“西北-华北-长江中下游”条锈病流行区系当前小麦品种(系)抗条锈病性评价

【目的】西北-华北-长江中下游麦区是中国小麦条锈病最主要的流行区系,准确评价大区间当前小麦品种抗条锈病性水平和抗源使用特点,为整体考量各流行区小麦抗性品种分布的合理性和确定今后的育种方向提供依据。【方法】从该区系13个省(区)征集了501份小麦当前主栽品种和后备品种,在杨凌进行苗期分小种(CYR32和CYR33)和成株期混合小种(CYR23、CYR25、CYR29、CYR31、CYR32、CYR33、Su11-4、Su11-7)人工诱发接种鉴定,在天水自然发病条件下进行抗条锈病性鉴定。【结果】参鉴小麦品种(系)中,表现为全生育期抗性的品种仅有34份,占参试品种(系)的6.8%,表现成株期抗性的品种为110份,占参试品种的22.0%,表现感病的品种(系)为356份,占供试品种(系)的71.0%;流行区系内不同地区间小麦品种抗条锈性水平存在较大差异;结合育种系谱分析,具有全生育期抗病性的品种(系)的有效抗源类型较丰富,但在品种(系)中的分布不均衡,主要集中在92R系(携带Yr26)、贵农系以及少数携带Yr24的CIMMYT抗源种质。【结论】当前中国小麦主产区小麦品种抗条锈性整体水平仍较低,必须加强病害预测预报和防治,以避免大区流行;小麦品种主要有效抗源较单一,且在不同流行区同时使用。     

小麦籽粒淀粉理化特性与面条品质关系研究

【目的】研究中国小麦的淀粉理化特性及其与面条品质的关系,为优质面条小麦品种的选育提供依据。【方法】测定了全国11个省市育成品种和高代品系的294份面粉样品和29份引进品种面粉的淀粉理化特性和面条品质,对其相关性进行了统计分析。【结果】中国小麦品种直链淀粉含量的遗传资源相对丰富,面粉膨胀势偏低,淀粉糊化特性与国外品种相近,面条品质表现较好（平均评分85.27分）。直链淀粉含量、膨胀势和糊化峰值粘度与面条品质高度相关,支链淀粉含量、糊化温度外的多项RVA粘度参数也与面条品质极显著相关。膨胀势以及多项RVA粘度参数与直链淀粉含量和直/支链淀粉含量比值极显著相关,说明直、支链淀粉是影响淀粉化学特性和面条品质的重要物质基础。中国小麦品种各项指标的变异系数较小,淀粉理化特性和面条品质突出材料非常少,说明中国面条小麦种质资源相对缺乏。【结论】膨胀势测定简便、快速、用样量少,是面条小麦育种理想的选择指标。在我国要选育优质面条小麦品种,有必要进一步扩大引种规模,创新种质资源。     

CIMMYT小麦在中国春麦区的适应性分析

 【目的】研究CIMMYT小麦在中国的适应性有助于提高春麦区的育种水平。【方法】10份CIMMYT代表性品种和15份中国春麦主栽品种于2001和2002年种植在中国春麦区的9个试点和CIMMYT的4种不同处理环境，分析产量、产量构成因子和农艺性状的变化趋势。【结果】CIMMYT品种穗数和穗粒数多，千粒重中等，具有广泛适应性，比中国品种具有更高的产量优势；黑龙江光敏感品种植株高、抽穗和成熟晚、穗数中等、穗粒数少、千粒重和产量低；中国其它品种株高中等、抽穗和成熟早、穗数少、穗粒数中等、千粒重高、产量中等。CIMMYT品种引种到中国后，株高降低，抽穗和成熟提早，并略减产；黑龙江光敏感品种在CIMMYT种植时株高增加，抽穗和成熟推迟，千粒重降低，并显著减产；中国其它品种在CIMMYT种植时株高增加、抽穗和成熟略推迟、千粒重变化较小，并略减产。【结论】CIMMYT品种可在云南、青海和新疆直接推广种植；内蒙古、甘肃和宁夏为其次适宜地区，可以直接推广应用，但主要用作杂交亲本；在黑龙江以作杂交亲本为宜。为提高引种效率，并考虑到性状的重复力大小，在CIMMYT为中国选种时应重点选择籽粒较大的材料。为云南所选材料可略矮、适当晚熟，内蒙古、甘肃、宁夏和新疆所选材料可略高、较早熟，青海所选材料可较高、熟期相当，黑龙江应主要选择高纬度材料、植株偏高且晚熟。     

