陕西省地方小麦品种多酚氧化酶基因等位变异检测及分布

小麦籽粒中多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)基因活性与面条等面制品颜色褐变密切相关,降低籽粒PPO活性是小麦品质改良的重要目标.利用PPO基因的功能标记PPO18和PPO29,对115份陕西省地方冬小麦品种(系)进行2A和2D染色体上PPO等位基因印Ppo-A 1a、Ppo-A1b和Ppo-D1b检测,并分析了品种等位变异的分布特点.结果显示:PPO18在等位基因Ppo-A1a(高PPO)和Ppo-A1b(低PPO)中分别扩增685 bp和876 bp的片段,PP029在Ppo-D1b(高PPO)等位基因中扩增490bp的片段.115份品种(系)中Ppo-A1a、Ppo-A1b6和Ppo-D1b等位基因的频率分别为37.39%、60.00%和45.22%.在陕西省所培育和引进的冬小麦品种(系)中,地方当家品种中最低PPO活性基因分布较多,而引进的冬小麦品种中高PPO活性基因分布较多.     

施肥量与氮肥基追比对西农979产量和品质的效应

为给小麦品种西农979的优质高产栽培提供理论依据,在高、中两种施肥量(高肥:每公顷施纯氮270kg、P2O5 225 kg、K2O 120 kg;中肥:每公顷施纯氮180 kg、P2O5 120 kg、K2O 120 kg)和氮肥7:3、6:4、5:3 :2、10:0四种基追比例(一次追氮在拔节期进行,两次追氮分别在拔节期与孕穗期进行)条件下,研究了施肥量和氮肥基追比例对西农979产量和品质的影响.结果表明,高肥处理产量比中肥处理产量提高9.66%;无论在中肥或高肥条件下,籽粒产量均随氮肥追施比例的增加而提高.施肥量和氮肥基追比例对千粒重的影响较小,对穗粒数的影响居中,对群体穗数的调控作用较大.氮肥基追并施可显著提高成穗率.随施肥量的提高和氮肥追施比例的加大,群体穗数逐渐增加,籽粒蛋白质含量和湿面筋含量也有逐渐提高的趋势,但蛋白质含量增幅小,湿面筋含量增幅大.高施肥量下,氮肥基追比例5:3:2,西农979的籽粒产量、蛋白质含量和湿面筋含量最高,分别达到8 573.5 kg·hm-2、14.97%和32.12%.     

减源对不同穗型小麦品种干物质积累及其运转的影响

为给小麦育种在源、流、库性状改良方面提供理论依据,以三种穗型的6个小麦品种为材料,研究了减源对不同穗型小麦干物质积累及其运转的影响.结果表明:(1)叶源亏缺导致干物质累积量和穗粒重降低,减源越多、减源叶位越高,二者降低幅度越大;(2)叶源亏缺可以大幅度提高剩余叶源的光合速率和营养器官花前储藏物质对籽粒的贡献率,但其效应不能完全补偿叶源亏缺造成的光合损失;(3)小麦籽粒产量的80%(中穗型和多穗型)～90%(大穗型)来自花后光合产物的积累,叶源是小麦籽粒库扩建的核心光合源;(4)营养器官花前储存物质可以大幅度被调运用于籽粒库的扩建,小麦生育后期叶源的光舍速率不但可以被提高,而且随生育期推进而下降的速度也可以减缓;(5)三种穗型小麦比较,在相同减源条件下,大穗型小麦的光合积累量和穗粒重的降低幅度及光合速率随生育期推进的降低幅度远小于中穗型和多穗型小麦,大穗型小麦营养器官花前储存物质对籽粒库的贡献率远小于中穗型和多穗型小麦,且花后光合产物的分配也不够合理,说明大穗型小麦源、流、库性状改良的产量潜力远高于中穗型和多穗型小麦.适当减小叶面积、提高分蘖成穗率、增加群体穗数,以及在群体水平上增源、畅流、扩库,可能是大穗型小麦源、流、库性状改良的方向.     

小麦周8425B及其衍生品种与黄淮麦区主栽品种的遗传解析

为了解小麦骨干亲本周8425B及其衍生品种与黄淮麦区主栽品种的遗传结构和遗传多样性,利用Illumina 90KiSelect SNP标记技术对周8425B及其16份衍生品种和23份黄淮麦区主栽品种进行全基因组扫描。结果显示,在40份小麦材料中,有22 466个多态性SNP位点被定位在21条染色体上,不同基因组间多态性SNP标记的分布依次为BAD。周8425B及其衍生品种的遗传相似系数变化范围为0.640 5~0.926 4,平均值为0.739 8,与黄淮麦区主栽品种间遗传差异较小。供试材料的遗传相似系数变化范围为0.530 1~0.963 4,平均值为0.672 1,并被划分为4个类群,聚类分析结果与系谱较为吻合。周8425B对其衍生一代、二代、三代的平均贡献率为79.48%、76.73%和74.24%,随世代的增加而不断降低,且在不同基因组间的遗传贡献率表现为DAB。全基因组扫描结果显示,周8425B衍生品种共有6 789个SNP位点保留了周8425B的遗传基因,不同基因组继承的SNP位点数不同,依次为BAD,这些选择位点可能与重要基因的遗传传递有关,可能是周8425B成为骨干亲本的主要遗传特征。     

