氮肥基追比对弱筋小麦宁麦9号籽粒淀粉合成及相关酶活性的影响

为研究弱筋小麦籽粒淀粉形成的机制,以弱筋小麦宁麦9号为材料,对不同氮肥基追比对其籽粒淀粉合成及相关酶活性的影响及相关生理基础研究表明,氮肥基追比7∶1∶2处理与5∶1∶4处理相比,花后7～28d籽粒直、支链淀粉及总淀粉积累速率低,成熟籽粒直链淀粉含量低,支链淀粉、总淀粉含量高,剑叶蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性和蔗糖含量低,籽粒蔗糖合成酶(SS)活性低,籽粒蔗糖含量高,籽粒ADPG焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性低,淀粉积累量低。相关分析表明,籽粒中AGPP、SSS、GBSS与直、支链及总淀粉积累速率、籽粒灌浆速率呈极显著正相关,说明这几种酶对促进籽粒淀粉的积累起重要作用。

宁麦9号对其衍生品种的遗传贡献

宁麦9号是江苏省农业科学院选育的优质弱筋专用小麦品种,具有高产、稳产和广泛的适应性及抗小麦黄花叶病、赤霉病等特点,近年来已成为江苏淮南麦区小麦育种的重要亲本。为了解宁麦9号对新育成小麦品种的遗传贡献,利用170对SSR引物,对宁麦9号及其9个衍生品种进行全基因组扫描分析。共检测到471个等位变异位点,每对引物可检测1～6个,平均2.8个。UPGMA聚类分析表明,扬麦18与宁麦9号遗传距离最小,扬辐麦4与宁麦9号遗传距离最大。遗传相似系数表明,在人工选择的作用下,这些以宁麦9号为亲本育成品种的遗传背景一半以上来自宁麦9号。宁麦9号等位变异在其衍生材料中的分布比例因品种而异,且不同染色体间差异较大,但相同位点的等位变异比例在A、B、D染色体组间相近。全基因组SSR扫描分析发现,10个标记位点在宁麦9号和由其选育的9个新品种具有完全相同的扩增带型,其中9个位点与重要农艺性状相关,或与控制优良性状的基因紧密连锁。将宁麦9号与主要弱筋小麦生产品种宁麦13(宁麦9号系选)进行基因组比较,两者遗传相似系数达0.732,说明宁麦13与宁麦9号遗传背景高度相似,而且两品种在蛋白质含量和抗赤霉病位点相关标记位点高度一致,这一结果可以部分解释宁麦13同样具有的抗赤霉病与优质弱筋的优点。

宁麦9号选育方法的探讨

宁麦 9号是江苏省农科院以扬 86-1 7为母本、西风为父本 ,采用集团选择法选育而成的高产、稳产小麦新品种。该方法早期 ( F2 、F3、F4)以产量为主要选择指标 ,以组合为单位进行初步测产 ,有利于提高群体中高产基因型的筛选频率 ;F3、F4进行异地多点产量鉴定 ,有利于选出广适性品种 ;早期 ( F2～ 4)就按大田生产密度种植 ,有利于个体性状的真实表达 ,并可提高育种效率 ;后期对高代材料进行多点产量和抗病 (逆 )性鉴定 ,同时对品质进行综合分析 。

小麦优良亲本宁麦9号的研究与利用

宁麦9号是高产稳产、适应性广、中抗赤霉病、高抗梭条花叶病的优质弱筋小麦品种,由该品种衍生的10个品种已成为或即将成为长江中下游麦区的主推品种。为探讨宁麦9号作为亲本在小麦育种上的利用价值,本文分析了该品种的高产生理基础,产量、品质和抗病性状的遗传以及其衍生品种的主要特点。结果表明,宁麦9号光合优势明显,后期叶片不易早衰,水分利用率高、抗旱性强,其高产优势表现为成穗数和穗粒数多。遗传分析表明,该品种穗粒数、收获指数、蛋白质含量、碱水保持力以及抗病性等性状的配合力高,易于传递给后代。以宁麦9号为亲本,通过不同育种方法,育种工作者先后育成了宁麦13、宁麦14、宁麦16、生选4号、生选6号、扬麦18、扬辐麦4号、镇麦5号、镇麦8号、南农0686等10个小麦新品种,这些衍生品种都保持了宁麦9号高产稳产、中抗赤霉病、抗梭条花叶病等优良特性。因此,认为:宁麦9号是一个一般配合力较高的优良亲本,对选育高产、优质、抗病小麦新品种有重要利用价值。

