甘肃省小麦地方品种春化、光周期基因分布频率及冬春性分析

地方品种资源是小麦新品种选育的重要亲本来源,充分应用其优异性状对于育种实践具有重要意义。本研究利用分子标记检测甘肃省种质库地方品种春化(Vrn-A1、Vrn-B1、VrnD1和Vrn-B3)和光周期(Ppd-D1)基因的等位变异。结果表明:(1)445份地方品种共携带6种春化基因显性等位变异,分布频率差异较大,分别为Vrn-A1a (2.5%)、Vrn-B1a (11.0%)、Vrn-B1b(1.6%)、Vrn-B1c (0.5%)、Vrn-D1 (67.4%)和Vrn-B3(0.5%);在检测材料中光周期非敏感等位变异Ppd-D1a分布频率为17.8%。(2)除Vrn-B1a+Vrn-D1外,其余显性春化基因等位变异组合的材料全部分布在春麦区;从春麦区到冬麦区,春化基因显性等位变异分布频率呈降低趋势,而隐性等位变异频率呈升高趋势;Ppd-D1a在甘肃省不同麦区均有分布,且冬麦区分布频率远高于春麦区。陇东旱塬冬麦区分布频率最高(35.6%),洮岷高寒春麦区分布频率最低(5.1%)。(3)比较基于资源目录记载的冬春性和春化基因显性等位变异推断的冬春性的一致性,发现春性和弱冬性品种的一致性较高,冬性和强冬性品种的一致性较低,从甘肃省春麦区到冬麦区,一致性逐渐降低。(4)筛选出83、119和82份地方品种,可分别在春麦区(甘肃省中西部及洮岷高寒春麦区等)、冬季较为温暖的秋播冬麦区(陇南嘉陵江上游、天水南部渭河上游等)及较为寒冷的冬麦区(如平凉、庆阳的泾河流域及天水、定西的北部等)的育种中广泛应用。研究结果为现代小麦育种中发掘利用优异地方种质资源提供参考。

安徽省春性小麦区试品系主要品质性状分析

为探究安徽省春性小麦品质育种进展,对参加安徽省淮南片2010-2019年春性小麦区试的154个品系(227份)样品进行品质性状分析,并根据不同品质分类标准进行评价。结果表明,供试材料平均容重为788.7±18.4 g·L-1,硬度指数为57.1±8.8,粗蛋白含量(干基)为13.24%±1.07%,湿面筋含量(14%水分基)为28.2%±3.0%,沉淀值(Zeleny法)为35.2±9.7 mL,吸水率为56.3%±3.8%,稳定时间为4.4±3.1 min,最大拉伸阻力为388±147 EU,能量为81.2±32.5 cm 2。品质性状之间存在显著相关性,其中,粗蛋白含量与湿面筋含量、吸水率与硬度指数的相关系数均大于0.8,分别为0.898和0.888。各品质性状年份间表现不同的变化趋势,容重、湿面筋含量、沉淀值、稳定时间、最大拉伸阻力年份间波动明显,但没有明显规律;粗蛋白含量和能量呈缓慢下降趋势;而吸水率和硬度指数则比较稳定。根据国家小麦品种品质分类标准,227份样品中,有3.08%、11.01%和0.88%的样品全部指标分别达到中强筋、中筋和弱筋小麦标准,没有样品达到强筋小麦标准,多数品系品质指标之间存在强、中强、中、弱筋交错不协调现象。通过审定的品种中,仅有1个达到弱筋标准。

不同时期春播小麦品种冬春性鉴定研究

本研究以2020—2021年度河南省区试95份小麦新品种为研究对象,通过田间春播的方法对区试小麦品种的冬春性类型进行鉴定,为品种审定提供科学依据。结果表明:春播第二播期条件下,12份新品种鉴定为春性类,春性类品种均全部抽穗,抽穗率为38.5%~95.0%,苗穗期为46~53 d,成熟情况表现为未成熟、基本成熟和接近成熟;83份新品种鉴定为冬性类,大部分品种未抽穗,抽穗率为0~23.9%,成熟情况均表现为未成熟;春性类品种占参试品种总数量的12.6%,冬性类品种占参试品种总数量的87.4%。春播第一播期条件下,所有冬性类品种鉴定为半冬性。春播第三播期条件下,春性类品种中5份品种鉴定为春性,其余7份品种鉴定为弱春性。

