2014年河南省小麦品种发展趋势及利用建议

通过对2013－2014年度小麦生育期间河南省气候特点的分析和对生产上大面积利用的小麦品种的表现情况进行调查,认为本年度的气候条件对小麦生产整体有利,但不利于病害、抗倒性、成熟期的鉴定,根据河南省的常年气候特点,提出了小麦品种利用过程中应注意的问题,预测了部分品种的发展趋势,介绍了部分小麦新品种的特性和利用技术。     

小麦籽粒大小相关基因TaGS2克隆及功能分析

籽粒大小影响小麦粒重,进而影响产量。目前,对小麦籽粒大小相关基因的研究已有报道,但其潜在的分子机制尚不清楚。本研究通过同源克隆的方法从普通小麦中克隆了小麦籽粒大小相关基因TaGS2,并对其序列进行生物信息学分析。烟草亚细胞定位结果表明, TaGS2定位在细胞核和细胞质内。不同组织材料qRT-PCR分析表明, TaGS2基因在小麦籽粒不同发育时期的表达量最高。构建TaGS2-PLGY-02-RNAi表达载体,转化小麦。研究结果表明, TaGS2基因在RNAi转基因小麦中表达量显著降低。RNAi转基因小麦的籽粒长度变短,籽粒宽度变窄,千粒重也降低。因此推测TaGS2基因可能参与小麦籽粒大小或者千粒重的调控。本研究初步揭示了TaGS2基因功能,并为小麦高产育种中千粒重的提高提供重要的基因资源。     

早春不同时期灌水对小麦耗水特性和产量的影响

为了提高小麦水分利用效率,针对小麦早春灌水较早的现象,以大面积应用的小麦品种周麦18为材料,设置早春起身期、拔节期灌第1水和全生育期不灌水3个处理,研究早春不同时期灌水对小麦水分利用和产量形成的影响。结果表明,与不灌水相比,起身期和拔节期灌水分别增加耗水量16.77%和14.70%,水分利用效率提高13.13%和19.38%,显著增加了成穗数、千粒重和籽粒产量,对穗粒数影响较小;早春灌水处理间水分利用效率和边际效应以拔节期灌水高于起身期灌水,分别提高5.52%和29.64%,产量及其构成因素差异不显著。因此,适时延迟灌早春第1水,能够改善小麦耗水特性、提高籽粒产量。     

水分调控对冬小麦根系与叶片生理特性及产量和品质的影响

采用管栽试验研究了水分调控技术对冬小麦根系和叶片生理特性的调控效应,结合田间试验的产量和品质表现进行综合分析。结果表明,各处理根系主要分布在0～40 cm范围内,约占总根量的50%;在底墒条件充足的情况下,不浇越冬水,适期控水有利于根系的下扎,1水和2水处理灌浆期根系的增加主要表现在100～200 cm土层;在小麦生育期控越冬水、浇灌浆水可以提高根系活力,灌浆水的投入使100～200 cm土层根系在灌浆期仍然保持较高活力,同时提高了旗叶光合速率,保持了旗叶和倒二叶的绿叶面积,有利于小麦籽粒质量增加。因此,通过适期调控水分供应,重视拔节水和灌浆水的投入,不仅利于小麦良好群体结构的形成、促进籽粒产量的提高,还可以有效节约水资源,同时产生较好的产量效应和生态效益。对于强筋小麦来说,减少灌水次数,还可以提高籽粒品质。     

中国小麦农家品种‘老白麦’抗条锈性遗传分析

小麦条锈病是小麦生产上重要的气传叶部病害。不断发掘和利用新抗源是持续控制条锈病流行危害的重要基础研究工作。‘老白麦’是我国小麦农家品种,对我国当前主要流行小种和致病类型均表现为高抗水平。本研究采用常规杂交分析方法,对‘老白麦’及其与感病品种‘Taichung 29’的杂交后代在成株期和苗期分别接种CYR32号小种和CYR33号小种,进行抗条锈性鉴定和统计分析。结果表明,‘老白麦’对CYR33号小种在苗期和成株期均表现近免疫,其全生育期抗条锈性由1对显性基因控制;对CYR32号小种在成株期表现近免疫,苗期表现高感,成株抗条锈性由1对显性基因控制,属细胞核遗传。研究结果表明‘老白麦’至少含有2对显性抗病基因,分别控制‘老白麦’对CYR33号小种的全生育期抗性和对CYR32号小种的成株抗性。基因推导分析认为‘老白麦’对CYR33的全生育期抗性基因可能为未知新基因。建议在抗病育种中加以有效合理利用,促进小麦品种中抗病基因多样化布局。     

河南省同名小麦地方品种SSR遗传多样性分析

为了给河南省小麦地方品种的开发利用提供依据,利用SSR标记对白和尚头、白麦、白芒糙、出山豹等15组名称相同的小麦地方品种共计155份材料进行了组间和组内遗传多样性分析。结果发现,同名品种组内,15组材料的等位变异变化范围为47~79个,平均遗传相似系数变化范围为0.66~0.93,多态性信息含量分布范围为0.856~0.936;同名品种组间,155份材料共产生143个等位变异,遗传相似系数分布范围为0.75~1.00,平均遗传相似系数为0.90,多态性信息含量为0.981。分别对同名品种组内和组间进行聚类分析,结果发现,同名品种组内3组共7份材料遗传相似系数为1.00,而同名品种组间未出现遗传相似系数为1.00的材料。由此可见,河南省小麦地方品种具有丰富的遗传多样性,同名小麦地方品种间存在同名同质和同名异质的现象。     