中国小麦品种品质评价体系建立与分子改良技术研究

中国小麦品种品质评价体系建立与分子改良技术研究主要进展包括4个方面，（1）从食品品质-性状-蛋白质-DNA四个层次对中国230份小麦品种的6类49个品质性状进行深入系统研究，建立了中国小麦品种品质评价体系；建立了中国面条标准化实验制作与评价方法，明确了选种指标，建立并验证其分子标记选择体系，还优化并完善面包、北方馒头和饼干的评价方法与选种指标；（2）创立高分子量谷蛋白亚基酸性毛细管电泳（A-CE）与高低分子量谷蛋白亚基质谱（MS）鉴定方法；发现了与面筋强度直接相关的水溶性蛋白WS-6；改进SDS-PAGE方法，明确了面包和面条对亚基组成的要求。筛选出Glu-B1和Glu-D3位点8个亚基的STS标记，明确了Glu-D3位点亚基与基因的关系；在小麦近缘种中鉴定了15个新亚基，丰富了品质改良的候选基因资源；（3）阐明了从农家种、历史改良品种到目前主栽品种的籽粒硬度演变规律和等位变异特点，发现7个新等位基因，修正硬度形成的分子理论；（4）制定全国小麦品质区划方案，为全国品质育种提供了3批亲本。为了更好推动中国小麦品质改良工作的发展，建议加强4个方面的工作。     

CIMMYT 273个小麦品种抗病基因Lr34/Yr18/Pm38的分子标记检测

【目的】明确CIMMYT观察圃273个小麦品种(系)在慢病基因Lr34/Yr18/Pm38位点的等位变异类型及其对条锈病、叶锈病和白粉病的抗性,进一步验证抗病基因功能标记的有效性。【方法】利用Lr34/Yr18/Pm38紧密连锁的STS标记csLV34和基于该基因第11外显子(exon11)等位变异开发的5对功能标记cssfr1-cssfr5检测新引进的273个CIMMYT小麦品种(系),同时在成都和北京分别对其进行田间条锈病和白粉病的抗性鉴定,并结合CIMMYT的田间条锈病和叶锈病抗性鉴定结果进行分析。【结果】STS标记csLV34与5对功能标记cssfr1-cssfr5检测结果的一致性为96.7%;在273份CIMMYT材料中有43份材料含有Lr34/Yr18/Pm38,在不同地点对条锈病、叶锈病和白粉病具有不同程度的抗病性。【结论】功能标记cssfr1-cssfr5可准确鉴定Lr34/Yr18/Pm38位点exon11中的等位变异,cssfr3、cssfr4、cssfr5可用于含有Lr34/Yr18/Pm38材料杂交后代的分子标记辅助选择。     

International Winter Wheat Improvement Program: history,activities, impact and future

International Winter Wheat Improvement Program (IWWIP) was established in 1986 between the Government of Turkey and CIMMYT with three main objectives: (1) develop winter/facultative germplasm for Central and West Asia, (2) facilitate global winter wheat germplasm exchange, and (3) training wheat scientists. ICARDA joined the program in 1991 making it a three-way partnership that continues to work effectively. The germplasm developed by IWWIP as well as the winter wheat cultivars and lines received from global cooperators are assembled into international nurseries. These nurseries are offered annually to public and private entities (IWWIP website) and distributed to more than 100 cooperators in all continents. IWWIP impact has primarily been in new winter wheat cultivars combining broad adaptation, high yield potential, drought tolerance and disease resistance. A total of 93 IWWIP cultivars have been released in 11 countries occupying annually an estimated 2.5–3.0 Mha. IWWIP cooperation with researchers in Turkey, Central and West Asia and several US universities has resulted in a number of publications reviewed in this paper. Important IWWIP impacts include national inventories of wheat landraces in Turkey, Tajikistan and Uzbekistan, their collection, characterization, evaluation and utilization.     

