冬小麦突变新品系‘白鹿181’的遗传构成、品质分析及栽培技术

为了选育高产优质小麦新品种,服务国家粮食安全,本研究以‘小偃22’为试验材料,采用CO_(2)激光致死剂量辐射小麦品种‘小偃22’的种子,筛选突变株,检验其稳定性,分析其产量和品质,并探讨突变株‘白鹿181’新品系的栽培技术。结果表明:1)通过小麦660K芯片对‘小偃22’的突变株‘白鹿181’新品系进行遗传构成鉴定,共检测出630517个单核苷酸多态性(SNPs)位点,其中有1个不确定SNP位点,无差异SNPs位点442859个(占70.24%),差异SNPs位点187657个(占29.76%)。以‘小偃22’为模板,发现缺失和变异主要集中在AA、AC、AG、AT、CC、CG、GG、TC、TG和TT单核苷酸多态性(SNPs)上,其中AA、CC、GG和TT分别占19.23%、23.50%、23.40%和19.46%。2)与‘小偃22’相比,激光诱变产生的突变株‘白鹿181’的千粒重和产量3年平均增幅分别为9.31%和5.10%。3)‘白鹿181’的17种氨基酸含量均高于‘小偃22’,籽粒容重增加7.3%,湿面筋指数增加15.4%,稳定时间延长11.0%,最大拉伸阻力增加34.8%。4)不同施肥量和播种量对‘白鹿181’产量和千粒重均有不同程度的影响。从产量和千粒重综合考虑,在施750 kg·hm^(-2)氮肥条件下,每公顷播种180 kg种子的效益可实现最大化。研究结果表明,‘白鹿181’较适宜于关中平原等黄河中游地区种植,‘白鹿181’新品系的培育,为丰富我国小麦种质资源以及选育优质高产新品种提供了新材料。

追施氮肥对中筋小麦小偃22产量和品质的影响

【目的】探讨追施氮肥对中筋小麦小偃22产量和品质的影响，为关中主栽小麦品种小偃22高产调优栽培措施的制定提供理论依据。【方法】2005-2006年以小麦品种小偃22为材料，于拔节期和孕穗期追施不同量的氮肥，检测其产量、籽粒品质指标和面粉粉质指标的变化。【结果】不同生育期追施氮肥后小偃22平均单产较对照提高13．6％，其中以拔节期施纯氮37．5kg／hm^2＋孕穗期施纯氮75kg／hm^2处理增产效果最为显著，较对照净增1350．5kg／hm^2，增幅达20．8％。追施氮肥处理平均籽粒蛋白质、湿面筋、干面筋含量及出粉率和吸水率显著或极显著提高，依次较对照提高6．6％，9．2％，9．9％，2．3％和2．3％；追氮对沉淀值和稳定时间影响不大，但平均硬度和弱化度较对照分别提高1．8％和22．4％；形成时间、评价值和粉质质量依次较对照降低8．3％，10．5％和16．8％。【结论】追施氮肥可显著提高小偃22的产量，显著改善其籽粒品质，但不利于粉质品质的改善。拔节期37．5kg／hm^2＋孕穗期75kg／hm^2追氮组合对产量和籽粒的蛋白质品质及粉质品质效应最佳。

黄淮麦区推广品种小偃22农杆菌遗传转化体系的建立

小偃22小麦是目前陕西省生产上的主栽品种,在黄淮麦区和其他地区也大面积推广种植。本文通过对小偃22小麦胚性愈伤组织的来源、生理状态和干燥时间,根癌农杆菌的接种浓度和侵染方式,AS的添加浓度,胚性愈伤组织与根癌农杆菌的共培养温度和共培养时间,潮霉素的筛选浓度和筛选方式等参数进行比较研究,建立了小偃22小麦农杆菌遗传转化体系。结果显示,以来源于幼穗的胚性愈伤组织作为转化受体较为适宜,愈伤组织生理状态为从幼穗直接诱导30d后继代1次并培养15d的胚性愈伤组织,农杆菌侵染前对胚性愈伤组织干燥处理30min较为适宜;农杆菌菌液浓度为0.8OD,采用抽真空侵染5min+非真空侵染10min的浸染方式,共培养温度为22℃,共培养时间为72h,AS的适宜添加浓度为150μmol/L;筛选方式选用在抗性愈伤组织筛选阶段经75mg/L潮霉素筛选后,在分化阶段不再进行筛选或采用25mg/L低浓度潮霉素筛选。通过重复转化验证试验和分子生物学鉴定,表明该遗传转化体系具有可行性。

