Distribution and Selective Effects of Vrn-A1,Vrn-B1,and Vrn-D1 Genes in Derivative Varieties from Four Cornerstone Breeding Parents of Wheat in China

Vernalization,the process of a long exposure to low temperature to induce flowering in plants,is essential for plants to adapt to cold winters.The presence of vernalization genes Vrn-A1,-B1,and-D1 in four cornerstone breeding parents of wheat in China(Funo,Mentana,Yanda 1817,and Bima 4)and 322 derivative varieties(mostly winter wheat)from these parents were determined using PCR based molecular method.The frequencies of the VRN-1 genes in these derivative varieties were in order of Vrn-D1(67.1%) Vrn-B1(19.6%) Vrn-A1(5.3%),which are similar as the former conclusion that Vrn-D1 is associated with the latest heading time,Vrn-A1 the earliest,and Vrn-B1 intermediate values.The frequencies of Vrn-A1 and Vrn-B1 loci in the derivative varieties from winter wheat zones were higher than that from spring winter zones.Based on the wheat breeding history in China and the fact of non-random distribution of Vrn-A1 and Vrn-B1 in the derivative varieties from the four parents,there could be a strong selective effect on VRN-1 genes in different regions where the derivative varieties were cultivated.     

中国小麦地方品种春化基因的分布及其与冬春性的关系

【目的】了解春化作用相关基因在中国小麦地方品种中的分布特点及其与小麦冬春性的关系,促进小麦地方品种的合理利用。【方法】采用小麦春化作用相关基因Vrn-A1、Vrn-B1、Vrn-D1和Vrn-B3的STS分子标记,对其在中国小麦十大生态栽培区的153份地方品种中的分布进行检测,并分析其与冬春性的关系。【结果】(1)中国小麦地方品种中4个显性春化基因的分布频率依次为60.78%(Vrn-D1)、5.88%(Vrn-A1a)、5.23%(Vrn-B1)和0(Vrn-B3)。(2)Vrn-A1a和Vrn-B1在东北春麦区等春麦区地方品种中的分布频率较高,以东北春麦区最高,达50%和33.33%,在大部分冬麦区未检测到这2个显性突变。10个麦区地方品种均检测到Vrn-D1,在青藏春冬麦区地方品种分布频率最高(83.33%),也是在中国冬麦区小麦地方品种中检测到的主要春化基因类型。(3)中国十大麦区地方品种的春化基因型与其对春化作用的要求基本吻合,除中部和南方冬麦区地方品种基因型与文献记载的冬春性的一致性指数较低外,其它麦区的冬春性一致性指数较高。【结论】通过分子标记检测,明确了中国小麦地方品种的春化基因类型及其分布特征,分子检测与田间观察相结合能够更准确地反映品种的冬春性。     

4个春化基因在山东省小麦品种（系）中的分布研究

利用Vrn—A1、Vrn—B1、Vrn—D1和Vrn—B34个春化基因,对105份山东省2006～2007年度待审定品种和32份审定品种进行分子标记检测,结果表明,供试材料在A1、B1和B3位点均检测为隐性基因;在D1位点,13份材料检测为显性基因,其余材料检测为隐性基因。4个基因的分布频率与当地小麦的春化习性和生育期特点相吻合,这也是生态环境适应和育种选择压力的综合结果。     