Postulation of seedling leaf rust resistance genes in 84 Chinese winter wheat cultivars

Wheat leaf rust(caused by Puccinia triticina) is one of the most important fungal diseases in China. There are tens of winter wheat cultivars which are approved to be released by the government at a national level and more than 100 wheat cultivars at the provincial level. But there is no information about leaf rust(Lr) genes in these cultivars, which makes it difficult for farmers and breeders to select which cultivars they should plant in their fields and use in their breeding programs. The objective of this paper was to identify the leaf rust resistant genes at seedling stage present in the 84 commercial wheat cultivars from China that have been released in the past few years. A set of 20 near isogenic lines with Thatcher background and 6 lines with known Lr genes were used to test the virulence of 12 races of P. triticina(Pt). By comparing the infection types(ITs) produced on the 84 cultivars by the 12 Pt races with the ITs on the differential sets, the Lr genes were postulated. In addition, 8 molecular markers of Lr genes such as Lr9, Lr10, Lr19, Lr20, Lr21, Lr24, Lr26 and Lr29, which are closely linked to or co-segregated with the Lr gene, were used for further validation of the genes in the 84 Chinese winter wheat cultivars. Twelve Lr genes, including Lr1, Lr3,(Lr3bg),(Lr3ka), Lr11, Lr13, Lr14 a, Lr16, Lr26, Lr27, Lr30 and Lr31 were postulated to be present either singly or in combinations in these Chinese wheat cultivars. Lr3 and Lr26 were detected most often in the tested cultivars, with frequencies of 51.2 and 38.1%, respectively. No wheat Lr genes were detected in 16 cultivars, and 4 cultivars may carry unknown Lr genes other than those used in this study. Lr9, Lr20, Lr21, Lr24, Lr25 and Lr29 were not present in any of the 84 tested accessions.     

利用多种抗源选育小麦远丰139的研究

为了选育持久抗耐多种病害的小麦核心抗病种质,以奥地利黑麦、中间偃麦草和野生二粒小麦为抗源,采用单交、复合杂交、回交、阶梯式杂交等多种组配方式,将基因逐步累加、聚合到一起。选育中以不丢失抗性基因为前提,以抗旱耐寒为适应性选择的基本标准。育成的小麦新品系远丰139半冬性,耐寒、抗旱,株型结构好,产量高,品质好。经西北农林科技大学植保系鉴定对条锈病免疫,对白粉病和叶枯病高抗,中抗赤霉病。经农业部谷物品质检测中心分析,品质达到国标精制级面条用小麦粉标准。2005年陕西省区试较对照小偃22增产5.6%。     

CIMMYT小麦PBW343和Muu中条锈和叶锈成株抗性QTL分析

为发掘CIMMYT小麦品种PBW343和Muu中条锈和叶锈成株抗性基因,以PBW343与Muu杂交的146个F6代重组自交系为材料,种植于田间调查鉴定,并利用31个SSR标记、16个EST标记和502个DArT(Di-versity Arrays Technology)标记构建连锁图,采用复合区间作图法进行小麦条锈病和叶锈病的成株抗性QTL分析,发现了2个控制小麦抗条锈病和1个控制小麦抗叶锈病的QTL,分别位于2AL、2BL和5BL上,解释8.89%,10.81%和12.82%的表型变异,3个QTL均来自小麦品种Muu。这2个小麦抗条锈QTL和1个抗叶锈QTL的发掘,将为小麦抗病育种提供理论和技术支持。     

绵阳11系统品种抗条锈性研究

绵阳11系统品种在生产上推广应用已11年,种植面积超过3000万亩,是我国当前种植面积最大的品种。通过调查与试验,查明该系统品种尚未发现有抗性丧失现象,并具有一定程度的苗期慢锈性和较强的成株期抗性,同时在高温下可以增强。因此,建议可继续推广应用,但应避免在高海拔山区种植,以利其苗期慢锈性和成株期抗性的充分发挥。     

