长江中下游及黄淮冬麦区小麦主栽品种耐盐性评价

为比较长江中下游及黄淮冬麦区主栽小麦品种的耐盐性,采用室内芽期和盐碱地田间全生育期耐盐性鉴定相结合的方法,以耐盐小麦品种德抗961为对照,研究长江中下游冬麦区7个主栽小麦品种和黄淮冬麦区7个主栽品种的耐盐性。芽期耐盐性鉴定结果表明:14个主栽品种中有2个中耐、2个高感和10个敏感;黄淮冬麦区7个主栽小麦品种平均耐盐性略强于长江中下游冬麦区7个主栽小麦品种,其相对盐害率平均差值为3.01%;黄淮冬麦区各品种间相对盐害率变幅为32.08%,其中良星99和良星66耐盐性较为突出;长江中下游麦区各品种间相对盐害率变幅为29.07%,宁麦13耐盐性稍强。     

北部麦区新育成小麦品种重要农艺性状基因的等位变异

了解2017-2021年中国北部麦区新育成小麦品种在适应性、品质、产量和抗性相关基因上的育种选择以及与黄淮麦区主推小麦品种中在这些基因上的遗传差异,利用61个功能标记对来自这两个麦区的160份小麦育成品种进行分析,发现北部麦区新育成品种的遗传多样性高于黄淮麦区品种。聚类分析发现,北部麦区新育成的部分品种与黄淮麦区品种聚为一类,表明两个麦区的部分品种具有相同的血缘。两个麦区品种中与产量相关基因的优异等位变异频率相近,但北部麦区品种中与品质和穗发芽抗性相关基因的优异等位变异频率高于黄淮麦区品种。在北部麦区5个省份中,宁夏品种中与品质和产量相关基因的优异等位变异频率最高。     

抗旱节水型衡麦系列品种的选育方法及系谱分析

为探讨抗旱节水小麦的定向培育方法,对抗旱节水型衡麦系列品种选育过程进行了总结和分析。多年来河北省农林科学院旱作农业研究所围绕"节水抗旱、抗逆高产、广适稳产、优质早熟"的育种目标,着眼解决地下水资源极度匮乏与农业生产矛盾突出的问题,为培育抗旱节水型广适小麦品种,利用常规育种技术与分子标记检测手段,广泛筛选遗传背景远缘且生态差异较大的优异亲本组配组合,创新采用不同世代水旱交替双向综合选择技术,先后育成16个抗旱节水型小麦品种,提高了选择效率和水资源利用率。在系谱上,衡观35等为代表的衡麦系列品种与蚂蚱麦、碧玉麦和洛夫林10号存在一定的血缘关系,且含有对光周期不敏感的Ppd-Dla等优异基因。这些品种目前已由冀中南冬麦区推广至黄淮冬麦区(南、北片)、北部冬麦区(天津)和长江中下游冬麦区(湖北襄阳)等区域种植,展示出生态广适、节水稳产的特点。     

黄淮麦区小麦新品种(系)的遗传多样性分析

为了解黄淮麦区新育成小麦品种的遗传多样性,选用33对SSR引物对2011/2012年度国家黄淮冬麦区(南片)区试42个小麦品种(系)的遗传差异情况进行了分析。结果显示,(1)33对引物共检测到128个等位变异,每对引物检测到等位变异数2～6个,平均3.88个;每个SSR位点多态性信息指数(PIC)为0.09～0.77,平均为0.53。(2)小麦新品种3个基因组的平均遗传丰富度不同,由高到低排序为A>B>D,平均遗传多样性指数为B>A>D。(3)品种间遗传相似系数(GS)为0.15～0.88,平均为0.52。聚类分析结果表明,42个品种被聚为2大类,4个亚类,其中大部分品种聚集于前两个亚类。本研究表明,黄淮麦区小麦区试品种(系)中少数品种具有较大遗传差异,可为亲本利用提供参考,但参试品种总体遗传多样性水平较低。     

