不同麦区小麦品种穗发芽抗性及其与穗部性状的相关性

为探究不同麦区小麦品种的穗发芽抗性及其与穗部性状的相关性,以黄淮冬麦区(南片和北片)、北部冬麦区及长江中下游麦区的235份小麦品种为试验材料,选用2个能够有效用于穗发芽抗性筛选的分子标记Vp1B3和WMC104,结合整穗发芽试验,对各麦区小麦品种穗发芽抗性进行鉴定,并分析穗发芽抗性与穗部及籽粒性状间的相关性。结果表明,长江中下游麦区小麦穗发芽抗性显著高于其他三个麦区,其供试小麦品种60%以上达到抗性等级,其余三个麦区中达到抗性等级的品种均不超过30%;供试品种中,扬麦10号、荆麦103、川农16等15个品种为高抗穗发芽品种,发芽率均值为4.85%,是穗发芽抗性育种中的重要抗性资源。整穗发芽率与穗部及籽粒性状相关性分析表明,穗发芽率与籽粒颜色极显著正相关,与小穗密度、千粒重、籽粒宽度等显著正相关。在育种过程中,可将籽粒颜色、小穗密度、千粒重及籽粒宽度等作为抗穗发芽小麦品种的重要参考指标。     

山西省冬小麦品种资源对穗发芽的抗性鉴定研究

对２３５个品种（系）进行了小麦成熟期的穗发芽抗性鉴定研究，结果表明，红粒品种普遍抗穗发芽，但不少白粒品种抗性亦较强，颖壳颜色与抗性无关，山西省育成品种（系）的抗性比国外品种较差。从山西省的１５２份白粒品种中鉴定出８份较抗穗发芽的品种，以供育种及专题研究利用。     

四川小麦地方品种穗发芽抗性的地理分布

对１１６个四川省小麦地方品种的抗穗发芽进行了测试。整穗发芽率低于１０％的品种有６０个,其中最低的简阳绿豆麦为３．１４％,最高的宜宾排兜麦达３４．０８％。从各地区品种的整穗发芽率的平均数及各地区低于１０％穗发芽品种的比例看小麦地方品种中的抗穗发芽资源大多数分布于四川省的中部及西部地区。     

对冬小麦品种穗发芽抗性的初步研究

１９９２－１９９５年用室内保湿法对１５００份小麦材料进行穗发芽抗性鉴定，从小麦穗长发芽与收获后的种子发芽的比较把小麦收获前穗发芽分为低，中，高３种敏感型，白粒品种穗发芽抗性低于红粒品种；数量遗传分析表明，小麦穗发芽率的广义遗传力高于６０％。     

春小麦穗发芽抗性鉴定及机理研究

对国内外57个春小麦品种（系）开花后不同时期进行穗发芽抗性和α-淀粉酶活性的测定，用改进的凝胶扩散法测定小麦种子α-淀粉酶活性。结果表明，不同春小麦品种的抗穗发育特性及α-淀粉酶活性具有明显差别，来自东北地区的大部分主栽品种的穗发芽抗性中等。总体上，红粒品种的穗发芽抗性比普通白粒品种强，在白粒品种中也存在抗性极强的品种。不同穗型对发芽率的结果影响不大，小麦品种的穗发芽抗性可以用开花后35－40d的籽粒发芽率为指标，不同品种的α-淀粉酶活性物降落值存在显著差异，穗发芽率与种子中α-淀粉酶活性呈显著正相关，与降落值呈显著负相关，开花25－40d期间，穗发芽总体上呈上升趋势,α-淀粉酶有下降趋势，并趋于稳定。     

江苏淮北地区小麦穗发芽抗性鉴定及其等位基因检测

为了解江苏淮北地区小麦品种穗发芽抗性以及相关基因的分布,以该地区近20年通过审定的44份小麦品种作为材料,采用整穗发芽和籽粒发芽两种方法鉴定其穗发芽抗性;利用分子标记对主要穗发芽抗性相关基因TaVp-1B、TaMFT-3A、TaMKK3-A、TaPM19-A1、Tamyb10-D1和TaDFR-B进行检测,并结合其表型分析不同抗性基因的效应。结果显示,44份品种的SGR（整穗发芽率）均值为52.5%,变化范围为10.5%~88.8%;GI（发芽指数）均值为53.9%,变化范围为12.4%~96.7%;有7份品种的SGR和GI值达到了中抗水平,可以作为抗穗发芽种质资源;未发现高抗品种。在6个与穗发芽抗性相关的基因中,TaDFR-Bb分布频率最高,达到95.5%,其余基因依次为TaMFT-3Aa（68.2%）、TaVp-1Bc（50.0%）、TaMKK3-Ac（25.0%）、TaPM19-A1a（13.6%）、Tamyb10-D1b（0）。与表型结合分析发现,只有TaMFT-3Aa和TaMKK3-Ac与穗发芽抗性显著相关,TaVp-1Bc和TaPM19-A1a与表型相关性不显著。因此,在抗穗发芽育种过程中,可以结合分子标记对TaMFT-3Aa和TaMKK3-Ac基因进行筛选并加以利用。     

