麦瘟病研究进展与展望

由Magnaporthe oryzae引起的麦瘟病是一种毁灭性小麦真菌病害,过去仅在南美流行,可造成10%~100%减产。2016年该病害首次在亚洲出现,给世界小麦生产带来重大潜在威胁。本文对麦瘟病病原生物学与病害流行学、小麦抗性材料筛选、麦瘟病的抗病性机制和综合治理等进行评述,并介绍了该领域国际合作研究的成功经验,以期为国内开展类似工作提供借鉴。尽管我国尚无麦瘟病报道,但南方部分地区为潜在适生区,异常气候可能会导致其在大范围流行,因此需高度警惕。建议与国际麦瘟病协作网合作,尽快开展麦瘟病相关研究,建立对此病害的监测预警和防治关键技术储备体系,以保障我国小麦生产安全。     

中国小麦品质区划的研究

 根据生态因子对品质表现的影响 ,土壤质地、肥力水平及栽培措施对品质的影响 ,品种品质的遗传特性及其与生态环境的协调性 ,以及我国小麦的消费状况、商品率和可操作性的原则 ,将我国小麦产区分为 3大品质区域 ,即北方强筋、中筋白粒冬麦区 ,南方中筋、弱筋红粒冬麦区和中筋、强筋红粒春麦区。还提出了推进优质专用小麦产业带建设的意见     

警惕麦瘟病全球扩散

麦瘟病是南美出现的一种新的小麦病害,流行区域包括巴西、阿根廷、玻利维亚和巴拉圭等热带和亚热带地区,可造成5%~100%的产量损失。气候是影响病害发生流行的主要因素,高温潮湿可导致麦瘟病大流行。麦瘟病的病原菌为Magnaporthe grisea,具有寄主专化性,来自不同寄主的M.grisea菌系对小麦的致病性有显著差异,同时在小麦品种和M.grisea菌系间存在明显的生理专化性。已报道的小麦抗麦瘟病基因有5个,分别是Rmg1、Rmg2、Rmg3、Rmg4和Rmg5。由于生产上尚无控制此病害的有效方法,故应加强研究,以阻止麦瘟病在全球的扩散和蔓延。     

中麦175馒头和面条品质稳定性分析

为给优质小麦育种和生产提供参考依据,以优质小麦新品种中麦175于2010-2011年度在河北和北京14个地点的样品为材料,分析了磨粉品质、面粉和面片颜色、面团流变学和淀粉糊化特性、馒头和面条加工品质。结果表明,中麦175为馒头和面条兼用型优质品种,特点是软质、中偏弱的面筋强度、面粉颜色白,多数品质性状较稳定,籽粒硬度、PPO活性、面片a*值、稳定时间、拉伸面积、延展性和最大抗延阻力的变异系数较大,馒头加工品质地点间变异大于面条。磨粉品质和面团流变学参数对馒头加工品质有显著影响,籽粒硬度和出粉率对馒头表面颜色有显著负向影响,相关系数分别为-0.82(P<0.01)和-0.58(P<0.05);面粉L*值高,馒头加工品质好,二者相关系数为0.72(P<0.01);吸水率与馒头总分呈显著负相关(r=-0.84,P<0.01),稳定时间、拉伸面积、延展性和最大抗延阻力与馒头总分呈显著正相关,相关系数分别为0.85(P<0.01)、0.77(P<0.01)、0.62(P<0.05)和0.70(P<0.01)。降低PPO活性和吸水率,提高蛋白质含量、出粉率和黄色素含量可以改善面粉和面片颜色的亮白度,增加部分黄度,形成消费者可接受的奶白色。淀粉糊化特性对馒头和面条加工品质无显著影响。上述信息对改良小麦品质的稳定性有重要意义。     

中国鲜面条耐煮特性及评价指标

以我国北部和黄淮冬麦区的46份主栽小麦品种和育成品系为材料, 分析了品质性状与煮熟面条冲洗水中总有机物含量(TOM)、干物质蒸煮损失率、面条吸水性和黏性等面条耐煮性指标的关系。结果表明, 小麦品种的磨粉品质、面团流变学特性、淀粉品质及TOM值、蒸煮损失率和黏性等面条耐煮性指标存在较大变异。拉伸面积和最大抗延阻力与TOM值呈显著负相关, 相关系数分别为-0.66 (P<0.01)和-0.56 (P <0.01); 稳定时间、拉伸面积和最大抗延阻力与面条煮6 min和10 min后鲜重的相关系数为-0.55~ -0.63 (P <0.01), 耐揉指数与二者的相关系数分别为0.67 (P<0.01)和0.69 (P<0.01); 糊化温度与面条煮10 min后鲜重呈极显著正相关(r = 0.60, P<0.01), 说明提高小麦面粉的蛋白质含量、面筋强度可以显著改善面条耐煮特性, 蛋白质特性是影响面条耐煮性的主要品质因子, 淀粉糊化参数对面条耐煮性也有一定影响。TOM值与面条煮6 min和10 min后鲜重呈显著正相关, 相关系数分别为0.66 (P<0.01)和0.69 (P<0.01); 面条煮6 min与煮10 min后鲜重也呈高度正相关(r = 0.86, P<0.01)。建议将10 g鲜面条煮10 min后的鲜重≤21.0 g作为优质鲜面条耐煮性的主要评价指标。     

