小麦骨干亲本“周8425B”及其衍生品种的遗传解析和抗条锈病基因定位

【目的】利用高密度分子标记解析了周8425B衍生品种的遗传结构,并鉴定其携带的抗条锈病基因。【方法】利用921个DArT(Diversity Arrays Technology)标记和83个SSR标记分析周8425B及其50份衍生品种(系)间的遗传结构和遗传区段传递,并利用关联分析定位抗条锈病基因。【结果】周8425B及其衍生品种的遗传相似性平均为67.6%,聚类分析结果与品种系谱来源基本一致。周8425B对其衍生一代、二代和三代的平均遗传贡献率分别为67.7%、63.6%和58.8%,在A、B和D基因组间遗传贡献率分别为68.7%、62.0%和59.4%。周8425B对其衍生品种的21条染色体贡献率变幅为44.9%—70.9%,其中,对4A染色体贡献率最低,为44.8%,对1D染色体贡献率最高,达79.0%。利用DArT和SSR标记与成株期抗条锈鉴定结果进行关联分析,发现4个条锈病抗性位点(P<0.01),其中2个条锈病抗性位点QYr.caas-2BL和QYr.caas-7BL与已报道的抗条锈病基因Yr7和YrZH84在相同染色体区段,另一个抗性位点QYr.caas-1BL与抗叶锈基因LrZH84位置相同,推测该位点与LrZH84紧密连锁或者一因多效。在3A染色体长臂末端发现一个条锈病抗性位点QYr.caas-3AL,与标记wPt-0398关联,可能是一个新基因,能解释22.9%的表型变异。【结论】骨干亲本对衍生后代在基因组和染色体水平上的贡献率主要与重要基因遗传传递有关,衍生品种携带的4个抗条锈病基因均来自骨干亲本周8425B,这些抗性基因及其它优异基因将在黄淮冬麦区南片品种遗传改良中继续发挥重要作用。

小麦骨干亲本阿夫及其衍生品种(系)重要性状的演变规律

【目的】研究阿夫及其4个不同时期衍生品种(系)的农艺性状,阐明阿夫衍生品种(系)重要农艺性状的演变规律。【方法】在点播条件下,对阿夫及其4个不同时期衍生品种(系)的重要农艺性状和产量性状进行研究。【结果】阿夫衍生品种(系)的株高明显降低,其中子四代的平均株高仅为阿夫的84.70%;子代株型由松散型逐步过渡到紧凑型,叶片由长窄逐渐变为短宽;穗长、单株有效穗数、千粒质量、穗粒质量和小区产量均显著增加,小穗数和穗粒数变化不明显。相关和通径分析表明,千粒质量和穗粒质量与产量呈极显著或显著正相关,株高对产量的负向贡献较大,单株有效穗数、穗长、小穗数和穗粒数与产量性状间的相关均不显著,其对产量直接作用的正负效应在各世代间也不完全相同。【结论】阿夫的穗大丰产特性在品种演替中得到了很好地传递,但是粒多的丰产特性并未得到充分传递。适当降低株高、增加有效小穗数、提高结实率、穗粒数与千粒质量并重、主攻穗粒质量是提高小麦产量的有效途径。

利用京411为骨干亲本培育高产小麦新品种

提高产量潜力是我国小麦育种的首要目标。从1990年开始,本课题组以高产品种京411为骨干亲本,针对其主要缺点进行改造,取得一定进展。育成了中麦175等3个通过审定的品种,推广面积正在逐年扩大。总结选用和改造京411的经验与体会认为:通过增加穗粒数和粒重来提高穗重是提高产量潜力的重要途径。

小麦骨干亲本阿夫衍生系赤霉病抗性的关联分析

赤霉病是影响小麦产量和品质的重要病害,发掘抗性遗传变异、培育抗病品种是防治小麦赤霉病最安全、经济的根本途径。本研究在5个环境中对阿夫及其264份衍生品种(系)进行了赤霉病抗扩展性鉴定,利用分布于19条染色体上的52个标记进行遗传多样性分析、群体结构分析以及关联分析,共检测到19个与赤霉病抗性相关的位点。其中,分布在2B、2D、3A、3B和5A染色体上的5个位点能够在至少5个环境中的2个且在5年平均值中检测到。3B上的赤霉病抗性位点Xgwm493与Fhb1连锁;5A上的赤霉病抗性位点Xbarc117与Fhb5紧密连锁。标记位点的等位变异表型效应值检测结果显示11个等位变异与赤霉病抗性关联,其中3个等位变异具有减效效应,减效效应值最大的是Xgwm493-180;7个等位变异具有增效效应,增效效应值最大的是Xbarc117-225,1个等位变异为无效等位变异。同时发现材料的赤霉病病小穗数与其携带优异等位变异数目呈线性负相关。