107份小麦历史品种抗穗发芽基因型的检测

为了在历史小麦品种中鉴定出抗穗发芽的种质材料,利用与小麦抗穗发芽相关的分子标记Vp1A3和Vp1B3对107份我国小麦历史品种的穗发芽抗性进行综合筛选。结果表明,属于抗穗发芽单倍型Vp-1Agm的材料有3份,分别是郑州742、陕农17、内乡5号;属于抗穗发芽单倍型Vp-1Bb的材料有10份,分别是跃进5号、泰山1号、济南12、泾阳60、复壮30、丰抗15、济农2号、北京8号、济南矮6号、京130;属于抗穗发芽单倍型Vp-1Bc的材料有48份。在具有发芽指数的77份材料中,平均发芽指数小于10%的抗穗发芽基因型材料有5份,分别为安选2号、烟农15、郑州683、郑州742、克群。该研究结果为小麦抗穗发芽育种中抗性亲本的选择提供了基因水平的依据,拓宽了小麦抗穗发芽育种亲本的选择范围。     

穗发芽抗性相关分子标记在73个小麦品种中的有效性评价

为发掘小麦抗穗发芽种质资源,并对与抗穗发芽相关的分子标记的有效性进行验证,对73个国内外小麦品种进行了穗发芽抗性鉴定,同时利用4对穗发芽抗性相关分子标记(Vp-1B3、wmc104、Xbarc170、Xgwm155)对上述品种进行PCR检测。结果表明,73个品种的穗发芽抗性差异明显,发芽指数变化范围为0.29%~88.48%,其中13个品种的发芽指数小于10%。分析发芽指数与分子标记检测结果之间的相关性表明,Vp-1B3标记与穗发芽抗性相关,wmc104、Xbarc170、Xgwm155标记与穗发芽抗性相关性不显著。烟农23、兰考181、陕农33、西农585、美105、美231、PBW550、DL788-2等8个品种为具有Vp-1Bb基因型的高抗穗发芽品种。     

小麦穗发芽抗性鉴定及相关分子标记的有效性验证

为筛选出抗穗发芽小麦种质及可用于种质评价和分子标记辅助育种的高效分子标记,以41份黄淮南片区试品系和309份中外小麦品种为材料,选用4个与穗发芽抗性相关的标记,即STS标记Vp1B3和MST101、STMS标记wmc104及SSR标记Xgwm155,结合整穗发芽鉴定试验,评价筛选抗穗发芽小麦种质,同时对上述4个分子标记进行有效性验证。结果表明,标记Vp1B3和wmc104可有效用于小麦穗发芽抗性筛选,而标记Xgwm155和MST101与穗发芽抗性不相关;350份供试材料中41份国家区试材料的整穗发芽率普遍偏高,均值达到43.94%;而另外309份材料中,淮麦20、轮选987、长旱58等18份材料为高抗穗发芽品种,平均整穗发芽率为2.56%,是穗发芽抗性育种中的重要抗性资源。     

长江中下游麦区小麦品质改良设想

长江中下游麦区是我国唯一的弱筋小麦优势产业带,该麦区的沿江、沿海地区适宜发展弱筋小麦,其他地区适宜发展中筋小麦.弱筋、中筋小麦品种的品质遗传改良是该麦区重要育种方向之一.目前该麦区虽然育成并推广了一批弱筋、中筋小麦品种,基本满足了生产上对优质小麦品种的需求,但还存在一定的问题.如新育成的弱筋小麦品质并不优于扬麦9号和宁麦9号,中筋小麦面筋含量和强度还需提高.针对存在的问题,提出该麦区小麦品质改良的3个设想:(1)利用高分子量谷蛋白亚基缺失,降低面筋强度,培育优质弱筋小麦;(2)利用优质高分子量麦谷蛋白亚基组合,改善蛋白质组分,提高面筋强度,培育优质中筋小麦;(3)利用Wx蛋白亚基缺失,培育弱筋和中筋兼用型小麦,使该麦区小麦品种在蛋白质含量和面筋含量偏高而不能作为弱筋小麦使用时,利用其优良的淀粉品质加工品质较优的面条.     

