2004-2022年甘肃省审定小麦品种情况分析与展望

为了给甘肃省高产优质小麦新品种的选育提供参考依据,对以甘肃省2004-2022年审定的284个小麦品种的基本情况和抗条锈病性进行了分析,并统计了生育期、株高和产量水平。结果表明,甘肃省近19年审定的小麦品种数量呈现波动上升趋势,育种单位主力为省内科研院所,联合育种呈现波动上升趋势,表明科研工作者对小麦品种选育具有较高的积极性;通过高使用频率直接亲本统计分析,发现甘肃省审定的小麦品种亲本配置组合主要来自主栽品种和人工创制的种质资源,并发现5个高使用频率直接亲本,表明近19年甘肃省审定品种遗传基础较窄;育成品种主要采用的育种方式为杂交育种,且育种方式趋于单一,表明今后要加强创新育种方式;审定的小麦品种以冬小麦为主,其中80.2%集中在陇东泾河上游川塬山地冬小麦区和陇南渭河上游河谷山地冬小麦区,而审定的春小麦97.9%则集中在河西内陆河灌溉春小麦区和陇中干旱川山春小麦区;小麦抗病性方面,审定品种对条锈病的抗性水平相对较好,但年际间波动较大;春小麦生育期年平均增加0.15 d,而冬小麦生育期年平均减少0.46 d;株高年平均降低1.10 cm,平均产量呈逐年上升趋势,年均增长47.25 kg·hm^(-2),其中2012年产量最高,为8 136.2 kg·hm^(-2);千粒重、穗粒数和有效穗数均呈现逐渐上升趋势,但穗粒数变化不大,年均增加0.08粒,千粒重年均增加2.71 g,有效穗数年平均增加1.29个。综上,在后续的育种工作中,可结合不同育种方式,更进一步选育出高产、优质和高抗的小麦新品种。

作物抗旱基因研究进展及在马铃薯抗旱种质创新中的应用

整理并分析了近年来已经公开发表的68个抗旱相关基因,其中包括转录因子,以及提高渗透物质积累,具有解毒和抗氧化胁迫,控制作物生物大分子合成的基因,并对这些基因在作物抗旱中的作用机理及应用进展进行了分析。得出转录因子主要是通过激活或者抑制下游与干旱相关基因的表达,与渗透调节相关的基因主要是维持细胞内外渗透平衡,具有解毒和抗氧化胁迫的基因主要是通过清除活性氧的积累,与生物大分子合成有关的基因主要在逆境中可以产生一些逆境蛋白,从而提高作物耐逆性。同时整理并分析了利用基因工程改良马铃薯种质的发展现状与存在问题。

甘肃省大麦条纹病菌遗传多样性及致病力差异

为了解甘肃省大麦条纹病病原菌Pyrenophora graminea的遗传多样性及致病力差异,运用RAPD分子标记技术对大麦条纹病菌不同菌株进行遗传多样性分析,并采用三明治法进行菌株致病力差异研究。结果表明:17个RAPD标记从45个菌株中扩增出126条带,平均每个标记7.41条带,遗传相似系数范围为0.468 3～0.984 1,平均值为0.830 8,当遗传相似系数为0.723 6时,可将供试菌株划分为4个类群,分别包含41、2、1和1个菌株;致病力测定结果显示菌株QWC较菌株QQ致病力强,两菌株除在品种‘甘啤2号’和‘GP-3’上无致病力外,在其他供试品种上致病力均存在差异。表明大麦条纹病菌不同菌株间存在遗传差异,且菌株QWC和菌株QQ存在致病力差异。

