郑品麦24号的遗传构成及重要性状功能基因组成解析

利用小麦(Triticum aestivum L.)50K SNP育种芯片,对2018年通过河南省审定的小麦品种郑品麦24号及其父母本进行分子标记检测,明确该品种遗传构成、重要性状功能基因组成,为其遗传改良和生产应用提供参考.结果表明,郑品麦24号82.40％的遗传物质来源于父本豫同194,遗传相似系数为0.907,它们之间遗传相似度更高;在染色体水平,双亲对郑品麦24号的遗传贡献率差异较大,在2A(56.10％)和3D(70.98％)染色体上母本豫麦34-6对郑品麦24号的遗传贡献率大于豫同194,豫同194在其他染色体上对郑品麦24的遗传贡献率更高,表明在郑品麦24号选育过程中受人工选择的影响亲本遗传物质发生了严重偏分离.重要性状功能基因组成分析发现,郑品麦24号携带有应用广泛的矮秆(Reduced height)基因Rht-D1b,聚合了 9个高粒质量等位基因[谷氨酰胺合成酶(Glutamine synthetase)基因 TaGS5-A1b、TaGS2B1-Hap-H、TaGS-D1a,粒质量(Grain weight)基因 GW2-6B-Hap-1,千粒质量(Thousand grain weight)基因TaTGW6-A1a、TaTGW-7Aa,蔗糖合成酶(Sucrose synthetase)基因 TaSus1-7B-Hap-T、TaSus2-2A-Hap-A、TaSus2-2B-Hap-H],含有冬性春化(Vernalization)等位基因 Vrn-A1b、 vrn-B1、VrnD3-2174,晚花型等位基因 TaELF3-B1(Early flowering 3 B1)Cadenza 类型、TaELF3-D1Wild类型,光周期(Photoperiod)敏感等位基因 Ppd-A1 Wild 类型、TaPpdDD002 Wild 类型、TaPpdDI001 Insertion类型,抗叶锈病(Leaf rust)基因Lr67,抗秆锈病(Stem rust)基因Sr2、Sr25,抗旱等位基因TaDREB-B1a(Dehydration responsive element binding protein B1a)和低穗发芽等位基因 TaSdr-A1a(Seed dormancy A1a).     

河南省中部地区优质小麦品种比较研究

[目的]大力发展优质专用小麦对满足市场需求,提高小麦市场竞争力具有重要意义。[方法]该研究对河南省小麦产业技术体系提供的12个优质小麦品种的产量和品质进行比较并对其抗逆性等进行鉴定。[结果]所有参试品种的越冬性较好,均无明显冻害发生。参试品种中,除师栾02-1和宿553的植株较高,部分发生倒伏外,其余品种均未发生倒伏现象。参试品种中只有宿553和矮抗58的均产高于对照(周麦18),增产率分别为10.97%和1.57%,其中宿553分蘖较强,较耐后期高温,生育期偏长,成穗率、穗粒数和千粒重均较高,产量三要素协调,均产达到7 075.5 kg/hm2,但植株偏高,易发生倒伏。DA7200型近红外分析表明,郑麦366、师栾02-1、新麦26、丰德存麦1号和郑麦3596等品种的品质指标均达到优质强筋标准。[结论]参试品种中丰德存麦1号、郑麦366和郑麦3596等品种综合性状表现较好,适宜在河南省中部地区推广种植。     