171份小麦种质面粉糊化特性及其与品质性状的相关性分析

为了解我国现有小麦种质的面粉糊化特性,以来源于不同区域的171个小麦品种(系)为试验材料,分析了小麦面粉糊化特性及其与品质性状的相关性。结果表明,品种对面粉糊化参数有极显著影响(P0.01);糊化参数基本呈正态分布,约有81.9%的小麦峰值黏度集中在2 250～3 000 cP,筛选出峰值黏度较高的6个小麦品种(系)。糊化参数在不同小麦类型区的材料间差异程度不同,其中长江中下游冬麦区的峰值黏度显著高于北方冬麦区,与西南冬麦区、黄淮冬麦区和国外引进材料差异不显著。相关分析表明,峰值黏度与其他所有糊化参数均呈极显著正相关;与面粉白度、L~*值、稳定时间和粉质质量指数呈显著或极显著正相关,与b~*和吸水率则呈极显著负相关。     

2006-2014年我国小麦品质在年度和品质区之间的变化

为了解我国小麦在年度间和品质区之间的品质变化,对2006-2014年我国10个品质区637个小麦品种6 339份样品的籽粒品质、面粉品质和面团流变学特性进行测定与分析.结果表明,(1)我国小麦籽粒蛋白质含量较高,平均达13.94％,湿面筋平均含量为30.4％;但蛋白质质量一般,沉淀指数平均值为32.1mL,稳定时间平均值为5.8 min,相对美国硬红冬小麦较低.(2)年度间小麦品质呈规律性偏态分布,平均值在年度间变化无规律;从品质类型看,强筋、弱筋小麦比例在减少,中筋小麦比例在增加.(3)品质区之间小麦质量差异较大,东北、北部和西北春麦区、华北北部强筋麦区、黄淮北部强筋与中筋麦区、黄淮南部中筋麦区蛋白质数量性状高于长江中下游中筋与弱筋麦区、四川盆地中筋与弱筋麦区和云贵高原麦区;蛋白质质量性状表现较为复杂,其中长江中下游中筋与弱筋麦区小麦稳定时间一般,但最大拉伸阻力较高,华北北部强筋麦区、黄淮北部强筋与中筋麦区和黄淮南部中筋麦区小麦稳定时间较高,但最大拉伸阻力一般;各品质区以中筋小麦为主.我国小麦总体质量表现为中等水平.小麦品种类型结构的变化是导致年度间小麦质量以及品质区小麦质量变化的重要原因,北方强筋麦区优质强筋小麦品种和南方弱筋麦区优质弱筋小麦品种减少,反映了强调产量、大力推广高产品种的生产实际情况.     

不同麦区小麦品种穗发芽抗性及其与穗部性状的相关性

为探究不同麦区小麦品种的穗发芽抗性及其与穗部性状的相关性,以黄淮冬麦区(南片和北片)、北部冬麦区及长江中下游麦区的235份小麦品种为试验材料,选用2个能够有效用于穗发芽抗性筛选的分子标记Vp1B3和WMC104,结合整穗发芽试验,对各麦区小麦品种穗发芽抗性进行鉴定,并分析穗发芽抗性与穗部及籽粒性状间的相关性。结果表明,长江中下游麦区小麦穗发芽抗性显著高于其他三个麦区,其供试小麦品种60%以上达到抗性等级,其余三个麦区中达到抗性等级的品种均不超过30%;供试品种中,扬麦10号、荆麦103、川农16等15个品种为高抗穗发芽品种,发芽率均值为4.85%,是穗发芽抗性育种中的重要抗性资源。整穗发芽率与穗部及籽粒性状相关性分析表明,穗发芽率与籽粒颜色极显著正相关,与小穗密度、千粒重、籽粒宽度等显著正相关。在育种过程中,可将籽粒颜色、小穗密度、千粒重及籽粒宽度等作为抗穗发芽小麦品种的重要参考指标。     

中国西南地区小麦品种(系)遗传多样性的SSR分析

为了给中国西南地区小麦新品种选育以及杂种优势研究提供依据,采用微卫星分子标记(SSR)对2005～2006年西南地区参加国家小麦区试及预试的33个小麦品种(系)进行了遗传多样性分析,筛选出24对扩增谱带稳定的引物,共检测到126个等位基因变异,每对引物检测等位基因3～11个,平均5.25个.33个品种(系)之间的遗传相似系数为0.373～0.794,平均为0.597.品种间遗传相似系数变幅较大,表明西南麦区小麦品种(系)间存在着不同程度的遗传多样性差异.用UPGMA法可将33个品种(系)分为6个类群,聚类结果在一定程度上反映了它们之间的亲缘关系.     

