我国小麦的种及其变种

道罗费耶夫的研究指出,小麦属内有小麦亚属(19个种)和野生一粒亚属(8个种)。根据道罗费耶夫的原则,我国小麦可分为9个种和若干变种,其中六倍体种有普通小麦(变种127个)、密穗小麦(35个)、云南小麦(16个)、新疆小麦(7个)、西藏半野生小麦(23个),后3个种为我国所特有;四倍体种有圆锥小麦(19个)、硬粒小麦(11个)、波兰小麦(8个)、东方小麦(2个)。有的种和变种是近几年发现的。     

云南小麦变种分类与地理分布研究

云南小麦是我国特有的珍稀小麦资源,在小麦进化学研究中具有重要价值。在连续2个种植季对云南省作物种质资源库保存的56份云南小麦的芒形、壳色、颖壳有无毛及粒色4种分类学特征进行变种分类及地理分布研究,以期为云南小麦多样性保护与利用提供理论参考。结果表明,分类学特征中多样性指数最高的是壳色,为1.1740;其次是芒形,为0.9664;再次是颖毛,为0.4954;最少的为粒色,只有1种红粒类型。56份材料共分属14个变种,分布于云南省的10个县境内。无芒无毛白壳红粒为最主要变种,其数量最多且地理分布最广;无芒无毛黑壳白底红粒为第二主要变种。同时发现1个前人尚未定名的变种,为短芒有毛白壳红粒。云南小麦主要分布在双江县,其次为镇康、永德和云县,而耿马、龙陵、腾冲县分布较少。     

耐密高产小麦新品种太春3473选育及高产技术研究

太春3473是山西省农科院作物科学研究所利用具有自主知识产权的四倍体硬粒小麦温光敏不育系DT94-1与六倍体普通小麦10686远缘杂交培育的高产中筋小麦新品种,2014年通过山西省农作物品种审定委员会审定(审定编号:晋审麦2014005号)。该品种主要特点为中矮秆、耐密抗倒、高产稳产、抗病抗逆性较好。一般穗数40万~45万/667 m~2,穗粒数36粒,千粒重38~40 g,适宜中高水肥地种植。该品种的选育成功,不仅填补了山西省硬粒小麦与普通小麦远缘杂交育种的空白,在开展种间、亚种间两系法杂种优势研究的同时,其后代根据结实率及温光反应情况也可选育出高产抗病小麦新品种,达到资源创新、杂优利用与新品种选育共赢的目的。     

硬粒小麦-长穗偃麦草附加系、代换系和易位系的创制

通过小麦与长穗偃麦草远缘杂交创制附加系、代换系及易位系是小麦遗传改良中利用长穗偃麦草优良基因的重要途径。本研究将长穗偃麦草特异分子标记、染色体计数、基因组原位杂交(GISH)及非变性原位杂交(ND-FISH)等多种方法相结合,对硬粒小麦Langdon(AABB)与小偃麦8801(AABBEE)的杂交后代群体进行分子细胞学鉴定,创制出硬粒小麦-长穗偃麦草3E、6E染色体双体附加系Du-DA3E和Du-DA6E,硬粒小麦-长穗偃麦草1E(1B)染色体双体代换系Du-DS1E(1B)以及硬粒小麦-长穗偃麦草1AS-1EL染色体易位系Du-T1AS·1EL。创制的4个种质中长穗偃麦草染色体均能稳定遗传,这不仅增加了硬粒小麦-长穗偃麦草附加系和代换系的类型,还为后续利用长穂偃麦草优良基因改良小麦提供了特殊种质资源。     

