Quantitative trait loci for Fusarium head blight resistance in wheat cultivars Yangmai 158 and Zhengmai 9023

Fusarium head blight(FHB)is one of the prevalent fungal diseases of wheat worldwide.Exploring new FHB resistance quantitative trait loci(QTL)in adapted wheat cultivars is a critical step for breeding new FHB-resistant cultivars.In this study,we developed a population of 236 F5:7 recombinant inbred lines(RILs)using two popular Chinese wheat cultivars,Yangmai 158 and Zhengmai 9023,with moderate FHB resistance to identify the QTL for FHB type II resistance.This population was evaluated for percentage of symptomatic spikelets per spike(PSS)using single floret injection in repeated greenhouse experiments.Mean PSSs were 33.2%for Yangmai 158 and 30.3%for Zhengmai 9023.A genetic linkage map of 1002 single nucleotide polymorphisms(SNPs)generated by genotyping-by-sequencing(GBS)was constructed for the RIL population.Six QTL were identified for FHB resistance,and three of them were repeatable in the both experiments.Zhengmai 9023 contributed the resistance allele at one repeatable QTL,designated as Qfhb.7D,whereas Yangmai 158 contributed the resistance alleles at the other two repeatable QTL,Qfhb.3AL and Qfhb.2DS.The additional QTL,Qfhb.4AS was significant in the mean PSS,and Qfhb.2DL and Qfhb.7AS were significant in only one experiment.Replacement of each allele individually at the three repeatable QTL significantly changed PSSs.Qfhb.3AL,Qfhb.2DS,and Qfhb.7D explained 8.35%to 9.89%,5.13%to 7.43%,and 6.15%to 9.32%of the phenotypic variations,respectively.The three repeatable QTL contributed by the two parents were additive and stacking the resistance alleles from all the three repeatable QTL showed the highest level of resistance in the current RIL population.Ten SNPs in the QTL regions of Qfhb.3AL,Qfhb.2DS,and Qfhb.7D were converted into KBioscience competitive allele-specific PCR(KASP)assays.One KASP marker for Qfhb.3AL was validated in a panel of wheat cultivars from China.Some of these KASP markers could be useful for marker-assisted selection to stack these QTL.

豫东平原‘郑麦1860’不同播期播量试验的超高产效应

为了实现豫东平原小麦主产区超高产栽培良种良法配套,充分发挥优质中强筋小麦新品种‘郑麦1860’的超高产潜力,运用裂区试验及统计分析方法,研究确定‘郑麦1860’在豫东平原小麦主产区超高产条件下适宜的播期播量指标。结果表明‘:郑麦1860’的适宜播期为10月10日-10月15日,最佳播期为10月15日;适宜播量为187.5~225.0 kg/hm^(2),最佳播量为225.0 kg/hm^(2)。最佳播期播量组合为10月15日与187.5 kg/hm^(2),折合单产12326 kg/hm^(2)。本项试验所取得的适宜播期播量技术指标,可在豫东平原小麦主产区‘郑麦1860’超高产栽培条件下推广应用。

不同胁迫下郑麦0943的耐低氮高温特性研究

【目的】阐明小麦品种郑麦0943耐低氮高温的生理机制,为培育高产高效小麦新品种提供依据。【方法】以周麦18和矮抗58为对照,研究了正常、低氮、高温、低氮高温共同处理,对试验材料气体交换参数、叶绿素荧光参数、氮代谢相关酶活性、抗氧化酶活性、活性氧类物质和丙二醛(MDA)含量的影响。【结果】低氮对小麦光合生理的影响显著大于高温,不同小麦品种的耐低氮高温特性存在显著差异。3种逆境处理下,郑麦0943的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm),光化学猝灭系数(qP),PSⅠ活性均显著高于周麦18和矮抗58,超氧阴离子生成速率、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量均显著低于周麦18和矮抗58,表现出较好的耐低氮高温特性。郑麦0943的硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT),超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著高于2个对照品种。【结论】低氮对小麦光合生理的影响显著大于高温,郑麦0943较2个对照品种具有更好的耐低氮高温特性,在逆境下具有较高的氮代谢相关酶和抗氧化酶活性,维持相对较高的光化学和碳同化效率。

播期、播量对小麦新品种郑麦9962产量及其构成因素的影响

为探讨国审小麦新品种郑麦9962的配套栽培技术,在豫南地区采用裂区试验研究了播期和播量对郑麦9962产量及其构成因素的影响。结果表明,播期和播量及其互作对郑麦9962产量的影响达显著水平;播期和播量对产量构成因素及农艺性状的影响达显著水平。推迟播期降低郑麦9962成穗数、穗粒数和千粒重及产量,增加播量提高成穗数和产量、降低穗粒数和千粒重。本试验条件下10月底之前播种以225kg/hm2的播量、11月上旬播种以300kg/hm2的播量有利于发挥郑麦9962的产量潜力。