小麦 Glu A1位点1亚基和Null亚基间品质效应的差异

为了解小麦Glu-A1位点1亚基和Null亚基间的品质效应差异,用郑麦9405/郑麦98//周麦16配制杂交组合,利用系谱法辅助生化标记连续多代选择后得到纯合的1亚基和Null亚基的近等基因系,并对近等基因系1亚基和Null亚基间的面筋特性和粉质特性进行了测定和分析.结果表明,对于面筋指数、形成时间、稳定时间和粉质质量指数,1亚基的贡献明显大于Null亚基,1亚基比Null亚基的面筋指数、形成时间、稳定时间和粉质质量指数分别提高9.79％、68.73％、25.89％和13.99％,成组数据的t测验显示差异达到极显著水平(P值分别为0.007、0.000、0.002和0.006),亚基效应为1亚基＞Null亚基;对于湿面筋含量、干面筋含量和吸水率,1亚基和Null亚基的贡献无明显差别,成组数据t检验显示差异不显著(0.978、0.654和0.206).     

转ZmPEPC与ZmPPDK基因拟南芥对干旱胁迫的反应

为探究干旱胁迫对转玉米高光效基因ZmPEPC与ZmPPDK拟南芥的影响,本研究选用2个转PEPC基因株系(PC90,PC73),2个转PPDK基因株系(PK17,PK26),1个转PEPC+PPDK基因株系(PCK110)和对照株系(GLC)为试验材料。在幼苗期分别用150mmol/L和250mmol/L甘露醇(Mannitol)模拟干旱胁迫处理,测定幼苗根长,结果显示,在胁迫处理下,转PEPC、PPDK和PEPC+PPDK基因拟南芥幼苗的平均相对根长分别较对照增加了43.8%,48.4%和50.6%。在成株期进行干旱胁迫处理,测定莲座叶片的叶绿素荧光参数,叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛含量和成株死亡率,结果显示,在胁迫处理下,供试材料F0增加,Fv/Fm减小,对照F0增幅最大,为20.4%,Fv/Fm最小,为0.78;转PEPC、PPDK和PEPC+PPDK基因拟南芥株系平均相对叶绿素含量分别较对照增加12.6%,15.4%和23.1%;可溶性糖含量分别较对照增加3.0%,16.3%和24.4%;可溶性蛋白含量分别较对照增加0.6%,10.8%和15.4%;丙二醛含量较对照降低,分别为对照的93.5%,90.3%和84.10%;死亡率分别为12.3%,13.3%和6.7%,极显著低于对照(87.7%)(P<0.01)。上述结果表明,玉米高光效基因ZmPEPC和ZmPPDK可增强拟南芥抵抗干旱胁迫的能力,且这两个基因的共表达可能存在协同作用。     

郑麦7698加工品质及配粉特性研究

为明确郑麦7698的加工品质及配粉特性,以加西2号和美麦DNS为对照,对郑麦7698、新麦26和周麦22的粉质特性及加工品质进行了分析,并检测了郑麦7698与新麦26、周麦22以不同比例配粉所得混合粉的面包烘焙品质和面条蒸煮品质.结果表明,郑麦7698和新麦26的蛋白质含量、湿面筋含量及粉质参数均达到国家优质强筋小麦的标准,周麦22为中筋小麦品种.郑麦7698、加西2号、美麦DNS和新麦26等4个小麦品种的面包烘焙品质优良,面包评分分别为85.3、85.7、88.5和95.3.当郑麦7698与新麦26配粉比例分别为30∶70和50∶50时,其面包评分分别为95.0和93.8,显著高于郑麦7698单粉,说明对郑麦7698面粉配以适量的新麦26可显著提高郑麦7698的面包烘焙品质.郑麦7698的面条加工品质最优,其面条评分为92.4.郑麦7698与周麦22配粉比例分别为70∶30、50∶50和30∶70时,面条评分分别为89.3、83.6和79.4,说明对周麦22配以适量的郑麦7698可显著改善用麦22的面条加工品质.郑麦7698为面包面条兼用型品种,通过配粉可生产出高质量的面包粉和面条粉.     

耕作方式对豫南雨养区土壤微环境及冬小麦产量的影响

针对豫南雨养农业区降水基本满足作物生长需求但年内和年际间分配不均、土壤耕性差的生态实际,为解决小麦播种期和冬春干旱以及改善耕层水、肥、气、热等因子提供理论依据。于2007—2015年,在豫南雨养农业区进行了连续9a的大田定位试验,研究了不同耕作模式对小麦生长季土壤水分、容重、温度及冬小麦产量的影响。试验共设置6个处理:T1(传统翻耕)、T2(不覆盖/不深松+覆盖/免耕)、T3(覆盖/不深松+不覆盖/免耕)、T4(不覆盖/深松+不覆盖/免耕)、T5(覆盖/深松+覆盖/免耕)以及T6(不覆盖/不深松+还田/旋耕)。结果表明,(覆盖/深松+覆盖/免耕)T5可以有效提高小麦播种期0~40cm土层的含水量,为麦播提供较好的水分基础,不同耕作方式处理对冬小麦越冬期和返青期土壤日平均温度影响较小,不足以对冬小麦发育进程产生影响。(覆盖/深松+覆盖/免耕)T5能够有效降低耕层0~20cm和0~40cm的土壤容重。覆盖/深松+覆盖/免耕处理的前3a,冬小麦产量较对照有所降低,从第4年开始较对照增产,2011—2015年增产幅度分别为2.02%、2.83%、10.93%、5.88%、1.97%。以上结果表明,通过T5(覆盖/深松+覆盖/免耕)的简耕覆盖技术可以有效利用降水资源、培肥地力,提高产量,具有节本增效的作用。