对离子注入引起变异的诱变机理及由此引起的生物体在生理生化、细胞学、分子遗传学等方面产生的各种生物效应进行了综述,同时对离子注入技术在小麦新品种选育、新种质创造以及介导外源基因导入等方面的应用做了分析,并对离子注入改良小麦的发展前景作了展望。

^7Li离子束注入小麦干种子诱发M1代变异的SSR分析

为了探讨7Li离子束处理对植物种子的诱变效应,以冬小麦品种新麦18和轮选987的干种子为试验材料,研究了7Li离子束处理对小麦幼苗生长和M1代基因组DNA变异的影响。结果表明,7Li离子束处理虽然对小麦干种子的发芽率和幼苗根的生长无显著影响,但对幼苗高度影响极显著,而且20 Gy剂量的7Li离子束就可使幼苗高降低到对照的一半左右。SSR分析表明,7Li离子束可明显诱发小麦M1代基因组DNA SSR带型的变化。两个品种各处理间的平均多态性频率都达到了13.1%,且多态性片断的类型以扩增片断的增加和缺失为主。以上结果表明,7Li离子束处理小麦种子具有较高的生物损伤效应,可以造成DNA的变异,从而有可能产生可遗传的变异。

高产抗旱小麦新品种烟农836的选育及其特性分析

为选育出适宜黄淮冬麦区种植的高产、抗旱、稳产、广适的小麦新品种,采用航天诱变育种与常规育种技术相结合的方法,选育出小麦新品种烟农836,于2010和2014年分别通过山东省和国家农作物品种审定委员会审定。该品种产量水平高、稳产性好,在山东省小麦旱地区域试验中比对照鲁麦21号增产4.45%~9.74%;国家黄淮冬麦区旱肥地区域试验中比对照洛旱7号增产5.3%~6.7%,抗旱性中等,抗病性好,品质优良。烟农836可作为高产抗旱品种在黄淮麦区旱肥地大面积推广应用。

小麦新品种‘烟农999’的特征特性及其选育策略

为全面了解超高产小麦品种‘烟农999’的特征特性,为超高产品种的选育提供借鉴,对‘烟农999’的育种目标、选育过程、特征特性以及选育策略进行了分析。结果表明:‘烟农999’产量表现突出,在小麦高产创建中实打12255.0 kg/hm^2,创山东省小麦单产最高纪录和农业部专家实打验收全国冬小麦单产最高纪录;品质优良,在国家黄淮南片冬水组区域试验中连续2年达到国家强筋小麦标准;适应性广,先后通过山东和国家审定;田间综合抗性好。超高产品种的选育要加强种质创新和多种育种方法的应用,注意高穗粒重的选择,提高生物产量,注重产量与品质的协同提高。

高白度小麦遗传育种研究进展

本文综述了影响小麦白度的遗传因素和非遗传因素、高白度小麦育种及其遗传改良研究进展,并对高白度小麦育种研究作了展望。

小麦超高产创建影响因素探讨

近年来,我国小麦产量逐年增加,但仍满足不了人们对小麦的需求。开展小麦超高产创建对于满足人们对小麦的需求,保证我国粮食安全具有重要意义。本文从品种、气候、栽培模式等入手对小麦超高产创建的影响因素作了探讨。

追施氮肥对小麦烟农5158产量和品质的影响

采用田间小区试验方法,研究了追施氮肥对小麦烟农5158产量和品质的影响。结果表明:追施氮肥对有效穗数影响较大,基施70%+拔节期追施30%处理产量最高;氮肥施用时期后移能显著提高小麦蛋白质、湿面筋含量和稳定时间,并且随着后期追肥比例的增加而增加;随施氮后延,氮肥对面粉白度有降低的作用,而后又有所回升。在本试验条件下,综合考虑产量、品质和白度认为,基施70%+拔节期追施30%处理可以获得较高的产量和品质,同时保证了面粉白度。

高产抗旱小麦新品种烟农836的选育及栽培技术

烟农836是烟台市农业科学研究院利用返回式卫星搭载以山农721511为母本、鲁麦21为父本有性杂交选育出的烟9292高代品系,经太空处理8 d后再经系统选育而成的高产、抗旱小麦新品种。2010年通过山东省审定委员会审定,2011年和2012年被列入山东省小麦主导品种。

小麦新品种烟农5158

烟农5158系山东省烟台市农业科学研究院利用高空气球对鲁麦14进行高空诱变处理后．以中选的变异后代品系烟航选2号为母本、烟农15为父本进行有性杂交，再将其杂交F1材料进行返回式卫星二次搭载处理，通过系谱法选育成的高产优质高白小麦新品种。