国审春性小麦品种扬麦25种子提纯保优推广应用技术

扬麦25是江苏里下河地区农业科学研究所采用扬17*2//扬11/豫麦18选育而成的春性小麦品种。由于产量潜力大、综合抗性强、结实性较好、适应性较广、面粉天然白,再加上耐迟播,受到众多农业新型经营主体的青睐,推广面积稳步提升,2022年进入国家主推品种名录。笔者介绍了扬麦25种子提纯保优的方法和过程,并进行了技术总结,以期为该品种大面积推广应用提供优质种源支撑。

冬小麦辐射诱变为春性农大94118的选育研究

本文通过对冬小麦品种 PH82 - 2 - 2辐射诱变处理 ,在无零下温度条件下 ,获得了春性突变后代 ,选育出农大 941 1 8品系。试验结果还指出 ,冬小麦辐射诱变后获得的春性突变体 ,性状变异幅度大 ,突变谱宽 ,供选择的余地大 。

全球气候变暖对中国种植制度可能影响Ⅷ——气候变化对中国冬小麦冬春性品种种植界限的影响

【目的】全球气候变化背景下,中国20世纪80年代以后冬季温度升高明显,这一变化对冬小麦冬春性品种种植界限产生怎样的影响,为了回答这一科学问题,笔者以1981年为时间节点,将1951—2010年划分为两个时段,分析比较后一时段冬季温度升高对中国冬小麦的强冬性、冬性、弱冬性和春性4种类型品种种植北界和种植南界的空间位移及可种植面积的影响。【方法】依据制约冬小麦正常越冬的冻害指标和影响春化天数指标确定冬小麦不同品种种植的北界和南界;采用ArcGIS软件绘制冬小麦不同品种种植区域及种植面积变化。【结果】与1951—1980年相比,1981—2010年冬小麦强冬性品种种植北界在宁夏-甘肃及河北-辽宁北移趋势最明显,分别北移200 km和100 km,其种植南界东部地区北移趋势大于西部地区,在江苏和安徽等地移动90 km,强冬性品种可种植面积共增加36.24万km2;冬小麦冬性品种种植北界在山东-河北变化明显,向北移动310 km,种植南界在贵州毕节-习水地区向西推移趋势明显,西推95 km,冬小麦冬性品种可种植区域共增加17.75万km2;冬小麦弱冬性品种种植北界在安徽、江苏、河南和山东交互之处变化明显,北移120—370 km,西部地区变化趋势不明显,种植南界呈略微北推趋势,冬小麦弱冬性品种可种植面积共增加15.70万km2;冬小麦春性品种种植北界在江苏、安徽和河南变化明显,北移230 km,而西部地区不明显,春性品种可种植面积共增加23.44万km2。华北北部地区以强冬性品种为主,华南地区以春性品种为主,河南、山东和四川等地区冬小麦可种植冬春性品种类型较多,以冬性和弱冬性品种为主。【结论】由于中国冬季温度明显升高,较1951—1980年,1981—2010年冬小麦不同冬春性品种种植界限明显北移,北界北移趋势大于南界移动趋势,种植区域面积增大,其中强冬性品种种植界限及可种植区域移动最明显。

黄淮南片冬麦区主导品种春化基因及冬春性分析

以1950～2007年黄淮南片冬麦区的127个主导小麦品种为材料,利用第5同源群的春化基因分子标记对其进行了春化基因检测,并分析了小麦品种的春化基因与其冬春性的对应关系及黄淮南片冬麦区8次品种更换中春化基因与品种冬春性的演变规律。结果表明,参试品种中没有品种携带显性Vrn-A1基因,7个品种含有Vrn-B1基因(5.5%),2个品种含有Vrn-B1+Vrn-D1基因(1.6%),56个品种含有Vrn-D1基因(44.1%)。春化基因类型与品种冬春特性基本相符,春化基因控制着小麦品种的冬春特性。主导品种含春化显性基因频率的变化趋势与冬春性变化规律存在较大差异,与传统方法相比,仅用春化基因来确定品种冬春性存在一定的不完善之处。采用春化基因分子标记与传统的冬春性鉴定方法相结合来认识品种冬春性、预测品种的抗寒性对黄淮南片冬麦区的小麦品种利用更具有指导意义。