遮阴条件下冬小麦材料生长发育特性相关基因分子鉴定

【目的】研究耐阴小麦品种及种质资源遗传特性,对南疆主栽品种、部分新育成品种、国内引进品种,自育品系等材料以1Bl/1RS,春化基因,光周期基因,产量相关基因开展分子标记鉴定。了解现有材料的遗传背景,为选育适合新疆南疆“果麦间作”模式小麦新品种奠定基础。【方法】利用1Bl/1RS、Vrn-A1、Ppd-D1、TaSus2、TaCwi-A1a b(CW121)TaCwi-A1b(CW122)分子标记,对遮阴条件下的冬小麦材料主要生长发育特性基因进行分子鉴定分析。【结果】在鉴定70份冬麦材料中、1Bl/1RS(ω-sec-p1-p2)(ω-sec-p3-p4)类型为57.1%、100%;Vrn-A1(Vrn-A1c)(vrn-A1)类型为97.1%、74.2%;Ppd-D1类型为100%;TaSus2(Hap-H)(Hap-L)类型为41.4%、30%;CW121、CW122类型为50%、75.7%;在4份主栽及部分育成品种、66份其他国内引进冬麦材料中,1Bl/1RS(sec-p1-p2) (sec-p3-p4)类型分别为25%、59%、100%、100%;Vrn-A1(Vrn-A1c)(vrn-A1)类型分别为75%、98.4%、100%、72.7%;Ppd-D1类型同为100%;主栽品种和新育成品种中未检测出TaSus2(Hap-H)类型,TaSus2(Hap-L)类型的比例为75%;其他国内引进品种TaSus2(Hap-H)(Hap-L)的比例为分别为43.9%、27.2%,南疆主栽和部分育成品种中CW121、CW122类型的分布频率75%、75%,其他国内引进品种中CW121、CW122类型分别为48.4%、75.7%(图1)。【结论】70份材料中的全部含有1BL/1RS (sec-p3-p4)易位系及对光周期非敏感性类型。4份主栽品和新育成主栽品种中含隐性春化基因,68份材料同时携带光周期非敏感性及显性春化基因。高千粒重相关基因类型的分布率均相当高(≥75%)。     

小麦粒重基因TaCwi-A1功能标记CWI22、CWI21的验证及应用

【目的】验证已开发的TaCwi-A1功能标记CWI22、CWI21检测小麦千粒重的可靠性,为分子标记辅助选择提供参考信息。同时用该标记检测新疆小麦品种资源,探讨TaCwi-A1等位变异类型及分布频率。【方法】首先以110份新疆冬小麦品种资源为材料,用CWI22、CWI21检测TaCwi-A1基因型,并利用SKCS测定千粒重,比较TaCwi-A1a、TaCwi-A1b基因型品种间千粒重的差异。再以1 241份新疆小麦品种资源为材料,对TaCwi-A1基因型进行分子标记检测。【结果】在110份新疆冬小麦品种资源中,有46份材料能够用CWI22扩增出402 bp的目的片段,说明含有TaCwi-A1a;有64份材料能够用CWI21扩增出404 bp的目的片段,说明含有TaCwi-A1b;并且TaCwi-A1a基因型品种（系）的千粒重（43.5 g）显著高于TaCwi-A1b（40.9 g）（P<0.05）。1 241份新疆小麦品种资源中,TaCwi-A1a的分布频率为62.6%,TaCwi-A1b为37.4%。其中,冬小麦中TaCwi-A1a的分布频率为63.0%,TaCwi-A1b为37.0%;春小麦中TaCwi-A1a的分布频率为61.7%,TaCwi-A1b为38.3%,并且TaCwi-A1a在不同类型冬、春小麦品种资源中的分布频率大小顺序均为国外品种（系）>国内品种（系）>自育品系>审定品种>地方品种;新疆小麦审定品种中,冬小麦TaCwi-A1a的分布频率为40.0%,TaCwi-A1b为60.0%,春小麦TaCwi-A1a的分布频率为68.6%,TaCwi-A1b为31.4%。在1990年以前、1991-2000年、2001年以后3个阶段的审定品种中,TaCwi-A1a和TaCwi-A1b的分布频率分别为11.1%和88.9%、50.0%和50.0%、69.2%和30.8%。【结论】TaCwi-A1的分子标记CWI22、CWI21能够较好地区分小麦千粒重的大小,可用于粒重的分子标记辅助选择。在新疆小麦品种资源中,TaCwi-A1a有较高的分布频率。其中,冬小麦品种资源中的分布频率略高于春小麦品种资源,引进品种（系）高于自育品种（系）,自育品种（系）高于地方品种。在地方品种和自育品种（系）中,TaCwi-A1a在春小麦中的分布频率明显高于冬小麦,说明新疆冬、春小麦育种对粒重的选择存在一定的差异;但总体都有较强的选择压力,使TaCwi-A1a在审定品种中的分布频率逐渐提高。     

