河北省鲜食玉米产业发展现状及对策

鲜食玉米因营养丰富、风味独特、种植简单、周期较短、附加值高等特点,深受消费者青睐。本文从种植产区分布、主栽品种、种植模式、加工现状等方面分析了河北省鲜食玉米产业发展现状,指出了河北省鲜食玉米存在的问题,如遗传基因狭窄、缺乏优异品种、栽培技术集成度低、缺乏统一标准、加工企业品牌意识弱、甜加糯型玉米加工工艺不成熟等,并提出了培育优良品种、集成优质高产栽培技术、加大新产品研发力度、拓宽鲜食玉米利用途径、打造知名品牌、发展订单农业等发展对策,为河北省乃至北方地区鲜食玉米产业健康发展提供指导意见。

2010～2015年河北省夏播玉米审定品种分析

为了解河北省夏播玉米最新审定品种的变化规律,依据2010~2015年河北省夏播玉米品种审定公告的相关数据,对审定通过品种的数量、类型、来源、植株性状、产量和品质等指标进行了统计、汇总和分析。结果表明:2010~2015年河北省玉米夏播审定品种共60个,其中有90.0%的品种来源于企业,高密组审定品种数占审定总数的60.0%,高密仍然是研究主流趋势;审定品种的株高和穗位均呈降低趋势,叶片数和品质指标均无明显变化,其中,高密组株高、穗位、生育期、雄穗分枝数和平均产量的变异系数均小于低密组和早熟组。研究结果可为今后夏播玉米育种工作提供参考。

豇豆属3种主要食用豆类的抗豆象育种研究进展

在中国栽培的豇豆属食用豆类主要有绿豆(Vigna radiata)、小豆(Vigna angularis)和豇豆(Vigna unguiculata)。豆象是危害这些食用豆类作物的重要仓储害虫。防治豆象危害最为经济且环保的方法是利用作物本身的抗性培育抗豆象品种。中国豇豆属食用豆类抗豆象育种尚处于起步阶段,分子遗传学研究落后,导致抗豆象新品种选育进程缓慢、育种效率低。本文将从抗豆象资源搜集、抗豆象机理研究以及抗豆象分子标记、抗豆象育种等方面综合阐述绿豆、小豆和豇豆3种主要豇豆属食用豆类的国内外研究进展,以期对中国开展相关的研究提供借鉴。

近红外光谱法快速检测花生籽仁主要品质指标定量模型的研究

建立花生籽仁粗蛋白、粗脂肪、油酸、亚油酸含量的近红外光谱快速测定方法。利用波通DA7200型近红外分析仪采集近红外光谱,采用凯氏定氮法、索氏提取法分别测定粗蛋白、粗脂肪的含量,采用气相色谱法测定油酸、亚油酸的相对含量,采用偏最小二乘法,构建花生籽仁主要品质指标含量的近红外预测模型。结果表明,模型对花生籽仁粗蛋白、粗脂肪、油酸、亚油酸含量的决定系数分为0.9270、0.9647、0.9915、0.9915,均方根误差分别为0.8702、0.5631、1.6671、1.4040。经外部验证,独立测试集决定系数分别为0.9608、0.9460、0.9605、0.9492。该模型对花生籽仁粗蛋白、粗脂肪、油酸、亚油酸含量的预测准确,可实现花生籽仁主要品质指标的快速、无损测定,提升高品质花生新品种的育种效率。