小偃22及其衍生品种遗传多样性的SSR分析

为深入了解小麦骨干亲本小偃22及其衍生品种的遗传特性,利用相对均匀分布在小麦各染色体臂上的71对SSR引物对小偃22及其6个衍生品种以及小偃22的姊妹系小偃22 2进行SSR分析。结果表明，在8份供试材料中共检测到187个等位变异，每个位点等位变异数目为2~5个,平均为2.6个。多态性信息含量（PIC）变异范围为0.305~0.582，平均为0.388。遗传距离变化范围为0.309~0.767，平均为0.595，说明材料间遗传差异较小。经UPGMA聚类分析，在0.55处将供试材料分成两大类，能较好地反映品种之间的遗传差异。小偃22与其姊妹系小偃22 2的遗传相似系数为0.73。

小偃22受条锈菌侵染后的光合生理研究

小偃22是陕西省主栽小麦品种之一,具有一定的耐条锈病性。为了明确小偃22耐条锈病性的生理机制,为利用生理指标变化进行耐病性小麦品种的鉴定提供依据,以小麦条锈菌条中32号小种接种小偃22和对照品种铭贤169,用LI-6400型光合系统仪分别对小麦发病旗叶的光合作用和蒸腾作用等生理指标的日变化进行监测。结果表明,受条锈菌侵染后,小偃22和铭贤169叶片光合作用和蒸腾作用与健叶相比均有所变化,表现为光合速率降低,细胞间隙CO2浓度、气孔导度、蒸腾速率等有所升高。小偃22病叶的水分代谢较健叶的变化幅度小于铭贤169,光合速率、蒸腾速率和水分利用效率的变化幅度与铭贤169差异明显,说明小偃22感病后能维持较高的光合速率、水分利用效率和较低的蒸腾速率,起到一定的生理补偿作用,以降低条锈菌侵染造成的危害,进而起到较好的抗病保产效果。

小偃22的选育及其特性研究

小偃 2 2是选用具有多种优良性状的小偃 6号、小偃 10 7和著名的抗病材料 775 - 1为亲本 ,采用复合杂交 ,以常规系谱法为主选育而成的一个小麦新品种。它属于中间偏多穗类型 ,产量三因素在较高水平上达到协调 ,具有株型结构好、结实性突出、增产潜力大、品质优良、综合抗病性好、抗旱耐寒、抗倒性强、适应范围广等优点 ,1998～ 2 0 0 0年累计种植 89.3万 hm2。

小偃22秸秆对作物种子的化感作用

以种子萌发法测定了小偃22秸秆水提液及有机溶剂萃取物溶液对黄瓜、小麦、油菜、高粱、玉米、大豆、番茄、绿豆、苜蓿、莴苣、青菜、萝卜等12种作物种子幼苗生长的化感作用。结果表明小偃22秸秆水提液对小麦、番茄、萝卜、苜蓿、玉米和大豆幼根生长有显著抑制作用,对油菜幼根生长表现出显著促进作用,而对黄瓜、绿豆、高粱、青菜和莴苣幼根生长无显著影响。小偃22秸秆水提液对小麦、番茄、萝卜、苜蓿、玉米5种种子幼芽生长有显著抑制作用,对黄瓜、莴苣幼芽生长有显著促进作用。小偃22化感物质为强极性和中等极性化合物。

