2004-2022年甘肃省审定小麦品种情况分析与展望

为了给甘肃省高产优质小麦新品种的选育提供参考依据,对以甘肃省2004-2022年审定的284个小麦品种的基本情况和抗条锈病性进行了分析,并统计了生育期、株高和产量水平。结果表明,甘肃省近19年审定的小麦品种数量呈现波动上升趋势,育种单位主力为省内科研院所,联合育种呈现波动上升趋势,表明科研工作者对小麦品种选育具有较高的积极性;通过高使用频率直接亲本统计分析,发现甘肃省审定的小麦品种亲本配置组合主要来自主栽品种和人工创制的种质资源,并发现5个高使用频率直接亲本,表明近19年甘肃省审定品种遗传基础较窄;育成品种主要采用的育种方式为杂交育种,且育种方式趋于单一,表明今后要加强创新育种方式;审定的小麦品种以冬小麦为主,其中80.2%集中在陇东泾河上游川塬山地冬小麦区和陇南渭河上游河谷山地冬小麦区,而审定的春小麦97.9%则集中在河西内陆河灌溉春小麦区和陇中干旱川山春小麦区;小麦抗病性方面,审定品种对条锈病的抗性水平相对较好,但年际间波动较大;春小麦生育期年平均增加0.15 d,而冬小麦生育期年平均减少0.46 d;株高年平均降低1.10 cm,平均产量呈逐年上升趋势,年均增长47.25 kg·hm^(-2),其中2012年产量最高,为8 136.2 kg·hm^(-2);千粒重、穗粒数和有效穗数均呈现逐渐上升趋势,但穗粒数变化不大,年均增加0.08粒,千粒重年均增加2.71 g,有效穗数年平均增加1.29个。综上,在后续的育种工作中,可结合不同育种方式,更进一步选育出高产、优质和高抗的小麦新品种。

外源甜菜碱和脯氨酸对盐胁迫下大麦种子萌发及幼苗生长的影响

为探讨盐胁迫条件下外源甜菜碱(GB)和脯氨酸(Pro)对不同大麦品种种子萌发及幼苗的效应,以课题组前期筛选到的耐盐品种中川大麦和盐敏感品种ZY218为材料,在萌发期和苗期以200 mmol·L^(-1)NaCl为胁迫条件,分别施加浓度为0、0.5、1.0、5.0、10.0 mmol·L^(-1)的外源GB和浓度为0、5.0、15.0、30.0、45.0 mmol·L^(-1)的外源Pro进行处理,测定并分析了不同处理下大麦萌发及幼苗相关指标。结果表明,与不添加外源物质的对照相比,施加外源GB和Pro均可有效缓解盐胁迫对大麦种子萌发及地上部分生长的抑制作用;提高叶片过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性及叶绿素含量;外源Pro可以显著增加幼苗的总根长、总根体积和总根表面积,有效缓解盐胁迫对大麦幼苗根系生长的抑制作用,且对盐敏感品种效应更大。因此,施加外源GB或Pro可有效缓解盐胁迫对大麦种子萌发和幼苗生长的抑制作用。