河北南部平原春甘薯生育期气候因子及其生产潜力的变化

为河北省南部平原春甘薯生产上合理利用区域气候资源及调整作物种植结构提供理论依据,利用河北省南部平原12个气象站点1958-2017年的气象资料和2010-2015年春甘薯生长发育的监测数据,将春甘薯生育期划分为5个生育时期,利用回归分析、小波分析和Mann-Kendall检验等数理统计方法,研究河北南部平原春甘薯生育期气候因子及其生产潜力的变化。结果表明:春甘薯生育期平均气温呈显著上升趋势,气候倾向率为0.29℃/10a,在1996年前后发生突变,周期性变化明显,主要有18~20 a、9~10 a和5~6 a 3个振荡周期;春甘薯全生育期日照时数平均为1212 h,日照百分率平均为54%,20世纪90年代以后日照时数呈显著下降趋势,气候倾向率为-42 h/10a,周期变化主要有20~25 a和10~15 a 2个振荡周期;全生育期降水量线性变化趋势不明显,周期变化主要有14~15 a、8~10 a和4~5 a 3个振荡周期;春甘薯光温生产潜力理论值平均为17852 kg/hm^2,呈显著下降趋势,气候倾向率为-184 kg/(hm^2·10a);气候生产潜力理论值平均为11322 kg/hm^2,气候倾向率为-415 kg/(hm^2·10a),其高低交替变化显著,主要有18~20 a、10~12 a和5~8 a 3个振荡周期。河北省南部平原春甘薯生育期平均气温升高、日照时数减少,降水变化不明显,光温生产潜力和气候生产潜力降低,均存在振荡周期,光、温、水气候因子变化对春甘薯生产具有负面效应。

高产 优质小麦新品种冀麦713的育种策略

河北省农林科学院粮油作物研究所将太谷核不育轮回群体作为研究的基础和核心,通过控制授粉的方式逐年加入济麦22、良星99、山农19、山农20、新麦26、师栾02-1、藁优9618等高产、优质材料,经过反复地选择和异交,实现了优良基因的累加。采用常规育种方法结合分子标记、品质检测等技术,历经多年,成功选育出集高产、优质于一身的冬小麦新品种冀麦713。由此可知,优质麦育种应将农艺性状选择与品质检测更为紧密地结合在一起。冀麦713生育期229.3 d,株高76.6 cm,单位面积穗数726万穗/hm2,平均穗粒数35.5个,千粒重46.1 g。2019—2022年连续3 a参加国家黄淮北片水地组区域试验和生产试验,产量均明显高于高产对照品种济麦22,品质达到国家中强筋小麦标准。

花生根系性状的遗传解析及QTL定位

【目的】为了解析花生根系性状的遗传规律,挖掘影响花生根系性状的相关QTL位点。【方法】以冀花甜1号和冀花201138为亲本及其衍生的202个重组自交系(RIL)为材料,结合高密度的遗传图谱,对6个根系性状进行遗传分析和QTL定位研究。【结果】冀花甜1号的根总长、根表面积、根体积和根干重数值比冀花201138高16.99%~45.10%,但平均根直径和总根尖数值比冀花201138低7.14%和31.27%,表明冀花甜1号和冀花201138根系存在显著差别。遗传分析表明6个根系性状遗传力在0.734~0.826之间,峰度和偏度绝对值在0.07~4.76之间,表明这些性状是受多基因控制的数量性状。利用48 K芯片构建的高密度遗传图谱包含3265个SNP标记、总长度为3213.26 cM(centi-Morgan)。此外,QTL分析共检测到11个花生根系性状相关的位点,分别位于A06、A07、A08、B01、B02和B03等9条染色体上,LOD值在3.53~17.48之间,单个QTL可解释各自性状2.87%~16.26%的表型变异。其中,表型贡献率大于10%的主效QTL共有5个,分别为qRA_A07、qRA_A08、qRA_B01、qRA_B02和qRA_B03_1,其中qRA_B03_1可在3个重复中稳定检测到且可解释多个根系性状。【结论】qRA_B03_1在改良花生根系性状从而提升花生品质和产量育种过程中具有潜在应用价值,为后续进一步精细定位、分子辅助选择育种以及关键调控基因的克隆奠定了基础。

高产稳产小麦新品种冀麦479的选育及育种策略

冀麦479是河北省农林科学院粮油作物研究所选育的国审高产稳产冬小麦新品种(审定编号:国审麦20220045)。重点介绍了冀麦479的选育方法、品种特性、产量表现、栽培技术要点和育种策略,可为冀麦479推广种植提供信息参考,还可为高产小麦育种提供新思路。