航宇19小麦新品种选育及其对航天诱变育种的启示

航宇19是采用航天诱变技术和传统杂交育种相结合方法育成的半冬性、高产、中熟、综合性状优良的小麦新品种。该品种是利用高产矮秆的航天诱变突变体豫同194为母本、高产亲本周麦23为父本杂交并经系谱选育而成,2021年通过国家农作物品种审定委员会审定。2017—2019两年度黄淮南片冬水组区域试验中,航宇19平均产量为7 990.5 kg/hm²,比对照增产4.4%;2019—2020年度生产试验中平均产量为8 806.2 kg/hm²,比对照增产6.9%。该品种非常适宜制作馒头,但不适合制作面包。在航宇19选育中,我们的具体育种技术思路是,将航天诱变育种与常规育种技术相结合,高产育种与优质育种相结合,协调矮秆、抗病、稳产、广适性状,通过异地多点鉴定重视适应性、增强抗逆性,最终实现品种的高产稳产、优质、抗病性状的协调与同步提高。航宇19的成功选育说明航天诱变技术和传统杂交育种技术相结合是加快创制优异育种中间材料和培育小麦新品种的一条有效途径,这为未来培育突破性小麦新品种提供了有益启示。     

冬小麦碳同位素分辨率与产量、旗叶光合性状的关系

为了明确不同水分环境下冬小麦碳同位素分辨率(Δ13C)与产量、光合相关性状之间的关系,研究以12份不同时期育成的主栽冬小麦品种为材料,在水(WW)、旱(WS)两种条件下研究碳同位素分辨率、籽粒产量、光合性状及旗叶气孔密度之间的相互关系。结果发现:光合速率、Δ13C、气孔导度、旗叶叶绿素含量、籽粒产量5个性状在干旱胁迫下表现为下降趋势,且与正常灌溉差异极显著;在两种水分条件下,气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率和Ci/Ca间均呈现极显著的正相关,籽粒Δ13C与籽粒产量均呈正相关,且正常灌溉条件下Δ13C与籽粒产量具有更高的相关性(0.27 WS;0.51 WW);干旱胁迫条件下,Δ13C与光合速率、气孔导度、E、胞间CO2浓度和Ci/Ca均呈正相关,其中与Ci/Ca显著相关;灌溉条件下,Δ13C与光合速率呈负相关(-0.42),与其它4个光合性状无显著相关性;Δ13C与旗叶表皮气孔密度均呈负相关(-0.49,-0.21 WS;-0.56,-0.61WW),其中在灌溉条件下与旗叶下表皮气孔密度呈显著负相关,旗叶表皮气孔密度受开花、灌浆期干旱胁迫影响小,稳定性好。研究表明,灌浆初期的旗叶气孔密度可以作为Δ13C的潜在替代指标。     

高分子量麦谷蛋白亚基组成及其与小麦品质性状的关系分析

为进一步明确小麦高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)与小麦品质性状的关系,以黄淮麦区的127份小麦品种(系)为材料,利用SDS-PAGE技术、近红外谷物分析仪、粉质仪和拉伸仪等对其进行HMW-GS鉴定和品质检测。结果表明,参试材料在 Glu-A1、 Glu-B1和 Glu-D1 3个位点上分别检测到2(x1、x-null)、4(x7+y8、x7+y9、x14+y15、x17+y18)、2(x5+y10、x2+y12)种不同的亚基类型,其中x1、x7+y9、x5+y10在各自位点上出现的频率均最高,分别为70.1%、42.5%和51.2%;共发现有14种HMW-GS组合类型,其中1Ax1/1Bx7+1By8/1Dx5+1Dy10和1Ax1/1Bx7+1By9/1Dx2+1Dy12出现的频率较高,分别为18.9%和17.3%。1Ax1、1Bx7+1By8、1Bx17+1By18、Dx5+1Dy10亚基对蛋白质、沉降值、稳定时间、最大抗延阻力和拉伸面积等品质性状有显著的正向效应,而1Bx14+1By15亚基对除蛋白质和湿面筋以外的其他品质性状有负向效应。携带1Ax1/1Bx7+1By8/1Dx5+1Dy10品种(系)的被测品质性状显著高于携带其他组合类型的品种(系),其次是携带1Ax1/1Bx17+1By18/1Dx5+1Dy10的品种(系),而携带1Ax-null/1Bx7+1By9/1Dx2+1Dy12和1Ax-null/1Bx14+1By15/1Dx5+1Dy10品种(系)的各个品质性状显著低于携带其他组合类型的品种(系)。该结果可为进一步提高优质亚基的育种利用率和我国小麦品质的遗传改良提供参考依据。     