不同基因型大麦苗期对干旱胁迫的响应及HvPIPs基因表达特征分析

为研究不同基因型大麦苗期对干旱胁迫的响应,挖掘优质抗旱的大麦种质资源,以4份不同基因型大麦(2个高抗品种ZDM5430和ZDM5458,2个干旱敏感型品种7DCADA和IL^(-1)2)为材料,利用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱条件,综合分析不同品种大麦的苗期抗旱性差异;并通过对不同品种根系进行PIPs实时定量分析,研究水通道蛋白AQPs基因与干旱胁迫之间的应答关系。结果表明,持续干旱胁迫会使大麦生长变缓,各处理苗长、根长、叶含水量和根含水量都呈下降趋势,其中,4个品种的大麦叶含水量在干旱胁迫14 d时下降最为显著,与对照相比,其降幅分别为29.14%、52.64%、21.67%和72.15%。干旱胁迫对大麦苗期干物质积累量和根冠比的影响较小,各处理间差异不显著;但持续干旱后,抗旱品种ZDM5430的根冠比呈上升趋势,在胁迫7、14、21 d时较CK分别增加了4.92%、42.86%和21.05%。随着胁迫时间的延长,大麦旗叶叶绿素含量和根系活力也呈下降趋势,其中ZDM5430和ZDM5458较对照组降幅较小,说明抗旱品种的形态指标、叶绿素含量及根系活力受干旱胁迫的影响较小。通过PIPs相对表达量分析发现,在相同处理条件下,4个不同品种的大麦根系HvPIPs的变化趋势基本相似,2个亚家族的基因在干旱胁迫后大多呈上调趋势,仅HvPIP1;1、HvPIP1;2、HvPIP2;1和HvPIP2;5有下降趋势,其中ZDM5430和ZDM5458这2个品种的表达量显著高于7DCADA和IL-12;表明该基因参与了大麦对干旱胁迫的适应性调控过程,且其在抗旱型品种中的表达量显著高于在干旱敏感型品种中。

小麦耐低磷基因型的鉴定和筛选

【目的】为了鉴定供试小麦品种的耐低磷特性。【方法】通过盆栽方法,设置正常磷(CK)和低磷胁迫(LP)处理,对9个小麦品种的苗期性状地上干质量、地下干质量、苗长总根长等8个指标进行鉴定分析。【结果】通过主成分分析将苗期测定的8个指标转化为3个综合指标,累计贡献率为87.00%,然后采用隶属函数分析法对性状指标进行综合分析排序,以综合评价值(D值)为依据对品种的耐低磷特性进行排序和聚类,顺序依次为为新春17号、中麦175、甘春26号、陇春27号、西旱3号、陇春23号、陇春9786、西旱2号、宁春4号。其中新春17号D值达到0.80;其次为中麦175的为0.78;宁春4号最低为0.37。【结论】苗期试验初步筛出新春17号和中麦175为耐低磷材料,而西旱2号和宁春4号为磷敏感品种。

低磷胁迫下外源褪黑素对大麦幼苗根系发育的调控作用

为探究低磷胁迫下外源褪黑素(Melatonin,MT)对大麦幼苗根系生长发育调控作用,以磷敏感型大麦品种GN42为试验材料,设置正常磷(CK)、低磷和低磷添加MT 3个处理,比较分析了不同处理间大麦幼苗根系表型特征、解剖构造和相关基因表达量的差异。结果表明,低磷胁迫后大麦幼苗根系生长受到抑制,表现为根系总长度、表面积和体积均不同程度下降,且根冠厚度减少,活性氧(ROS)过量积累,花青素含量增加,根系磷转运蛋白相关基因Hvpht1;1上调表达,花青素合成基因Hvant和MT合成基因Hvcomt均下调表达。低磷胁迫下添加外源MT后,幼苗根系生长受抑制程度缓解,根系总长、表面积和体积均显著增加,根冠厚度也显著增加,ROS积累量明显变少,且3种基因都不同程度上调表达。由此说明,外源MT可以有效缓解低磷胁迫对大麦幼苗生长发育的不利影响,提高植株对低磷胁迫的适应性。

大麦条纹病菌基因Pgr 03902致病功能研究

为明确基因Pgr 03902(序列号:OP999070)是否参与调控大麦条纹病菌的致病性,为大麦条纹病菌致病机理的研究提供理论依据,本研究运用生物信息学、亚细胞定位和基因干扰技术初步研究了该基因功能。结果表明,Pgr 03902基因开放阅读框大小为348 bp,编码116个氨基酸,编码蛋白二级结构中无规则卷曲较多,编码蛋白具有酸性、不稳定性、亲水性、无信号肽结构等特性;亚细胞定位结果显示,Pgr 03902基因在细胞核和细胞膜上均有表达;采用PEG介导的原生质体转化法获得了1个干扰菌株ΔPgr 03902,RT-qPCR结果表明,ΔPgr 03902中Pgr 03902基因表达量较野生型菌株QWC下降了60.79%(P<0.05),对干扰菌株的营养生长、菌丝形态观察以及致病性研究结果显示,ΔPgr 03902生长速率和致病力均显著低于野生型菌株QWC(P<0.05)。以上结果表明,Pgr 03902参与该菌的生长发育和致病过程。本研究初步明确了Pgr 03902基因在大麦条纹病菌侵染过程中的功能,为进一步研究大麦条纹病菌与寄主之间互作奠定了基础。

