矮败小麦利用的研究Ⅲ．株高遗传评价

以矮败小麦为母本经姊妹交，测交、回交以及轮回群体中开放授粉获得有关分离世代群体。通过计算其群体株高平均数、方差和遗传力，以及亲子间株高相关系数，对矮败小麦株高遗传特性进行研究。结果表明：矮败小麦株高表现出较高的遗传力，但不育株、可育株间株高差异显著，不育株一般４０ｃｍ左右，且株高遗传变异相对较小。不同遗传背景对可育株株高影响显著，而对不育株影响甚微。对可育株株高选择，早代进行效果较好。矮败小麦不育株与不同株高的父本杂交，后代可育株株高呈现偏父正态分布，且半矮秆植株的分离频率相对较高。回交世代中，回交父本对后代可育株影响较大，而对不育株影响较小。随着回交世代增加，可育株株高越来越接近父本。经４～５代回交后，两者之间几乎无甚差别。由于矮败不育株有利于接受群体中较矮植株的花粉，在轮回选择中，应用矮败小麦能够有效地控制群体株高。     

矮败小麦及其在矮化育种中的应用

矮败小麦是具有矮秆基因标记的显性核不育材料。它接受非矮秆品种的花粉,后代分离的矮秆株为雄性不育,非矮秆株为雄性可育。矮败小麦在轮回选择和矮化育种中有重要价值。     

小麦矮化育种中矮败的应用

矮败小麦是具有矮秆基因标记的显性核不育材料,它接受非矮秆品质的花粉,后代分离的矮秆株性为雄性不育,非矮秆株为雄性可育。矮败小麦在轮回选择和矮化育种中具有重要的价值。     

利用矮败小麦建立高效育种技术新体系

矮败小麦是我国特有的遗传资源。它结合太谷核不育小麦雄性败育彻底和矮变一号降秆作用强的特点于一体,其后代总是有一半靠异交结实的矮秆不育株和一半靠自交结实的非矮秆可育株,是理想的轮回选择工具。以矮败小麦为基础,轮回选择为核心建立了一套小麦高效育种技术新体系,为不同生态区域不同改良目标的小麦育种提供了成熟的技术平台。     

矮败小麦在育种上的利用 Ⅰ.矮败小麦株高和育性关系的初步研究

3年试验结果表明,在福州地区矮败小麦后代表现矮秆株不育。高秆株可育。矮秆性和不育性连锁遗传。从小麦拔节到抽穗期间,均可根据植株高度间接判别不育性,提高选择效率。矮败小麦株高表现连续分布,不育株内和可育株内均有一定差异,且不育株的高限和可育株的低限表现交叉,存在中间类型。在以株高为标记性状判别育性时,应选择明显高株和明显矮株。尤其在拔节期。更需选择极端类型才能准确,而对中间类型植株。仍需通过检查花药确定其育性。     

“矮败小麦”株高的回交遗传效应

矮败小麦是太谷核不育基因 Ms2和矮秆基因 Rht10紧密连锁体,是一种具有矮秆标记性状的显性核不育新材料。其独特之处在于不育株接受任一非矮秆父本的花粉,后代总是分离出一半矮秆不育一半高秆可育。这在遗传育种中有极其重要的实用价值。为了利用好这个宝贵材料,我们用矮败小麦不育株为母本,40个普通小麦品种(系)为父本四年内连续回     

“矮败”小麦的选育

矮变1号是陕西省西安市农科所从小麦品种矮秆早中选出的矮秆天然突变体,是小麦重要的矮源之一。太谷核不育小麦是一个显性核不育材料,已广泛用于我国的小麦育种实践、为更有效地利用太谷核不育小麦,我们以本院品资所贾继曾提供的矮变一号小麦为父本、核不育有北京13号等为母本进行杂交,F_1代选择矮秆不育株授以北京837等的花粉。在测交后代的5216株群体中,高秆不育的2632株,矮秆可育的2538株,高秆     

矮败小麦育种技术研究进展

矮败小麦是我国自主创制的小麦特异种质资源。其4D染色体上紧密连锁有显性矮秆基因Rht D1c和显性雄性核不育基因Ms2,因此,矮败小麦后代始终会分离出一半异交结实的矮秆不育株和一半自交结实的高矮秆可育株,是理想的遗传改良工具。经过多年研究与实践,建立了方便高效的矮败小麦育种技术体系,在我国小麦育种中发挥了重要作用。近年来,分子生物学研究的快速发展为矮败小麦育种技术的进一步提升提供了强有力的工具,同时,矮败小麦育种技术体系也为分子生物学研究成果在小麦育种中的应用提供了高效的技术平台。矮败小麦育种技术与现代分子育种技术结合,将为我国小麦育种技术的发展开辟新的途径。总结了矮败小麦育种技术研究进展,并对该项技术今后的发展趋势进行了讨论。     

轮回选择对矮败小麦产量及品质性状的影响

为更好地利用矮败小麦在山西开展轮回选择创制优异小麦新品系提供有益参考,2010—2014年用引进的矮败小麦和当地主推品种连续回交3次,研究分析其后代群体可育株和轮回父本的产量及品质性状。结果表明,回交后代可育株的株高低于轮回父本,而硬度、千粒质量、蛋白质含量、湿面筋、沉降值、容重均高于轮回父本;矮败小麦与正常父本杂交,其矮秆性对后代不育株和可育株都有一定的影响。以矮败小麦为基础,轮回选择为核心,构建了高产、优质、抗旱3个矮败基础群体,选育出了农艺性状和品质均有所突破的小麦新品系,可为高产、优质、多抗小麦新品种的选育打下基础。     