花生含油量杂种优势表现及主基因+多基因遗传效应分析

【目的】了解是花生遗传改良主要目标含油量的杂种优势和遗传特点,指导花生育种实践。【方法】利用植物数量性状主基因与多基因混合遗传模型的P1、P2、F1、F24个世代联合分析方法,分析以花生野生种为高油基因源的4个组合后代群体含油量的遗传效应。【结果】4个组合均存在一定的杂种优势,中亲优势率分别为1.41%～9.42%。不同亲本组合含油量基因遗传特点差异明显。SW9721-3×特21和SW9721-12×濮花22号2个组合分离世代F2含油量次数分布均呈混合正态分布,符合主基因+多基因遗传特征。D-0模型是这2个组合含油量的最佳遗传模型,其含油量遗传受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,主基因遗传率为45.00%～47.51%,多基因遗传率为18.72%～22.75%。SW9721-23×95-3和SW9721-38×鲁花11号2个组合F2含油量次数分布均呈正态分布,符合多基因遗传特征,多基因遗传率为66.09%～66.51%。【结论】花生含油量杂种优势和超亲分离普遍存在;控制含油量性状的基因在效应上存在较大差异,有的出现主基因特性;加性基因在花生含油量遗传中起主要作用,通过高油单株定向选择育种可以实现含油量的有效改良。

小豆主要病害研究进展

小豆是我国传统的栽培豆类之一,近年来,由于植物病害的发生与流行,导致小豆大面积减产,质量和品质严重下降。我国小豆病害病原菌研究尚处于起步阶段,而利用分子技术鉴定病原菌的致病力分化未见报道,导致小豆抗病育种进度缓慢,育成品种利用率较低。笔者将从国内外不同小豆种植区病害的种类、不同病害病原菌的致病力分化及其变异趋势、抗病育种等方面综合阐述小豆病害的国内外研究进展,旨在了解国内外小豆主要病害病原菌的地理分布情况、不同病害病原菌致病力及其变异趋势,探讨中国小豆病害研究前景,为我国小豆抗病育种提供理论依据。

高油酸花生新品种冀花13号的选育研究

冀花13号系河北省农林科学院粮油作物研究所以冀9813(冀花6号)作母本,开选01-6作父本,通过有性杂交选育的高油酸花生新品种。在国家北方片区域试验和生产试验中,冀花13号平均荚果产量分别达4149.4kg/hm2和3904.5kg/hm2,较对照花育20号分别增产13.6%和12.1%,油酸含量79.6%,油酸/亚油酸比值19.4。国家长江流域片区域试验和生产试验中,冀花13号平均荚果产量分别达4806.0kg/hm2和4215.5kg/hm2,较对照中花15分别增产5.86%和10.32%,油酸含量77.8%,油酸/亚油酸比值18.9。2014年2月、2015年1月冀花13号先后通过国家鉴定和国家扩区鉴定。

绿豆立枯丝核菌研究初报

本研究通过形态学、菌丝融合群和致病力测定研究,对从河北省石家庄地区绿豆种植区分离的90个立枯丝核菌进行鉴定。在90个分离物中有71个属于AG4,占供试分离物的78.89%,2个属于AG2-2,占供试分离物的2.22%,另外17个分离物与标准菌株不融合,占供试分离物的18.89%;属于AG4的71个分离物中,55个与AG4完全融合(占77.46%),16个与AG4不完全融合(占22.54%)。在温室条件下采用人工接菌法对40个代表性分离物的致病力进行测定,发现不同分离物对同一品种的致病力存在差异,其中分离物R3、R6、R9、R35致病力最强,分离物R23、R31-1致病力最弱。属于AG-4的分离物R3、R6、R9、R35与其他供试分离物致病力差异极显著;属于未知群体的分离物R20、R29和R24之间致病力差异极显著;属于AG2-2的分离物R21、R31-1致病力较弱,且差异不显著。