小麦品种冬春性、抗寒性与广适性的关系

为给我国冬小麦的冬、春性遗传改良提供参考,结合"济麦"系列小麦品种(济南17、济麦19、济麦20、济麦21、济麦22)及1996年以来年推广面积最大的冬小麦品种的特性及作者多年育种经验,分析了目前小麦冬春性的分类、鉴定方法(常规田间鉴定方法及分子标记鉴定法)及与抗寒性、广适性的关系。小麦冬春性鉴定应将2种方法有机结合,冬春性与抗寒性无必然联系。冬小麦在其他特性相当的情况下,抗寒性强的偏春性品种往往表现出广泛的适应性,冬春麦杂交可作为提高小麦品种广适性的一条重要途径。

河南省弱春性小麦品种(系)主要农艺性状演变分析

利用连续21 a河南省小麦春水组区域试验数据,分析了小麦新育成弱春性品种的主要农艺性状演变规律。结果表明,随着品种育成年份的推延,小麦抽穗期和成熟期呈提前趋势,株高呈降低趋势,全生育期天数呈减少趋势,灌浆时间、有效穗数、穗粒数、千粒重和产量呈增加趋势。相关性分析表明,小麦产量与千粒重、有效穗数、穗粒数以及灌浆时间呈正相关。

适期晚播对弱春性小麦籽粒灌浆期光合性能的影响

为了解适期晚播对小麦生育后期光合性能的影响,以弱春性小麦强筋品种郑麦9023、中筋品种偃展4110和弱筋品种豫麦50为材料,研究了不同播期（旱播10月17日、适播10月24日、晚播10月31日）下小麦灌浆期旗叶的光合性能和产量特征。结果表明,郑麦9023晚播的籽粒产量比适播低8.26%,比早播高4.68%;偃展4110和豫麦50⑧播籽粒产量分别比适播和早播平均高14.38%和18.55%。灌浆期各品种的叶面积指数晚播与适播处理差异不大,但均明显高于早播,平均高出12.7%;郑麦9023和偃展4110旗叶叶绿素含量⑧播高于适播和早播,尤其花后14 d后差异达显著水平;旗叶净光合速率晚播处理中郑麦9023一直较高,偃展4110在花后21 d后明显高于适播和早播,豫麦50花后0~7 d较高。3个品种的灌浆速率⑧播处理也占明显的优势。因此,适期⑧播能维持弱春性小麦品种灌浆期较好的光合性能,获得较高的籽粒产量。

部分春性和半冬性小麦品种氮效率差异分析

为了解小麦冬春性与氮素利用的关系,在大田条件下,以江苏省主栽的15个小麦品种为材料,比较了半冬性和春性小麦的氮效率差异。结果表明,相同施氮条件下,半冬性小麦的平均氮肥吸收效率(NUEa)和氮肥生产效率(NGPE)分别比春性小麦高12.19%和9.64%,差异均达显著水平。其中,NUEa和NGPE最高的半冬性小麦品种均为济麦22,春性小麦两个指标最高的品种均为扬麦15。半冬性小麦的平均氮肥表观利用率(NUR)、氮肥农学效率(NAE)、氮素生理效率(NPE)及氮收获指数亦高于春性小麦,但差异均不显著。半冬性或春性类型小麦中各指标都存在氮高效和氮低效的品种,且品种间差异均极显著;不同品种氮效率高或低的机制不同,使得对氮肥的吸收、利用、转运的能力存在差异,生产中应根据不同品种氮效率机制特点采用不同的施肥应对策略。

新型特早熟春性甘蓝型油菜的遗传多样性及其杂种优势

利用SSR和SRAP两种分子标记技术研究了通过甘蓝型油菜与白菜型油菜种间杂交培育出的新型特早熟春性甘蓝型油菜品系的遗传多样性,利用其中10个恢复系和3个保持系转育而来的不育系进行NCⅡ双列杂交,测定其杂种优势,并分析遗传距离与杂种优势的关系。研究结果表明:(1)30对SRAP引物扩增出250条多态性条带,多态性比率为61.9%。39对SSR标记共扩增出145条多态性条带,多态性比率为97.3%。(2)两种标记混合聚类结果表明,在相似系数0.588处可将全部材料划分为A、B两大类群,其中A类包含一个来自039×浩油11号的甘白种间杂交后代和白菜型亲本浩油11号,B类包含039、E144和其余的甘白种间杂交后代。在相似系数0.714处B类又可以分为6个不同的亚类,两个甘蓝型亲本材料单独聚在一个亚类中,其余的64份甘白种间杂交后代分别聚在5个不同的亚类中,说明新型特早熟春性甘蓝型油菜品系具有丰富的遗传多样性。(3)配制的30个杂交组合中,产量超亲优势在20%以上的有22个,占组合数的73.3%,产量杂种优势非常明显,而含油量杂种优势不明显。(4)SRAP标记遗传距离与产量杂种优势达到极显著正相关;而SSR标记遗传距离与产量杂种优势相关不显著。因此,利用分子标记技术预测油菜的杂种优势,SRAP标记效果更好。

