小麦品种郑麦9023的选育策略及对小麦产量育种的思考

从亲本材料的研究创新,后代品质特性、早熟性和综合抗性的选择方法,品系鉴定与种子繁殖,配套生产技术研究,示范推广和育种家种子群体改良等多方面对郑麦9023培育策略进行了回顾。同时,针对当前小麦育种的现状和面临的挑战,从高光效、耐光抑制、发育特性改良、同化物转运和高效营养以及在主产区构建现代分子育种平台等方面对小麦产量育种进行了探讨。

优质小麦品种郑麦9023品质特性的研究

郑麦9023是河南省优质小麦生产的主导品种。为了建立郑麦9023的优质高效生产技术体系,对该品种品质特性在河南省的地域性变化以及土壤养分、氮磷钾肥料、杀菌剂对该品种品质特性的影响进行了研究。结果表明:(1)郑麦9023的品质特性在河南省的北部地区可稳定达到优质强筋小麦国家1级标准,在中部地区总体上接近优质强筋小麦国家1级标准,在南部地区可以达到优质强筋小麦国家2级标准;(2)抽穗期土壤速效N的含量是决定郑麦9023品质水平的关键栽培因素,此时土壤速效N含量60mg/kg、80mg/kg和160mg/kg分别为郑麦9023品质达到亚强筋、强筋、超强筋的土壤N素临界值;(3)K肥对强筋品质特性具有正效应,而P肥对强筋品质特性具有负效应;(4)杀菌剂粉锈宁对强筋特性具有劣化作用,而多菌灵无此负作用。

郑麦9023在湖北省大面积生产中的品质性状分析

为了解湖北省主导小麦品种郑麦9023在大面积生产中的品质状况,对2009年夏收后收集的64份郑麦9023样品主要品质性状进行检测和分析。结果表明,检测样品93.8%属于硬质白小麦,17.2%达到容重一等标准,32.8%属于四等标准及以下,有1个样品达到优质强筋小麦国家标准,没有样品完全达到优质弱筋小麦国家标准;郑麦9023大部分品质指标平均值达到中筋或强筋小麦标准,其中平均粗蛋白含量为13.9%,湿面筋含量为26.4%,面团稳定时间为3.6min,降落值为143.2s。说明郑麦9023品质指标不稳定,易受环境因素影响。

郑麦9023的高产群体结构及栽培技术

在总结郑麦9023在湖北省小麦区域试验及肥料试验的基础上,对其产量表现、施肥效果等指标进行统计分析,提出了湖北麦区高产栽培条件下郑麦9023的产量结构、群体结构及关键栽培技术。

小麦新品系郑州9023品质特性在四川生态条件下的遗传表达研究

对郑州 90 2 3主要品质性状在四川省不同地点和不同年份的遗传稳定性进行了分析。结果表明 :郑州 90 2 3对四川生态条件具有良好的适应性。 2 0 0 0年 8个样点品质指标的平均值 ,全部达到了强筋小麦的国家标准。不同品质性状对环境因素的敏感性不尽相同 ,容重、出粉率和面团吸水量的遗传稳定性最好 :粗蛋白含量、湿面筋含量、沉降值和面团稳定时间在地点间的差异非常明显 ;多数地点的品质性状在年份间表现出较好的稳定性 ,品质性状在年份间的差异均未达显著水平。说明土壤类型和栽培条件是影响品质性状表达的主要因素。

郑麦9023春化基因VRN-1的组成及表达

以郑麦9023叶片为材料,利用序列特异性PCR扩增技术克隆了春化基因VRN-1,并通过0～2℃冰箱模拟春化处理0、10、20和30d,对该基因在一叶期至九叶期叶片中的表达进行了分析。PCR分析表明,VRN-1基因在郑麦9023的A和D基因组中均为隐性,在B基因组中为显性,基因等位类型为vrnA1VrnB1vrnD1。在克隆VRN-A1、VRN-B1和VRN-D1基因序列的基础上,设计了3个等位基因的特异引物,并利用该特异引物进行半定量RT-PCR分析。结果显示,在未经春化处理的条件下,一叶期未检测到VRN-A1和VRN-D1表达,而VRN-B1已有较低水平的表达;从三叶期开始,3个等位基因都有较高水平的表达,并一直持续至开花期。在春化处理10、20和30d条件下,VRN-1的3个等位基因在一叶期就出现较高水平的表达,并保持至开花期。