153份新疆冬小麦品种3个条锈病抗性基因的分子检测

【目的】 研究条锈病抗性基因Yr 9、Yr 26、Yr Tp1在新疆153份冬小麦品种中的分布,为新疆小麦抗病育种提供理论依据。【方法】 利用SSR分子标记,采用PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳方法,检测供试材料中是否含有小麦条锈病抗性基因Yr 9、Yr 26和Yr Tp1。【结果】 在123份冬小麦地方品种和30份冬小麦育成品种中,Yr 9基因的检出率分别为78.86%和63.33%,Yr 26基因的检出率分别为95.12%和73.33%,Yr Tp1基因的检出率分别为88.62%和60%。在123份冬小麦地方品种中,有87份供试材料能同时检测出3个条锈病抗病基因,占比70.73%;28份供试材料能同时检测出2个条锈病抗性基因(Yr 9+Yr 26、Yr 9+Yr Tp1、Yr 26+Yr Tp1),占比22.76%;1份供试材料只能检测出Yr 9基因;5份供试材料只能检测出Yr 26基因。在30份冬小麦育成品种中,15份供试材料可以同时检测出3个条锈病抗性基因,占比50%;7份供试材料可以同时检测到2个抗性基因(Yr 9+Yr 26、Yr 26+Yr Tp1)的材料,占比23.33%。【结论】 携带Yr 9、Yr 26、Yr Tp1小麦条锈病抗性基因的新疆冬小麦种质资源丰富,可以作为抗病育种的中间材料。     

基因枪法获得优质HMW亚基基因表达的转基因小麦

 为探讨利用基因工程技术进行小麦品质改良的可行性,用基因枪法对湖北省3个小麦品种鄂恩1号、鄂麦11号和鄂麦12号分别进行优质高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)基因1Ax1和1Dx5+1Dy10的转导。试验结果表明，经基因枪轰击的幼胚外植体的再生频率和转化频率明显比幼穗高；基因型间愈伤组织再生能力和转化频率的差异，直接影响着小麦转化的成功率；3个品种的幼胚发育时期与其再生频率均呈显著负相关（r =-0.93或-0.95）；在可控环境条件下，花后12～14 d的供试植株幼胚的转化频率最高（鄂恩1号、鄂麦11号和鄂麦12号分别为4.5%、2.9%和2%）。研究表明，鄂恩1号、鄂麦11号适龄期的幼胚试材,用等摩尔比的优势亚基基因1Dx5和1Dy10与选择标记基因以2：1摩尔比混合的沉淀物包裹金粉，经600～900 psi氦气压轰击后，在含0.5 mg·L-1 2,4-D的MS培养基中诱导愈伤、含0.1 mg·L-1 2,4-D和5 mg·L-1玉米素的R培养基中分化、3mg·L-1 L-PPT选择压下继代分化筛选，可获得稳定可育的T0代转基因植株以及胚乳特异性表达的T1代转基因种子。     

中国小麦大面积推广品种及骨干亲本的高分子量谷蛋白亚基组成分析

 对在我国小麦育种中发挥过重要作用的 2 2个骨干亲本、在生产上曾发挥过巨大增产效益的 4 5个品种 ,以及 18个优质面包品种的高分子量谷蛋白亚基组成进行了比较系统的分析。结果表明 ,骨干亲本在 Glu- A1位点有两种等位变异类型“0”和“1”;Glu- B1有“7+8”、“7+9”、“14 +15”、“17+18”、“6 +8”　 5个等位变异类型 ,但主要以“7+8”和“7+9”为主 ;Glu- D1有“2 +12”、“2 +10”、“5 +10”、“4 +10”、“4 +12”、“2 +11” 6个等位变异类型 ,以“2 +12”和“2 +11”为主要类型。在骨干亲本中仅有一个“早洋麦”(Early Prem ium)携带“5 +10”;一个 St2 4 2 2 / 4 6 4携带“14 +15”。此外 ,两个比较重要的材料“玛拉”(Mara)和“阿龙爪”(Alondra)携带“5 +10”。在大面积推广品种中 ,只有“扬麦5号”为“5 +10”携带者 ;“小偃 6号”和“豫麦 7号”携带“14 +15”;“阿夫”、“农大 139”、“郑州 6 83”、“繁 6”等 4个品种携带“17+18”。我国第一批优质小麦品种主要有两个类群 ,即“5 +10”和“14 +15”,前者以“中作 8131- 1”及其变异后代选系为代表 ,后者以“小偃 6号”和其衍生品种为主。此外 ,还查明“17+18”,来源于意大利品种“阿夫” (Funo,或选系 )。上述结果基本反映了 5 0     