密度、氮素对优质弱筋小麦宁麦9号旗叶早衰的调控效应

为探讨弱筋小麦植株早衰生理机制及其调控途径,研究了密度及氮素与宁麦9号旗叶早衰的关系。结果表明,密度为240万/hm2、施氮量240 kg/hm2、基肥与追肥比例为7∶3的处理较其他处理能适当延缓旗叶中叶绿素的降解,叶片中保持较高水平的保护酶活性,细胞膜脂过氧化产物M DA含量低,同时增加了叶片内源激素ZR、iPA含量,减少了ABA的累积量,较好地协调了内源激素的平衡,在很大程度上延缓了旗叶的早衰,有利于产量与品质协调发展。

密度与氮肥运筹对宁麦9号氮代谢的调控效应

在大田试验条件下,研究密度与氮肥运筹对弱筋小麦品种宁麦9号植株氮代谢变化的影响,分析氮素运转与籽粒品质、产量的关系。结果表明:增加密度、降低施氮量或氮肥施用前移可显著降低植株氮素积累;各处理叶片氮素转运量和转运氮对籽粒的贡献率最高,其次为茎鞘,颖壳及穗轴最低。氮素转运量与转运效率呈显著正相关(r=0.7837~*)。适当降低花后14～35 d硝酸还原酶活性,籽粒蛋白质含量降低,籽粒品质改善。宁麦9号采用密度为240万·hm^(-2)、施氮量为240 kg·hm^(-2)和基肥、壮蘖肥、倒2叶肥比为7:1:2,可实现优质高产。

高分子量谷蛋白单亚基缺失对软质小麦宁麦9号加工品质的影响

基因敲除是研究高分子量谷蛋白（HMW-GS）亚基功能的重要方法。本研究以软质小麦宁麦9号野生型及其单亚基缺失系为材料,探讨了HMW-GS缺失对籽粒品质性状、谷蛋白组分含量和加工品质的影响。在29份参试品系中,野生型有3个穗系,Glu-A1x、Glu-B1x、Glu-B1y、Glu-D1x和Glu-D1y缺失型分别有5、7、5、5和4份。野生型与缺失型,以及缺失型之间的蛋白质含量、湿面筋含量、籽粒硬度和溶剂保持力无显著差异。缺失型的谷蛋白/醇溶蛋白、高分量谷蛋白/低分子量谷蛋白含量比值低于野生型,其中Glu-B1x和Glu-D1x缺失型的比值显著低于野生型（P〈0.05）。缺失型的揉面仪峰值时间和8 min带宽变异范围分别为1.38~1.64 min和3.38%~3.98%,显著低于野生型的2.00 min和4.57%（P〈0.05）,以Glu-B1x和Glu-D1x缺失型表现最低。与野生型相比,缺失型的糖酥饼干直径均有增加,其中Glu-B1x、Glu-B1y和Glu-D1y缺失型饼干直径的增加达显著水平（P〈0.05）,而缺失型之间的差异不显著。在宁麦9号背景下,高分子量麦谷蛋白单亚基缺失弱化了面筋强度,改善了糖酥饼干加工品质,亚基敲除可能是进一步提高软质小麦加工品质的有效途径。

弱筋小麦宁麦9号优质高产群体质量指标及形态特征

以优质弱筋小麦品种宁麦9号为试验材料,通过密肥试验,分析优质高产、优质、高产3种群体的差异,探讨弱筋小麦单产6 000 kg·hm-2左右的优质高产群体质量指标、形态特征和栽培技术。结果表明:与中强筋小麦相比,弱筋小麦栽培采取“适度增密,适量减氮,施氮前移”措施,能较好地协调优质与高产之间的矛盾。

