黄淮麦区旱肥地小麦新品种(系)苗期抗旱性初步鉴定与分类

了解黄淮麦区旱肥地小麦节水新品种系的抗旱性,有利于小麦推广和在育种中的应用。以50份近年黄淮旱肥地小麦品种系为试验材料,在15%PEG-6000(聚乙二醇)溶液模拟干旱胁迫下,测定种子发芽率、苗高、叶绿素含量的变化,并进行抗旱性评价和分类。结果表明:胁迫条件下小麦种子发芽率、苗高与其苗期抗旱性显著相关;50份材料分为4类,分别为4份高抗旱型种质(D值为0.8255~0.9980),10份抗旱型种质(D值为0.6516~0.7270),28份干旱敏感型种质(D值为0.4941~0.6354),8份干旱高敏感型种质(D值为0.3079~0.4676);相较于平均隶属函数值评价抗旱性,采用D值大小评价并结合最长距离法系统聚类分析,可以比较合理、直观地呈现分类结果。据此,实验明确了在15%PEG-6000胁迫下,发芽率、苗高可以作为评价苗期抗旱能力的主要指标;区分了50份不同品种系的抗旱性,可为抗旱节水品种选育、推广提供依据。

高产节水广适性小麦新品种—泰科麦38

泰科麦38是泰安市农业科学院小麦研究所选育的高产、节水、多抗性小麦新品种,于2008年以山农17为母本、良星99为父本进行有性杂交,采用水旱交替及定向选择的方法选育而成。于2022年5月通过国家农作物品种审定委员会审定,审定编号:国审麦20220056。1特征特性泰科麦38为半冬性品种。全生育期236.9 d,比对照品种洛旱7号熟期早0.5d。幼苗半匍匐,叶片宽,叶色深绿,分蘖力较强。株高76.5 cm,株型较紧凑,抗倒性一般,整齐度好,穗层整齐,熟相中。

优质节水小麦泰科麦30的选育

泰安市农业科学院利用淮阴9908为母本、漯麦9424为父本进行组配,采用水旱交替、多点试验的方法,育成了优质、节水、多抗的小麦新品种泰科麦30,2019年通过国家农作物品种审定委员会审定,审定编号:国审麦20190043。泰科麦30产量高、品质好,适宜在山东省旱地、山西省晋南、陕西省咸阳市和渭南市、河南省旱肥地及河北省种植。

灌水模式对不同品种冬小麦群体生长特性和产量及蛋白质含量的影响

为筛选推荐节水高产品种提供依据,研究了不同灌水模式对冬小麦群体动态和产量及蛋白质含量的影响。以泰山23、泰山223、山农6号和石家庄8号为试验材料,设置3种灌水方式,即W1底墒水(生育期不浇水)、W2底墒水+春1水(拔节水-孕穗期)和W3底墒水+拔节水+开花水。主要研究了不同灌水方式下4个品种的产量构成因素、叶面积指数、干物质积累及籽粒蛋白质含量性状。结果表明,W1和W2、W3之间产量差异显著,W2和W3之间产量差异不显著,品种之间产量差异显著。叶面积和干物质积累量随着灌水次数的增加而增加,但不同品种之间表现不同,泰山23较其它3个品种变化较小。不同灌溉模式对试验品种均表现为随着灌水次数的增加蛋白质含量减少,W1显著高于W2和W3。根据本研究结果可知,说明泰山23具有较好产量潜力和品种适应性。

小麦高分子量谷蛋白亚基1Dx5的AS-PCR分子鉴定

小麦高分子量谷蛋白亚基G lu-D 1位点上1Dx5-1D y10和1Dx2-1D y12分别紧密连锁,与小麦面包加工品质的优劣密切相关。为了加速小麦品质育种进程,利用1Dx5亚基特异PCR标记鉴定了67份小麦品种(系)的谷蛋白G lu-D 1位点,有22个品种扩增出478 bp特异片段,表明这些品种具有1Dx5亚基;45份品种未扩增出478 bp特异片段,表明其不具有1Dx5亚基,1Dx5亚基出现频率为32.8%。PCR标记的鉴定结果与SDS-PAGE电泳结果一致,通过比较,初步建立了鉴定1Dx5亚基的稳定扩增体系。

