小麦DH高效生产技术体系在云南的研究与应用

双单倍体（DH）技术可使杂合育种材料在一个世代纯合稳定，被广泛用于作物遗传育种。小麦×玉米杂交是产生小麦DH的主要途径之一，但小麦和玉米一般在不同季节种植，制约了该技术的广泛应用。春性和经春化处理的半冬性、冬性小麦材料在云南昆明自然条件下一年四季均可播种、收获，为每年4月至12月进行小麦×玉米杂交提供了便利条件。本团队前期建立了平均得胚率为25%（15%~70%）、成苗率为62%（50%~80%）以及加倍率为62%（50%~90%）的小麦DH批量生产技术规程。并于2015年以来，利用国内外共1 900余份不同遗传背景的春性、半冬性和冬性小麦材料进行验证，共获得10.5×10⁴个小麦DH株系；构建了64个DH遗传群体；育成了云麦110、云麦112等小麦新品种；创制了24个优良小麦温光敏核不育系及一批抗病优良品系，初步实现了该DH技术在小麦育种中的应用。后续还需继续完善规模化DH生产技术规程，提高得胚率、成苗率、加倍率等关键技术指标和DH生产效率，降低成本，促进该技术在小麦遗传育种中更广泛地应用。     

提高小麦×玉米中小麦单倍体苗加倍率的研究

以小麦玉米杂交产生的小麦单倍体为材料,研究了单倍体苗分蘖节切口预处理对加倍率的影响。结果表明,加倍前对分蘖节进行切口处理的单倍体苗加倍率和加倍效率均达90.3%,比对照高16个百分点。对560个加倍成功的DH株的第一结实穗位分布进行了统计,从主茎开始结实的植株只占31.1%,其余均从分蘖穗开始结实,个别植株到第13个分蘖穗才收到种子;前5个穗位开始结实的植株占82.1%,前7个穗位占94.3%。结果表明,小麦单倍体的加倍率不仅受加倍方法的影响,还与加倍处理前后的栽培技术有关,培育多蘖壮苗、提高分蘖成穗率是提高加倍率的重要保障。     

小麦温光敏雄性核不育系K78S在云南的生态适应性研究

自1992年我国育成C49S和ES系列小麦温光敏雄性核不育系以来,温光敏两系法杂交小麦即成为我国小麦杂种优势研究与利用的主要途径之一。利用C49S-87组配的云杂3号（C49S-87/98YR5）2002年首先在云南通过审定并投入生产应用,2001年育成了改良的第二代温光敏雄性核不育系K78S,以其组配的云杂5号于2004年通过审定,云杂6号正进     

基于灰色关联度分析和DTOPSIS法综合评价小麦新品系在云南省的适应性

[目的]利用灰色关联度分析和DTOPSIS法综合评价小麦新品系在云南省的适应性,为小麦品系综合评价及其在云南省示范推广提供理论依据.[方法]采用灰色关联度分析及基于灰色关联度分析的DTOPSIS法(以下简称为DTOPSIS法)对2018─2019年度云南省区域试验中11个小麦新品系在云南省的适应性进行综合评价,比较小麦品系不同评价方法的准确性,并筛选出综合表现较好的小麦品系.[结果]11个小麦新品系产量排序为云152-484>云麦110>临麦22>玉18-2>云麦56>蜀麦1767>德1733>云184-13>文2-396>滇麦13号>保15J-8>云杂19号,超过对照品系云麦56的品系共有4个,分别为云152-484、云麦110、临麦22和玉18-2.8个农艺性状的权重值排序为基本苗>产量>最高分蘖数>有效穗数>穗粒数>千粒重>株高>生育期.灰色关联度分析结果显示,供试小麦品系与理想品系的关联度(Gi)排序为云152-484>玉18-2>云麦110>云麦56>滇麦13号>保15J-8>蜀麦1767>德1733>文2-396>临麦22>云杂19号>云184-13.DTOPSIS法分析结果显示,供试小麦品系与理想解的Ci排序为云152-484>云麦110>玉18-2>云麦56>蜀麦1767>滇麦13号>德1733>临麦22>文2-396>保15J-8>云184-13>云杂19号.虽然2种方法评价结果整体趋势较相似,但也存在差异,与按产量表现的排名结果相比,按DTOPSIS法的排名结果较灰色关联度分析的排名结果更吻合.此外,Ci差异大于Gi差异和产量差异,且按DTOPSIS法Ci排名与按产量表现排名和按灰色关联度分析Gi排名均呈极显著正相关(r=0.811和r=0.895,P<0.01),进一步说明DTOPSIS法较灰色关联度分析和产量表现评价小麦新品系在云南省的适应性更充分、更合理.[结论]综合评价云南小麦品系时不仅要重视品系的产量,还应重视小麦的基本苗、最高分蘖和有效穗等性状的考察.云152-484、云麦1102和玉18-2在云南省适应性和丰产性均较好,可进一步试验、示范及推广.基于灰色关联度分析的DTOPSIS法更适于综合评价云南省小麦新品系的适应性.     