基于产量相关性状的大麦种质干旱适应性分析

于2019—2021年,通过测定62份大麦(Hordeum vulgare L.)种质在不同灌水条件下的产量相关性状数据,分析了大麦7个产量相关性状与灌水的相关性。结果表明,z1450066w的生育期较短,正常灌水条件下为82.67 d,干旱胁迫下为65.33 d;TRADI70w的穗长较长,正常灌水条件下为7.82 cm,干旱胁迫下为8.11 cm;ZDM5458的产量较高,正常灌水条件下为397.93 g·m^(-2),干旱胁迫下为309.52 g·m^(-2),且3个试验年份均呈增产趋势。依据62份种质在干旱胁迫下产量相关性状适应能力的不同,将其分为5类,I类的有效分蘖、千粒重性状表现较好,II类和III类分别在穗长和株高性状上表现较好,IV类穗粒数、产量性状表现较好,V类的生育期性状表现较好。与正常灌水相比,干旱胁迫下大麦生育期、株高、穗长、有效分蘖、穗粒数和产量分别降低14.25%、11.37%、1.64%、5.68%、7.61%和27.98%。正常灌水下,穗长与株高、千粒重均呈极显著正相关关系,有效分蘖与穗长、生育期和穗粒数分别呈极显著负相关、极显著正相关和显著负相关关系,千粒重、株高与产量均呈极显著正相关关系;干旱胁迫下,穗长与穗粒数、千粒重和产量分别呈显著负相关、极显著负相关和极显著正相关关系,有效分蘖与株高、千粒重分别呈极显著负相关和极显著正相关关系,生育期与千粒重呈极显著正相关关系。同时,筛选出4份抗旱的大麦种质(ZDM5458,GERTROV,ZDM5430,G0401018K-1),其中干旱胁迫下ZDM5458产量较高,GERTROV和ZDM5430穗粒数较多,G0401018K-1有效分蘖较多。

青稞遗传多样性及其农艺性状与SSR标记的关联分析

为了解不同地区青稞材料的遗传多样性,挖掘与农艺性状相关的标记,该研究利用92对SSR标记分析来自甘肃和西藏不同地区的102份青稞材料的遗传多样性和群体遗传结构,并利用Tassel 2.1软件的GLM模型进行SSR标记与农艺性状的关联分析。结果表明,92对标记共扫描鉴定出739个等位基因,基因多样性指数变幅为0.106~0.913,多态性信息含量变幅为0.103~0.907;遗传相似系数变幅为0.680~0.960,聚类分析将这些青稞材料分为2个亚群,具有相同亲本或亲缘关系相近的材料聚在一起;群体遗传结构分析把青稞材料分为5个亚群;鉴定出33个标记与9个农艺性状在P<0.01水平上极显著关联,与千粒重相关的标记有10个,其中标记GBM1238较为稳定,这些标记的表型变异解释率为8.95%~35.02%。综上,该研究大部分供试青稞材料的亲缘关系相近,可以引进不同的青稞遗传资源来丰富遗传背景。

甘肃省中部沿黄灌区连作对马铃薯植株生理生态特性的影响

甘肃省中部沿黄灌区是西北地区乃至全国重要的加工型马铃薯生产基地,然而突出的连作障碍已经严重影响到当地马铃薯种植业的可持续发展。为此,本研究于2010年在地处该区的白银市景泰县进行田间试验,以当地主栽的加工型马铃薯品种＂大西洋＂为试验材料,以轮作地块作为对照,选取相邻的连作1~5 a马铃薯种植地块,研究连作对马铃薯植株的生物效应,试图从植株的生理生态特性入手探明马铃薯连作障碍的原因。结果表明,与轮作地块（即不连作）相比,连作1 a和2 a马铃薯块茎产量无显著变化,但自连作3 a开始出现显著下降,降低44%-56%,表现出明显的连作障碍,从产量上看,两年应是当地马铃薯连作的最佳终止时间。从产量构成分析,单薯重量下降是导致连作马铃薯产量下降的重要原因。马铃薯植株根、茎、叶和块茎的生物量随着连作年限的延长而下降,而根冠比相反。植株光合生理受连作影响显著,Pn、Gs和Tr随连作年限的延长显著下降,Ci则表现上升趋势。叶绿体荧光特征则表现为F0随连作年限的延长而逐渐下降,Fv/Fm、ΦPSII和qP逐渐上升。植株叶片SOD、POD和CAT活性表现出随着连作年限延长先上升后下降的特征。与不连作相比,连作1 a和2 a马铃薯叶片的MDA含量无显著变化,但连作3~5 a增加4~6倍。随连作年限延长,植株根系活力、总吸收面积和活跃吸收面积显著下降,根系形态包括总根长、表面积和根尖数则逐渐增加,而根直径和根体积无变化。结果表明,马铃薯连作障碍的产生除了与光合生理有关的一系列生理生化过程和形态学的改变有关外,还可能与马铃薯植株体内的激素代谢水平有关,这些因素在整体上导致了马铃薯库源关系的失衡。

