基于EMS诱变的济麦22抗旱节水突变体创制与鉴定

干旱和水资源匮乏是北方麦区小麦生产中存在的主要问题之一,培育抗旱型和节水型小麦新品种是解决这一问题的有效途径,创制抗旱节水新种质是培育小麦品种的重要物质基础。本研究用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变小麦品种济麦22,获得济麦22遗传稳定突变体223份,采用旱地增产和聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫方法,筛选出18份抗旱增产突变体;经旱作胁迫和节水性鉴定,12份突变体具有极强抗旱性(抗旱指数DI≥1.300)、10份突变体具有极强节水性(节水指数WSI≥1.400),其中7份突变体同时具有极强抗旱性和极强节水性,编号分别为22-3、22-4、22-5、22-9、22-13、22-16和22-17,可以作为抗旱型和节水型优异种质加以利用;此外,突变体22-1、22-10、22-11、22-12和22-14可以作为抗旱种质,22-2、22-7和22-18可以作为节水种质。经相关性分析,突变体在雨养生境下的产量相关性状可作为小麦抗旱种质的筛选指标,突变体穗粒数以及在节水生境下的单位产量可作为小麦节水种质筛选指标。

播期对济麦22产量及主要农艺性状的影响

为了揭示播期对小麦品种济麦22产量及主要农艺性状的影响规律,为济麦22合理播期的选择以及产量的改善提供参考,试验于2019—2020年在德州市农业科学院试验田进行,设10月5日(D_(1)处理)、10月12日(D_(2)处理)和10月19日(D_(3)处理)3个播期处理,研究了小麦品种济麦22群体变化规律以及产量及主要农艺性状对播期的响应。结果表明,随着播期的推迟,不同生育期群体茎蘖数逐渐降低,产量、穗数、株高和小穗数逐渐降低,且不同播期间均达显著水平;穗粒数、千粒重和成穗率随播期推迟呈先升高后降低趋势,其中不同处理穗粒数由大到小的顺序为D_(2)处理、D_(3)处理、D_(1)处理,千粒重由大到小的顺序为D_(2)处理、D_(1)处理、D_(3)处理,成穗率由大到小的顺序为D_(2)处理、D_(3)处理、D_(1)处理;穗长随播期推迟逐渐变短。相关性分析显示,产量三要素均与产量呈正相关,由大到小的顺序为穗数、穗粒数、千粒重;通径分析表明,穗数和千粒重对产量的作用总和均为正值,其中以穗数的作用最大。由此可见,不同播期条件下济麦22产量提高的关键因素是穗数的增加,其次为千粒重。综合分析认为,不同播期条件下穗数的增加对小麦品种济麦22产量水平的提高发挥了重要的作用。因此,早播处理更适合当前生态条件和应对气候环境的变化。

节水抗旱优质高产小麦新品种-济麦52

济麦52是由山东省农业科学院作物研究所选育的节水抗旱优质高产小麦新品种,于2008年以山农22为母本、济麦22为父本配置杂交组合,经系谱法单株选择育成。2018年获得植物新品种权证书(CNA20161719.8),2022年通过黄淮冬麦区旱肥地国家审定,审定编号:国审麦20220053。

基本苗数量对济麦25产量构成因素及产量的影响

小麦是山东省临沂市郯城县主要粮食作物,为加快大穗大粒型超高产小麦新品种济麦25的推广应用,开展济麦25不同基本苗对产量构成因素及产量影响的试验。试验表明:籽粒产量随着基本苗的增加而提高,超出适应范围后又减产;基本苗15万/667m^(2)的处理产量最高,20万/667m^(2)的处理产量次之,降幅为0.23%。建议济麦25在大田生产中的基本苗为15万~20万/667m^(2)。

“济麦22”病虫害防治措施

“济麦22”是山东省农业科学院作物研究所培育的一种新型小麦品种,该小麦品种具有抗病能力强、产量高等特点。“济麦22”是半冬性小麦作物,株高可以达到72cm,株型较为紧凑,茎秆具有较强的韧性和弹性,因此它的抗倒伏能力强。“济麦22”在山东种植效果良好,同时通过了相关病虫害防控鉴定。其防治措施如下。

播种期与播种密度对济麦44产量与品质的影响

系统分析了济麦44在长清区不同播种期和播种密度条件下的产量和品质特征,同时将济麦44的产量与品质变化规律拟合为二次方程,推测出济麦44可能的最适的播种期与播种密度,为完善优质强筋小麦新品种济麦44的栽培技术体系提供理论参考。