1996-2015年江苏省淮南麦区育成品种的遗传多样性分析

本研究以1996-2015年江苏省淮南麦区审定的45个品种为材料,对其系谱进行追踪分析,以品种间的亲缘系数(COP)为指标,分析育成品种的亲缘关系和遗传多样性。结果表明,69. 90%的品种组合间存在亲缘关系,全部品种间的COP变幅为0～0.937 5,平均为0.187 5。45个品种通过聚类分析可分为扬麦158衍生品种、宁麦9号衍生品种和其他品种3类,宁麦9号和扬麦158衍生品种的COP均值分别为0.454 3和0.315 6,2类品种间的COP均值为0.114 2。扬麦158和宁麦9号对育成品种的遗传贡献分别为27. 85%和18. 19%。说明江苏省淮南麦区当前品种遗传多样性低,扬麦158和宁麦9号是当前育成品种的骨干亲本。

小麦骨干亲本生选6号的赤霉病抗性遗传分析

为研究生选6号对黄淮麦区小麦赤霉病抗性改良效果,以黄淮麦区矮抗58、周麦25、周麦27、兰考161等4个主栽品种(系)为母本,以生选6号为父本,配制杂交组合,分别在长江中下游地区(上海崇明、安徽滁州)和黄淮地区(河南兰考)对4个组合F2群体进行赤霉病抗性鉴定。结果表明,4个组合的F2群体赤霉病抗性较感病亲本均显著提高,平均病小穗率在18.4%~31.2%之间,均达到中抗水平。4个群体的个体抗性级别主要集中在抗病和中抗,平均约占80%;而中感、感病和高感很少,平均占比20%左右。矮抗58/生选6号F2群体在滁州和兰考两个不同生态区域的抗性差异显著,虽然两地均达中抗水平,但滁州点抗性明显优于兰考点。主要表现为兰考点高感单株数是滁州点的7.4倍,中抗单株数却不到滁州点的1/2。同时,兰考点抗感比为65∶35,而滁州点为89∶19,这种现象应该与当年两地气候差异有关,可能黄淮冬麦区当年气候更适合赤霉病发病,也与长江中下游品种大多中抗以上而黄淮品种大多为高感品种的事实相一致。此外,抗性单株从F2到F3,发生了接近3∶1的抗感分离,F3抗性单株的平均病小穗率为20.2%,仍保持较强赤霉病抗性。上述结果表明,生选6号可以作为骨干亲本,广泛用于黄淮冬麦区小麦赤霉病抗性的改良。

耐旱耐热小麦新种质筛选及新品种选育

黄淮麦区水资源严重紧缺,人均、每公顷水资源占有量远低于全国平均水平。为了解决这些问题,培育出抗旱耐热的优良旱地小麦品种是最经济有效的技术措施。本研究通过多种途径平均收集旱地小麦种质资源500余份,经过生态指标观测及分子水平检测,筛选出目标性状优良并有较高遗传力的核心亲本。利用这些核心亲本,以常规杂交选育为主,结合分子标记辅助选择;生态育种与穿梭育种相结合;形态特征、生育特性与仪器指标测试相结合的育种方法,对后代材料进行抗逆性、节水性、优质性能和高产潜力的综合评价。最终育成‘运旱137’(晋审麦2016004)和‘运旱139-1’(晋审麦20170004)2个抗旱耐热的旱地小麦新品种及若干遗传基础丰富并具有特殊优良性状的中间材料。其中,‘运旱1411-2’、‘运旱1512’、‘运旱1818’、‘运旱1816’、‘运旱139-2’等已经参加了各类区域试验。本研究为其他育种者提供了参考,也为后续新品种的推广做好了准备。