云南小麦亚种和四个稀有小麦种的遗传关系

利用和小麦断穗基因有关联的8对SSR引物,探讨了云南小麦亚种和乌拉尔图小麦、粗山羊草、一粒小麦和圆锥小麦4个稀有小麦种及普通小麦亚种中国春之间的亲缘关系。结果表明,8对SSR引物在云南小麦亚种的37份材料中共检测到387条等位片段,每对引物扩增到35~71条,平均48.375条;在已报道的小麦断穗基因Br2、Br3、Br1、Brt和Br61所在的三个位点,即xgwm32-3AS、xgwm72-3BS和xgdm72-3DS上云南小麦都有很高的遗传多样性,3个位点的多态性信息含量(PIC)在0.7639～0.8713之间,多样性指数(I)为1.6097~2.2018;云南小麦同粗山羊草种的亲缘关系较远,与乌拉尔图小麦、一粒小麦和圆锥小麦种的关系较近,尤其和普通小麦亚种中国春的亲缘关系最近,但是,只有8份云南小麦和中国春被划分在同一组。     

普通小麦近缘种低分子量麦谷蛋白亚基Glu-A3基因的分离和鉴定

低分子量麦谷蛋白约占小麦种子贮藏蛋白的三分之一,对面团延展性和食品加工品质有重要影响。普通小麦近缘种是小麦遗传改良的重要基因资源。本研究利用Glu-A3位点特异性引物对野生二粒小麦、栽培二粒小麦、硬粒小麦及野生一粒小麦共计9份材料进行Glu A3-1、Glu A3-2、Glu A3-3基因扩增和鉴定,各发现5个等位变异,共计15个单元型;其中,有2个等位变异含有9个半胱氨酸残基,可能属于优良品质亚基。对小麦近缘种中这些Glu-A3位点等位变异的鉴别,进一步完善了小麦低分子量麦谷蛋白亚基的构成,并为小麦品质育种中亲本的选择提供了相应依据。     

普通小麦与硬粒小麦杂交研究

我们进行的普通小麦与硬粒小麦杂交试验表明,硬粒小麦的重要农艺性状,包括抗病性、粒重和品质,容易传递给普通小麦型的后代,因此硬粒小麦是改良普通小麦的重要种质资源,硬粒小麦品种Vallezisia和Sauwne20具有短秆、多抗和千粒重高的特点,而且容易传递给杂种后代,所以是普通小麦与硬粒小麦杂交的较好亲本.     

硬粒小麦种子萌发生理初报

1985年4月,第二次全国硬粒小麦现场会进一步确定四川西昌以南至云南滇中一带为我国硬粒小麦种植区之一。该区具有适合硬粒小麦生长发育的温光优势,在引用良种与采用良好栽培的条件下,产量高,蛋白质及面筋含量丰富,加工成通心粉或挂面,营养与适口性均佳。但在推广种植中,往往因种子出苗率低,基本苗不够而使产量低于普通小麦。为此,我们对大面积上三个推广的硬粒小麦引进种萌发与外界条件的关系进行了研究,现将结果初报于下。     

硬草对稻茬小麦产量损失及生态经济阈值的初步研究

硬草(Sclerochloa kengiana)在一定密度范围内,密度越高,干重越大,对小麦产量损失越大.作者于1990年和1991年进行了硬草与稻茬冬小麦共生的田间试验及电算模拟研究.结果表明,硬草密度、干重、密重积与小麦产量之间的回归关系均呈幂函数关系,回归方程依次为:硬草密度与小麦千粒重、每亩穗数、每穗粒数及产量损失率间的回归关系分别为:     

小麦近缘属种纹枯病的抗性鉴定

用土壤接种法对２６份小麦近缘材料、栽培品种及其杂交后代的抗纹枯病性能进行了鉴定。结果表明,小麦近缘植物中存在着丰富的抗纹枯病资源,其中有５份材料表现免疫,他们是节节麦３４、峨观草、野燕麦、八倍体小黑麦、六倍体小黑麦;有１２份材料表现高抗,他们是斯卑尔脱小麦、峨观草（河南）、圆锥小麦、密穗小麦、二棱大麦、阿比西尼亚小麦、节节麦３４×Ｂ１８６、波兰小麦、六棱大麦、硬粒小麦、四棱小麦、茹可夫斯基小麦;有５份材料表现中抗,他们是波斯小麦、东方小麦、节节麦２８×冀麦５４１８、印度圆粒小麦、节节麦２８;只有节节麦３４×豫麦９号为高度感病。     