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。

超级小麦郑麦7698生长发育特性及其配套技术研究

为配合优质强筋小麦新品系郑麦7698的推广,采用大田攻关和小区试验相结合,探讨郑麦7698生长发育特点和超高产配套栽培技术。结果表明,郑麦7698自动调节能力强,分蘖成穗中等;籽粒灌浆期长,粒质量增加快,每1 000粒日增重平均达2.1 g;在大于10 500 kg/hm2产量水平下,郑麦7698产量结构为穗数648万穗/hm2,穗粒数37.5粒,千粒重47.2 g;在9 750~10 500 kg/hm2产量水平下,其产量结构为588万穗/hm2,穗粒数38.1粒,千粒重46.3 g。超高产配套栽培技术：深耕细耙,提高整地质量;增施有机肥,重施底肥;足墒精细播种,保证全苗、匀苗;因地因苗因气候条件有针对性强化生育期间的应变调控和管理。

减量施氮对郑麦101产量及加工品质的影响

采用裂区试验设计,在常规施用磷、钾肥的条件下,以不施氮肥和普通尿素常规施氮量(225 kg/hm2)为对照,设置4个减氮处理(普通尿素减少10%、20%、30%和控释尿素减少20%),探讨减量施氮对郑麦101产量和品质的影响,旨在为进一步开展小麦优质高产栽培研究和实现化肥零增长的目标提供科学依据和技术参考。结果表明,与普通尿素常规施氮量处理相比,普通尿素常规施氮量减少30%时,显著减产4.93%,而普通尿素常规施氮量减少10%、20%及等量控释尿素减少20%时,小麦产量及其构成因素变化不显著。对小麦的一次加工品质进行研究发现,减施氮肥会造成郑麦101籽粒粗蛋白含量降低,在普通尿素常规施氮量减少20%时达到显著水平。对小麦的二次加工品质进行研究发现,小麦沉降值、吸水率和形成时间对施氮量并不敏感;湿面筋含量虽表现出随一定范围内施氮量的减少而降低的趋势,但在普通尿素常规施氮量减少20%及等量控释尿素减少20%时并没有显著变化;等量控释尿素减氮20%(180 kg/hm2)时可以显著延长面团的稳定时间,降低弱化度。

郑麦7698超高产栽培技术路线的探索与实践

为进一步挖掘郑麦7698丰产潜力,充分发挥小麦新品种的增产作用,采用小区试验、高产攻关和总结群众高产典型相结合的方法,系统总结了郑麦7698超高产栽培技术路线,即:适期播种(10月10-20日)、充足底墒、适当播种量(180～210kg/hm2),增大群体的起点,使冬前分蘖数达到或接近高峰值;早春促控结合,以控为主,塑造理想株型;拔节后主攻大穗;倡导"绿色植保"的理念,建立高质量群体。郑麦7698超高产(11 340kg/hm2)产量结构是成熟期穗数698万穗/hm2,穗粒数39.5粒,千粒重48.1g。

干旱胁迫下郑麦7698的抗旱性能及光合特性分析

以周麦18为对照品种,研究了正常灌水与干旱胁迫下郑麦7698开花期的抗旱和光合特性及成熟期产量性状,为小麦抗旱育种提供理论依据。结果表明,正常灌水条件下,郑麦7698叶片相对含水量,渗透调节物含量,抗氧化酶活性,根系活力、根系体积与根系干质量,rbcl与rbcs相对表达量,Rubisco活性,光合作用参数,产量性状与周麦18均无显著性差异。干旱胁迫条件下,郑麦7698叶片相对含水量较周麦18高12.3%,脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量分别较周麦18高32.1%、10.0%、16.3%,SOD、POD、CAT活性分别较周麦18高11.5%、13.8%、6.8%,根系活力、根系体积、根系干质量分别较周麦18高14.3%、20.3%、9.0%,rbcl和rbcs相对表达量分别较周麦18高29.2%和27.1%,Rubisco活性较周麦18高33.4%,光合速率、蒸腾速率、气孔导度分别较周麦18高20.0%、53.3%、25.7%,单株生物量、穗粒数、千粒质量分别较周麦18高8.3%、5.4%、7.0%,差异均达显著或极显著水平。结果表明,干旱胁迫下,郑麦7698具有较好的抗旱性能与光合特性及产量优势。