小麦C49S-87的分蘖育性与制种中分蘖的调控与利用

小麦温光敏两用核不育系C4 9S - 87是一个分蘖力极强的不育系材料,在稀播繁殖中单株最高分蘖数曾达4 1个,成穗31个。不育系的分蘖力强,组配的杂交小麦组合也具有明显的分蘖优势,如云杂3号(C4 9S - 87/98YR5 )的最高成穗可达2 4穗/株。但另一方面,不育系较多的分蘖,在制种中若控     

适于高原气候特点的小麦温光敏核不育系的选育及其育性研究

利用小麦温光型核不育系C49S－87作为父本,96B－138为母本进行转育,通过早代和冬、夏播不同条件对育性进行连续选择和鉴定,育成对强光照钝感、适应昼夜温差大的高原气候特点的新不育系K78S和K1564S。育性研究表明,K78S和K1564S的不育期比C49S－87长15d以上,抗生和异交结实性也有明显改善,在云南海拔1600m以上的多数生态区都可实现安全制种。     

温光敏两系杂交小麦云杂5号的选育及丰产性、稳定性、适应性分析

云杂5号是云南省农业科学院粮食作物研究所选育的温光敏两系杂交小麦组合,弱春性,有较强的抗寒性,分蘖力强,高抗条锈病和白粉病。通过对连续两年区域试验数据的产量、变异系数和回归系数分析,结果表明云杂5号的丰产性、稳定性和适应性均优于对照品种凤麦24号,具有高产潜力,是一个比较理想的高产抗病杂交小麦新组合。     

小麦温光敏雄性核不育系K78S不育性的遗传研究

K78S是以重庆温光敏小麦核不育系C49S-87转育的新不育系.为研究其不育性的遗传特性,利用组合K78S/1069和C49S-87/1069的杂种F1构建了2个DH群体即DH-1和DH-2群体,并对群体内各DH株系的育性进行了2个播期(2007年10月15日和10月25日)的重复鉴定.结果表明,DH-1和DH-2群体在2个播期间套袋结实率的相关系数分别为0.8050~(**)和0.6828~*,育性鉴定结果具有较好的一致性;通过曲线拐点法和卡方测验分析,DH-1的结实率在2个播期均表现为1∶3∶3∶9的分离比,表明K78S的不育性由2对隐性基因控制;DH-2在第1播期也表现为1∶3∶3∶9的分离比,但第2播期由于不育系C49S-87(套袋结实率达到17.1%)及其DH群体的不育性部分恢复,表现为1∶15的分离比,表明C49S-87的不育性仍由2对隐性基因控制.此外,DH-1、DH-2的套袋结实率分别在0～99.1%和0～98.8%的范围内均有分布,只是频数不同,因此不排除有微效多基因参与不育性的表达.     

小麦×玉米杂交诱导小麦单倍体的割穗离体培养研究

为进一步建立和完善简易高效的小麦×玉米杂交诱导小麦单倍体技术,以2个小麦杂种F1和2个玉米品种为材料,对小麦×玉米杂交中杂交穗割穗离体培养与田间自然生长的单倍体胚诱导效果、授粉后不同割穗时间和不同培养液配方对得胚率的影响进行了研究.结果表明,杂交穗离体培养的得胚率比田间自然生长高2倍,两者的得胚率分别为31.6%和9.6%;割穗培养的最佳时期为授粉后24 h;不同的穗培养液配方对颖果结实率和得胚率均有明显影响,在培养基中添加磷酸二氢钾有利于提高颖果结实率和得胚率.因此,小麦×玉米杂交后24 h割穗,杂交穗在含有100 mg/L 2,4-D,40 g/L蔗糖,10 mg/L硝酸银,8 mL/L亚硫酸和3 g/L磷酸二氢钾的培养液中培养,单倍体胚诱导效果最好.     

开颖和柱头外露对小麦温光敏雄性核不育系异交结实的影响

为提高杂交小麦制种产量,对33个小麦温光敏雄性核不育系的开颖率和柱头外露率与总异交结实率的相关性进行了研究。结果表明,33个不育系的平均不育度为99.60%,天然异交结实率为79.74%,开颖率为83.40%,柱头外露率为4.85%。所有不育系开颖小花的平均异交结实率为86.13%,开颖小花结实占总异交结实的80.88%,开颖率与总异交结实率呈极显著正相关（r=0.831 4）,说明开颖率是决定小麦温光敏核不育系异交结实率的关键因素之一。柱头外露小花的异交结实率为90.23%,其结实占总异交结实的5.39%,柱头外露率与总异交结实率呈正相关,但相关不显著,其原因与不育系的平均柱头外露率较低有关;但柱头外露小花的异交结实能力强于开颖小花,因此选育高柱头外露率小麦不育系有助于提高杂交小麦异交结实率和制种产量。