花生种皮类黄酮物质的代谢组与转录组分析

为探究不同颜色花生种皮的类黄酮物质成分及花青素生物合成对种皮颜色形成的调控机制,本研究利用粉色、红色、白色、黑色以及花斑色(红色和白色)共5种颜色差异明显的花生品种,对种皮进行类黄酮代谢组和转录组分析,明确种皮花青素合成相关的关键代谢物和关键基因。结果表明,5种花生种皮共鉴定到329种类黄酮代谢物,其中黄酮醇类物质相对含量及种类最多。共检测到19种花青素色苷,主要是矢车菊素色苷、飞燕草素色苷、矮牵牛素色苷,多以葡萄糖苷、桑布苷、芸香苷、半乳糖苷等糖苷修饰。黑色种皮花青素含量约是其他皮色的22.60~66.72倍。黑色种皮中以矢车菊素-3-O-桑布双糖苷相对含量最高。4种有色种皮分别与白色种皮相比,差异代谢物主要在花青素生物合成、类黄酮生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成、异黄酮生物合成途径中显著富集。有色种皮中,类黄酮和花青素生物合成途径结构基因的高表达水平,是促进种皮花青素积累的主要原因。花青素还原酶(ANR)和糖基转移酶(UGT)是参与种皮色素沉着的候选基因,两者的活性以及对底物花青素的竞争,最终决定花生种皮的颜色模式。本研究解析了类黄酮物质对花生种皮颜色合成的调控机制,可为特色花生品种培育以及营养价值利用提供重要参考。

高粱地方种质资源表型多样性分析及综合评价

以“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”为依托,采用遗传多样性分析、相关性分析、聚类分析、主成分分析等方法,对2020-2021年在河北省内普查收集的136份高粱种质资源进行研究及综合评价。结果表明:河北省高粱地方种质资源具有丰富的表型变异,15个表型性状的多样性指数在0.0844~1.9926之间,变异系数在4.69%~68.00%之间,千粒重的遗传多样性最高,穗形的变异系数最大;株高与穗部性状之间存在极显著正相关关系;聚类分析将136份高粱种质资源分为3个类群,3个类群无明显地域聚类特点。第Ⅰ类群在穗部性状方面表现最好,可进行工艺用高粱资源选育;第Ⅱ类群株高较低,可筛选矮秆高粱资源进行种质创新;第Ⅲ类群在产量性状方面表现最好,可作为粒用高粱育种材料加以利用。主成分分析将表型性状简化为5个主成分,累计贡献率为60.182%,株高、穗部与籽粒性状是高粱表型变异的主要因素;136份高粱的综合得分范围在0.107~1.147之间,以综合得分排序,筛选出肃宁高粱、长穗高粱、笤帚高粱、落黍等排名前10的综合性状表现较好的种质资源。本研究从多方面、多角度对新征集的河北省高粱种质资源进行了分析及评价,以期为高粱优异种质资源的挖掘及种质创新利用提供参考依据。

国审高产节水小麦新品种—冀麦691

冀麦691是2012年河北省农林科学院粮油作物研究所以山农32号和石B10-7074为亲本选育而成的高产节水小麦新品种。该品种于2023年(国审麦20230157)通过国家农作物品种审定委员会审定。1 特征特性冀麦691属半冬性中熟品种,生育期224~233 d。幼苗较匍匐,芽鞘绿色,叶片深绿细长。冬、春抗寒性1级。株高79.8 cm, 株型较紧凑,茎秆坚韧,抗倒能力较强,穗层整齐。长方形穗,每穗小穗数20个左右.

国审强筋高产节水小麦新品种—冀麦U68

冀麦U68是河北省农林科学院粮油作物研究所于2009年用太谷核不育群体与师栾02-1配置杂交组合、经系谱法选育而成的强筋高产节水小麦新品种。于2023年通过国家农作物品种审定委员会审定,审定编号为国审麦20230144。

基于全基因组关联分析挖掘小麦耐草甘膦相关QTL

草甘膦是目前使用最广泛的广谱灭生性除草剂,培育耐草甘膦作物将有助于改善农田杂草化学防控效果、减少用药量和简化防控措施。为充分挖掘小麦耐草甘膦基因位点,利用来自黄淮麦区的484份种质资源进行草甘膦耐药性鉴定,根据小麦15K SNP芯片数据,采用全基因组关联分析的方法,挖掘与小麦草甘膦耐药性相关QTL。结果显示,不同年代培育的小麦品种草甘膦耐药性的变化趋势缓慢,草甘膦耐受性未显著提升;根据表型鉴定结果,筛选出黄淮麦区耐草甘膦小麦种质材料3份,即河农130、冀麦782和泰山23号;利用全基因组关联分析方法,检测到与小麦草甘膦耐药等级显著相关的QTL 7个,包含19个显著性SNPs,分布于小麦1A(0.00~30.48 Mb)、1B(6.57~30.57 Mb)、1D(0.00~22.98 Mb)、4A(656.09~680.09 Mb)、5A(508.19~532.19 Mb)、6A(54.56~85.09 Mb)和6D(12.02~36.02 Mb)染色体上;位于小麦1A和6A染色体上的2个QTL qGlyT-1A和qGlyT-6A是小麦耐草甘膦的主效位点,共包含16个可能与小麦耐草甘膦相关的基因。