遮阴对不同冬小麦品种籽粒灌浆及品质特性的影响

【目的】研究遮阴处理对不同冬小麦品种籽粒灌浆及品质特性的影响,为耐阴小麦选育提供理论基础。【方法】在大田灌溉条件下,以新冬20号、新冬40号、新冬57号和新冬60号为材料,分别设置自然光对照和遮光度为50%的遮阴处理,研究不同冬小麦品种在遮阴和自然光条件下籽粒灌浆特性、品质特性及产量的变化规律。【结果】 遮阴处理后,四个冬小麦品种的籽粒灌浆特性表现为:新冬57号＞新冬60号＞新冬40号＞新冬20号,各品种的蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值均表现为:新冬20号＞新冬57号＞新冬40号＞新冬60号;新冬57号的形成时间最长,为5.7 min;新冬60号的稳定时间最长,为11.6 min;面团拉伸特性表现为:新冬60号＞新冬20号＞新冬40号＞新冬57号;产量表现为:新冬40号＞新冬57号＞新冬20号＞新冬60号。【结论】遮阴显著降低了四个冬小麦品种的灌浆特性及产量,对品质特性也有一定的影响。     

Allelic Variation of Glu-A1, Glu-B1 and Glu-D1 in Chinese Released Wheat Varieties in the Last 50 Years

The high-molecular-weight glutenin subunit (HMW-GS) components from about 85 varieties were fractionated by SDS-PAGE, including 22 corner stone breeding parents, 45 varieties taking important role in Chinese wheat production and 18 varieties with good bread making quality. The 22 corner stone breeding lines carry either null (c) or 1 (a) subunits on Glu-A1 loci. Five types are detected on Glu-B1, which are 7+8(b), 7+9 (c), 14+15 (h), 17+18 (i), 6+8 (d). 7+8 and 7+9 are the two major types. Six types have been detected on Glu-D1, which are 2 + 12 (a), 2 + 10 (e), 5 + 10 (d), 4+ 10 (j), 4 + 12 (c), 2 + 11 (g). 2 + 12 and 2 + 11 are the two major types. In the corner stone breeding lines, early premium from American carries 5 + 10, St2422/464 from Italy carries the 14 + 15. In addition, two relatively essential varieties, Mara and Alondra carry 5 + 10. In the 45 commercialized varieties, sowed more than 666 000 ha (10 million mu) annually, only Yangmai 5 conveys the 5 + 10 on Glu-D1, and Xiaoyan 6 and Yumai 7 carry the 14 + 15 on Glu-B1. Four varieties, Funo, Nongda 139, Zhengzhou 683 and Fan 6 convey the 17 + 18 on Glu-B1. The 18 bread wheat varieties recommended by the Ministry of Agriculture in 1992 could be classified into two groups, 5 + 10 and 14 + 15. Zhongzuo 8131 and its selections are the typical genotype of 5 + 10. Genes coding the two subunits are from either Yecora F-70 or IRN68-181. Xiaoyan 6 and its derivative varieties are the typical genotype of 14 + 15. The genes coding 17 + 18 subunits in Chinese varieties were derived from Funo or its selections. These results basically reflect allelic changes on Glu-1 in Chinese wheatvarieties in the past 50 years. It is also proven that HMW-GS components may have great diversity betweenlines from the same cross, which causes great difference on baking quality.     

小麦抗白粉病基因Pm13和Pm21特异标记的鉴定和应用

为给小麦生产提供抗谱更广、抗性较持久的育种材料,促进累加基因在小麦抗白粉病育种中的应用.利用与抗白粉病基因Pm13和Pm21相连锁的特异标记,对含有抗白粉病基因Pm13、Pm21的抗病亲本材料和它们杂交的F1代单株,以及在育种中使用的50个小麦品种(系)进行了分子检测.结果表明,与抗白粉病基因Pm13、Pm21连锁的特异标记可以在含有相应基因的材料中分别扩增出1条大小约564 bp和140bp的特异带,而在含有Pm13和Pm21抗白粉病基因的4个F1植株中也检测到这2条特异带;在50个小麦品种(系)中,有10个小麦品种(系)具有Pm21抗白粉病基因,而所有品种(系)均没有扩增出Pm13抗白粉病基因的标记带;结合田间抗白粉病性鉴定,所有具有抗病基因Pm13或Pm21连锁标记的小麦品种(系)都表现高抗小麦白粉病.说明,与抗白粉病基因Pm13和Pm21相连锁的特异标记可以有效应用于小麦抗白粉病育种中,分子标记是检测抗病基因累加体、辅助育种的有效手段.     