小麦品种郑麦7698生育后期的光合性能及同化物运转特性

为明确小麦品种郑麦7698的高产生理基础,于2011-2013年两个生长季在田间条件下研究了郑麦7698、矮抗58和周麦18三个品种生育后期的光合性能及同化物运转特性。结果表明,郑麦7698呈现下述特点:1光饱和速率达到27.1μmol·m-2·s-1,分别较矮抗58和周麦18高10.6%和13.9%;开花期、灌浆初期、灌浆后期的田间最大光合速率和日光合总量均较高,平均日光合总量为667 693μmol·m-2,分别较矮抗58和周麦18高19.8%和14.5%;灌浆初期、灌浆后期顶3叶含较多的Chl(a+b)和较高的Chla/b,具有较好的光能捕获与转化能力。2在灌浆后期13:00时,Fv/Fm、ФPSⅡ和qP降幅小,NPQ增幅大,蒸腾速率较大(3.4 mmol·m-2·s-1),叶温较低(36.7℃),具有较好的耐强光、耐高温特性。3花后同化物积累量为14.4g·10stem-1,分别较矮抗58和周麦18高15.7%和13.9%;花前积累的同化物在灌浆期的转运量为10.3g·10stem-1,分别较矮抗58和周麦18高19.8%和13.8%;灌浆速率高,最终籽粒重达到24.7g·10stem-1,分别较矮抗58和周麦18高17.6%和14.4%;收获指数达到0.524。较好的光能捕获与转化能力及耐强光、耐高温胁迫能力,较高的花后同化物积累量及花前同化物转运能力是郑麦7698的高产生理基础。郑麦7698可作为小麦品种产量潜力改良的重要亲本加以应用。

优质强筋高产小麦品种郑麦7698品质稳定性和高效节本生产技术研究

研究了郑麦7698在河南省14个地市的品质稳定性,以及高效节本生产技术。结果表明,在河南省境内,除西部旱薄地以外,郑麦7698品质特性均可稳定达到国家优质强筋小麦标准。生产技术研究结果表明,郑麦7698在河南省的适宜播期为10月10—20日,适宜播量为187.5 kg/hm^2,豫北地区最佳施肥方式为225.0 kg/hm^2尿素+375.0 kg/hm^2磷酸二铵做底肥,追施尿素112.5 kg/hm^2,河南省其他区域最佳施肥方式为225.0 kg/hm^2尿素+375.0 kg/hm^2磷酸二铵做底肥,追施尿素150.0 kg/hm^2。

面包面条兼用型强筋小麦品种郑麦366品质评价

通过分析郑麦366品质特性,为粮食生产、食品加工利用、品种选育等提供参考。研究结果表明,郑麦366的HMW-GS和LMW-GS组成为1、7+8、5+10和Glu-A3a、Glu-B3d,不含1B/1R,表现蛋白质含量高,面筋强度大,面包烘焙品质优异;同时郑麦366为Wx-B1基因缺失类型,具有较好的淀粉糊化特性;控制郑麦366多酚氧化酶(PPO)活性的2个主效基因PPO-2Ab、PPO-2Da均为隐性,表现很低的PPO活性,面条品质优良。郑麦366的品质在多个地区、多个年份表现稳定,为品质稳定的优质强筋小麦新品种。郑麦366集优质、高产、抗病、矮秆、农艺性状好于一体,在河南大面积种植的产量都在7 500 kg/hm2以上,百亩超高产攻关田的产量在9 750 kg/hm2以上,在周边省份进行大面积示范推广,表现突出。

小麦新品种郑麦1860高产稳产特性分析

依据2015-2018年度国家冬小麦黄淮南片水地组区域试验和生产试验及2015-2016年度国家小麦产业技术体系品种大区展示试验数据,分析了郑麦1860高产稳产特性。结果表明,两年区域试验郑麦1860平均产量8457.0 kg·hm^(-2),比对照周麦18增产5.19%,差异极显著;生产试验平均产量7356.0 kg·hm^(-2),比对照周麦18增产5.21%,增产点率100%;在国家小麦产业技术体系设置的5省13个试验点中,平均产量8296.7 kg·hm^(-2),排第一位。区域试验和生产试验平均高稳系数(85.49%)比对照约高5个百分点。表明小麦品种郑麦1860高产稳产性突出。同时,以2017-2018年国家冬小麦黄淮南片水地组生产试验数据为依据,进行了郑麦1860的产量三要素与产量相关性分析,结果表明,有效穗数与产量呈极显著正相关,生产上可适当增加群体提高有效穗数来进一步发掘郑麦1860的高产潜力。

小麦新品种郑麦9962施肥效果及推荐用量研究

为探讨国审小麦新品种郑麦9962配套栽培技术,利用"3414"试验设计研究了郑麦9962氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)肥合理施用量。结果表明:在豫南麦区,施用氮肥和磷肥的增产效果较好,分别比缺氮区和缺磷区增产44.22%、11.56%,施用钾肥仅增产2.51%。根据一元二次方程模型,求得N、P2O5、K2O的最高产量施肥量分别为206.01、128.28、89.18kg/hm2,最佳经济施肥量分别为178.57、93.06、0.2kg/hm2。