灌溉对14个小麦新品种(系)产量和农艺性状适应性的GGE分析

于2018—2019年在山东省泰安市马庄试验田采用随机区组设计,包含品种、灌溉两因素,选用14个小麦新品种(系),水分处理分别为出苗后不浇水(E1)、浇拔节水(E2)和浇拔节+开花水(E3),3次重复,共126个小区。分别考察不同处理的小区产量、株高、单穗粒重、单穗穗粒数、单穗小穗数、单穗不孕小穗数等6个性状的变化情况,应用方差分析法和R语言的GGE双标图方法分析性状的基因型效应、环境效应、基因型与环境的互作效应。结果表明,节水型小麦新品系均存在基因型效应(G)、环境效应(E)和基因型×环境互作效应(GE)且均表现出极显著差异(P<0.05),基因型效应(G)的变异范围为1.07%~60.17%,环境效应(E)的变异范围为14.42%~86.97%,基因型×环境互作效应(GE)的变异范围为4.33%~47.88%。不同品种(系)的群体产量性状和个体农艺性状在不同环境下的适应性不同,表现为在不同灌水条件下,不同品种(系)处于不同多边形的顶角位置不同;小麦新品种(系)不同个体性状在不同浇水环境下表达程度不同。E1环境有利于单穗不孕小穗数的表达,E2有利于单穗粒重的表达,E3有利于株高的表达;不同环境对群体产量性状和个体农艺性状的鉴别力和代表性不同,E1环境比E2、E3环境具有更好的鉴别力和代表性。综上,在黄淮麦区,本研究所选用的14个节水型小麦新品种(系)农艺性状基因型效应及其与环境互作效应差异显著,E1环境有利于小麦节水新品种(系)群体产量和个体农艺性状的选择。

栽培模式对鲁中地区小麦群体数量、产量和水分利用的影响

为筛选黄淮麦区高产麦田的水分高效利用栽培模式,以冬小麦品种泰山4241为材料,通过2010-2012年在泰安市的田间试验,比较了5种栽培模式下小麦群体数量、产量和水分利用效率的差异。结果表明,在5种栽培模式中,节水模式1(总施氮量210kg·hm-2,追氮比例为40%,灌底墒水+越冬水+拔节水,10月10日播种,基本苗225万株·hm-2)的小麦产量结构较合理,收获指数和水分利用效率相对较高,其中收获指数和水分利用效率两年平均较农户模式分别增加1.45%和3.05%,产量略高于农户模式。因此,该模式具有节水、节肥和高产的特点,在鲁中地区具有一定的推广价值。

黄淮冬麦区北片水地组供试小麦品种(系)主要品质性状的主成分分析和聚类分析

根据黄淮冬麦区北片水地组15个小麦品种(系)的品质化验结果,分析了小麦蛋白质含量、容重、稳定时间等9个指标间的关系。主成分分析结果表明:9个主要品质指标可以压缩成营养因子、加工因子、容重因子、吸水率因子,分别能够决定总变异的51.68%、21.77%、12.95%和7.42%,累计可以表达总变异的93.82%;并就各因子对品质指标的贡献作了详细分析。聚类分析结果表明:15个小麦品种(系)可以聚成5大类,4个主成分值在5类品种中的表现差异很大。因此,在品质育种选配亲本时,应注意协调品质因子的关系,又使组合亲本间保持一定的遗传距离。

高产节水抗旱小麦新品种泰科麦32的选育

泰科麦32是利用洛旱3号为母本、莱州3279为父本进行有性杂交,通过改良系谱法选育的高产、节水、抗旱、中早熟小麦新品种,该品种于2018年9月通过山东省农作物品种审定委员会审定。本文介绍了小麦新品种泰科麦32的组合选配、选育过程、特征特性、抗性表现、品质性状、产量表现及栽培技术要点。探讨了旱地小麦育种实践中的小麦品种共性、个性问题,阐述了亲本选配及组合评价选择的经验。以期有利于节水抗旱小麦新品种选育,为新品种的推广种植提供科学依据和技术支撑。

小麦重组自交系群体籽粒主要矿质元素含量的分析

为进一步了解小麦生物强化育种的可行性,以山农483×川35050杂交衍生的小麦重组自交系(RIL)群体的131个株系(QM1~QM131)及其亲本为材料,连续2年在泰安和菏泽两地种植。测定该RIL群体籽粒镁、磷、硫、钾、钙等常量元素及锰、铁、铜、锌等微量元素的含量,分析了其变异系数、遗传力、相关性及环境对微量元素含量的影响。结果表明,供试材料中各被测元素的变异系数范围为7.9%~32.7%,遗传力的变化范围为29.58%~56.34%;常量元素中,镁和磷间的相关性较大,相关系数为0.440;微量元素中,锰和铜间的相关性较大,相关系数为0.454;环境对小麦微量元素含量有明显影响。高铁元素含量株系QM103、高锌元素含量株系QM105可作为育种材料。

