2001-2020年河南省审定小麦品种育种特点及表型性状演变分析

为了解近年来河南省小麦审定品种育种特点及表型性状演变情况,分析了2001-2020年河南省审定的555个小麦品种的育种特点,统计了其中425个水地组品种的12个农艺和品质性状,并对其演变情况和相关性进行分析。结果发现：（1）品种审定数量加速上升,企业已成为小麦育种的主导力量;2001-2005审定品种60个,2006-2010年审定76个,2011-2015年审定95个,2016-2020年审定324个。品种选育仍以品种间杂交为主,占比90.99%;种质资源利用集中、品种同质化严重。亲本资源集中在周麦16（87次）、矮抗58（76次）、周麦22（59次）、豫麦21（35次）等种质上。企业选育品种数由2001-2015年间的86个上升至2016-2020年间的202个,占同期科研机构育成品种数比例由54.7%上升至185%。（2）品种单产增长,穗粒数增加,千粒重提高,生育期延长。半冬性、弱春性小麦品种的均产分别为7 932.4 kg·hm^-2、7 488.6  kg·hm^-2。半冬性品种单产增加了610 kg·hm^-2,穗粒数增加3粒,千粒重提高4.7 g,生育期延长3.3 d;弱春性品种单产增加672.8 kg·hm^-2,穗粒数增加3.4粒,千粒重提高1.7 g,生育期延长5 d。（3）品质改良取得进展,半冬性、弱春性品种的稳定时间分别上升了2.6 min、0.7 min。审定品种以中筋为主,中强筋（含强筋）较少,弱筋最少;单一指标达标品种多,综合指标达标品种少,品质结构不平衡。（4）河南省小麦育种宜选择高生物产量（株高80~85 cm）、适宜群体（550~660万穗·hm^-2）、高结实率（穗粒数35~40粒）、高千粒重  （≥45 g）的中大穗品种,需重点改良蛋白质质量,促进各品质性状的协调发展。     

不同小麦品种（系）抗倒伏性状多样性分析

为了综合评价不同小麦材料的不同生育时期抗倒性,明确影响小麦倒伏的关键因素,以147份我国育成的主推小麦品种及新育成的小麦品种（系）为研究对象,在开花期、灌浆期和乳熟期测定其10个倒伏性相关性状,并利用主成分分析和聚类分析法对这些小麦材料抗倒性进行综合评价。结果表明,10个抗倒伏相关性状在不同基因型间、气候因素间及生育时期间均存在显著的变异;在不同生育时期,性状间的相关性基本一致,均表现为基部茎节壁厚度、实心度、茎秆强度对小麦的抗倒伏性具有一定的积极作用,株高、重心高度、基部茎节长度、髓腔直径具有一定的消极作用。主成分分析显示,茎秆强度是影响植株抗倒性的最关键性状。基于三个生育时期主成分的综合因子得分的聚类分析显示,有70份材料的综合抗倒性优良,其中部分新育成小麦材料抗倒性表现优异,可作为小麦强秆抗倒改良育种资源使用。     

播期播量对小麦新品种漯麦163产量及其构成因素的影响

为了加速推广利用漯麦163,2018-2019年度研究了不同播期（10月10日、10月17日、10月24日、10月31日）、不同播量（75 kg·hm^-2、105 kg·hm^-2、135k g·hm^-2、165 kg·hm^-2、195 kg·hm^-2）对小麦产量及构成因素的影响。试验结果表明：播期间差异不显著,播量间差异达极显著水平。通过对产量构成因素变异性及相关性分析,穗粒数变化最大,千粒重最小,穗粒数与亩穗数和千粒重均呈负相关。因此,通过稳定穗粒数,协调好其与亩穗数和千粒重的关系,使小麦产量三要素相互促进、协调发展,最终达到提高小麦产量的目的。本区域生态条件下以10月17-24日左右为最佳播期,适宜播量为135 kg·hm^-2左右。     

低温胁迫下漯麦163的生理生化变化及抗寒基因表达分析

为明确拔节期低温对小麦新品种漯麦163的生理生化以及抗寒基因表达特性的影响，以漯麦163及其母本漯麦6010为材料，于拔节期在人工智能低温室进行低温胁迫，分析低温胁迫对两品种叶片叶绿素含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性和脯氨酸含量的影响，并对抗寒相关基因（SOD、WCS120、LEA和P5CS）的表达模式进行分析。结果表明，持续低温胁迫下，两个品种的叶绿素含量均显著下降，SOD活性和脯氨酸含量均呈现先升后降的变化趋势。对抗寒相关基因的表达模式进行分析，发现与对照（低温处理0 d）相比,低温胁迫下，SOD和WCS120基因的表达量在两品种中于处理后不同时间点均显著下降；LEA基因的表达量在漯麦6010中于处理后不同时间点显著下降，而在漯麦163中于低温处理1 d后显著提高；P5CS基因的表达量在漯麦163于低温处理3 d后以及在漯麦6010于低温处理2 d和3 d后均显著提高。结合大田观察，发现漯麦163和漯麦6010均具有较强的耐倒春寒能力，可作为抗寒性亲本种质资源。     