杂交与诱变相结合提高春小麦育种效果的研究

为给小麦育种工作者提供参考,总结了30多年春小麦杂交与诱变相结合的育种进展。从1974年至今,每年将各杂交组合当代种子均分为两份,一份用⁶⁰Co γ射线80Gy辐照,另一份种子不辐照,为单纯杂交材料,两部分材料同步筛选,育成了7个新品种,其中4个成为新疆春小麦种植面积最大的主栽品种。研究表明,中低剂量γ射线辐照春小麦杂种当代干种子,能够扩大杂种后代多数农艺性状的变异范围,株高与籽粒饱满度的相关系数有所降低,为选育矮秆兼抗旱的品种提供了可能。本项目育成的新春2号、新春6号等抗旱高产品种,连续20多年在新疆春小麦中种植面积为最大,近年又育成了优质品种新春26号等。认为杂交与诱变相结合,互相补充,可显著提高育种效率。另外,CIMMYT小麦种质在新疆春小麦育种中发挥了重要作用。     

悼念绿色革命之父布劳格博士

布劳格博士从事国际农业研究65年,主要贡献包括:(1)培育的矮秆高产小麦品种为解决世界粮食问题做出了杰出贡献,被誉为绿色革命之父,他不仅是CIMMYT的创始人,也是整个国际农业研究磋商组织的创始者;(2)创立了世界粮食奖;(3)开展了以推广玉米新品种为主要内容的非洲农业革命.     

小麦Glu-1位点变异和1B/1R易位对谷蛋白亚基表达量和面包加工品质的影响

选用北方冬麦区近年来育成的优质强筋品种及山东省主栽品种共42份, 采用反相高效液相色谱法(RP-HPLC)和凝胶色谱法(SE-HPLC)对小麦贮藏蛋白组分进行量化, 分析了不同高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成对其表达量、面团流变学特性和面包加工品质的影响。结果表明, Glu-D1位点对谷蛋白亚基含量和加工品质的加性效应最大, 达5%显著水平, 贡献率为28.5%~71.3%。在Glu-A1和Glu-D1位点, 单个亚基对谷蛋白亚基含量和加工品质的贡献分别为1>2*>N和5+10>2+12>4+12, 而在Glu-B1位点, 则表现为差异不显著。不同亚基组合的HMW–GS表达量差异达5%显著水平, 相同亚基组合的品种间贮藏蛋白组分表达量的变异较大, 亚基表达量的差异可能是导致品种间品质差异的重要原因。1B/1R易位显著降低LMW-GS、谷蛋白总量和%UPP, 导致加工品质变劣。选择具有优质亚基组合, 且谷蛋白亚基表达量高的类型, 是有效改良面筋强度, 进一步提高优质新品种选育的有效途径。     

利用Aroona近等基因系研究高分子量麦谷蛋白亚基对面包加工品质的影响

【目的】低分子量麦谷蛋白亚基（LMW-GS）以Glu-A3c、Glu-B3b、Glu-D3c为背景,明确不同高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）对面团流变学特性、贮藏蛋白组份含量和面包加工品质作用大小。【方法】在新疆乌鲁木齐和石河子种植以澳大利亚小麦品种Aroona作为轮回亲本培育的近等基因系（NILs）,并测定其粉质仪、拉伸仪、贮藏蛋白组份含量和面包加工品质等参数。【结果】HMW-GS对延展性效应不显著,对面团强度效应大小为Glu-D1＞Glu-B1＞Glu-A1;就单个亚基对而言,7+9、17+18和5+10面团强度最大;亚基组合1、7+9、5+10具有最大面团强度,2*、7+9、2+12和1、7+9、2.2+12具有最好的延展性。HMW-GS对不溶性谷蛋白聚合体百分含量（%UPP）效应大小为Glu-D1＞Glu-B1＞Glu-A1;就单个亚基对而言,7+9、17+18和5+10的%UPP最高;亚基组合1、7+9、5+10具有最高的%UPP。HMW-GS对面包总分效应大小为Glu-D1＞Glu-A1＞Glu-B1;就单个亚基或亚基对而言,1、2*、2+12和5+10具有最高的面包总分;亚基组合1、7+9、2+12面包总分最高,1、7+9、5+10次之,null、7+9、2+12最低。【结论】在相同LMW-GS（Glu-A3c、Glu-B3b、Glu-D3c）背景下,HMW-GS对面团强度、%UPP和面包加工品质影响较大,对延展性影响较小;单个亚基或亚基对1、2*、7+9、17+18和5+10对小麦品质影响较大;亚基组合1、7+9、5+10可作为品质改良的最佳组合。     

黄淮麦区小麦主栽品种粒重与籽粒灌浆特性的关系

研究粒重与籽粒灌浆特性的关系对提高小麦产量潜力和稳定性具有重要意义。采用Logistic方程, 对2012—2015连续3年度种植在河南安阳的14份黄淮麦区主栽品种和苗头品系的粒重及其籽粒灌浆特性研究表明, 粒重和灌浆速率参数主要受基因型控制, 灌浆持续时间主要受环境影响。不同粒重类型品种间平均灌浆速率、最大灌浆速率和各时期灌浆速率均存在显著差异, 表现为高粒重>中等粒重>低粒重, 灌浆持续时间则差异不显著。灌浆速率, 特别是快增期灌浆速率快慢是造成品种间粒重差异的主要原因。粒重与所有灌浆速率参数均呈显著正相关(P<0.001), 与快增期灌浆速率和平均灌浆速率的相关系数分别为0.97和0.90, 与灌浆持续时间相关不显著。建议采用平均灌浆速率对相关性状进行基因定位, 以进一步改良黄淮麦区小麦品种的粒重。