一些小麦品种Waxy蛋白亚基分析

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳(1D-SDS-PAGE)方法分析了227份国内外小麦品种(系)Waxy蛋白的缺失类型,在国内和国外小麦品种(系)中分别筛选到缺失Wx-B1蛋白亚基的小麦品种(系)15份和6份。国内小麦品种与国外相比,在主要淀粉特性上存在着较大的差距,澳大利亚优质面条小麦品种都缺失Wx-B1蛋白亚基,因此,这些缺失品种或品系可作为亲本,用于淀粉特性和面条品质的改良。     

30个重要小麦生产品种抗叶锈性基因分析

【目的】小麦叶锈病是影响中国小麦产量的重要病害之一,培育持久抗病品种可以经济、有效地控制该病害。论文通过基因推导结合系谱分析、分子标记及成株抗病鉴定对小麦生产品种中抗病基因进行鉴定,从而确定小麦品种中所携带的抗病基因。【方法】选用18个小麦叶锈菌菌系(PHGQ、THJT、PHJT、KHJS、PHJS、THTT?、KHHT、FHRT、FHJQ、PHTT、THTT?、PHTT、FHTR、FHHT?、FHHT?、TGGT、FHTT、FGMT)接种36个已知抗叶锈病基因载体品种和中国的30个小麦生产品种进行苗期抗叶锈病基因推导,进一步利用9个与已知抗病基因紧密连锁的特异性标记进行标记检测,同时系谱分析法确定供试小麦品种中所携带的已知抗叶锈病基因。为了鉴定小麦品种的成株抗性基因,在2014—2015和2015—2016年度将30个小麦品种、慢锈对照品种SAAR和感病对照品种郑州5389种植于河北农业大学小麦试验田和河南周口黄泛区农场试验田,田间用混合生理小种(FHRT、THTT、THJT)接种进行成株抗叶锈性鉴定,进一步运用软件IBM SPSS Statistics 19.0进行方差分析(ANOVA),根据苗期与成株期的侵染型排除具有主效抗性基因的品种,将田间最终严重度(当达到发病高峰时调查的严重度为最终严重度,final disease severity,FDS)明显小于或与慢锈对照SAAR无显著差异的作为慢锈品种,从而筛选出表现慢锈的小麦品种。【结果】基因推导、系谱分析结合标记检测结果表明,30个小麦生产品种中有4个品种(鄂恩5号、鄂麦14、陕229和西农979)含有抗病基因Lr1,10个品种(鄂恩1号、鄂恩5号、鄂恩6号、贵农16、陕225、陕354、陕715、陕合6号、陕麦509和陕农7859)携带有抗病基因Lr26,2个品种(陕225和小偃81)经分子标记检测含有慢锈抗病基因Lr46,另外还有3个品种(西农979、陕229和贵农16)可能含有基因Lr13,所有供试品种均不含Lr9、Lr10、Lr19、Lr20、Lr24和Lr34抗病基因。根据2年2点的田间抗叶锈病鉴定筛选出18个表现慢锈的品种,且方差分析结果表明各品种间和地点间差异均极显著,年份间差异显著,品种与地点间、品种与年份间差异均极显著,而品种与重复间和重复间均不显著,这表明小麦叶锈病抗性的表达受基因型和环境互作共同影响。【结论】30个小麦品种中共检测到Lr1、Lr26、Lr13和Lr46等4个抗叶锈病基因,其中Lr46为成株抗病基因,通过田间抗性鉴定共检测出18个品种可能携带成株慢锈基因,所有慢锈材料中可能含有未知成株抗叶锈病基因,需要进一步进行遗传鉴定。     

干旱胁迫对春小麦淀粉糊化特性的影响

结合品种抗旱性鉴定,研究了不同水分处理对春小麦全麦粉淀粉糊化特性的影响。结果表明,淀粉的峰值黏度、低谷黏度、终结黏度、稀懈值及反弹值等糊化参数均随干旱胁迫而增大,其中以稀懈值、终结黏度受水分胁迫的影响较大,而糊化黏度受影响最小。表明干旱胁迫在一定程度上可改善中筋小麦品种面条加工品质。不同品种间淀粉黏度参数差异达极显著水平,且受水分胁迫的影响大小存在明显差异。不同抗旱性品种随抗旱指数降低各黏度参数呈减小趋势,表明抗旱性强的品种具有相对较好的面条加工品质。     