不同追肥量与追肥时期对郑麦9023产量和品质的影响

研究结果表明 ,郑麦 90 2 3产量与施N水平呈显著正相关关系 ;不同追肥时期对郑麦 90 2 3产量与品质也有明显的影响 ,在小麦生育关键时期追肥产量明显高于一般时期追肥 ,分次追肥又略好于一次性追肥。综合分析 ,在底肥确定的条件下 ,用 2 2 5kg/hm2 尿素在越冬期和拔节期追施并在灌浆期进行叶面追肥为最佳的追肥模式。

土壤质地及灌溉模式对郑麦9023品质和产量的影响

为明确优质强筋小麦郑麦9023在黏土、壤土和砂土中的最佳灌溉模式,采用池栽方式,研究了在这3种土壤中不同灌溉处理对小麦品质及产量的影响。结果表明,郑麦9023大多品质性状在不同土壤质地中差异不显著,但对不同灌溉处理的反应有所不同,在足底墒的情况下,黏土全生育期内灌拔节水和灌浆水2水,壤土和砂土灌越冬水、拔节水和灌浆水3水的灌溉模式可以兼顾小麦品质、产量和效益。

郑麦9023胚性悬浮细胞系的建立和植株再生

为建立高效稳定的小麦遗传转化体系,以小麦郑麦9023的幼胚为外植体诱导愈伤组织,研究了培养基中不同质量浓度2,4-D、KT对愈伤组织诱导和愈伤组织继代培养的影响,进而完成整个植株再生的进程。结果表明:以小麦郑麦9023的幼胚作为外植体来诱导愈伤组织,诱导效果最好的培养基是含有3.0 mg/L 2,4-D的MS培养基,出愈率最高达92.5%;愈伤组织进行继代培养的最佳培养基是含有1.0 mg/L 2,4-D和0.1 mg/L KT的MS培养基;最佳的悬浮培养基是含有1.0 mg/L 2,4-D和0.1 mg/L KT的MS培养基;最佳的悬浮系继代时间为16 d;悬浮系中的成熟胚在基本培养基上可以发育成正常的植株。所建立的悬浮系可以用来进行小麦基因工程遗传改良和体细胞无性系突变体的筛选。

不同时期灌水对强筋小麦郑麦9023蛋白质及其组分的影响

在大田条件下研究了不同时期灌水对强筋小麦郑麦9023蛋白质及其组分的影响。结果表明,随着灌水次数的增加,小麦蛋白质含量呈下降趋势,即W1>W2>W3,说明水分增加对蛋白质含量有稀释效应;增加灌水,提高了小麦籽粒游离氨基酸含量,降低了游离氨基酸向蛋白质的转运;随着灌水次数的增加,谷蛋白、球蛋白总体上呈降低趋势,清蛋白呈增加趋势,醇溶蛋白变化较大,谷醇/清球比值降低。成熟期小麦籽粒谷蛋白大聚合体W2处理达到最大值,表明灌两水有利于谷蛋白大聚合体的合成;可提高强筋小麦的烘焙品质。

高产优质小麦品种郑麦9023鉴定与研究

对小麦品种郑麦9023等13个品种进行了多年多点的区域试验鉴定研究,结果表明,郑麦9023具有早熟、高产、优质、抗性较强等优点,在湖北省具有较大的推广利用价值。

氮肥对强筋小麦郑麦9023产量和品质的影响

对优质强筋小麦不同施肥次数和施肥时期的试验表明 :2次追肥的产量和品质优于 1次追肥的 ,更优于不追肥的对照。春季 1次追肥的处理 ,返青期追肥与拔节期追肥产量没有明显差异 ,但黑胚率和容重分别比拔节期追肥增 1.0 % ,减 2 .3g ,灌浆期喷施尿素肥料增产幅度为 1.8%～ 3 .1%。主要表现为千粒重增 1～ 2g ,容重增 1～ 3g ,黑胚率增减 1%左右。结果表明 ,在本试验条件下 ,以越冬期追尿素 112 5kg/hm2 +药隔期追 112 .5kg/hm2 +灌浆期叶面喷肥 ,可获得最佳品质与产量。

郑麦9023播期、密度试验

试验表明 ,在河南省黄泛区气候条件下 ,郑麦 90 2 3适播期较长 ,但不宜推迟到 11月上旬。由于其抗倒伏能力一般 ,所以在适播期以内基本苗不宜超过 180万 /hm2 。