普通小麦穗发芽抗性相关分子标记在RIL群体中的验证与评价

为了鉴定我国西南冬麦区普通小麦品种的穗发芽抗性,筛选能鉴定穗发芽抗性的相关分子标记,利用小麦品种川农17和新品系R146构建的重组自交系(F7:8)共135个家系作为研究材料,通过测定种子的发芽指数和降落值来共同鉴定小麦的穗发芽抗性。选择7个已发表的与穗发芽抗性相关的分子标记(Xgwm46、Xgwm269、Xgwm282、Xgwm328、Xgwm397、Xwmc468和Xgwm518)对这些材料进行PCR扩增,分析扩增片段与发芽指数和降落值的相关性。结果表明,在135份重组自交系材料中,发芽指数小于0.4的材料有21份,介于0.4~0.8的材料有86份,高于0.8的材料有28份;降落值小于250的材料有20份,大于400的有16份。标记扩增片段与发芽指数和降落值相关分析表明,7个标记中有3个标记(Xgwm397、Xgwm282和Xwmc468)与穗发芽抗性相关,标记Xgwm397和Xwmc468可作为穗发芽抗性选择的分子标记在育种中加以利用;另外三个标记Xgwm269、Xgwm328、Xgwm518与穗发芽抗性不相关;标记Xgwm46只与发芽指数相关,与降落值相关不显著,能否用作穗发芽筛选标记需进一步验证。     

云南铁壳麦的穗发芽抗性鉴定与分析

为了解云南铁壳麦(Triticum aestivum ssp.yunnanense)的穗发芽抗性及其机制、筛选抗性材料,以白粒推广良种云麦53号为对照,采用整穗发芽、整粒发芽及分子功能标记的方法,鉴定了55份云南铁壳麦的穗发芽抗性及种子的休眠特性,分析了发芽指数(germination index,GI)在穗发芽抗性级别不同的材料间、分子功能标记基因等位变异间的差异及籽粒发芽率(germination percent,GP)在不同休眠级别的材料间的差异。结果表明,以整穗发芽率(spikes germination rate,SGR)为鉴定指标,在对照云麦53号的SGR达76.2%的前提下,云南铁壳麦除1份材料SGR为2%外,其他材料的SGR都为0,与对照相比,对穗发芽的抗性都很强。以GI为鉴定指标,供试云南铁壳麦对穗发芽的抗性则较弱,抗性材料较少,GI为15.5%～72.8%(对照的GI为65.7%),GI在抗性级别不同的材料间明显不同。以籽粒发芽率为依据,云南铁壳麦的种子休眠性可分为休眠、中度休眠、浅休眠和无休眠4级,GP在不同休眠级别的材料间也显著不同。用STS功能标记 Vp1B3扩增出A带(652 bp)、C带(无带)的材料,其GI均与扩增出B带(569 bp)材料的GI有明显差异;用标记Vp1A3扩增出B带(170 bp)材料的GI与C带(无带)材料的GI也有明显差异,其他3个功能标记( Tasdr-B1、 Tamyb10D1、 Tamyb10D)扩增到不同带型材料的GI则无明显的不同,用分子标记获得的结果不能解释云南铁壳麦的穗发芽抗性或种子休眠特性的变化。     

黑龙江省小麦品种穗发芽及光周期的分子检测

为了明确黑龙江省小麦品种的光周期特性及穗发芽抗性水平,利用Ppd-D1及Vp1B3标记对95个推广品种进行了检测。结果表明,有68个品种扩增出了与抗穗发芽相关的569 bp特异条带,占供试品种总数的71.6%;有27个品种扩增出与感穗发芽相关的652 bp特异条带,占供试品种总数的28.4%,说明在黑龙江省加强抗穗发芽品种选育十分必要。有70个品种(占总数的73.7%)扩增出了与光周期敏感性相关的414 bp特异带;有25个品种(占总数的26.3%)扩增出了与光周期不敏感相关的288 bp特异带,这些品种具有广泛的适应性。     

长江中下游麦区小麦迟播的不利影响及育种对策

近年来长江中下游稻麦轮作区水稻成熟期不断推迟,致使小麦播期大幅度推迟,这已成为该麦区小麦高产稳产的主要障碍。迟播不仅导致小麦生育期缩短,积温、光照时数减少,营养生长不足,难以形成高产群体基础,还导致赤霉病和白粉病严重发生,增加了灌浆期遭遇高温危害的风险及收获前遇阴雨发生穗发芽的概率。为了减少小麦迟播的不利影响,除了栽培措施应对外,根本措施是培育适合迟播的小麦品种。在育种时应重点加强迟播条件下出苗快、生根快、分蘖早、越冬期仍能保持较大生长量和分蘖发生量等性状的选择;提高抗性,特别是赤霉病抗性、耐渍性和抗穗发芽性;注重选择灌浆速率高、耐高温逼熟的品种,利用灌浆速率的提高补偿灌浆时间缩短的不利效应,培育迟播高产品种。