八倍体小偃麦和硬粒小麦杂交后代的染色体组成分析

在小麦育种工作中,因长穗偃麦草、中间偃麦草和四倍体硬粒小麦等小麦近缘种属含有许多重要的功能基因,育种家经常应用远缘杂交创制小麦育种中间材料。本研究应用FISH、GISH、Mc-GISH技术检测了八倍体小偃麦和四倍体硬粒小麦杂交的后代材料,结果表明:山农20和四倍体硬粒小麦的杂交后代中,D组染色体显著优先于十倍体长穗偃麦草染色体传递到子代中;中3和中4与四倍体硬粒小麦的杂交后代中,D组和中间偃麦草染色体从1～14条随机传递到子代中;所有材料中仅从山农20和四倍体硬粒小麦的杂交后代中筛选出3份稳定的代换系,对其中的2576-1代换系进一步分析证明,是十倍体长穗偃麦草染色体代换了1D染色体并确定该材料抗条锈病,可以作为育种材料,也为异源新种质的创制奠定了基础。     

超高产小麦新种质HS Z6-06-56性状表现及分析

通过对普通小麦（T．aestivum）、四倍体硬粒小麦（T．durum）种问杂交超高产新种质HsZ6．06．56性状表现分析表明：该种质与受体亲本石4185相比，挑旗期、抽穗期及成熟期分别提早1，1及2d，株高、穗长、小穗数三性状等同于受体。在产量构成三因素中，株穗数、穗粒数等同于受体，方差分析差异不显著；千粒重是构成该种质超高产的主要因素，本试验中单项指标超受体幅度达27．72％。利用种间杂种优势，是创造小麦超高产新种质的有效途径。     

硬粒小麦和通心面

小麦属于禾本科小麦属植物,传统的分类体系主要以形态特征为依据。在小麦属内又分为20多个种,如一粒小麦、二粒小麦、硬粒小麦、普通小麦等等。在各种小麦中,普通小麦的经济价值最高,在全世界的分布范围最广,其播种面积占世界小麦总面积的90％以上。我国种植的小麦品种基本上是普通小麦,所以一般提到小麦,主要指普通小麦而言。硬     

超级小麦种质资源农艺性状的鉴定与评价

通过田间观测和室内分析，对来自国外和国内420份超级小麦种质资源在山东泰安市连续二年进行了农艺性状的鉴定和评价。结果表明：在这些小麦种质资源中，单株成穗数、小穗数、穗粒数的变异系数较低，育种时容易选择。性状相关分析表明：随着穗长的增加及穗粒数和千粒重的增加，穗粒重有增加的趋势；随着穗长的增加，株高有增加的趋势；株高的增加有助于穗粒数的增多，但千粒重随之下降。在此基础上筛选出适合泰安生态条件、综合性状好的材料27份，其中抗病好的材料10份，大穗大粒类2份，优质类23份，早熟类12份，矮秆2份，抗寒3份，多穗多粒7份。     

陕西省小麦农家种主要农艺性状及其白粉病抗性评价

以陕西省普通小麦农家种为对象,开展了其主要农艺性状(株高、穗粒数和千粒重)和白粉病抗性的研究。结果表明:株高≥110cm有768份,占总体的66.7%;穗粒数在20￣40粒之间的有647份,占总体的56.2%;千粒重较小,主要在20￣30g之间,有858份,占总体的74.5%。苗期白粉病抗性鉴定结果表明:对白粉病表现免疫、高抗和中抗的农家种分别有2份、13份和63份,分别占总体的0.2%、1.1%和5.5%。通过调查分析,从中筛选出株高较低、穗粒数较多、千粒重较大和白粉病抗性较好的材料12份,这些材料综合性状优良,在普通小麦的品种改良,尤其在抗病育种中具有重要的应用价值。     