偏穗鹅观草RT-PCR内参基因筛选及验证

偏穗鹅观草(Roegneria komarovii Nevski)是小麦族鹅观草属的植物,具有抗旱、抗病等特点,是多年生优良牧草,也是小麦三级资源库。为分析偏穗鹅观草耐盐机制及抗病基因的表达,筛选出偏穗鹅观草在不同非生物胁迫条件下稳定表达的内参基因,以偏穗鹅观草根、茎、叶对照组及盐胁迫处理组的偏穗鹅观草为材料,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,对肌动蛋白(Actin1、Actin2、Actin3)、微管蛋白(BUTB)、亲环素(Cyclophilin)、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate,GAPDH)、组蛋白(histone 3,H3)、延伸因子(EF1a1)8个常用小麦内参基因进行筛选;并借助geNorm、BestKeeper软件对内参基因表达的稳定性进行评价,进一步利用SnRK2基因对获得的内参基因的稳定性和可靠性进行验证。结果表明,2个软件筛选出的内参基因基本一致,8个候选内参基因在偏穗鹅观草不同胁迫处理下的表达丰度及稳定性存在差异,盐处理及干旱处理下Cyclophilin、GAPDH稳定性表现最好,高温处理下EF1a1、Cyclophilin稳定性最好。综合分析表明,Cyclophilin、GAPDH及EF1a1在偏穗鹅观草中表达丰度相对较高,并且在器官中表达较为稳定。通过对盐、高温及干旱处理组的稳定性评价,确定Cyclophilin为偏穗鹅观草最适内参基因。研究结果为后续探讨偏穗鹅观草抗逆性分子机制奠定了基础。

甘肃省小麦品质生态区划和优质小麦产业化发展建议

在分析甘肃省小麦生产现状的基础上 ,提出了甘肃省小麦品质生态区划方案 ,建议将河西灌区列为优质小麦的重点发展地区 ,平川灌区作为专用强筋力小麦生产区 ,沿山冷凉灌区作为专用软质小麦生产区 ,并在品种调整上采取市场和技术两种手段 。

春小麦新品种“甘春86—5001”丰产栽培技术研究

在黄羊镇农怍物试验站对新品种“甘春86—5001”进行了密度和化肥用量的2因素5水平正交回归旋转设计的模式化栽培技术研究。结果表明,在中等地力条件下,甘春86～5001以亩施纯氮9～13公斤,纯磷6～9公斤,每亩基本苗40～45万较好。密度与施化肥的最佳组合为密度41.8万苗,亩施纯氮11.75公斤,纯磷8.2公斤,每亩籽粒产量可达650.8公斤,其相应的产量结构为成穗数44.45万,穗粒数39.5粒,千粒重43.13克。本文还分析了生物产量,主要经济性状和倒伏率与密度及施肥量的关系,指出超高产品种的选育和栽培管理必须重视倒伏问题。

小麦品种甘春16号的灌浆特性及其生态学意义

甘吞16号系采用花药培养结合异地选择技术育成的小麦新品种。该品种在半干旱协迫和正常灌溉而在灌浆后期遇高温(日平均气温>25℃)胁迫2种条件下的灌浆特性表明:甘春16号开花至灌浆始期的间隔期短,灌浆高峰期持续时间长,最大灌浆强度大,在2种胁迫条件下千粒重均在50g以上,是一个灌浆特性稳定,后期抗高温胁迫的小麦品种,也是1份适应性较广的大粒品种资源。