小麦高分子量谷蛋白亚基1Ax2`的AS-PCR鉴定

为了从DNA水平上快速鉴定Glu-A1位点编码的1Ax2*优质亚基,建立了稳定的检测1Ax2*优质亚基基因的PCR扩增体系。通过该体系,1Ax2*优质亚基基因扩增出2652bp特异片段,而其他亚基基因则不能扩增出该片段。验证材料的PCR鉴定结果与SDS-PAGE电泳结果一致,表明利用该体系鉴定1Ax2*亚基是可行的。利用此体系鉴定了44份外引小麦品种(系)的谷蛋白Glu-A1位点,有24个品种(系)含有1Ax2*亚基,1Ax2*亚基出现频率为54.5%。

小麦优质Ax1/Ax2~＊和Dx5亚基的二重AS-PCR分子鉴定

为了提高小麦Glu-A1位点Ax1/Ax2*亚基和Glu-D1位点Dx5亚基分子标记鉴定效率,方便小麦分子水平的辅助选择及品种评价,建立了小麦高分子量谷蛋白Ax1/Ax2*亚基及Dx5亚基基因的二重AS-PCR反应体系。结果表明,PCR鉴定结果与SDS-PAGE电泳结果一致。利用建立的二重AS-PCR稳定扩增体系鉴定了21份外引小麦品种系的谷蛋白Glu-A1及Glu-D1位点,有7个品种扩增出1500bp特异片段,表明具有Ax1/Ax2*亚基;有11个品种扩增出478bp特异片段,表明具有Dx5亚基;小麦优质Ax1/Ax2*亚基和Dx5亚基出现百分率分别为33.3%和52.4%。该反应体系扩增稳定,可同时鉴定Ax1/Ax2*亚基及Dx5亚基,适用于优质小麦新品种的辅助选择。

小麦新品种‘泰山28’选育及其特性分析

为选育出适应山东省种植的高产、稳产、抗逆小麦新品种,以‘3262’为母本,‘皖麦38’为父本进行杂交,采用系谱法选育出‘泰山28’。于2013年11月通过山东省品种审定委员会审定。该品种通过多年多点试验和省区域试验表现出高产、稳产、抗病、抗倒、优质中筋、适应性广的特征。选育过程中所采用的杂交组合配制、组合分类鉴定、扩大鉴定圃与多点鉴定结合、农艺性状与生理性状结合的育种实践和思想可为广大育种工作者提供参考。

小麦HMW-GS基因及其AS-PCR分子标记研究进展

小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)与小麦品质性状,尤其是沉降值性状显著相关。利用其做分子标记选育聚合优质亚基的品种,具有快速、简单、实用、有效的特点。目前,普通小麦基因组中已有15个已命名Glu-1基因被克隆和测序,这使设计引物序列、进行等位基因的特异性扩增成为可能。对普通小麦高分子量谷蛋白亚基基因组成特点及分子标记现状进行了分析,并针对国内利用高分子量谷蛋白亚基进行分子标记辅助育种做了展望。

合作对作物种质资源保护与利用的必要性分析

作物种质资源是宝贵的全球公共资源,对作物种质资源的有效保护和利用离不开不同部门之间的合作。在全球范围内,小麦、水稻和玉米组织之间的合作有利于在全球植物遗传资源的交换、评价、释放和使用;私营部门、公共部门和非盈利部门以及整个社会共同合作有利于作物育种事业的发展;知识产权的保护应有利于促进合作。本文分别从这几个方面进行探讨,以供参考。

转基因作物对农业生物多样性的压力与转基因作物选育

综述了近年来转基因作物对作物多样性和农业生态系统多样性影响的研究,其中农业生态系统的多样性包括转基因作物对微生物和土壤生物群落的影响;转基因抗除草剂作物对杂草群落的影响;转基因抗虫作物对非靶标生物的影响;种植转基因作物后,除草剂和抗虫剂的使用等。基于上述情况分析,得到结论:转基因作物能够继续减少对生物多样性的压力;推进转基因植物新品种选育同时,应把负面因素降到最低。