1BL/1RS小麦的分子和细胞学鉴定及黏类CMS育性恢复区域分布的分析

【目的】揭示黏类小麦细胞质雄性不育系育性恢复基因的区域分布及恢复材料的1BL/1RS情况,为黏类细胞质雄性不育系优良恢复源筛选提供理论依据,以推动黏类小麦雄性不育"三系"强优势组合的选配能不断得到新的材料保障。【方法】以8个黏类不育系和国内外一批小麦品种(系)为试材,结合分子和细胞学技术,进行1BL/1RS易位系鉴定,并利用中国国内法对其育性恢复程度进行分类。【结果】在参试的256份材料中,初步鉴定约20%的小麦品种(系)属于1BL/1RS易位系;育性表现半不育、高可育和全可育的品种(系)分别有86.15%、91.67%和100%为非1BL/1RS易位系,表现全不育和高不育的品种(系)中均有40%左右属于1BL/1RS易位系;恢复能力在50%以上的品种(系)在中国春麦区、长江中下游冬麦区、西南冬麦区和华南冬麦区的比例依次为60%、65.85%、68.42%和71.43%。【结论】黏类不育系优良恢复源大都为非1BL/1RS易位系,主要集中在中国春麦区和南方冬麦区。     

高比例种仁杂交亲本的发现对枣树有性杂交育种的重要意义

枣树有性杂交育种存在许多难题,其中大多数枣树品种的种核没有种仁是影响枣树有性杂交育种关键问题。笔者在开展枣树有性杂交育种时,发现了鲜食冬枣和制干金丝小枣具有饱满、高比例的种仁,含种仁率分别为84.71%和50.00%~117.77%。通过冬枣×梨枣有性杂交组合,采集冬枣种子2 160粒,获取杂交实生苗625株,最后复选出主要性状超双亲的子代优良品系60株,综合性状超双亲的子代优良品系6株。该发现对枣树的有性杂交育种有重要意义。     

分子标记辅助选育兼抗白粉病、条锈病、黄矮病小麦新种质

 选育和推广多抗、兼抗型小麦品种是今后小麦育种发展方向之一。本研究通过复合杂交、回交，将抗白粉病基因聚合体Pm4 +Pm13 +PmV、抗条锈病基因YrX（源自YW243）、抗黄矮病基因Bdv2向优异农艺亲本转育。利用抗病性鉴定和分子标记辅助选择，选育出聚合了3～5个抗病基因的兼抗白粉、条锈和黄矮病的冬性小麦新种质和春性小麦新种质，其中聚合Pm4 +Pm13 +PmV +YrX +Bdv2等5个抗病基因的冬性材料1株，聚合Pm4 +Pm13 +YrX +Bdv2d 的冬性、春性（BC2F3）材料分别为2株、3株，聚合Pm4 +PmV +YrX +Bdv2等4个抗病基因的冬性、春性（BC2F3）材料分别为6株和18株，聚合Pm13 +YrX +Bdv2、PmV +YrX +Bdv2等3个抗病基因的春性材料分别为7株和46株。本研究可为小麦多抗、兼抗育种提供遗传组成明确的丰富抗源和快捷的选择方法。     

蚰包麦的选育及其在育种上的应用

为阐明小麦关键遗传资源的发现及创新在品种改良中的重要作用,分析讨论了冬小麦优良种质蚰包麦的选育过程和特点,对它作为种质资源的作用、意义和应用进行了深入的分析。认为蚰包麦是黄淮冬麦区具有划时代意义的一个小麦新类型和最重要的亲本材料,由此衍生了48个省级审(认)定品种和18个国审品种,获国家技术发明四等奖1项,省科技进步一等奖和国家科技进步二等奖各4项,为山东省和黄淮冬麦区的小麦生产和育种工作做出了突出贡献。     