应用SRAP标记分析黑芝麻核心种质遗传多样性

利用SRAP分子标记技术对中国芝麻资源核心收集品中的黑芝麻种质进行遗传多样性分析。结果表明,13对引物组合对100份黑芝麻核心种质共扩增出稳定清晰的条带182条,其中多态性条带126条,占69.2%,每对引物组合的条带数和多态性带数分别为14.0个和9.7个;供试材料间成对遗传相似系数介于0.469-0.986,平均为0.726,通过UPGMA法,在遗传相似系数为0.68处可将供试材料聚为5个类群,表明黑芝麻核心种质具有较丰富的遗传多样性,聚类结果与地理分布没有明显的关系;遗传多样性指数是南方黑芝麻核心种质（0.3557）〉中部种质（0.3415）〉北方种质（0.2986）。本研究结果较全面反映了中国保存的黑芝麻种质资源遗传多样性特点,为我国黑芝麻资源进一步考察收集和引进,以及优异黑芝麻基因资源挖掘和育种利用提供了理论依据。

甘肃省干旱灌区连作马铃薯根际土壤中镰刀菌的变化

为了深入了解根际土壤镰刀菌分布与马铃薯连作之间的关系,以＂大西洋＂品种为试材,采用根残体分离法,研究了轮作和连作茬口的马铃薯根际土壤中镰刀菌的变化趋势。结果表明,在不同茬口根际土壤中共分离到8个种的镰刀菌,玉米-马铃薯轮作茬口的优势种为再育镰孢,分离频率为23.34%;连作1~3年茬口的优势种均为茄病镰孢,分离频率分别为30.78%,37.70%和45.48%。随着连作年限的增加,马铃薯根际土壤镰刀菌数量呈上升趋势,但不同菌种的数量变化趋势各异,尖孢镰孢、茄病镰孢呈上升趋势,黄色镰孢、再育镰孢呈下降趋势,木贼镰孢变化较为平稳。

甘肃不同地理种群桃蚜的遗传相似性

【目的】探讨甘肃不同地理种群桃蚜Myzus persicae的遗传相似性和遗传差异,遗传距离与地理距离、海拔之间的关系,以期得到桃蚜种群遗传分化和迁飞的分子证据。【方法】利用7对SSR引物对13个桃蚜地理种群进行遗传相似性和聚类分析。【结果】7对SSR引物共检测到43个多态性位点,多态性条带百分率PPB为95.56%。13个桃蚜地理种群观测等位基因数Na为1.3333,有效等位基因数Ne为1.2293,Nei′s基因多样性指数为0.1311,Shannon信息指数I为0.1898,多态位点百分率P为33.33%。临洮、临夏、岷县、兰州种群的遗传多样性较高,天水、酒泉、漳县种群相对较低。种群聚类分析结果显示,桃蚜分为河西和河东两大类群,AMOVA分析结果表明,类群间遗传变异占总变异的1.76%,种群间变异占17.21%,种群内占81.03%。Mentel检测表明,遗传分化与地理距离、海拔无显著相关性。【结论】甘肃省桃蚜种群具有非常丰富的遗传多样性,遗传变异主要来自种群内部,种群间的基因交流较少,容易发生遗传漂变;陕北、陇东、陇南是陇中桃蚜虫源地,应加强对上述地区桃蚜的监测和治理。

甘肃省马铃薯区试产量数据的AMMI模型分析

研究利用AMMI模型对2007—2008年甘肃省马铃薯品种区域试验中的10个马铃薯品种、7个试点进行综合评价,分析10个马铃薯品种的稳定性及丰产性,以及7个试点的鉴别力。结果表明:各品种的稳定性大小为L0206-6>L0227-17>L0227-18>天2008-8-2>富薯3号>CK>34-126>98-6-2>35-62>陇薯6号,其中L0206-6,98-6-2品种的稳定性最强,陇薯6号的稳定性较差;L0227-17,L0206-6,L0227-18以及天2008-8-2的产量最高,98-6-2品种的产量最低。各个试点的鉴别力也具有差异性,各试点的鉴别力顺序为天水>会川>安定>静宁>临夏>秦王川>宕昌,其中天水地区对品种的选择性最高,宕昌地区对品种的鉴别力低。AMMI模型中的主成分值,共解释总互作平方和的93%,比线性回归模型能更有效地分析基因与环境互作效应。