黄淮南片小麦区域试验品种(系)的生产潜力及主要系谱分析

为掌握黄淮南片小麦品种(系)的生产潜力,对2009-2017年度黄淮南片小麦区试参试品种(系)进行分析。结果显示:(1)黄淮南片冬麦区已初步形成科研院所和企业双主体的育种体系,9年内参试品种(系)共283个,其中教学科研单位提供的参试品种(系)155个,通过国家审定的60个,育种效率为42.27%;农业企业提供的参试品种(系)115个,通过国家审定的44个,育种效率为38.26%;(2)黄淮南片小麦育种水平逐年提高,产量稳步增加,品种改良效果明显,9年间,冬水组小麦产量增加32.84kg·667m~(-2),年均增产3.65kg·667m~(-2),春水组产量增加22.38kg·667m~(-2),年均增产2.49kg·667m~(-2);(3)育种方法上仍以传统杂交育种为主,品种遗传同质化严重,抗逆性风险加大,283个参试品种(系)和107个审定品种中,以杂交育种方法育成的分别为269个(95.05%)和102个(95.33%)。分析参试品种的系谱发现,周麦系列和百农系列亲缘系数值(COP)之和为39.82,占一级系谱COP总和的18.02%;周麦系列COP之和为20.42,占二级系谱COP总和的7.73%。     

小麦-辣椒-芝麻间作套种栽培技术

小麦-辣椒-芝麻间作套种栽培技术是在已经成熟的小麦辣椒套种栽培模式的基础之上,利用小麦收获后形成的80cm空档种植芝麻,进一步提高土地利用率和单位面积效益的间作套种技术。文章详细介绍了该间作套种模式和相关技术要点。     

小麦贵协3号成株期抗条锈病基因的遗传定位

贵协3号对当前的条锈病流行小种表现为近免疫或高抗。为更好地利用贵协3号,拓宽小麦抗性育种资源,以Avocet S（来自澳大利亚的高感条锈病小麦品种）为母本、贵协3号为父本构建的F_2:7代重组自交系（RIL）群体为材料,运用集群分离分析法（BSA）并结合转录组测序（BSR-Seq）和小麦55K SNP芯片技术对抗条锈病QTL进行遗传定位。结果表明,共检测到有7个抗条锈病QTL,分别位于小麦1B（1）、2A（2）、2D（1）、5A（2）和6B（1）染色体上。其中位于2AS染色体上的 Qyr.gaas.2A在三个环境中均被检测到,置信区间为AX-108824773~AX-111675237（0~2.5 cM）,对应的物理区间为15.87~31.89 Mb（16.02 Mb）,可解释17.07%~34.59%的表型变异。为了进一步提高该QTL的定位精度,在2AS染色体目标区段内设计了103对SSR标记引物,并选择2AS染色体上已报道的22个SSR标记,在双亲、抗感池和RIL群体中进行筛选和验证。最终筛选出6个多态性标记（Xcfd36、Xwmc382、hls-2A-04、hls-2A-17、hls-2A-18和hls-2A-103）可将 Qyr.gaas.2A缩小到3.04 Mb的物理区间（15.87~18.91 Mb）内。在该目标区间共预测到13个候选基因,将在下一步的研究中进行分析验证。     

小麦不溶性谷蛋白含量与HMW-GS及品质的关系

为了探索小麦不溶性谷蛋白(IG)含量与品质的关系,对176份不同筋力小麦材料的IG含量、HMW-GS组成类型和加工品质参数进行了检测及相关性分析。结果表明,供试材料的平均IG含量为2.44%,变化范围为1.25%～3.71%。共检测到10种HMW-GS亚基类型和16种亚基组合,其中,出现频率较高亚基类型是1(76.13%)、7+9(61.37%)、2+12(51.70%)和5+10(48.30%),出现频率较高亚基组合是1/7+9/2+12(25.57%)和1/7+9/5+10(22.16%)。亚基类型与IG含量显著相关,其中,优质亚基1、7+8和5+10比同位点的其他等位变异均显著增加IG含量,亚基组合1/7+8/5+10的IG含量最高,N/14+15/5+10的IG含量最低。IG含量与蛋白质含量、吸水率和稳定时间均呈显著正相关。IG含量可以作为小麦品质育种的快速有效检测指标。     

黄淮麦区（南片）小麦粒重基因 TaGS-D1和 TaCwi-A1等位变异检测及效应分析

小麦粒重是影响小麦产量的重要因素,为了解小麦粒重基因 TaGS-D1和 TaCwi-A1及其等位变异在黄淮麦区（南片）新育成小麦品种（系）中的分布情况,以94份黄淮麦区（南片）新育成小麦品种（系）为试验材料,利用功能标记GS7D、CWI22和CWI21对试验材料中 TaGS-D1和 TaCwi-A1位点的等位变异进行检测,并分析了不同等位基因以及等位基因组合与粒重之间的关系。结果表明,在 TaGS-D1位点,共检测到 TaGS-D1a和 TaGS-D1b两种等位基因,分布频率分别为80.85%和19.15%,含有 TaGS-D1a等位基因的小麦材料的粒重显著高于含有 TaGS-D1b等位基因的材料;在 TaCwi-A1位点,共检测到 TaCwi-A1a和 TaCwi-A1b两种等位基因,分布频率分别为67.02%和32.98%,含有 TaCwi-A1a等位基因的小麦材料的粒重显著高于含有 TaCwi-A1b等位基因的材料;在 TaGS-D1和 TaCwi-A1位点,共检测到 TaGS-D1a/TaCwi-A1a、 TaGS-D1a/TaCwi-A1b、 TaGS-D1b/TaCwi-A1a和 TaGS-D1b/TaCwi-A1b四种等位基因组合,分布频率分别为56.38%、24.47%、10.64%和8.51%,含有 TaGS-D1a/TaCwi-A1a等位基因组合的小麦材料的粒重显著高于具有其余三种等位基因组合的材料,含有 TaGS-D1b/TaCwi-A1b等位基因组合的小麦材料的粒重显著低于具有其余三种等位基因组合的材料。