中国小麦地方品种春化基因的分布及其与冬春性的关系

【目的】了解春化作用相关基因在中国小麦地方品种中的分布特点及其与小麦冬春性的关系,促进小麦地方品种的合理利用。【方法】采用小麦春化作用相关基因Vrn-A1、Vrn-B1、Vrn-D1和Vrn-B3的STS分子标记,对其在中国小麦十大生态栽培区的153份地方品种中的分布进行检测,并分析其与冬春性的关系。【结果】(1)中国小麦地方品种中4个显性春化基因的分布频率依次为60.78%(Vrn-D1)、5.88%(Vrn-A1a)、5.23%(Vrn-B1)和0(Vrn-B3)。(2)Vrn-A1a和Vrn-B1在东北春麦区等春麦区地方品种中的分布频率较高,以东北春麦区最高,达50%和33.33%,在大部分冬麦区未检测到这2个显性突变。10个麦区地方品种均检测到Vrn-D1,在青藏春冬麦区地方品种分布频率最高(83.33%),也是在中国冬麦区小麦地方品种中检测到的主要春化基因类型。(3)中国十大麦区地方品种的春化基因型与其对春化作用的要求基本吻合,除中部和南方冬麦区地方品种基因型与文献记载的冬春性的一致性指数较低外,其它麦区的冬春性一致性指数较高。【结论】通过分子标记检测,明确了中国小麦地方品种的春化基因类型及其分布特征,分子检测与田间观察相结合能够更准确地反映品种的冬春性。

以半冬性甘蓝型油菜为亲本增强春性甘蓝型油菜杂种优势

以春性恢复系与半冬性品种(系)杂交后选育的16份新春性恢复系及其4个亲本系[2个半冬性甘蓝型油菜品种(系)和2个春性甘蓝型恢复系]、2个春性甘蓝型不育系为材料,利用SSR、SRAP和AFLP分子标记技术分析材料间的遗传差异,同时利用以上2个春性不育系分别与12个新春性恢复系和1个春性亲本恢复系Ag-5进行NCII双列杂交,测定其杂种优势及杂种表现。16份新恢复系中除931和帐23外,其余的14份新恢复系与2个不育系的遗传距离均大于其春性亲本恢复系与相应不育系的遗传距离,说明导入半冬性品种遗传成分能扩大春性恢复系与不育系间的遗传差异;配制的26个杂交组合中,其双亲中不育系所对应保持系单株产量为高亲值的组合有15个,其中13个组合单株产量超亲优势都强于所对应不育系与亲本恢复系Ag-5所配杂交组合,说明导入半冬性品种遗传成分可增强甘蓝型春油菜杂种优势;12个新恢复系分别与2个不育系所配24个组合中18个组合的单株产量都分别超过所对应不育系与亲本恢复系Ag-5所配杂交组合,说明导入半冬性品种遗传成分能提高甘蓝型春油菜杂种的产量;新恢复系与2个不育系杂交后代的抗病性均强于其亲本恢复系与相应不育系杂交后代的抗病性,说明导入半冬性品种遗传成分能提高春性甘蓝型油菜杂交种抗菌核病的能力。研究结果表明,半冬性甘蓝型油菜品种可为春油菜杂交育种提供有价值的遗传资源。

Ven、K型小麦雄性不育系春性 F_1 杂种的优势表现及与叶绿素含量和同工酶谱的关系

利用 Ven、K型小麦雄性不育系与北方春性普通小麦杂交 ,研究了 Ven、K型春性 F1杂种的优势表现及其与叶绿素含量、同工酶谱的关系。结果表明 :Ven型和 K型杂种 F1存在显著的个体杂种优势 ,在主要农艺性状中尤其以单株穗数、千粒重、单株生产力的杂种优势明显 ,其中单株穗数对单株生产力的贡献最大 ;相关分析表明 :单株生产力与单株穗数呈正相关 ,相关系数为 0 .71 2 2 ;与每穗粒数和千粒重的相关系数分别为 - 0 .1 1 83和 0 .4941。灌浆期旗叶、倒二叶叶绿素含量与千粒重的相关性最大 ,呈正相关。杂种 F1优势强的组合其种子和苗期的过氧化物同工酶和酯酶的酶谱一般呈双亲互补型或“杂种型”酶带 。