中国西南地区小麦品种（系）遗传多样性的SSR分析

为了给中国西南地区小麦新品种选育以及杂种优势研究提供依据,采用微卫星分子标记（SSR）对2005～2006年西南地区参加国家小麦区试及预试的33个小麦品种（系）进行了遗传多样性分析,筛选出24对扩增谱带稳定的引物,共检测到126个等位基因变异,每对引物检测等位基因3～11个,平均5．25个。33个品种（系）之间的遗传相似系数为0．373～0．794,平均为0．597。品种间遗传相似系数变幅较大,表明西南麦区小麦品种（系）间存在着不同程度的遗传多样性差异。用UPGMA法可将33个品种（系）分为6个类群,聚类结果在一定程度上反映了它们之间的亲缘关系。     

我国黄淮冬麦区小麦品种与美国冬小麦品种的遗传多样性比较

为给高效运用美国小麦品种资源提供参考依据,采用68对SSR引物对引自美国的44份冬小麦品种和我国黄淮麦区的44份冬小麦品种进行了遗传多样性的比较分析。结果显示,在美国品种中共检出522个等位位点,平均每对引物检测到7.676个等位变异;各位点多态性信息含量(PIC)变幅为0.150~0.937,平均为0.625;品种间的平均遗传距离为0.33。在我国黄淮麦区小麦品种中共检测出313个等位位点,平均每对引物检测出4.603个等位变异;各位点PIC值变幅为0.094~0.877,平均为0.564;品种间的平均遗传距离为0.21。表明美国冬小麦品种的遗传多样性大于我国黄淮地区冬小麦品种。美国小麦品种A、B、D基因组的平均PIC值的大小顺序为B(0.683)D(0.678)A(0.541),黄淮麦区小麦A、B、D基因组的平均PIC值的大小顺序也为B(0.630)D(0.546)A(0.525),美国品种与黄淮麦区品种B基因组的遗传多样性均显著高于A基因组和D基因组。聚类分析发现,在相似系数0.72处可将88个小麦品种聚为8类,且70%以上品种的聚类结果与地域来源吻合,表明SSR分析结果能很好地将国外品种与国内品种区分开来。     

Analysis of Pina and Pinb alleles in the micro-core collections of Chinese wheat germplasm by Ecotilling and identification of a novel Pinb allele

Kernel hardness is mainly conditioned by allelic variations of Pina-D1 and Pinb-D1 genes located on the short arm of chromosome 5D. In this work, the Ecotilling approach was optimized to investigate Pina and Pinb alleles in the micro-core collections of Chinese wheat germplasm, and three Pina and eight Pinb alleles were found. Generally, more Pinb alleles were detected in the accessions coming from the regions that grow winter or a mixture of spring and winter wheats. This was particularly evident for the Southwestern winter wheat, Xinjiang winter–spring wheat and Yellow and Huai River Valley winter wheat regions. A novel variant (designated as Pinb-D1x) was discovered in one of the accessions from the Xinjiang winter–spring wheat region. Compared to wild type (WT) allele Pinb-D1a, two nucleotide substitutions occurred in the coding region of Pinb-D1x, one (at nucleotide position 257) resulting in the replacement of a WT cysteine residue by tyrosine and the other (at nucleotide position 382) creating a premature stop codon. The implications of our data to understanding the diversity of Pina and Pinb alleles in wheat and to future molecular breeding of wheat kernel hardness are discussed.     