应用SRAP标记分析白芝麻核心种质遗传多样性

利用SRAP分子标记技术对中国芝麻资源核心收集品中的209份白芝麻种质进行遗传多样性分析,供试材料间成对遗传相似系数介于0.4215～0.9892,平均0.7003。UPGMA聚类分析表明,不同来源的白芝麻种质在聚类图上相互交错分布,其遗传关系相似程度与地理分布远近之间没有明显的关系;我国不同省份白芝麻种质群遗传关系的远近及其在聚类图上的分布趋势与白芝麻的地理分布状况间有一定的规律性;南方白芝麻种质遗传多样性较丰富,其次是中部种质,北方种质遗传多样性较贫乏。国外种质遗传多样性介于我国北方种质和中部、南方种质之间。

138份河西地区春小麦种质资源的遗传多样性分析

为了解河西地区小麦种质资源的多样性,选取138份河西地区春小麦种质,分析其A-PAGE醇溶蛋白谱带。供试材料的醇溶蛋白经A-PAGE电泳分析后,共检测到39条谱带,其中33条为多态性条带,多态性条带占84.6%。种质间的Dice相似性系数(GS)为0.222～0.979,波动较大。说明河西地区春小麦种质资源的遗传关系复杂;138份春小麦种质在GS=0.63的水平上可以分为9个UPGAM聚类群,9个聚类群的Shannon多样性指数相对比较均匀,说明在同一类群内种质的多样性比较稳定,第9类群的Shannon多样性指数最小(0.6162),第8类群的变异最大(0.6588)。本研究结果表明,河西地区小麦种质资源遗传多样性丰富,有利于河西地区春小麦育种工作。

甘肃省两个生态区马铃薯加工品质差异和加工品系筛选

【目的】对两个不同生态区域种植的马铃薯品种和品系在低温贮藏不同时间后,通过对加工品质主要成分差异的分析,筛选适应性广的炸片炸条加工品系.【方法】对两个不同生态条件下种植的1个马铃薯品种和4个品系低温储藏后块茎中还原糖、蔗糖、游离氨基酸、绿原酸、抗坏血酸和柠檬酸含量进行测定并比较分析.【结果】还原糖含量,绿原酸含量在两个生态区表现出相同的变化趋势,是评价加工品质的关键指标.游离氨基酸含量、蔗糖含量、柠檬酸含量、抗坏血酸含量可以作为间接指标.【结论】这些指标同时可以作为筛选适应不同生态类型区加工型品种的品质标准;应用以上指标对4个马铃薯品系进行分析,筛选出炸片炸条加工新品系‘08116-39’.

甘肃省小麦条锈病主要流行小种的RAPD分析及Su11-4小种SCAR标记建立

本研究应用RAPD标记技术对甘肃省小麦条锈菌主要流行的8个生理小种进行多态性标记分析,旨在寻找小麦条锈菌不同生理小种的特异性标记,共选用220条10碱基随机引物进行筛选,其中有147条可得到稳定清晰的扩增条带。研究结果显示,通过使用147条引物对甘肃省流行的8个条锈菌的生理小种进行RAPD分析,发现各致病小种间遗传变异丰富,其中引物S301在条中33号中扩增得到约507 bp的特异条带;引物S39在条中32扩增得到长度约183 bp的特异条带;引物S36在Hybrid46-8扩增得到约510 bp的特异条带;引物S2140在Su11-4扩增得到约317 bp的特异条带。另外,本研究还对扩增得到的特异片段进行回收并进行测序分析,其中依据小麦条锈菌生理小种Su11-4特异条带的测序结果设计特异引物,成功将其转化为对Su11-4小种特异的SCAR标记,这对不同条锈菌生理小种的快速准确检测具有重要意义。