不同播期、播量对国审麦富麦2008产量及品质的影响研究

研究了不同播期、播量对富麦2008产量水平、容重、千粒重、蛋白质含量、沉降值、面团形成时间、面团稳定时间以及湿面筋含量等的影响。结果表明,适宜播种期以10月10~20日为宜,播量以7~10 kg/亩为宜。适播期内精量播种有利于兼顾小麦产量和品质的统一,而其他情况则会不同程度地影响其产量水平与品质指标的协调一致。     

超高产小麦育种探讨及诱变技术在超高产小麦育种应用

本文就超高产小麦的概念、超高产小麦培育的理论依据以及发展超高产小麦的重要意义进行详细阐述.同时,分析了现阶段超高产小麦育种现状,提出了我国超高产小麦育种中存在的问题,阐明了人工诱变创造种质资源在超高产小麦育种进程中的重要作用,并根据自身多年诱变育种实践简要介绍了在超高产小麦育种以及种质资源创新方面的一些研究成果.     

优质强筋小麦新品种郑品优9号的遗传基础解析

为明确优质强筋小麦新品种郑品优9号的分子遗传基础及重要性状功能基因组成,利用小麦50 K SNP育种芯片对郑品优9号及其双亲郑麦366和豫麦34进行分析。结果表明,郑麦366和豫麦34对郑品优9号的遗传贡献率分别为68.26%和31.74%;在不同基因组和染色体水平,双亲对郑品优9号的遗传贡献率差异较大,郑麦366对郑品优9号A、B、D三个基因组的贡献率分别为68.60%、90.98%和27.63%,其中,郑麦366在B基因组染色体上的遗传贡献率均高于豫麦34,除1B染色体外,2B~7B染色体上的遗传贡献率均超过80%。重要性状功能基因组成分析发现,郑品优9号不仅聚合了多个优良品质基因,还携带有与抗病性和农艺性状相关的优异基因。本研究可为郑品优9号在遗传改良和生产中的应用提供理论依据。     

小麦杂种优势利用研究进展

杂种优势是生物界的一种普遍现象,利用杂种优势大幅度提高作物产量是现代农业科学技术的一项重大成就。小麦是重要的粮食作物,也是唯一尚未实现大面积利用杂种优势的粮食作物,推进小麦杂种优势利用技术研究对保障国家粮食安全具有重大意义。本文综述了小麦杂种优势的表现、论述了小麦杂种优势利用途径、研究进展和取得的成就,并对杂交小麦研究应用中存在的问题与对策进行了探讨。     

81份国外小麦品种(系)Puroindoline基因分子鉴定与分析

为更好地利用国外小麦Puroindoline优异变异类型,以从乌克兰、俄罗斯、西班牙等4个国家搜集的81份小麦品种(系)为试验材料,采用单籽粒谷物特性测定仪(SKCS)、分子标记技术及DNA测序技术,对其硬度表型、Puroindoline不同变异类型进行鉴定与分析。结果表明,试验材料中硬质麦比例较高,为92.6%,软质麦比例较低,仅为7.4%,且没有发现混合型小麦,SKCS硬度指数范围较宽,为25~86。硬质麦的Puroindoline基因型检测中,共检测到Pina-D1b、Pinb-D1b、Pinb-D1c和Pinb-D1d 4种类型,其中Pinb-D1b所占比例较高,占58.7%,Pina-D1b和Pinb-D1c则分别为28.0%和12.0%,而PinbD1d类型所占比例极低,仅为1.3%。Puroindoline不同等位变异类型的籽粒硬度大小也存在差异,其中Pina-D1b突变型的硬度值最高,野生型最低,且Pina-D1b与Pinb-D1c两种硬质类型的籽粒硬度呈显著性差异,而Pinb-D1b、Pinb-D1c与Pinb-D1d之间的籽粒硬度差异不显著。