黄淮南部地区小麦品种矮秆基因的组成及其对茎秆特性的影响

为研究矮秆基因及其组合对小麦茎秆特性的影响,以黄淮南部地区490个小麦品种(系)为材料,采用分子标记检测了小麦矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b、Rht8、Rht9、Rht12和Rht24,并连续2年测定了小麦株高、重心高度、节间长度、直径、折断力等茎秆特性,分析了矮秆基因的组成及其对茎秆特性的影响。结果表明,在490份材料中,携带Rht-B1b、Rht-D1b、Rht8、Rht9、Rht12和Rht24的材料分布频率分别为7.25%、92.24%、39.18%、42.86%、72.65%和95.31%,共得到了40种基因组合,其中分布频率较高的组合有Rht-D1b+Rht9+Rht12+Rht24(20.2%)、Rht-D1b+Rht12+Rht24(19.8%)、Rht-D1b+Rht8+Rht12+Rht24(16.3%)、Rht-D1b+Rht8+Rht9+Rht12+Rht24(8.4%)、Rht-D1b+Rht24(7.3%)、Rht-D1b+Rht9+Rht24(6.5%)、Rht-D1b+Rht8+Rht24(4.7%)和Rht-D1b+Rht8+Rht9+Rht24(3.9%)。矮秆基因对降低小麦株高的效应大小依次是Rht-D1b、Rht9、Rht8、Rht12和Rht-B1b,且基因间存在累加效应,但Rht8与Rht9或Rht12结合不能起到明显的降秆作用。基因组合Rht-D1b+Rht9+Rht12+Rht24对降低茎秆重心高度和基部前3节间长度以及增强基部前3节间折断力的效应最大,基因组合Rht-D1b+Rht8+Rht9+Rht24对降低穗下节长度的效应最大,基因组合Rht-D1b+Rht8+Rht12+Rht24对增大茎秆基部前3节间直径的效应最大。矮秆基因可以有效降低小麦的株高和重心高度,缩短基部第2、3节间长度,提高基部前3节间直径和折断力,可作为小麦的抗倒伏育种的重要依据。

黄淮南部地区小麦品种矮秆基因的分布及其对稀播和密播下农艺性状的影响

利用分子标记检测了黄淮南部麦区198份小麦品种的矮秆基因Rht-B1b,Rht-D1b和Rht8,并在5个稀播和4个密播环境下对其15个主要农艺性状进行了表型鉴定,分析了不同矮秆基因的分布及对稀播和密播下农艺性状的影响。结果表明,在198份材料中,携带Rht-B1b,Rht-D1b和Rht8材料的分布频率分别为12.12%,80.81%和80.30%,共检测到7种矮秆基因组合,没有发现携带3个基因的材料,分布频率高低次序为Rht-D1b+Rht8(66.67%)>Rht-D1b(13.13%)>Rht-B1b+Rht8(7.58%)>Rht-B1b(6.06%)>Rht8(3.54%)>None(2.02%)>Rht-B1b+Rht-D1b(1.01%)。除可育小穗数、穗长和穗粒数外,矮秆基因对其他农艺性状的影响较大,不同基因组合在稀播和密播条件下对绝大多数性状的影响较一致,但是密播的效应普遍小于稀播。降秆作用最大的是Rht-D1b,Rht-B1b次之,二者差异不显著,Rht8的作用最小,与Rht-D1b的差异达到显著水平。在稀播和密播条件下,单基因分别降低株高35和30 cm以上,双基因分别降低株高45和40 cm左右。基因之间存在明显的累加效应,至少携带2个矮秆基因才能满足黄淮南部地区小麦株高为80 cm的育种目标。矮秆基因的存在能够使抽穗提前、旗叶长度缩短、旗叶宽度增加、旗叶夹角大幅度变小、不育小穗数增加、单位面积穗数增加、千粒质量提高和单穗质量增加。黄淮南部地区主要利用的矮秆基因为Rht-D1b和Rht8,其广泛利用使小麦品种的农艺性状得到了改良,可能是产量潜力提升的主要原因。

黄淮海南部地区大豆增密抗逆优质高产栽培技术

为充分挖掘大豆品种生产潜力,促进大豆优质高产高效,文章对黄淮海南部地区大豆单产水平关键限制因素进行分析,提出该地区大豆≥3750 kg/hm^(2)优质高产群体特征及产量构成指标;以“增密抗逆”为核心,配套种子处理、种植方式、合理施肥、中耕、化控、病虫草害防控及收获等生产技术集成黄淮海南部地区大豆增密抗逆优质高产栽培技术模式并进行示范推广,旨在为区域大豆生产提供技术支撑。

黄淮海地区夏大豆栽培技术

为满足食用大豆消费需求和轻简化栽培的需要,应大力推广高产、高蛋白、适合加工豆制品、抗病性好、秆强抗倒伏且适合机械化收获的大豆品种.黄淮南部地区热量条件相对较好,可选用生育期相对较长的品种,如中黄13、皖豆28、徐豆14、徐豆16、商豆6号、豫豆29、郑7051、周豆12等.

黄淮南部小麦品种品质现状分析

为了了解黄淮南部小麦的品质现状,以1999～2001年度参加国家黄淮南片区试品种(系)为材料,对其品质性状、品质性状的年际变化、品质性状之间的相关性及品种品质分类进行了分析。结果表明,黄淮南片的区试品种(系)的平均蛋白质、湿面筋含量中等,分别为14.1％和30.2％;品种间变异大于年际间变异,总体面筋强度居中,中篇小麦品种(系)占95.7％;蛋白质含量与湿面筋含量呈极显著正相关(r分别为0.8802和0.7032)),与面团稳定时间相关性不显著。

小麦茎秆性状的转录组测序及全基因组关联分析

小麦的茎秆性状与倒伏紧密相关,发掘其显著关联的基因位点和候选基因,为解析小麦茎秆性状的遗传机制和分子标记辅助育种提供依据。本研究以黄淮南部地区的192份小麦品种为材料,利用小麦660KSNP芯片对7个环境成熟期和4个环境灌浆中期的14个茎秆性状进行了全基因组关联分析(GWAS),同时利用RNA-seq分析了基部前二节间强度和直径的差异表达基因。结果表明,所有性状的成熟期与灌浆中期的差异均达到极显著水平。与灌浆中期相比,成熟期的重心高度增幅较大,基部第二和第三节间长度增加,其他性状均降低。GWAS共检测出163个与茎秆性状相关的稳定SNP标记(MTA),其中45个具有基因或蛋白注释,与转录组联合分析,共筛选到3个与小麦茎秆性状相关的候选基因。推测候选基因TraesCS5A02G522100通过合成异戊二酸类化合物调节小麦的光合作用以及通过调节固醇的生成提高细胞膜的稳定性和渗透性,进而促进茎秆的发育,改善茎秆性状。候选基因TraesCS1D02G390600直接参与小麦茎秆细胞分裂和器官的形成,使茎秆变粗,充实度增加。候选基因TraesCS7A02G481800在小麦中通过参与细胞间的信号传递过程,调控茎秆的发育、应激响应等过程。这些候选基因通过qRT-PCR验证,其基因的表达趋势与转录组测序所得结果基本一致。