Analysis of Pina and Pinb alleles in the micro-core collections of Chinese wheat germplasm by Ecotilling and identification of a novel Pinb allele

Kernel hardness is mainly conditioned by allelic variations of Pina-D1 and Pinb-D1 genes located on the short arm of chromosome 5D. In this work, the Ecotilling approach was optimized to investigate Pina and Pinb alleles in the micro-core collections of Chinese wheat germplasm, and three Pina and eight Pinb alleles were found. Generally, more Pinb alleles were detected in the accessions coming from the regions that grow winter or a mixture of spring and winter wheats. This was particularly evident for the Southwestern winter wheat, Xinjiang winter–spring wheat and Yellow and Huai River Valley winter wheat regions. A novel variant (designated as Pinb-D1x) was discovered in one of the accessions from the Xinjiang winter–spring wheat region. Compared to wild type (WT) allele Pinb-D1a, two nucleotide substitutions occurred in the coding region of Pinb-D1x, one (at nucleotide position 257) resulting in the replacement of a WT cysteine residue by tyrosine and the other (at nucleotide position 382) creating a premature stop codon. The implications of our data to understanding the diversity of Pina and Pinb alleles in wheat and to future molecular breeding of wheat kernel hardness are discussed.     

2009-2014年国家冬小麦区域试验品系的遗传多样性及群体结构分析

为了解我国小麦的育种水平、发展趋势及存在的问题,利用21对核心SSR标记对2009-2014年参加国家冬小麦区域试验的430个品系进行遗传多样性和群体结构分析.结果显示,21个SSR位点共检测到236个等位变异,平均每个位点11.24个,平均基因多样性和多态性信息量(PIC)分别为0.73和0.70;从不同年份分析,参试品系的遗传多样性从2012年开始略有下降;从不同生态种植区域分析,参试品系的遗传多样性自北向南(北部冬麦区组至长江流域冬麦区组)呈明显下降趋势;UPGMA聚类、主坐标和群体结构分析均表明,长江上游和长江中下游组的参试品系与其他区组的参试品系明显分开,且分别归属于不同亚类,显示出独特的生态区域类型;此外,群体结构分析结果还揭示,71.9％的参试品系群体结构比较单一,其中长江流域组的参试品系最为单一.     

18个黄淮海地区推广冬小麦品种的遗传多样性分析

为给小麦育种中种质资源的合理使用提供信息参考,利用78对核心SSR引物对参试的18个小麦品种进行了基因组扫描,并通过ntsys 2.11软件对其4个农艺性状、5个品质指标和SSR标记进行了聚类分析。78对引物在18个品种中扩增出268条多态性带,每个引物2~9条,平均3.44条。18个品种可分为2大类群,第Ⅰ类包括13个品种,第Ⅱ类包括5个品种。第II类的农艺和品质指标都比第Ⅰ类高,其中面团稳定时间与第Ⅱ类差异明显,平均为13.2min。聚类结果和品种之间的亲缘关系相吻合。18个品种的遗传相似系数范围为0.55~0.86,平均为0.67。参试小麦品种存在一定的异质性,但差异较小,遗传基础狭窄。     

黄淮北片主栽小麦品种冬春性与主要春化基因组成的关系

为探明我国黄淮北片麦区冬小麦的冬春性与春化基因分布的关系,以该麦区的48个主导小麦品种为材料,依据不同小麦品种的低温春化需求来分析品种的冬春特性,同时分析了主要的春化基因分子标记在上述品种中的组成。结果表明,黄淮北片麦区以半冬性品种为主,占75.0%,春性品种和冬性品种各占10.4%,弱春性品种占4.2%。春化基因检测结果显示,黄淮北片麦区的主栽小麦品种的主要基因型为vrnA1/vrn-B1/vrn-D1/vrn-B3,占77.1%,其余品种含有Vrn-D1基因(22.9%,11个),未发现携带显性基因VrnA1、Vrn-B1及Vrn-B3的品种。黄淮北片主栽品种调查结果显示,根据vrn-A1/vrn-B1/vrn-B3/vrn-D1全隐性基因型推测的品种的冬性和表现型的一致性高达97.3%,根据显性基因Vrn-D1推测的春性与表现型的一致性为54.5%。总的来说通过春化基因组成推测的冬春性与根据低温需求鉴定的冬春性的一致性为87.5%,表明可以通过检测春化基因分子标记来对品种的冬春性进行快速推测,实际工作中若能利用春化基因分子检测与田间观察相结合,可以更准确地反映品种的冬春性。     