宁麦9号与扬麦158株高及其构成因素的遗传解析

宁麦9号与扬麦158是我国长江中下游麦区的主栽品种和骨干亲本,长江中下游麦区近3年来审定品种中80%都是其衍生后代,研究其性状的遗传具重要意义。以宁麦9号与扬麦158为亲本构建的包含282个家系的重组自交系群体为材料,利用Illumina 90k芯片对群体进行基因型分析,建立高密度遗传图谱。连续3个生长季对株高及节间长度、穗长等株高构成因素进行测定,结合遗传图谱对株高及相关性状进行QTL定位,获得14个控制株高及其构成因素的稳定表达位点。通过进一步位置比对,聚焦到6个染色体区段,初步明确了各节间对株高的遗传调控机制。同时,将6个染色体区段中同源性较低的连锁标记转化为适用于高通量筛选的KASP标记,利用101份区域试验材料进行标记效应验证,结果显示聚合Qph-2D与Qph-5A.1两个位点具有较高的选择效率,继续聚合Q2A后,中选材料显著减少,可能降低选择效率;对Q2A与Q5A两个一因多效位点的选择建议以降低株高的等位变异为主;Qd1-5D可作为穗下节间(D1)的选择标记对株高展开优化选择。期望以上结果能为长江中下游麦区的小麦株高遗传改良提供帮助。

宁麦9号/扬麦158重组自交系群体产量性状的遗传解析

宁麦9号与扬麦158是我国长江中下游麦区的主栽品种和骨干亲本,二者都为高产类型品种,但产量结构类型不同,研究二者产量及构成因素的遗传对产量遗传改良具重要意义。本研究以宁麦9号与扬麦158为亲本构建的包含282个家系的重组自交系群体为材料,利用Illumina 90K芯片分析遗传群体基因型,建立了高密度遗传图谱。连续3个生长季对产量及构成要素进行表型鉴定,结果显示,3年中宁麦9号穗粒数均高于扬麦158,千粒重低于扬麦158,穗数与产量在不同环境中表现不一致,在产量及其构成要素中,千粒重的遗传力最高。表型结合遗传作图对产量及构成因素进行分子定位,获得控制穗数、穗粒数、千粒重及产量的QTL分别为9、8、10与12个。为了将检测到的QTL有效地应用于标记辅助选择,将重复检测到的3个千粒重QTL相关标记转化成适用于高通量基因分型的KASP标记,并在育种料中进行了验证,3个QTL位点均具有较好的选择效果,且具有累加效应。上述研究结果可为长江中下游麦区小麦产量性状的分子育种提供理论依据和技术支撑。

冬小麦新品种宁麦9号选育报告

冬小麦新品种宁麦9号是以长武131为母本、晋麦14号为父本,通过有性杂交选育而成。在2006—2008年甘肃省陇东片区域试验中,折合平均产量3 585.75 kg/hm2,较对照品种西峰27号增产9.02%。在2008—2009年度甘肃省陇东片冬小麦生产试验中,折合平均产量4 087.80 kg/hm2,较对照品种西峰27号增产18.34%,居4个参试品种(系)第1位。籽粒含粗蛋白12.73%、湿面筋25.00%、赖氨酸0.40%,沉降值31.5 mL,千粒重36.3 g,容重785～825 g/L。该品种田间生长整齐,成熟时落黄好,中熟、丰产,抗旱、抗寒性强,抗条锈病和白粉病。适宜陇东旱塬及子午岭林缘区种植。

不同氮肥运筹对弱筋小麦产量与品质的影响

江淮下游的沿江高沙土地区是江苏省乃至全国的主要弱筋小麦产区。弱筋小麦宁麦13和宁麦9号在该地区不同土壤肥力和不同施肥水平条件下种植,其产量和穗、粒、重三要素表现各不同;两品种间对不同施肥量的反应也有明显差异。在施纯氮16kg/667m2的中高肥处理中,宁麦13明显比宁麦9号增产;而在施纯氮8kg/667m2的低肥和不施肥的空白处理,宁麦9号表现出显著的增产效果;在施纯氮20kg/667m2和12kg/667m2的高肥区和中低肥区,两品种无显著差异。两品种的籽粒蛋白质、湿面筋含量和面团稳定时间虽总体均与施氮量相关程度较高,但两品种间存在较大差异。宁麦9号的籽粒蛋白质含量与施氮量呈极显著相关,而湿面筋含量与施氮量相关不显著,稳定时间与施氮量为显著相关;宁麦13的三指标均与施氮量呈极显著相关。表明宁麦9号的弱筋品质似较宁麦13稳定,尤其湿面筋含量和面团稳定时间较不易受环境条件所左右。