玉米花丝花青苷显色性状的QTL定位

玉米花丝颜色是玉米特异性和一致性判定的重要农艺性状。为解析玉米花丝花青苷显色性状的遗传机制,以绿色花丝自交系WL134和紫色花丝自交系D7杂交构建的213份DH系群体为研究材料,在2022年和2023年2 a环境下分别进行QTL定位分析。结果表明,花丝花青苷显色性状在不同家系、不同年份之间均存在显著差异,且广义遗传力为0.864。2 a的花丝颜色数据共检测到9个QTLs,分布于玉米的第2,3,5,6,8,9号染色体上,单个QTL的表型贡献率在4.83%~9.26%。在第5染色体上定位到一个稳定的在2 a数据中可重复检测到的位点qSC5,位于19.15~19.80 Mb,2022年检测的LOD值为4.65,贡献率7.22%,2023年检测的LOD值为5.76,贡献率7.17%,为主效QTL位点。与前人的研究比对发现,该位点为调控花丝花青苷显色的新位点。基于qSC5两侧的SNP标记,DH群体中极端紫色花丝家系中90.91%的基因型为CCCC,而绿色花丝家系中该基因型仅占44.00%。该标记与玉米花丝颜色显著相关,可能与调控花丝花青苷显色性状的关键基因连锁。

不同施钙量对高油酸花生主要农艺性状、产量和品质的影响及经济效益评价

【目的】探究不同施钙量对高油酸花生主要农艺性状、产量、品质和经济效益的影响,为合理施用钙肥和优化高油酸花生种植技术提供理论依据。【方法】以高油酸花生品种冀花19号为研究对象,在大田条件下设置0、75、150和225 kg/hm^(2)4个钙肥梯度,研究不同施钙量对高油酸花生农艺性状、产量品质及经济效益的影响。【结果】与对照相比,施用钙肥后SPAD值均有显著提升,提升幅度在6.71~30.63%。其中T2处理效果最好,在苗期、花针期、结荚期和饱果期可显著提升SPAD值37.55%、43.44%、47.89%和37.49%;可提高花生的主茎粗、根瘤数和根瘤干重,提升幅度分别在25.70%~26.40%、31.68%~96.04%和13.43%~97.51%,其中T2处理显著提高了根瘤数96.04%和根瘤干重97.51%,对根瘤特性改善效果最好;与对照相比,施用钙肥后百果重、百仁重、出米率、产量、油酸含量、油亚比和净利润均提升,提升幅度分别在4.28%~10.52%、4.92%~9.31%、1.19%~3.77%、3.83%~10.86%、0.19%~1.51%、0.19%~3.45和4.14%~14.22%,其中,T2处理分别提高了10.52%、9.31%、3.77%、10.86%、1.25%、2.5%和14.22%,综合效果最佳。此外,施钙后SPAD值和产量变化趋势呈先升高后降低,钙肥用量为75 kg/hm2时对品质无明显改善,这表明钙肥不足或过量均不能达到最优效果。【结论】综合考虑,试验条件适宜下钙肥用量为150 kg/hm^(2)。

玉米抗蚜遗传研究进展

蚜虫是危害玉米生产的主要害虫之一,在我国危害玉米的蚜虫主要是玉米蚜(Rhopalosiphum maidis Fitch)。近年来在北方春玉米区、黄淮海夏播玉米区玉米蚜虫的危害呈上升趋势。玉米抗玉米蚜种质资源不丰富,迄今未发现对玉米蚜完全免疫的玉米材料。玉米对玉米蚜虫的抗性遗传机制比较复杂,多表现为隐性遗传,由1对基因、两对基因、两对互补基因和多基因控制。目前仅定位了少数抗蚜性位点,对玉米抗蚜性产生的生理生化机理进行初步探讨。