高陵县耕地养分丰缺度分析及培肥措施

在分析了陕西省高陵县土壤有机质及N、P、K养分现状的基础上，对小麦一玉米轮作体系速效养分丰缺度分析比较。高陵县土壤有机质平均含量16．79g／kg，全氮含量平均值为1．08g／kg，有效磷平均含量为28．08mg／kg。速磷钾全县平均含量为171．86mg／kg，土壤有效磷和速效钾。相对小麦和玉米而言，不存在缺乏问题，完全可以满足作物生长需要，但是碱解氮舍量不能满足小麦种植的需求，处在缺素状态。提出相应的土壤培肥措施，为本县耕地资源的合理利用和科学施肥等提供科学依据。     

西农979抗赤霉病基因Fhb1的分子鉴定及其亲缘关系分析

为明确小麦品种西农979对赤霉病的抗性遗传基础,以西农979和苏麦3号构建的F2代群体以及西农979的主要供体亲本为材料,利用与苏麦3号3BS染色体上Fhb1基因紧密连锁的2对SSR引物及其共分离特异性标记引物UMN10进行检测,并调查西农979大田赤霉病抗性。结果表明,引物Xgwm533、Xgwm493及UMN10对西农979、苏麦3号及西农979/苏麦3号构建的F2群体(510个单株)扩增结果均为单态,表明西农979具有苏麦3号3BS上的Fhb1基因位点。对西农979的主要供体亲本的分子标记及亲缘关系分析,进一步表明西农979具有苏麦3号的抗赤霉病基因,其Fhb1基因位点来源于西农881,这可能是西农979对小麦赤霉病表现为中抗或中感且抗性较为稳定的遗传基础。     

减源处理下小麦粒重稳定性QTL的定位分析

粒重稳定性是小麦稳产性的重要评价指标。为了发掘小麦在遭受虫害等减源逆境伤害时影响粒重稳定性的QTL,以小偃81和西农1376杂交衍生的重组自交系（RILs）群体为试验材料,设早播和晚播两个播期,对减源处理下该群体的粒长、粒宽和千粒重进行表型分析,同时计算减源处理与对照处理的表型比值,进而估测发育稳定性,并利用50K芯片构建的遗传连锁图谱进行QTL定位。结果表明,与对照处理相比,减源处理下RIL群体的粒长、粒宽和千粒重均显著下降。采用完备复合区间模型对不同处理的表型值、表型比值分别进行QTL定位,共检测到18个QTL,分布于2A、3A、3B、3D、4B、4D和5D染色体上,其中有8个QTL在减源处理和对照处理中均表达, Qgl.nwafu-5D.3和 Qkgw.nwafu-5D均在早播对照处理和晚播减源处理中被检测到,平均可解释表型变异的8.73%和8.19%,为稳定QTL,且 Qgl.nwafu-5D.3也在早播减源处理中被检测到,推测这2个稳定QTL可能为新发现的位点。控制表型比值的QTL大多与控制粒长、粒宽和千粒重的QTL区间重合,推测维持减源后粒重稳定性的QTL与控制粒长、粒宽和千粒重的位点紧密连锁或存在“一因多效”现象。     

小麦花药伸出特性的QTL分析

花药伸出特性直接影响小麦的授粉结实率和穗部真菌病害抗性,为挖掘控制小麦花药伸出特性的QTL,以半闭颖品种周8425B和开颖品种小偃81构建的包含102个株系的F_2:12RIL群体为材料,于2019和2020年各分两个播期种植于西北农林科技大学小麦试验站,以小麦花药伸出率和视觉花药伸出等级两个性状表型值对4个环境下的花药伸出特性进行表型鉴定,并利用90K芯片构建的高密度遗传连锁图谱进行QTL定位。结果共检测到8个控制花药伸出特性的QTL,分布在3A、3B、5B、6B、6D和7A染色体上,其中6B和6D染色体上各有2个QTL。 QAe.nwsuaf-3A、 QAe.nwsuaf-3B和 QAe.nwsuaf-6B位点在多个环境中均能被检测到,表型变异解释率分别为3.65%~10.48%、8.12%~26.09%和3.49%~8.93%。     

小麦品种产量改良的限制因素分析

通过对关中地区 5 0年来不同时期小麦品种在目前栽培条件下产量性状变化与当前推广品种源库关系的研究 ,初步探明 :①在以往品种改良中 ,收获指数的提高起了重要作用 ;②当前种植的品种中 ,源是产量进一步提高的制约因素 ;③引入新的种质 ,以改善源的功效为基础提高生物学产量 ,且不降低收获指数 ,是超高产育种的根本方法。     

保障我国粮食安全的作物育种方向探讨

分析危及或可能危及我国粮食安全的两大自然灾害 ,从作物育种角度上提出保障我国粮食安全的三大举措