中国冬、春性小麦品种遗传多样性的微卫星标记分析

为了明确中国目前各麦区育成品种的遗传基础，为育种工作者提供育种材料的遗传变异信息，利用141对SSR标记对中国冬、春麦区的73份小麦材料进行了遗传多样性分析，共检测出513个等位位点，每对引物等位变异数为2～10，平均为3．61；多态性信息指数（PIC）为0．08～0．88，平均为0．60。遗传距离（GD）为0．12～0．48，平均为0．35。聚类分析结果显示，73个品种聚为四大类11个组，在一定程度上反映了供试材料的冬春性差异及品种之间的亲缘关系。对7个部分同源群多样性的比较结果表明，4和6两个部分同源群多样性较低。并对小麦品种遗传基础狭窄的原因以及拓宽中国小麦品种遗传基础的可能途径进行了讨论。

冬性与春性白菜品种花芽分化前后生理代谢的比较

研究了冬性植物油冬儿白菜和春性植物菜心花芽分化前后茎尖DNA甲基化水平、赤霉素 (GA)含量和蛋白质的变化。结果表明 ,在花芽分化过程中 ,DNA甲基化水平逐渐下降 ,蛋白质含量逐渐升高 ,GA含量在临界期下降 ,花芽分化开始后又上升 ,2种蔬菜变化趋势一致 ;菜心DNA甲基化水平和赤霉素含量始终高于普通白菜 ,而蛋白质含量低于普通白菜 ,其赤霉素含量的变化幅度则大于普通白菜。此外 。

强春性小麦品种的生育特性

强春性小麦品种在生育过程中,对温度条件要求不严格,生育早期没有低温效应。它们对日长也无严格要求,其光周期反应不具有长日植物的性质。在我国南北不同播期的不同温光组合中,都能顺利通过各生育时期,正常抽穗和开花。这种品种类型具有广泛的生态适应性,在科研和生产中均有重要的利用价值。

春性和半冬性甘蓝型油菜在春油菜区中的杂种优势研究

为了研究春油菜区生态条件下,春性和半冬性油菜亲本所组配的杂交组合之间的杂种优势差异。选用不同春化类型油菜品种(系)作为研究材料,按照不完全双列杂交Griffing(亲本+正交F1组合)设计,分析亲本及其杂交组合的表现。结果表明:不同类型亲本对F1的农艺性状影响程度不同,其中亲本对杂种F1的总角果数影响最大;在亲本春化类型的方差估算及性状遗传力分析中,含油量、单株产量、角果粒数和千粒质量在一般配合力中占的比例较大,说明受到亲本类型遗传较大;在冬春不同类型亲本的杂交组合中,含油量、单株产量和单株角果数的超亲优势平均值以春性类型的亲本和半冬性类型的亲本所测配的杂交组合为最大。因此,春性品种(系)与半冬性品种(系)组配的杂交组合比同类品种间组配的组合具有更强的杂种优势。

特早熟春性甘蓝型油菜品系及其亲本的SSR遗传多样性

利用SSR标记研究了60个通过甘蓝型油菜与白菜型油菜种间杂交培育出的特早熟春性甘蓝型油菜品系及其3个亲本的遗传多样性及其亲缘关系。研究结果表明：①39对SSR标记共扩增出145个多态性片段,其中多态性位点占总扩增位点的97.3%,平均每对引物检测等位基因3.72个,片段大小介于50-550 bp间。②聚类分析可将全部材料划分为A、B共两大类群,白菜型亲本浩油11号单独聚在A类,两个甘蓝型亲本（E144、039）和60个后代杂交种共同聚在B类,而来源于同一组合的品系又被划分到不同的亚类,没有完全聚到一起,说明利用甘蓝型油菜与白菜型油菜种间杂交创造出来的新型甘蓝型油菜品系具有丰富的遗传多样性,且与它们的甘蓝型亲本有一定的遗传差异。