甘肃发展旱作农业的思路和技术体系

本文阐述了甘肃旱作农业区的农业资源状况,分析了旱作农业发展思路的形成过程,总结和提出了甘肃旱作农业的发展思路,并系统地概括和总结了甘肃旱作农业发展的主要技术体系,以期为发展甘肃旱作农业提供依据和技术指导。

花培春小麦新品种甘春16号的选育及其特性分析

春小麦品种甘春１６号系采用花药培养结合后代南北异地选择技术育成，杂交组合为单３５７／甘春１１号。研究结果表明，该品种适应性广，稳产性好；既耐高温天气，抗干热风，又耐阴湿天气；茎秆弹性好，抗倒伏能力强；株型好，叶片构型和分布合理；对当前流行的小麦条锈病生理小种免疫。认为亲本选配是利用花培技术能否育成品种的关键，异地培育和选择有利于育成适应性广、稳产性好的品种。

河西走廊沙漠沿线春小麦品种籽粒灌浆特性的研究

利用４个分别适应沙漠地区和阴冷地区的小麦品种，研究了河西走廊沙漠沿线小麦品种的灌浆特点。春小麦籽粒灌浆的强度较大，参试品种的平均灌浆强度为１．１３５ｇ／（ｄ·１０００粒）～１．３４３ｇ／（ｄ·１０００粒）；而灌浆的持续时间较短，参试品种的乳熟期为１５ｄ～１８ｄ，灌浆持续期２７ｄ～３０ｄ。灌浆速率随着日均温和日最高气温的升降有明显波动性。小麦品种之间在灌浆性上有显著差异，甘春１１号和甘春１６号适宜在沙漠沿线种植，与临农１４号和陇春８号相比，在乳熟后期干热风天气过程中受害轻，灌浆持续时间长３ｄ～７ｄ。甘春１６号还具有灌浆强度大的特点。

甘肃水地春小麦品种区试点的选择依据和方案

利用数量分类的方法,对甘肃水地春小麦产区进行了以小麦性状表现型为依据的相似系数分类。甘肃水地春小麦产区可分为5种类型,各区之间的差异主要表现在产量特性和生育特性上;依据环境相似程度,提出了区域试验布点的方案。为保证区域试验结果的客观性和代表性,以及便于优良品种尽快用于生产,建议种子管理部门承担区域试验,试点应相对固定。

从甘春16号的选育谈小麦品种的广泛适应性问题

从甘春１６号的选育谈小麦品种的广泛适应性问题甘肃农业大学农学系（兰州７３００７０）尚勋武春小麦是甘肃的主要粮食作物，常年播种面积１０００万亩左右。主要分布在河西灌区、中部干旱区和洮岷高寒阴湿区，这三类麦区对品种抗逆性要求相差较大。河西麦区要求品种抗干...

春小麦品种对不同灌水量的产量效应

节约利用水资源已成为国内外广泛关注的一个重要问题。在保证作物产量不明显下降的前提下,开发各种节水措施是节水农业研究的主要内容,其中,选用节水丰产品种是经济有效的节水措施。

叶面肥“农一清”在小麦上的施用效果研究

在河西走廊东部沿山冷凉灌区的试验表明,在小麦生长的关键阶段,叶面喷施"农一清"能显著提高小麦籽粒产量。增产的幅度与土壤施肥量有关,在土壤没有施肥的情况下,增产达34.96%;在土壤施用 N8kg、P_2O_5 6 kg 的同时,采用"农一清"浸种和灌浆期叶面喷施,较当地大田施肥水平(N 12kg,P_2O_5 9kg)的增产率达13.78%;在土壤施用 N 6kg、P_2O_5 4.5kg 的同时,在拔节期、孕穗期和灌浆期喷施"农一清",籽粒产量与当地大田施肥水平的差异不显著。在小麦生长的不同阶段叶面喷施"农一清"能促进小麦成穗,增加有效花数和提高籽粒饱满度。施用"农一清"增产的机理是增施微肥,平衡营养。在小麦生长的关键阶段,叶面平衡施肥具有增产节支提高化肥利用率的效果。