利用多种外源基因选育小麦抗病新种质和新品种

应用染色体工程结合系谱选择,以普通小麦单、缺体为工具材料,将中间偃麦草(Thinopyrumintermedium)、黑麦(Secalecereale)、野生二粒小麦(Triticumdicoccoides)、簇毛麦(Haynaldiavillosa)和小伞山羊草(Aegilopsumbellulata)的抗条锈病或抗白粉病基因导入普通小麦,创制出抗条锈病或抗白粉病种质N9207,N9209,N9134,N9628-1,N9628-2和N9659,并育成含有外源抗条锈病基因的小麦品种陕麦8003,陕麦8007,陕麦150和远丰175。利用创制的抗性种质与农艺亲本多方式组配杂交,将优异基因进行累加、聚合,选育出抗、耐多种小麦病害,高产、优质和广适的面条小麦新品系陕麦139。     

小麦品种淀粉特性变异及其与面条品质关系的研究

 将 2组共计 185个国内外小麦品种分别在 4种和 2种环境条件下种植 ,分析其淀粉特性的遗传变异及其与面条品质的关系。结果表明 ,小麦品种淀粉特性变异幅度较大 ;淀粉特性较好的国外品种 (系 )有Sunstate、Hartog、Eradu、Cunninghan、Gamenya、Karl92和Sunco ,淀粉品质较好的国内品种有扬麦 5号、扬麦 15 8、绵阳 2 6、鄂恩 1号、豫麦 4 1、豫麦 4 9、郑 81 1、豫麦 5 4、豫麦 2号、豫麦 4 7、鲁 95 5 15 9、鲁麦 15、鲁麦 2 1、陕优 2 2 5、关封 2号、冀5 0 99、北农 4号和津麦 2号等 ;国外品种、南方麦区和黄淮麦区品种的淀粉特性和面条品质较好 ,北部冬麦区品种则较差 ;峰值粘度、稀懈值和面粉膨胀体积是衡量淀粉品质和面条品质的 3个重要指标 ;我国品种中Wx B1缺失频率较高 ,它可作为淀粉特性和面条品质的选种指标     

小麦籽粒品质性状与方便面品质关系研究

以 5个中国小麦品种和 8个法国小麦品种为原料 ,研究了小麦籽粒品质性状对方便面品质的影响规律 ,确定了评价小麦品种方便面加工品质的主要指标 ,分析了中法小麦品种品质间的差异 ,提出了用质构仪评价方便面品质时的代表性指标。结果表明 ,4 5 m in时拉伸参数、稳定时间、沉淀值和加入酶活抑制剂时所测糊化参数 ,可以作为评价方便面用面粉品质的主要依据 ;沉淀值可作为小麦品种选育过程中预测方便面筋力的首选指标。研究还发现 ,中国小麦品种在蛋白质质量、糊化特性和方便面筋力方面低于法国小麦品种 ;参试法国小麦品种的蛋白质含量较低 ,但其沉淀值和拉伸特性均优于参试中国小麦品种 ,方便面加工品质也较好。评价结果认为 ,由质构仪所测得的硬度和断裂能量可作为反映方便面的粘弹性和筋力特性的主要代表性指标。     

Advances in Localization and Molecular Markers of Wheat Leaf Rust Resistance Genes

Genetic resistance is the most economical method of reducing yield losses caused by wheat leaf rust. To identify the leaf rust resistance genes in commonly used parental germplasm and released cultivars become very important for utilizing the genetic resistance tc wheat leaf rust fully. Up to date, about 90 leaf rust resistance genes have been found,of which 51 genes have been located and mapped to special chromosomes, and 56 genes have been designated officially according to the standards set forth in the Catalogue of Gene Symbols for wheat. Twenty-four wheat leaf rust resistance genes have been developed for their molecular markers. It is very important to isolate, characterize, and map leaf rust resistance genes due to the resistance losses of the genes caused by the pathogen continuously.     