中国小麦品种磨粉品质研究

 用 10 0份冬麦品种和 4 1份春麦品种 (系 )研究了我国小麦磨粉品质现状及其与籽粒性状的相关性 ;用荔垦 2号 /豫麦 2号和 85中 33/豫麦 4 9等 2个组合的F3 研究了出粉率的遗传规律。结果表明 ,品种间出粉率差异大 ,冬麦变幅为 6 5 .6 %～ 77.2 % ,春麦为 6 2 .7%～ 75 .9%。冬麦品种以北部冬麦区出粉率最高 ,长江中下游冬麦区出粉率最低 ;面粉白度与之相反 ,以长江中下游麦区最好 ,北部冬麦区面粉白度最差。冬麦品种出粉率与容重和硬度呈极显著正相关 ,r值为 0 .39和 0 .4 9,面粉白度和硬度呈极显著负相关 ,r=- 0 .4 4 ;春麦品种出粉率与籽粒蛋白呈极显著负相关 ,r=- 0 .5 2 ,面粉白度和硬度呈极显著负相关 ,r =- 0 .35 ,面粉灰分和硬度呈极显著正相关 ,r =0 .4 9。出粉率受多基因控制 ,广义遗传力为 4 5 %～ 6 0 %。建议将硬度、出粉率和面粉颜色列入各地的育种目标。     

Evaluation of Heat Tolerance in Wheat Germplasm Resources

【Objective】 High-throughput evaluation of winter and spring wheat accessions for heat tolerance via heat susceptibility index (HSI) could provide the potentially superior accessions for heat-tolerant breeding programs. 【Method】 In order to expose plants to high temperatures during grain filling period, winter wheat accessions were sown in normal and late seasons, and spring wheat accessions were sown in different geographical environments with contrasting temperatures. The thousand grain weight (TGW) of winter and spring wheat accessions were measured under normal and heat stress environments, respectively. HSI was calculated from the TGW data of two different conditions. Using heat susceptibility index, 1 325 wheat germplasms from different wheat ecological zones of China, and international areas and organizations, including 688 winter wheat accessions and 637 spring wheat accessions, were evaluated for heat tolerance. Genotypes were classified into four tolerant grades, i.e. highly heat-tolerant (HSI<0.50), medium heat-tolerant (0.5≤HSI<1), medium heat-susceptible (1≤HSI<1.5) and highly heat-susceptible (HSI>1.5). 【Result】 The average maximum temperature at grain filling stage under heat stress condition was higher than that of the controls by 1.91℃ for winter wheat and 7.09℃ for spring wheat, respectively. TGW under heat stress condition was significantly lower than that of the corresponding control. According to the grading evaluation results of HSI, thirty-one and 48 highly heat-tolerant winter and spring wheat accessions accounted for 4.51% and 7.54% of the test materials, 19 and 58 highly heat-susceptible winter and spring wheat accessions accounted for 2.76% and 9.11% of the tested materials, and the rest were medium germplasms (medium heat-tolerant and medium heat-susceptible). According to the geographical distribution of wheat ecological regions, winter wheat from the southern wheat region (Southwestern Winter Wheat Zone, Qinghai Tibetan Plateau Spring and Winter Wheat Zone, and Middle and Lower Yangtze Valley Winter Wheat Zone) were more tolerant than that from northern wheat region (Northern Winter Wheat Zone, and Yellow and Huai River Winter Wheat Zone). For spring wheat, the average HSI of accessions from Xinjiang Spring and Winter Wheat Zone was 0.70, which was the most heat-tolerant, and 88.00% of the accessions belong to heat-tolerant (highly heat-tolerant or medium heat-tolerant) germplasms. In addition, the average HSI of spring wheat from the International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA) with 0.88 showed heat-tolerant. The synthetic hexaploid wheats from CIMMYT had the weakest heat tolerance, with an average HSI of 1.18, of which 69.58% were heat-susceptible germplasms (medium heat-susceptible and highly heat-susceptible). 【Conclusion】 Delayed sowing or planting in environment with high temperatures can make wheat encounter high temperature stress at grain filling stage. High-throughput method based on the HSI of TGW was performed to evaluate heat tolerance of 1 325 winter and spring wheat germplasms. Overall, one hundred and three heat-tolerant germplasms with high yield potential were identified, which could be used as parents developing heat-tolerant wheat varieties.     