小麦D基因组产量性状QTL定位

粗山羊草是普通小麦的D染色体组供体,为了寻找粗山羊草中对小麦产量性状遗传改良有益的基因,通过对四倍体硬粒小麦与粗山羊草杂交合成的双二倍体Am6-1和普通小麦品种Ph85-16的回交一代进行产量性状变异特点分析,发现粗山羊草的D组染色体对小麦的产量性状具有显著影响,千粒重、穗长、穗粒数和每穗小穗数明显高于Ph85-16;同时利用130对SSR引物对几个与产量性状相关的QTL位点进行了定位,初步寻找到4个主效QTL,它们分别为与穗长相关的QSl．sdau-5D,其贡献率为31．58％,与株高相关的QPh．sdau-1D,其贡献率为25．38％,与穗粒数相关的QGs．sdau-5D,其贡献率为44.65％,与千粒重相关的QTgw．sdau-3D,其贡献率为61．62％。     

硬粒小麦品种八氢番茄红素合酶基因等位变异的分子检测

硬粒小麦籽粒中黄色素含量与硬粒小麦面制品的加工品质关系较为密切,研究控制小麦黄色素含量基因的等位变异、选育高黄色素含量品种是硬粒小麦品质育种的重要目标。以来自不同国家的177份硬粒小麦品种为材料,采用特异引物的PCR扩增技术,利用与黄色素含量有关的PSY基因功能性标记YP7A-2、YP7B-1、YP7B-2、YP7B-3、YP7B-4,分别对参试小麦品种中7A和7B染色体上Psy-A1和Psy-B1基因的等位变异类型进行了检测。结果表明,位于硬粒小麦7A染色体上的Psy-A1的变异类型较为单一,只有Psy-A1d和Psy-A1e两种类型,分布频率分别为76.8%和23.2%;而位于硬粒小麦7B染色体上的Psy-B1 的变异类型有6种,分别为Psy-B1b、Psy-B1c、Psy-B1d、Psy-B1e、Psy-B1f和Psy-B1g,分布频率分别为9.0%、0.6%、0.6%、6.8%、25.4%和57.6%。其中,Psy-B1b、Psy-B1c、Psy-B1d首次在硬粒小麦品种中被发现,这在一定程度上丰富了硬粒小麦品种Psy1基因多态性。有34个品种含有Psy-A1d/Psy-B1f、12个品种含有Psy-A1d/Psy-B1g和1个品种含有Psy-A1d/Psy-B1c的基因型组合,为高黄色素含量品种;有28个品种含有Psy-A1e/Psy-B1g和1个品种含有Psy-A1e/Psy-B1b基因型组合,为低黄色素含量品种。本研究结果为硬粒小麦品质育种提供了重要的材料资源。     

硬粒小麦—簇毛麦双二倍体

从(T.durum×H.villosa)F₁的自交和自由授粉后代中,获得了兼具硬粒小麦穗形和簇毛麦护颖颖脊刚毛、叶片和叶鞘边缘茸毛和对白粉病免疫等双亲性状的结实性正常的植株。经细胞学鉴定,其2n=42,在花粉母细胞减数分裂中期 I(MI)有20.5个二价体,1个左右单价体,在80%左右的花粉母细胞中有21个二价体,对其自交后代连续3年、5个世代的鉴定结果表明,上述性状已基本稳定。用染色体 N——分带技术进行带型分析的结果证明,它是一个包含有硬粒小麦 A、B 染色体组和簇毛麦 V 染色体组的硬粒小麦——簇毛麦双二倍体 AABBVV.该双二倍体株高100—110厘米,穗长9—12厘米,每穗有20—24个小穗,每穗30粒左右,千粒重25—35克,籽粒蛋白质含量20%左右,对白粉病免疫,抗锈病,感染赤霉病。将它与普通小麦(T.aestivum)杂交,F₁植株的花粉母细胞在 MI 有14个左右二价体和14个左右单价体,自交结实率仅3%左右。但用普通小麦回交,结实率可逐代提高。在回交后代群体中,已分离出对白粉病免疫的植株,是一个可望在小麦育种计划中利用的新中间型材料。     