郑麦9023诱变M_2代产量与品质性状变异分析

用200 Gy的60Co-γ射线辐射强筋小麦品种郑9023,对M2代918株的产量和品质性状进行遗传变异分析和SDS-PAGE电泳鉴定。结果表明,以超过M2代群体均值±1.96×标准差确定变异单株,单株产量、谷蛋白大聚合体(GMP)含量和谷蛋白大聚合体/蛋白质(GMP/Pr)仅产生了正向变异,变异单株分别为43个、26个和25个;蛋白质含量42个单株发生正向变异,7个单株发生负向变异;湿面筋含量40个单株发生正向变异,10个单株发生负向变异;硬度15个单株发生正向变异,45个单株发生负向变异;沉降值25个单株发生正向变异,24个单株发生负向变异;PPO活性21个单株发生正向变异,16个单株发生负向变异。以上各性状的变异系数在6.3%~50.6%之间。相关分析表明,GMP含量与蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值呈极显著正相关,GMP含量与单株产量呈极显著负相关。PPO活性与产量和品质性状皆无显著相关性。经SDS-PAGE电泳鉴定,有6个高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)变异单株,高分子量谷蛋白亚基从郑9023的N/7+8/2+12突变为1/7+8/2+12,品质得分增加2分。

苏中地区郑麦9023机条播适宜播期与密度的最佳效应

郑麦9023集优质、高产、多抗、广适性于一体,近几年在苏中地区种植面积逐年扩大,一般单产450kg/667m2左右,高产田块可达500kg/667m2以上。该品种属穗粒重兼顾型品种,以穗粒数为主。因此,在机条播高产栽培中,为实现稳产、高产、高效目标,应掌握好适宜播期和密度,即播期在10月29日、基本苗为12万/667m2左右为宜。

优质专用小麦郑麦9023生产中存在的问题与对策

河南省是全国小麦的主产区之一，在总产、播种面积和贡献上一直处于全国首位。近年来，随着种植业结构的调整和国家优质小麦良种补贴政策的实施，极大地调动了种粮农民的积极性，优质专用小麦的面积发展迅速．目前我省优质专用小麦种植面积4000多万亩，其中郑麦9023的种植面积占1／3，是全国优质小麦种植面积最大的品种．因此，种好郑麦9023优质小麦对我省的优质麦的生产与发展起到至关重要的作用。

磷硒配施对郑麦9023硒吸收及土壤硒形态转化的影响

为给通过合理施用磷肥来提高冬小麦籽粒硒含量提供参考依据,以冬小麦品种郑麦9023为供试材料进行盆栽试验,设置3个磷水平(0、80、160mg·kg-1,分别表示为P0、P80和P160)和2个硒水平(0和1mg·kg-1,分别表示为Se0和Se1),共6个处理。结果表明,在Se0水平下,籽粒产量随着施磷量的增加而逐渐提高,而在Se1水平下,籽粒产量随着施磷量的增加呈先增加后降低的趋势,在P80处理下籽粒产量最高。在Se1水平下,施磷显著增加了小麦各器官以及整株硒累积量,但是施磷降低了硒从颖壳向籽粒中的迁移系数,显著降低了各器官的硒含量。施硒可提高土壤各形态硒的含量,提高水溶态和可交换态硒的比例。在Se0水平下施磷可以提高土壤水溶态硒、可交换态硒、铁锰氧化物结合态硒所占总硒的比例;而在Se1水平下,施磷增加了土壤水溶态硒、有机物硫化物结合态硒、残渣态硒的含量及比例,但是降低了可交换态硒、铁锰氧化物结合态硒的含量及比例。因此,适宜的磷硒配施可通过影响土壤中各种形态硒的转化过程,促进土壤硒向水溶态硒的转化,提高土壤硒的有效性,进而促进郑麦9023对土壤硒的吸收累积,达到增产的效果。

郑麦9023的M_3代性状变异及典型相关分析

利用^(60)Co-γ射线对郑麦9023干种子进行辐射,并对M_3代的产量性状、营养性状、农艺性状、加工性状进行典型相关分析和变异分析.结果表明:从变异系数看,行质量>退化小穗数>直链淀粉>穗长>稳定时间>沉降值>形成时间>株高>千粒质量>小穗数>蛋白质干质量>湿面筋>硬度>出粉率>吸水率>容重;简单相关分析表明,M_3代各性状中有21对呈极显著正相关,1对呈显著正相关,15对呈极显著负相关,7对呈显著负相关;典型相关分析表明,加工性状和营养性状之间的相关极显著.

小麦新品种郑州9023灌浆特性初探

本试验以豫麦 18为对照 ,对小麦新品种郑州 90 2 3在低温连阴雨条件下的籽粒灌浆特性进行了观察 ,结果表明 ;郑州 90 2 3籽粒灌浆持续期与豫麦 18基本一致为 4 5 - 5 0天 ;灌浆强度比豫麦18大 ,呈“低高低”的变化 ;最大灌浆强度出现在开花后 30 - 35天。该品种以 10月 2