甘肃省审定春小麦品种农艺及品质性状分析

以1993年至2013年甘肃省审定的60个春小麦品种为材料,分析其14项农艺和品质指标地变化及相关性,为甘肃小麦育种和生产提供理论依据。结果表明,甘肃省近年来审定春小麦品种(河西地区)产量逐渐上升,平均每年提高41.6kg·hm-2,产量三要素中小穗数和千粒质量变化不明显,相关系数低;穗粒数呈下降趋势。生育期和株高逐年下降,生育期平均每年缩短0.23d。品质指标中面粉沉降值、湿面筋质量分数、稳定时间和形成时间逐年下降,而其蛋白质质量分数、体积质量和面团吸水率逐年上升。但东片和旱地品种产量呈逐渐下降趋势。总体来看,甘肃省春小麦产量总体水平呈西片>东片>旱地,产量及农艺性状与品质指标呈负相关,但二者之间在一定范围内是可以协调的;小穗数多、粒大粒质量和株高中等更适合甘肃河西地区气候和生产条件。

甘肃省小麦条锈菌流行小种的RAPD标记

本研究利用160条随机引物,对甘肃省小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)8个主要流行生理小种进行了RAPD片段的筛选,最终找到了4个流行生理小种条中32号、条中33号、Hybrid46-8号、shui-4的特异性RAPD标记,分别为S301、S19、S39、S36和S2140。结果表明:通过寻找小麦条锈菌生理小种的特异性RAPD片段,能从分子水平准确、快速检测小麦条锈菌各生理小种。

甘肃省小拱棚地膜马铃薯复种甜糯玉米栽培技术

小拱棚地膜马铃薯复种甜糯玉米栽培技术,是一项经济效益高,又有效解决城郊种植早熟马铃薯连作障碍的实用农业技术,在甘肃省天水、陇南等地城郊已推广应用。本文对该项技术作了详细介绍。

甘肃省大丽花病毒病病原鉴定及病生理研究

经对受病毒感染的甘肃省临洮县大丽花进行间接ELISA和鉴别寄主测定,结果表明黄瓜花叶病毒(CMV)是其病原之一。田间调查表明大丽花病毒病在甘肃临洮县发生普遍,发病率达36%;其主要症状有花叶、卷叶花叶、蕨叶和矮缩。不同大丽花品种之间病毒病发病率有一定的差异,在调查的8个品种中‘鹦嘴红’发病率最低,只有7.43%,而‘洮阳荷花’发病率最高,达到42.47%。大丽花感染病毒后叶绿素(a+b)比正常的下降了23.61%;在叶片组织病变观察中,发现叶片感染病毒后叶绿体内的淀粉颗粒含量增多且肿大,油粒增多,几乎占满整个叶绿体结构。

甘肃省定西市马铃薯晚疫病发生及品种抗性评价

对定西市渭源县马铃薯晚疫病发生期主要气象因子与病害发生流行的关系进行了调查分析,并对7个主栽品种抗性进行了评价。结果表明:渭源县晚疫病8月初开始发生,下旬进入发病盛期,其病情指数与平均温、湿度综合因子之间存在显著的线性关系(P<0.05);青薯9号和庄薯3号单产分别为1 467.40、1 371.06kg/667m2,出苗率分别为91.90%、96.70%,病薯率分别为5.95%、5.16%,晚疫病情指数分别为44.56和33.92,表明主栽品种适合在当地推广种植。

有机肥替代部分化肥对甘肃省中部沿黄灌区马铃薯产量、土壤矿质氮水平及氮肥效率的影响

【目的】为提高肥料的利用率,减少过量施用化肥的负面作用.【方法】通过田间试验研究了不同有机肥替代部分化肥对马铃薯块茎产量、氮肥利用效率和土壤矿质氮含量的影响.【结果】有机肥替代部分化肥的各处理产量均高于100%化肥的处理（T2）,以200kg/667m2普通有机肥替代10%化肥处理（T3）的增产幅度最大,为12.6%;单施有机肥在短期内不能提高马铃薯块茎产量.有机肥替代部分化肥可提高N肥利用效率,以200kg/667m2普通有机肥替代20%化肥处理（T5）最高,比T2提高了24.8%.与不施肥的对照（T1）和单施有机肥的处理（T9和T10）相比,施用化肥能明显提高0~40cm土层硝态氮的含量.不同处理未对土壤铵态氮含量造成显著影响.0~40cm土层矿质氮变化量与化肥施肥比例呈显著正相关.【结论】有机肥替代部分化肥能够保持（提高）产量,其中以200kg/667m2有机肥替代10%~30%化肥为宜.