酶制剂对郑麦158面包烘焙品质的改良效果

为了提高国产优质小麦的烘焙品质并促进其推广应用,以小麦新品种郑麦158为原料,通过单因素试验研究了不同添加量α-淀粉酶、葡萄糖氧化酶、脂肪酶对面包烘焙品质的影响,并通过正交试验筛选改良面包烘焙品质的最佳酶制剂配比。结果表明,3种酶制剂对面包的感官评分均有显著影响,具体表现为α-淀粉酶>葡萄糖氧化酶>脂肪酶。面包烘焙品质最佳的酶制剂组合为α-淀粉酶20 mg/kg、葡萄糖氧化酶15 mg/kg、脂肪酶10 mg/kg,在此条件下制作的面包感官评分为92分。综上,在郑麦158面粉中添加一定量的α-淀粉酶、葡萄糖氧化酶、脂肪酶,可制得品质较好的面包。

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。

播期对郑麦7698群、个体发育及产量的影响

为了确定大面积推广的小麦品种郑麦7698的适宜播期,研究了不同播期对其群、个体及产量的影响。结果表明,随着播期推迟,植株高度下降,主茎出叶减少;播期与穗数、产量呈显著的负相关关系,r分别为-0.935、-0.886,经回归分析建立的回归模型分别为:y(穗数)=759.8-40.2x、y(产量)=10 827-552.7x。在播量为150kg/hm2的条件下,郑麦7698适宜播期为10月10-15日,此期播种有利于形成合理的群体结构,实现较高的经济产量和效益。

环境变异及施肥措施对强筋小麦品质性状的影响

旨在分析环境变异及施肥措施对‘郑麦366’品质性状的影响,为强筋小麦品种的优质高产高效生产提供理论依据。选取生产上有生态代表性的不同地点进行取样,设小区进行氮肥用量用期、NPK平衡施肥试验;研究环境变异及施肥措施对‘郑麦366’品质特性的影响。结果表明,‘郑麦366’在不同地点、不同年份的品质表现相对比较稳定,多数地点的‘郑麦366’的品质结果达到或超过国家二等强筋小麦品质标准,且面包烘焙品质表现优良;粉质仪稳定时间在不同地点自北向南、自西向东表现逐渐降低的趋势。增施氮肥能够改善‘郑麦366’的品质,分期施用氮肥可以在一定程度上提高面筋的质量。N:P:K肥按225:120:180配合施用,‘郑麦366’的产量、湿面筋含量、湿面筋指数、干面筋含量、稳定时间、弱化度均表现最好,N、P、K肥配合施用可同时提高强筋小麦品种的产量和品质。‘郑麦366’的品质表现相对比较稳定,在大面积种植过程中,应重视N、P、K肥配合施用以提高强筋小麦品种的产量和品质。

氮肥不同基追比对郑麦004生理生态特性的影响

[目的]为郑麦004的大面积推广种植和产业化开发提供理论依据。[方法]以优质弱筋小麦品种郑麦004为材料,在其他条件一致的情况下,对其施以不同的氮肥处理(氮肥基追比分别为7∶3、5∶5、3∶7),研究不同处理对小麦生理生态特性的影响。[结果]氮肥基追比为5∶5的处理郑麦004生育期间的株高、叶面积、旗叶光合速率、叶绿素含量等生理生态指标均有利于产量的形成,该处理小麦产量最高,为8917.5kg/hm2,显著高于其他处理;氮肥基追比为3∶7的处理小麦各生理生态指标和产量次之。[结论]在施氮量一定的条件下,氮肥在一定程度上后移有利于提高郑麦004的产量,且后移比例为5∶5时效果最好。

国审小麦新品种郑麦101的选育

郑麦101是以高产、稳产、多抗、广适材料郑麦9023为亲本,经过多年定向选择和鉴定培育而成的高产、稳产、抗病小麦新品种。区试2a平均产量6 958.5kg/hm2,比对照品种偃展4110增产3.82%;生产试验平均产量6 984kg/hm2,比对照品种偃展4110增产5.17%。2a区试品质分析结果表明,湿面筋含量分别为35.1%、34.0%,吸水率分别为56.6%、55.2%,稳定时间分别为8.0min、6.1min。品质指标接近优质强筋标准,综合抗病性较好,抗条锈病,对赤霉病有一定耐性。适宜于黄淮冬麦区南片的河南省大部、安徽省北部、江苏省北部、陕西省关中地区高中水肥地块中晚茬种植。