高产优质小麦新品种烟农5158栽培要点

烟农5158是山东省烟台市农业科学研究院育成的高产优质小麦新品种。于2007年和2008年分别通过了山东省和安徽省农作物品种审定委员会审定。

山东省区试小麦产量与产量构成因素的相关和通径分析

为了揭示小麦产量构成三因素对产量影响的相对重要性,采用相关和通径分析法,对山东省2008—2009年度小麦高肥组区试165个小麦品种(系)的产量及其构成因素进行统计分析。结果表明:产量构成因素的变异系数大小为:穗数>穗粒数>千粒重;产量构成因素与产量的相关程度为:穗数>穗粒数>千粒重;偏相关分析,穗数和千粒重均与产量呈极显著正相关,穗粒数与产量呈显著正相关,产量构成因素之间的偏相关均呈极显著负相关;3个产量构成因素对产量的直接通径系数都为正值,这与偏相关分析的结果是一致的。根据分析结果和山东省生态条件及目前种植条件特点,小麦高产育种和高产栽培应以选育和选用多穗型大群体品种为主,同时要稳定穗粒数,提高千粒重。

水分胁迫对烟农21根系抗旱特性的影响

此文在盆栽条件下研究了不同程度干旱胁迫对冬小麦根系抗旱特性的影响。结果表明:中度和严重水分胁迫条件下,单株根干重、根冠比和次生根数目增加,但冠干重降低,且烟农21根干重、冠干重、次生根数目均高于鲁麦21,说明烟农21根系形态抗旱性优于鲁麦21。中度水分胁迫和严重水分胁迫条件下,烟农21和鲁麦21根系活力均降低;各生育时期根系活力差异显著,拔节期>挑旗期>开花期>成熟期;烟农21根系活力降低幅度明显低于鲁麦21。中度和严重水分胁迫下,烟农21根系可溶性糖含量分别提高了32.8%、65.6%,脯氨酸含量分别提高了327%和514%。水分胁迫提高了两品种根系的超氧化物岐化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量。各生育期根系SOD、POD酶活性比较,开花期>挑旗期>拔节期>成熟期。说明烟农21抗旱性优于鲁麦21。

不同水分处理对小麦光合特性及灌浆特性的影响

本试验以超高产小麦新品种烟农1212为供试品种,以济麦22为对照,设置2个水分处理(灌溉处理W:水分含量70%~75%;干旱处理D:水分含量60%~65%),研究防雨棚盆栽条件下不同水分处理对超高产小麦旗叶光合特性及灌浆特性的影响。结果表明:两品种花后旗叶叶绿素含量、净光合速率(Pn)在不同水分处理下变化趋势基本一致,即先升高后降低。干旱处理下,烟农1212叶绿素含量显著高于济麦22,且高于灌溉处理。同一水分处理下,烟农1212旗叶净光合速率显著高于济麦22。两品种花后小麦旗叶PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)的变化趋势基本一致,即先升高后降低。开花15天后,烟农1212最大光化学效率(Fv/Fm)高于济麦22。花后两品种旗叶光化学猝灭系数(qP)呈降低趋势,同一水分处理下开花期至花后20天,烟农1212旗叶光化学猝灭系数(qP)高于济麦22。同一水分处理下,烟农1212的千粒重最大值和灌浆持续期均明显高于济麦22。

2006～2012年山东省审定高产小麦品种产量构成因素相关和通径分析

运用相关和通径分析方法,对2006～2012年山东省审定的38个高产小麦品种产量及其构成三因素进行了统计分析,研究了产量三因素对产量的影响及产量三因素之间的相互关系。结果表明:近7年间审定的高产小麦品种产量水平比较稳定;简单相关分析,千粒重与产量呈显著正相关,穗粒数与产量呈不显著正相关,单位面积穗数与产量呈不显著负相关,相关程度为:千粒重>穗粒数>单位面积穗数;偏相关分析,产量三因素均与产量呈显著或极显著正相关,而三因素之间均呈极显著负相关;产量三因素对产量的直接通径系数均为正值,大小顺序为单位面积穗数>千粒重>穗粒数。分析结果表明,在目前的土壤肥力和种植条件下,山东省小麦高产品种选育,应在稳定当前较高单位面积穗数的基础上,注重对粒重的选择,兼顾对穗粒数的选择,但同时一定要注意三因素的相对协调。

小麦新品种‘烟农5158’生物学特点及灌浆期生理特性研究

为分析小麦新品种‘烟农5158’的光合生理基础,以其亲本之一‘鲁麦14号’为对照,研究了‘烟农5158’与其亲本‘鲁麦14号’之间的生物学特点及灌浆期的光合生理指标。结果表明:‘烟农5158’与‘鲁麦14号’相比,具有更好的株型结构和更大的产量潜力;花后不同时期籽粒的灌浆进程和灌浆速率、旗叶的净光合速率、叶绿素含量、花后旗叶蒸腾速率、旗叶原初光化学效率的日变化、旗叶最大和实际光化学效率、PSⅡ实际光化学效率、非光化学能量耗散等光合生理指标都优于对照‘鲁麦14号’。这是‘烟农5158’具有高产特性的生理原因之一。