大麦SSR标记遗传多样性及其与农艺性状关联分析

【目的】分析大麦亲本材料的遗传多样性,寻找与部分农艺性状相关联的分子标记,为大麦杂交组合的配置及分子标记辅助育种提供依据。【方法】利用86个SSR标记对113份大麦亲本材料进行多态性扫描,并进行遗传多样性分析。挑选57个标记进行群体遗传结构分析,在此基础上采用Tassel 2.1 GLM(general linearmodel)和MLM(mixed linear model)方法进行标记与农艺性状的关联分析。【结果】86个标记共检测出200个等位变异,变异范围为1—5个;基因频率的变异范围为0.0088—1.0000,Shannon指数变异范围为0.0000—1.2236;遗传相似系数(GS)变异范围在0.5504—0.9897,平均值为0.7477。通过群体遗传结构分析将供试材料分为4个亚群。以GLM分析,发现9个与株高、穗长、芒长、穗粒数和小穗着生密度相关联的标记,各标记对表型变异的解释率在0.0507—0.2766;以MLM分析,发现6个与株高、芒长和小穗着生密度相关的标记,各标记对表型变异的解释率在0.0238—0.1999。【结论】利用SSR标记分析了113份大麦亲本材料的遗传多样性及群体遗传结构,并通过2种关联分析模型,分别寻找到了9个与株高、穗长、芒长、穗粒数相关联,6个与株高、芒长和小穗着生密度相关联的标记,这些标记位于1H、2H、3H、4H和7H染色体。

甘肃省50个主要小麦品种(系)苗期抗条锈基因推导及成株期抗病性分析

选用26个来自国内外具有不同毒性谱的条锈菌菌系,对50个甘肃省主要生产品种(系)及抗源材料进行苗期条锈病抗性鉴定,结合系谱分析,分析推导其所含抗条锈基因,同时对43个品种(系)进行了分子检测。推导分析结果表明,中梁25含有Yr3及未知抗病基因;兰天20含有Yr3a+Yr4a+Yr16及未知抗病基因;Y9220-12含有Yr9+YrCle及未知抗病基因;兰天14、陇原932、陇育216及陇原992含有Yr9及未知抗病基因;陇鉴9343、93保4-4、天选43、贵农22含有Yr10+YrMor;兰天19含有Yr12及未知抗病基因;兰天17、95-111-3、98-178-3-2-4、92R137含有Yr26。分子检测结果发现兰天21等14个品种(系)含有Yr9,兰天17、92R178含有Yr26。其余品种(系)含有未知抗病基因。田间抗性鉴定及监测结果显示,供试品种苗期抗条锈性和成株期抗条锈性结果不完全一致,兰天16等10个品种(系)可能具有成株抗性,兰天14等10个品种(系)可能具有慢条锈性。

中国小麦育成品种和农家种中慢锈基因Lr34/Yr18的分子检测

Lr34/Yr18是重要的慢叶锈和慢条锈基因,携带该连锁基因的小麦品种被广泛种植于世界许多国家。利用STS标记csLV34对慢叶锈和慢条锈基因Lr34/Yr18进行分子检测的结果表明,我国231份育成品种(系)中仅有14份材料携带Lr34/Yr18基因,占6.1%。不同麦区分布频率不同,其中北部冬麦区为零,黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区、西南冬麦区和西北春麦区分别为3.0%、21.4%、16.7%和33.3%。在422份农家种中,359份含有Lr34/Yr18基因,占85.1%。Lr34/Yr18基因在不同麦区的分布频率也存在差异,北部冬麦区、黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区、西南冬麦区、南部冬麦区和西北春麦区分别为89.6%、77.4%、93.1%、93.8%、96.6%和61.1%。csLV34标记扩增产物为150bp和229bp的片段,能有效鉴别品种是否携带Lr34/Yr18基因,是一个重复性好、准确率高的分子标记,可用于小麦Lr34/Yr18基因的鉴定与选择。