播期和种植密度对超高产小麦‘济麦22’产量及其构成因素的影响

为给‘济麦22’大面积推广提供适宜栽培措施,选择4个生态区5个试验点,通过大田试验研究了播期和种植密度对该品种产量及其构成因素的影响。结果表明,播期对单位面积穗数、千粒重及产量产生显著的影响,但对穗粒数影响不大;种植密度对产量及构其成因素均有显著影响。在一定范围内,‘济麦22’单位面积穗数随着播期的推迟而减少,随密度的增加而增加;穗粒数随播期的推迟而增加,随密度的增加而减少;千粒重随播期的推迟先增加后下降,随密度的增加而降低。产量构成因素稳定性分析发现环境差异对‘济麦22’千粒重影响较大,而对单位面积穗数和穗粒数影响较小。2008年4个生态区‘济麦22’适宜播期范围分别为：鲁南地区10月8日至14日、鲁东地区10月6日至12日、鲁北地区10月1日至7日、鲁西地区10月10日至16日;适宜种植密度范围为180×104/hm2-240×104/hm2。研究还表明,在中高肥或高肥地力条件下,增加粒重对充分发挥‘济麦22’高产潜力似乎更有效。因此,选择适宜播期播量的同时,应在栽培技术中注意采取相应的措施,获得足够的单位面积穗数的基础上,稳步提高粒重。

超高产广适小麦新品种济麦22产量形成分析

济麦22是山东省农业科学院作物研究所育成的超高产广适小麦新品种,用国家和省区试的多年实验数据和高产攻关的实打产量记录对该品种进行了产量形成及稳定性分析,以期为当前超高产小麦育种提供借鉴。结果表明,济麦22在连续2年的国家小麦区域试验中均增产显著;株高72cm,高抗倒伏;成穗数40×104/667m2以上,穗粒数36粒以上,千粒重40g以上,产量3因素协调;适应度广,适应性强,静态和动态稳定性均较好。济麦22分蘖力强,自身调节能力非常强,在400～800kg/667m2产量水平范围内均有良好表现,最高产量789.9kg/667m2,创造了我国冬小麦单产新纪录。统计分析表明,提高成穗数是提升济麦22产量水平最简单有效的途径,成穗数每增加1×104/667m2,单产可提高12kg;其次是千粒重。土壤肥力不足是阻碍超高产小麦产量提升的重要原因,育性、抗病、抗逆性差,适应性弱是限制超高产小麦大面积推广的关键因素,多点鉴定、水旱轮选、穿梭育种是解决超高产育种广适性的有效方法。

济麦19面团流变学和淀粉特性与面条品质分析

对近年来不同地区济麦19的面团流变学和淀粉特性与面条品质进行了统计分析,以期为当前的高产优质小麦育种和生产提供理论和技术指导。结果表明,环境和年份对济麦19的面团和淀粉特性以及面条品质均有一定的影响,蛋白质含量和淀粉特性、面条品质相对比较稳定,而面团流变学指标变异幅度较大。蛋白质含量高,面团流变学特性好是其面条品质优良的根本原因,与国内外14个评分大于85分的优质面条小麦品种相比,其淀粉特性尚存在一定的差距,从而影响了其面条品质进一步提高。但从总体上看,济麦19属于中强筋小麦类型,可以加工高档面条和水饺粉。

高产小麦品种‘济麦22’配粉效应及馒头制作品质研究

为了深入了解‘济麦22’的食品加工特性和配粉技术,更大程度地发挥‘济麦22’的高产潜力价值及为面粉企业更好地利用该品种提供理论依据。将当前大面积推广的小麦品种‘济麦22’面粉按0、20%、40%、60%、80%和100%比例分别与‘济南17’和‘济宁13’面粉混合,形成不同类型的配粉,研究了配粉的面粉颜色、蛋白质特性、面团揉混特性、淀粉RVA糊化特性等变化及馒头品质表现。结果表明,不同类型配粉的品质特性存在差异,‘济麦22’与‘济南17’的2、3号配粉的白度、面片色泽、蛋白质特性和面团揉混特性等均有较好改善,3、4号配粉具有较好的RVA糊化特性,3、4号配粉的馒头品质较好;‘济麦22’与‘济宁13’的4、5号配粉的面粉白度和面片色泽特性较好,3号配粉具有较好的蛋白特性,3、4、5号配粉的面团揉混特性和RVA糊化特性得到一定改善,2、3号配粉的馒头品质较好。这说明添加一定比例的‘济麦22’面粉到‘济南17’或‘济宁13’面粉中可以生产出适合制作优良馒头的面粉。‘济麦22’与‘济南17’面粉的合理搭配不仅可以合理利用有限的‘济南17’优质小麦,更重要的是使‘济麦22’的高产潜力得到更好地发挥,在最大程度上提高‘济麦22’和‘济南17’原粮的经济价值和使用价值。