施肥量和种植密度对强筋小麦泰山27产量和品质的影响

[目的]获得强筋高产小麦新品种泰山27良种良法配套的栽培模式。[方法]以泰山27为材料,设3个主处理和3个副处理,共9个组合,研究施肥量和种植密度对其产量和品质的影响。[结果]泰山27在施纯氮225 kg/hm^2、基本苗240×10~4~300×10~4株/hm^2的条件下,产量最高,达8 933.40 kg/hm^2;在施纯氮300 kg/hm^2、基本苗360×10~4株/hm^2的条件下,产量最低,仅7 566.60 kg/hm^2。[结论]泰山27适宜的基本苗为240×10~4~300×10~4株/hm^2,氮肥用量宜结合不同的地力条件,在保证水分的前提下,酌情施肥,以免造成水肥胁迫,影响产量。

节水条件下不同播期密度设计对不同品种冬小麦群体生长特性和产量的影响

明确适应本地区气候变化和节水需要的小麦晚播适期范围,了解不同品种特性并确定其合理的播种期和种植密度,对充分挖掘小麦品种的产量潜力是非常重要的。利用随机区组试验研究‘泰山23’和‘泰山9818’在只浇底墒水和灌浆水的情况下,在4个播期、密度组合时的产量构成变化及群体发育动态变化。结果表明:适宜的晚播期限内通过增加播量来达到高产的同时,重要的是稳定其较高的千粒重。花期、灌浆期叶面积指数和产量存在正相关关系。‘泰山23’各播期的产量顺序为B1>B2>B3>B4,第四播期产量最低,且与其他播期产量有显著差异,在当前设计密度下,宜适期早播。‘泰山9818’产量顺序为B2>B1>B3>B4,且各播期产量无显著差异,各播期均可播种。

不同类型小麦品种不同光合器官与籽粒产量的关系

本试验以6个不同类型小麦品种(系)为材料,通过对其剪叶、剪芒、包茎、包穗等不同处理,研究了不同光合器官对不同类型小麦品种籽粒产量的影响。根据各处理对穗粒重的影响可知,叶片光合与叶面积呈显著正相关,穗粒重随着叶面积的增加呈递增的趋势。穗光合在不同品种间存在很大差异,对两个中间型品种PH6200(8)、PH4133-2贡献较大,分别达到27.18%和22.77%,对多穗型品种泰山23的贡献较小,只有17.98%,而对大穗型品种的贡献则居中。茎鞘光合对大穗型品种泰山9818和多穗型品种济麦21、泰山23籽粒的影响较大,对中间型品种PH6200(8)、PH4133-2和大穗型品种山农8355影响较小。贮藏物质对籽粒的贡献以多穗型的两个品种最高,济麦21达到24.74%,泰山23更是高达38.46%,而对大穗型和中间型品种的贡献则相对较低,在15.9%～23.44%之间。芒对大穗型品种泰山9818、山农8355和中间型的PH6200(8)、PH4133-2有一定的贡献,其贡献率在4.21%～12.33%之间,而对多穗型品种济麦21和泰山23则贡献较低,尤其是泰山23,其贡献率仅为0.49%,几乎可以忽略不计。因此可以说不同类型品种的不同光合器官对籽粒产量的影响不同;不同类型品种的相同光合器官对籽粒产量的影响也存在显著差异,大穗型品种对穗粒重的贡献以叶片为最高,中间型品种以穗器官的贡献为高,多穗型品种则以茎鞘和贮藏物质的贡献最大。

光周期对冬小麦穗分化的影响

[目的]了解光周期对小麦穗分化的影响。[方法]以泰山9818、泰山21、4133J、30等小麦品种为材料,采用盆栽方式,进行不同时间日照的光周期处理,研究光周期对冬小麦穗分化的影响。[结果]J30是光周期敏感型品种,泰山9818、4133、泰山21是光周期不敏感型品种。光周期敏感型品种的生长短日照时受到抑制,护颖至小花分化期的天数最小,二棱期的出现、通过及雌雄蕊的出现受到的抑制最强烈。光周期不敏感型品种受8 h短日照的抑制程度要明显小于光周期敏感型品种,二棱初期、雌雄蕊原基分化期及雌雄蕊-抽穗期受到的抑制最强烈,其次是二棱初期-护颖分化期。大穗型品种泰山9818受短日照的抑制程度明显大于多穗品种泰山21、4133。[结论]穗分化的某一阶段不能作为小麦通过光照阶段的标志。