河南小麦品种穗粒数性状的动态变化及全基因组关联分析

穗粒数是小麦产量构成的重要因子,研究小麦穗粒数及其相关性状的变化规律与遗传机制对于高产育种具有指导意义。以198份河南种植或审定的小麦品种(系)为材料,在4个环境下鉴定穗粒数相关性状表现,选用660K SNP芯片检测材料的基因型并进行全基因组关联分析。发现穗粒数存在着广泛的变异,穗粒数、穗长、总小穗数、可育小穗数和不育小穗数的广义遗传力分别为77.43%、87.54%、85.45%、79.70%和68.08%,2002年以前、2003-2008年、2009-2014年和2015年以来育成品种的平均穗粒数分别为35.71个、36.85个、37.40个和37.98个,随着育种时期的推进总小穗数和可育小穗数也表现出逐渐提高的趋势。共发现41个和穗粒数等性状相关联的位点,分布在除了1D、3A、3D、4B和4D的16条染色体上,单个关联位点的表型变异贡献率(R2)范围为6.19%~20.83%,其中10个位点至少在2个环境中稳定表达。对关联位点进一步分析发掘了多个与穗粒数性状相关的优异等位变异,如7A上AX-109368219(A)能增加穗粒数1.86粒,2A上AX-111674224(C)能提高总小穗数0.96个,2D上AX-111582877(G)能提高可育小穗数0.73个。研究揭示近五十年河南小麦穗粒数性状的动态变化及其规律,获得了多个和穗粒数等性状关联位点及等位变异,为小麦产量性状的遗传改良及分子设计育种提供了技术支持和基因资源。     

不同降雨分配年型小麦春灌1水与播期、密度的互作效应

为明确全生育期灌溉1水条件下灌水时期、播种密度对不同播期小麦产量的调控效应,于2014-2015,2015-2016 2个年度在河北开展大田试验,试验为裂区设计,设置3个播期(10月10日,10月15日和10月20日),每个播期按照延播增密原则设置2个播种密度(330×10~4穗/hm~2和420×10~4穗/hm~2,420×10~4穗/hm~2和510×10~4穗/hm~2,510×10~4穗/hm~2和600×10~4穗/hm~2),全生育期灌溉1水,3个灌水时期(起身期、拔节期、拔节后7 d),结果表明:全生育期灌溉1水条件下,相同播期下,2个年度10月10日播种小麦产量均表现为增密减产(-4.5%,-1.8%),10月20日增密增产(4.6%,1.9%),而10月15日播种小麦产量因降雨分配不同而不同,降雨前少后多年份表现为增密减产,反之增产。不同灌水处理,降雨量前少后多年型10月10日播种处理小麦产量起身期最高(最高可达7 933.1 kg/hm~2),拔节后7 d最低,而延迟播期后小麦产量以拔节期最高;增密后,起身期灌水处理增密减产,其他灌水处理增密后产量先降后升,密度330×10~4穗/hm~2和600×10~4穗/hm~2的产量较高且差异不明显。降雨量前多后少年型产量表现为拔节后7 d拔节起身,密度的增加不会改变灌水差异引起的产量变化。对小麦产量三因素来说,前期水分差异影响穗粒数多少,穗数的增加是实现晚播小麦高产的关键。综上所述,小麦全生育期灌溉1水前提下应根据灌水前降雨量和播种时期调整灌水时间,实现穗数或穗粒数的增加从而实现高产。