小麦抗叶锈基因的定位及分子标记研究进展

 利用抗病品种是减少小麦叶锈病造成产量损失的最经济有效的方法 ,了解和鉴定常用亲本和推广小麦品种的抗性基因是充分利用小麦对叶锈菌的遗传抗性的前提和首要任务。到目前为止 ,小麦中已发现有近 90个抗叶锈基因 ,其中 5 6个抗叶锈基因被正式命名 ,5 1个被定位 ,2 4个抗病基因被标记。由于叶锈菌的毒性变异造成抗病基因抗性不断“丧失” ,所以持续不断地研究、发现和标记抗叶锈基因是今后育种工作的一项长期而重要的内容     

优质面条商品小麦澳白麦相关品质基因的分子标记鉴定

【目的】鉴定澳白麦面条相关品质基因构成,为改良中国小麦面条品质提供信息。【方法】利用38个已知面条品质相关基因的功能标记,对从澳白麦群体中分离出的36个穗系的高、低分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS、LMW-GS）、1B/1R易位、Waxy蛋白亚基、多酚氧化酶（PPO）活性、黄色素含量、籽粒硬度和穗发芽（PHS）抗性等相关基因进行鉴定。【结果】共发现13个对面条品质有正向效应的基因,其中非1B/1R易位类型和HMW-GS基因Bx7频率达100%,HMW-GS基因By8、LMW-GS基因Glu-A3b和Glu-B3b分别占供试材料的88.9%、88.9%和83.3%,淀粉品质相关Wx-B1蛋白亚基缺失类型占86.1%,低PPO活性等位基因Ppo-D1a和低黄色素含量等位基因Psy-B1b类型分别占86.1%和80.6%,与软-中等籽粒硬度相关等位基因Pinb-D1a类型占97.2%,抗穗发芽Vp-1Bc型穗系占88.9%。36个穗系共包含12类不同的品质基因型,其中第2类基因型（含HMW-GS基因Bx7和By8、LMW-GS基因Glu-A3b和Glu-B3b、低PPO活性基因Ppo-D1a、低黄色素含量基因Psy-B1b、软-中等籽粒硬度基因Pinb-D1a、抗穗发芽基因Vp-1Bc,不含1B/1R易位,Wx-B1蛋白亚基缺失）频率达63.9%,含正向效应基因最多、负向效应基因最少,是决定澳白麦优良品质的主导基因型。【结论】澳白麦是一个多系混合的商品小麦,优质面条基因较全面且频率高、基因型互补是其面条品质优良的根本原因。利用澳白麦资源进行面条品质育种,其中第2类基因型可作为首选亲本材料。     

CIMMYT小麦品种Saar的叶锈成株抗性QTL分析

 【目的】小麦品种Saar由CIMMYT育成,在欧洲、亚洲和南美洲对小麦叶锈、条锈和白粉病均表现出很高的成株抗性,发掘其成株抗叶锈QTL对于选育持久抗锈品种有重要作用。【方法】以Avocet与Saar杂交的109个F6代重组自交系为材料,利用142个SSR标记和209 DArT（Diversity Arrays Technology）标记构建连锁图,对Saar和Avocet的成株抗性进行QTL分析。试验材料于2006－2007年度种植在河北保定和河南新乡两个试验点,调查各个家系对叶锈病的成株抗性。【结果】由351个位点组成的遗传连锁图,覆盖小麦21个连锁群,全长3 083 cM。采用复合区间作图法进行叶锈成株抗性的QTL分析,在1BL、2DS、5BL、6AL和7DS染色体上发现了5个抗叶锈病QTL,分别解释4.5%～6.4%、12.2%～12.5%、4.9%～11.2%、4.9%～7.8%和14.0%～67.6%的表型变异。【结论】叶锈成株抗性基因及其紧密连锁分子标记的发掘,将为小麦抗叶锈病育种的分子标记辅助选择（MAS）提供理论和技术支持。