小麦种质资源耐热性评价

【目的】利用热感指数作为耐热性鉴定指标,分别对冬、春小麦种质资源进行高通量耐热性鉴定,筛选耐热种质资源,为小麦耐热性育种提供材料基础。【方法】冬小麦材料采用延期播种、春小麦材料种植在温度有显著差异的地理环境下,人为致使小麦灌浆期遭遇高温胁迫。根据不同环境处理的千粒重值计算冬、春小麦各个材料的热感指数。依据热感指数,对来自中国不同小麦生态区和国外不同地区和组织的1 325份小麦种质资源,包括688份冬小麦和637份春小麦,分别进行耐热性评价。热感指数小于0.5为极耐热材料、大于等于0.5小于1为中等耐热材料、大于等于1小于1.5为中等热敏感材料、大于等于1.5为极敏感材料。【结果】冬小麦和春小麦热胁迫处理组灌浆期平均最高温度分别高于对照组1.91℃和7.09℃,且热胁迫处理组千粒重与对照组相比均有显著降低。根据热感指数分级评价结果,极耐热冬、春小麦材料31和48份,占供试材料的4.51%和7.54%;极敏感冬、春小麦材料19和58份,占供试材料的2.76%和9.11%;其余大多数材料为中间类型（中等耐热材料和中等热敏感材料）。从中国小麦生态区域的地理分布来看,来自南部麦区（西南冬麦区、青藏春冬麦区、长江中下游冬麦区）的冬小麦材料耐热性整体高于来自北部麦区（北部冬麦区、黄淮冬麦区）的冬小麦材料。对于春小麦,来自新疆春冬麦区的材料耐热性最强,平均热感指数为0.70,且其中88.00%的材料属于耐热材料（极耐热材料或中等耐热材料）;此外,来自国际干旱地区农业研究中心的春小麦平均热感指数为0.88,也表现出较强的耐热性。来自CIMMYT的人工合成六倍体材料耐热性最弱,平均HSI为1.18,其中69.58%的材料为热敏感材料（中等热敏感材料和极敏感材料）。【结论】采用延期播种或在高温的地理环境下种植能使小麦在灌浆期遭遇高温胁迫。以千粒重热感指数作为评价指标,对1 325份小麦种质资源进行高通量耐热性鉴定,综合考虑正常条件下的产量潜力和高温条件下的耐热性,筛选出优异耐热资源103份,可用于相应生态区小麦的耐热性遗传改良。     

黄淮旱地小麦品种产量性状演变研究

【目的】研究1986-2014年黄淮旱地冬小麦品种产量及其结构性状变化规律,为旱地小麦育种适应未来耕作制度和气候变化提供理论依据和技术支撑。【方法】利用近30年来国家黄淮旱地冬小麦区域试验临汾点的对照品种产量及其结构性状的资料,研究旱地小麦品种产量性状的演变规律,并进行产量及其结构性状变异的相关和通径分析。【结果】通过分析获得如下结果：①1986—2014年产量及其结构性状的变异状况为产量＞有效穗＞株高＞穗粒数＞千粒重,尤其是2006—2014年各产量结构和产量性状变异偏离程度均最大。②黄淮旱地小麦品种千粒重和穗粒数逐年缓慢上升,有效穗数和产量及株高缓慢下降。③相关分析表明,产量与株高、有效穗和千粒重均成极显著正相关。④通径分析表明,在黄淮旱地小麦高产育种进化中,对产量贡献较大且为正效应的有株高、穗粒数。【结论】耕作制度和气候变暖对黄淮旱地冬小麦产量及结构性状变化趋势有较强的影响,选育株高较低、有效穗数较高、千粒重大的高产抗旱品种是黄淮旱地小麦适应未来气候变化的育种改良方向。     

小麦品种抗梭条花叶病性的遗传研究

以抗梭条花叶病的宁麦9 号、苏麦3 号、宁麦7 号及高感梭条花叶病的扬麦5 号、扬麦158、宁9415 为亲本,配制成13 个组合,在田间病圃鉴定了亲本、F1 、F2 和回交后代对小麦梭条花叶病的抗性表现。结果表明,小麦品种对梭条花叶病的抗性为细胞核遗传,这一性状受1～2 对基因控制,宁麦9 号和苏麦3 号各含有2 对抗病基因,宁麦7 号含有1 对抗病基因。抗病性为显性,感病性为隐性。并提出通过常规育种手段选育抗梭条花叶病的小麦品种是可行的