优质高产强筋小麦新品种济麦4号的选育

济麦4号是以济955159为母本,优质强筋抗病9411为父本,杂交选育而成的半冬性强筋小麦新品种。在2005-2007年河南省小麦区试中平均产量为7 419 kg/hm2,比对照豫麦49号增产0.77%;在2007-2008年度河南省小麦生产试验中平均产量为7 821 kg/hm2,比对照豫麦49号增产3.9%。2006年、2007年连续2年统一抽样进行品质分析,济麦4号品质达到国家强筋小麦标准。济麦4号综合抗病性强,2008年通过河南省农作物品种审定委员会审定,适宜在河南省(南部稻茬麦区除外)早中茬中高肥水地种植。

播期和播量对主推小麦品种济麦22产量及其构成因素的影响

为实现良种良法配套、大面积高产，以当前山东省推广面积最大的品种济麦22为供试材料，采用裂区试验设计，进行该品种的播期播量研究。结果表明：播期、播量以及两者的交互作用对产量的影响显著，对产量构成因素有一定的影响；济麦22在鲁西南地区的适宜播期为10月9～15日，对应的适宜播量（基本苗，下同）为180．0万～270．0万/hm2；最佳播期为10月9日，最佳播量为基本苗180．0万/hm2。

优质强筋小麦济麦229选育实践与思考

济麦229是山东省农业科学院作物研究所继济南17、济麦20之后新近育成的优质强筋小麦品种,同时达到国家一等强筋小麦标准(GB/T17892—1999)和郑州商品交易所期货用的一等强筋小麦标准,是订单生产非常理想的品种。本文对济麦229的选育实践如育种目标确立、亲本选配、选育技术和方法、特征特性、产量表现、品质性状、特别是选育体会进行总结分析,期望对优质强筋小麦品种选育提供借鉴。

高粒叶比小麦新品种济麦19高产生理基础研究 Ⅰ.发展动态与干物质积累

对不同粒叶比的济麦19和鲁麦14群体发展动态和干物质积累进行比较研究,结果表明:高粒叶比的济麦19无效分蘖少,茎蘖动态变化平缓,茎蘖成穗率高;绿叶面积持续期长,旗叶功能期长;光合速率高,干物质积累量大,籽粒灌浆速率高、时间长,粒重增长快,从而体现了源库流的协调一致。在株型育种中应注重高粒叶比品种的选择。

不同栽培措施对济麦21的产量及其构成因素的影响

为给济麦21的优质高产栽培技术提供理论依据,进行了农药拌种、化控和叶面施肥试验。结果表明,种子包衣能有效地增加基本苗数,提高成穗数;化控措施均有防倒增产效应,主要表现在基部节间缩短,株高降低,与对照相比增产显著;用磷酸二氢钾、复旦禾乐在小麦灌浆期连续喷施两次后,小麦产量均比对照显著增加,千粒重较对照增加1.8 g和2.0 g。

面包面条兼用型强筋小麦新品种济麦20的选育与应用

济麦20是山东省农业科学院作物研究所育成的面包面条兼用型强筋小麦新品种,其组合为鲁麦14/884187。它集优质、高产、广适、多抗于一体,不仅蛋白质含量高,面筋强度大,而且淀粉特性优良,多酚氧化酶活性低,并具有抗寒、抗旱、抗倒伏和抗穗发芽等突出特点。该品种在山东省高肥区试和生产试验中平均单产7653 kg/hm2,较对照品种鲁麦14号增产4%,实打验收产量9936 kg/hm2。目前在山东、河北、天津、河南、江苏、安徽、山西和湖北8省市累计推广325×104hm2。