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。     

EST SSR标记在冬小麦品种DUS测试中的应用

为研究ESTSSR 标记在应用于冬小麦品种DUS测试中的可行性,本研究利用21对小麦ESTSSR引物对45份黄淮海地区新育成冬小麦品种的遗传多样性进行了分析。在23份新育成品种中,共检测到61个位点,每个位点的等位基因数量为2~8个,平均2.90个;基因遗传多样性指数为0.08~0.79,平均为0.38。23份新育成品种的遗传距离为0.12~0.69, 平均为0.40。在23份亲本品种中,共检测到63个位点,每个位点的等位基因数量为2~7个,平均3.00个;基因遗传多样性指数为0.08~0.79,平均为0.43;23份亲本品种的的遗传距离为0.09~0.81, 平均为0.46。新育成品种遗传变异水平低于其亲本品种。聚类分析表明,45份品种可分为6个类群,部分申请品种和近似品种聚在一起,但其他申请品种和近似品种并未聚在一起,其中有些甚至距离较远。据此认为,ESTSSR标记用于DUS测试中近似品种的选择是可行的。     

小麦富集重金属的品种差异及其潜在健康风险评价

为了筛选出适合黄淮冬麦区种植的具有重金属低累积潜力且食用安全的小麦品种,在黄河故道丰县境内选取代表性农田,采用田间小区试验,研究了12个小麦品种籽粒对Pb、As、Cr、Hg、Cd和Ni富集的差异,并用目标危害系数(THQ)法对其食用后的潜在健康风险进行了评价。结果表明,试验区144个采样点表层土壤中As、Cr、Cd和Ni的平均含量较中国土壤元素背景值分别超标0.14倍、0.20倍、1.32倍和0.20倍,Pb和Hg均低于背景值,仅Pb未见超标点位,但所测6种重金属的含量均低于《土壤环境质量标准》中的Ⅱ级标准值和《绿色食品产地环境质量》规定的土壤中污染物含量限值。供试的12个小麦品种籽粒中的6种被测重金属含量均符合国家食品安全标准限制值,但对Pb、Ni、As、Cr的吸收累积差异较Cd、Hg明显,以Pb最为明显。聚类分析可将12个品种划分为较低累积类群(保麦2号、烟农19、百农207、保麦5号、荔高6号和迁麦1号)、中等累积类群(新麦288、淮麦20、百农AK58和豫农035)和高累积类群(徐麦30和徐麦33)。12个小麦品种的籽粒对6种重金属的平均富集系数由大到小依次为Hg、Cd、As、Pb、Ni和Cr,富集程度在不同品种间差异程度不同。其THQ值和总危害系数(TTHQ)值均小于1.0,表明居民消费供试品种小麦籽粒无被测重金属引起的潜在健康风险。但徐麦30、豫农035和徐麦33籽粒中重金属的TTHQ值均介于0.9~1.0,对此应引起重视。综合评价,保麦2号、百农207、保麦5号、荔高6号和新麦288可作为黄淮冬麦区种植的重金属低累积小麦品种。     

长江中下游麦区小麦品种籽粒硬度及puroindoline基因等位变异的分子检测

为了明确长江中下游麦区小麦籽粒硬度及puroindoline基因型的分布,以该麦区105份小麦育成品种为材料,利用单籽粒硬度仪(SKCS)测定其籽粒硬度,利用分子标记检测和基因序列分析鉴定puroindoline基因的等位变异。结果表明,在长江中下游麦区历年育成的小麦品种中软质麦比例较高,占52.4%,硬质麦和混合麦分别占38.1%和9.5%;硬质麦和混合麦中存在Pinb-D1b、Pina-D1b和Pinb-D1p三种变异类型,突变频率分别为29.5%、10.5%和3.8%。