小偃22幼胚体细胞胚性无性系的诱导

采用田间取样和室内培养的方法，研究了不同幼胚发育时期、盾片接种方式和状态、4C预处理时间对小偃22幼胚体细胞胚性无性系诱导的影响。结果表明：（1）小偃22未成熟种子长度占颖壳长度比例为60％～80％时，幼胚处于半透明向淡黄色过渡状态，其愈伤组织诱导率达到95％以上，胚性愈伤组织诱导率达到46．1％～49．4％，此时是幼胚最佳培养时期。（2）未成熟籽粒在4℃冰箱保湿保存3d内可陆续接种，幼胚愈伤组织诱导率在95％以上，胚性愈伤组织发生率达到34％～50％，接种时应使盾片向上并保持完整状态。

不同年代冬小麦品种的产量和磷生理效率对土壤肥力水平的响应

【目的】本研究利用长期施肥定位试验构建的不同土壤肥力梯度,探索陕西关中地区小麦品种演替过程中产量、产量构成因素以及磷生理效率的变化,以期了解品种演替对土壤肥力水平以及磷效率的响应,为今后品种选育提供参考。【方法】长期试验包括7个处理,分别为不施肥处理(CK)、单施两个水平有机肥处理(M1和M2)、两个水平有机肥与两个水平无机肥配施处理(M1N1P1、M1N2P2、M2N1P1、M2N2P2)。小麦品种为小偃6号(80年代)、小偃22(90年代末)以及西农979(当前品种)。【结果】小麦品种演替过程中单产水平逐步提高,同时小麦产量随着土壤肥力水平提高呈显著增加趋势;品种更替的增产效应主要反映在高肥力土壤上(有机无机配施的4个处理),而在低肥力(CK、M1、M2)土壤上品种更替产量差异不显著。小麦品种演替过程中,在低肥力情况下穗数表现为90年代末的小偃22低于80年代的小偃6号,而当前品种西农979又高于小偃6号的趋势;但在高肥力情况下随品种演替穗数基本呈现为增加的趋势。在低肥力情况下随品种演替穗粒数的变化不一致,而在高肥力情况下穗粒数随品种演替基本呈增加的趋势。随着品种演替,无论在高肥力还是低肥力情况下,千粒重均呈逐渐增加的趋势。三个品种的穗数、穗粒数以及千粒重均随土壤肥力水平提高以及养分投入增加而呈增加的趋势。随着品种更替,无论高肥力还是低肥力土壤100 kg小麦需磷量均呈下降趋势,具体为小偃6号>西农979>小偃22号;不过低肥力土壤的100 kg需磷量高于高肥力土壤。随品种的演替,无论高肥力土壤还是低肥力土壤磷生理效率均呈现升高的趋势,但是高肥力土壤的磷生理效率高于低肥力土壤。【结论】陕西关中地区随品种更替小麦单产逐渐提高,其中西农979单产的提升是由于穗数和千粒重的提高,而小偃22号单产的提升则由于穗粒数和千粒重的提高。品种更替在低肥力土壤上并没有表现出产量及磷效率的优势,在高肥力土壤上表现出产量及磷效率的协同提高。因此,品种更替对土壤肥力水平的要求更高,土壤培肥以及定向育种的有机结合是实现陕西关中小麦高产高效、可持续发展的有效方略。

大穗型小麦41310分蘖动态变化分析

[目的]为大穗型小麦的利用提供依据。[方法]以小偃22和大穗型小麦新品系41310为材料,调查了其冬、春总茎数的变化情况,分析了大穗型小麦成穗率低的原因。[结果]2品种的分蘖性能相近,41310的总茎数少于小偃22。在3月24日~4月28日的6个时期,41310的消亡总茎数分别较小偃22多49.5万、22.5万、40.5万、36.0万、72.02、65.5万/hm2。4月7日前后,41310和小偃22均有1个分蘖消亡高峰,其分蘖消亡值分别为351.0万和333.0万/hm2 而41310在4月28日前后出现第2个分蘖消亡高峰,分蘖消亡值达337.5万/hm2,使41310的分蘖消亡率达74.6%,成穗率仅为25.4%,穗数减少至423.0万/hm2。[结论]大穗型小麦41310的分蘖消亡速度较小偃22快,且较其多了1个分蘖消亡高峰。