不同栽培措施对济麦22产量及其构成因素的影响

选择4个试点,通过大区试验研究了播期、种植密度(基本苗,下同)和灌溉对济麦22产量及其构成因素的影响。结果表明,播期对单位面积穗数、千粒重及籽粒产量有显著影响,但对穗粒数影响不大,10月5日～15日播种,产量三要素协调,较易发挥济麦22的产量潜力,过早或过晚均对籽粒产量不利;不同种植密度对籽粒产量及其构成因素均有显著影响,适宜种植密度范围为180～240万/hm2;灌溉对籽粒产量及其构成因素均有显著影响,籽粒产量随灌溉次数增加明显提高,拔节期灌溉增产效果最为显著。

济麦20α-醇溶蛋白基因的克隆与序列分析

α 醇溶蛋白不仅与小麦面粉的加工品质密切相关，也是诱发乳糜泻（celiac disease，CD）的主要活力蛋白。为了解强筋优质小麦济麦20的α 醇溶蛋白组成及其CD毒性，利用1对α 醇溶蛋白特异引物，采用基因组PCR法，从济麦20中扩增、克隆了27个具有独特编码区的核苷酸序列（命名为：JM20A 1~ JM20A 27，GenBank注册号为：JN831386~JN831392和JX828280~JX828311）。其中，18个核苷酸序列（ JM20A 1~ JM20A 18）具有完整的开放阅读框, 可编码280~313个氨基酸残基组成的α 醇溶蛋白。这18个基因的氨基酸序列除JM20A 1和JM20A 2在特征II区含有1个额外的半胱氨酸外，其他16个均具有α 醇溶蛋白的典型结构特点，含有6个保守的半胱氨酸。对CD免疫肽的分布分析发现，这18个基因的编码蛋白均符合D基因组来源的α 醇溶蛋白的特点，以不同的组合含有2~4种主要的T细胞免疫优势多肽，定位于6D染色体。与来源于栽培一粒小麦（Triticum monococcu）、拟斯脾尔脱山羊草（Aegilops speltoides）和粗山羊草（Aegilops tauschii）的92个α 醇溶蛋白的氨基酸序列的同源性分析表明，这18个基因均与来源于粗山羊的α 醇溶蛋白基因的同源性最高，进一步说明这些基因很可能来源于6D染色体。

抗旱节水小麦新品种‘济麦262’选育及体会

为了培育高产稳产、抗旱节水、多抗广适的突破性小麦品种,以高产品种‘临麦2号’为母本,以高产抗旱品种‘烟农19’为父本,采用系谱法聚合二者优异农艺性状,通过多点多生态鉴定与评价,育成小麦新品种‘济麦262’。该品种产量高,品质优良,抗病抗逆性好,农艺性状优异,水旱兼用。在2010—2011年度济南和蒙阴水浇地品比试验中,平均产量较对照‘济麦22’增产2.87%和9.41%,均居第一位;在2012—2013年度山东省旱地区域试验中,平均产量较对照‘鲁麦21’增产9.74%,是近10年来增产幅度最大的旱地小麦。该品种籽大饱满,籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和面粉白度等品质指标优于对照品种‘鲁麦21’;抗干热风,中抗条锈病;株高67.2 cm,后期叶片功能期长,落黄佳,长方形穗,穗粒数37.5粒,千粒重44.7 g,白粒,粉质。‘济麦262’于2016年2通过山东省审定,适宜在无浇灌条件的旱肥地及水资源匮乏地区种植应用。

济麦系列小麦荧光原位杂交(FISH)分析

以多聚核苷酸Oligo-p Ta535-1和Oligo-p Sc119.2-1为探针对济麦系列小麦进行双色荧光原位杂交(FISH)分析,结果发现,Oligo-p Ta535-1的FISH信号主要分布在A和D染色体上,而Oligop Sc119.2-1的FISH信号主要分布在B染色体上;济麦系列小麦的FISH位点较小麦中国春差异位点主要集中在染色体4A、6B、7B和1D染色体上,且多为Oligo-p Sc119.2-1信号;济南17的1B染色体着丝粒区Oligo-p Ta535-1信号、济麦20的1D短臂末端和2A长臂末端的Oligo-p Sc119.2-1信号、济麦262的5A长臂中间的Oligo-p Sc119.2-1信号可分别作为细胞学标签用于其身份识别。济麦系列小麦标准FISH核型的建立为利用染色体工程对其进行改良奠定了良好的细胞遗传学基础;FISH信号变异位点的类似性,说明济麦系列小麦的遗传基础相对狭窄,应在今后育种工作中注意选择与其亲缘关系相对较远的育种亲本进行组配。