不同施氮量对冬小麦烟农0428产量及氮肥利用效率的影响

以济麦21为对照品种,在大田条件下设置4个施氮量水平(纯N 0、90、180、240 kg/hm^2),研究了不同施氮量对冬小麦烟农0428籽粒产量和氮素利用效率的影响。结果表明:随着氮肥施用量增加,烟农0428籽粒产量增加。同一施氮量条件下,烟农0428籽粒产量明显高于济麦21。随着施氮量的增加,烟农0428氮素养分利用效率、氮肥偏生产力降低。同一施氮量处理相比较,烟农0428氮素养分利用效率、氮肥偏生产力均高于济麦21。本试验条件下,综合考虑施氮量对烟农0428小麦产量、氮肥利用效率的影响,以施氮量为180 kg/hm^2处理较为适宜。

烟农5158小麦新品种的选育及其特性研究

烟农5158是烟台市农业科学研究院以鲁麦14航天变异后代烟航选2号为母本，以烟农15为父本杂交选育的早熟、高产、稳产、中强筋、抗病小麦新品种。2004～2006年在山东省中高肥B组区试中，两年平均单产521．0kg（666．7m^2产量，下同），较对照平均增产6．8％；2006—2007年在山东省中高肥生产试验中，平均单产489．741kg，较对照济麦19增产7．25％，在安徽省淮北片优质强筋组区试和生产试验中，亦表现突出。2007年9月通过山东省农作物品种审定委员会审定（审定编号：鲁农审2007042）。

不同测墒补灌处理对冬小麦产量及光合特性的影响

为了明确测墒补灌对冬小麦产量和干物质积累的影响,以高产优质冬小麦‘烟农999’为材料,试验设置5个水分处理:W0全生育期不浇水,Wck为传统灌溉处理(对照),W70、W75、W80为测墒补灌处理,于拔节期和开花期分别补灌至土壤相对含水量的70%、75%、80%。结果表明:(1)各处理之间相比较,W75籽粒产量和水分利用效率最高,分别为11438.85 kg/hm^2、25.78 kg/(hm^2·mm),比传统灌溉处理提高了12.12%、21.2%。(2)W75处理开花期和灌浆期的叶面积指数、灌浆期的旗叶净光合速率、开花期干物质转移率、灌浆期营养器官对籽粒的贡献率显著高于其他处理。综合分析,本试验条件下W75是‘烟农999’获得高产高水分利用效率的灌溉方案。

山东省小麦区试品系品质性状分析

利用2007～2008年度山东省小麦区域试验62个提升晋级试验的小麦品系品质性状测定结果,分析了山东省小麦区试品系的品质现状。结果表明,山东省小麦区试品系品质性状的平均水平是:千粒重42.1 g,容重784 g/L,籽粒蛋白质含量12.8%,湿面筋含量33.5%,沉淀值31.1 ml,面粉吸水率59.4%,面团形成时间3.6 min,面团稳定时间4.4 min,出粉率67.9%,白度76.7。有3个品系综合品质性状达国家强筋小麦标准,6个品系达到中筋小麦标准,没有弱筋小麦品系。蛋白质含量低和面团稳定时间短是当前山东省小麦区试品系品质的主要问题。

1999—2018年山东省审定小麦品种的品质分析

为全面了解山东省审定小麦品种的构成和品质状况,为优质小麦品种的选用推广和品质改进提供依据,现对1999—2018年山东省审定的125个品种的蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、吸水量和稳定时间进行分析。结果表明:湿面筋含量和吸水量的平均值较高,分别为33.68%和61.10%;籽粒粗蛋白含量居中,为13.67%;沉降值和稳定时间的平均值较低,分别为32.16mL和5.40min。5项指标全部达到强筋、接近强筋、全部达到中强筋、中筋和品质介于中筋和弱筋之间品种的比例分别为4.0%、4.0%、9.6%、32.0%和50.4%。沉降值和稳定时间较短、品质性状间不够协调是导致山东省审定小麦品种中筋偏弱、强筋和中强筋品种不足的重要原因。山东小麦品质改良的重点是提高沉降值和稳定时间,加强强筋、中强筋种质资源的有效利用,提高优质亚基比例,促进各品质性状的平衡发展;在综合考虑杂交亲本遗传背景的基础上,应结合优质HMW-GS定向选择和品质筛选,提高育种成效。