轮回选择对不同遗传背景矮败小麦的性状影响

以6种遗传背景的矮败小麦近等基因系为材料,研究了矮败回交后代分离的高秆可育株和矮秆不育株的抽穗期、开花期、株高、每株穗数、穗长、每穗小穗数的差异。结果表明,不仅高秆可育株与矮秆不育株的株高之间存在显著差异,而且不同遗传背景的矮秆不育株的株高之间也存在不同程度的差异;矮秆不育株比高秆可育株的抽穗期平均晚3 d,而开花期平均晚1.5 d;在同样的遗传背景下,高秆可育株与矮秆不育株的穗长、每穗小穗数无显著差异;但就每株穗数而言,无论在哪种遗传背景下,矮秆不育株的穗数明显比高秆可育株多。     

近等基因系法对小麦显性矮源的研究

【目的】开拓小麦育种新矮源，克服自小麦矮化育种“绿色革命”以来，仅使用Rht1、Rht2、Rht8等少数几个隐性矮源的局限性，为选育高度集约化的小麦新品种提供条件。【方法】将国内外已定名的5个显性矮源Rht10、Rht3、Rht12、Rht21、奥尔森矮（Olesen dwarf）和西南大学农学与生物科技学院培育与征集的7个致矮力弱的显性矮源回交导入4个中、高秆（85～105 cm）轮回父本品种（BC4F1），建立了4套矮秆基因的近等基因系。2005～2006两年，在非竞争群体条件下开展了近等基因系的多因素品系比较试验，研究矮源及轮回父本遗传背景两个主因素对近等基因系主要农艺性状的影响效应。【结果】12个显性矮源在本试验统一遗传背景条件下株高为37.9～74.3 cm，显性矮源的株高与其株粒重呈高度正相关（r=0.8884），株高每上升1 cm，则株粒重增加0.24 g。随显性矮源株高的提升、致矮力减弱，其近等基因系的农艺性状得到改善。显性矮源的株高提升到60 cm以上时，即有可能达到和超过中、高秆轮回父本的单株生产力，从而作为新型矮源应用于小麦矮化育种。此外，12个显性矮源具有一致的延迟早熟轮回父本抽穗以及降低轮回父本千粒重的多效性效应，这些不利的多效性效应可以通过轮回父本遗传背景的修饰作用加以改良。【结论】株高在50 cm以下的强致矮力显性矮源，难以直接用于小麦育种，但通过矮秆主基因突变以及特殊遗传背景的修饰等途径可以衍生出株高呈不同程度提升、以致达到70～80 cm理想株高的弱致矮力显性矮源。加强株高提升的弱致矮力显性矮源的研究是将显性矮源应用于小麦杂交育种的有效途径。推荐株高在60～75 cm的弱致矮力显性矮源SW07、SW05、女水妖矮、SW02、Rht21用于小麦矮化育种。     

黄淮旱地冬小麦农艺性状与生育期气象因子的时空分布特征及互作关系

【目的】研究黄淮旱地冬小麦农艺性状与生育期降水的时空分布特征与互作关系,为气候变化下黄淮旱地小麦品种改良提供理论依据。【方法】利用2010—2017年国家黄淮冬小麦区域试验对照品种在不同区域试验点的农艺性状与降水资料,结合地理时空分布与数理统计方法,分析黄淮旱地冬小麦农艺性状和出苗-成熟期总降水的关系。【结果】空间分布上,黄淮旱地小麦实际单位面积产量、千粒重呈现由西部旱薄地向东部旱肥地增加的趋势。西部旱薄地的株高相对较高,中东部旱肥地的株高相对较低。中东部以北的黄淮旱地不同生育阶段的总降水普遍较低,中东部以南的黄淮旱地不同生育阶段的总降水相对较高。时间变化上,河南、山西和陕西的中西部旱地的出苗—成熟期总降水表现出显著的增加趋势。出苗—抽穗期总降水与实际单位面积产量、株高、有效穗数呈显著正相关。通径分析表明,黄淮旱肥地的株高和有效穗数决定了产量变异的53.2%,黄淮旱薄地的株高和千粒重决定了产量变异的67%。【结论】建议黄淮旱肥地冬小麦育种以适当增加株高,提高花前高效利用有限降水的能力和增加穗部发育为主。黄淮旱薄地育种以稳定株高,提高花后转运干物质的效率和收获指数为主。     

Studies of Multi-Allelic Polymorphism of Dominant Dwarfing Genes in Wheat

Dwarfing breeding of wheat in the world is confined to the exploitation of recessive dwarfing sources. None of the dominant dwarfing sources discovered in common wheat (Triticum aestivum L. ) has found wide exploitation in wheat breeding due to the extreme dwarfness of their plants (20 -55 cm). We found in our work that some stable mutant lines with their plant height enhanced to different extents could be obtained in large populations derived from the stock seeds of the dominant dwarfing sources Aibian1 carrying Rht10 on 4DS and being 20 - 55 cm tall and Aisu2 carrying Rht3 on 4BS and being 55 cm tall, or from their descendants of induced mutation treatments, or from the segregating descendants of their crosses with mid- or tall-statured genotypes. Subsequently, we studied these mutation-derived lines differing in plant height with near isogenic lines and observed that the character of their enhanced plant height bred true, each carrying a semidominant dwarfing gene for a definite height and that as the plant height of the mutation-derived lines increased, the yield-contributing characters of their near isogenic lines were significantly improved. When test crosses with marker genes and physiological and biochemical genetic marker tests were performed to re-localize the semi-dominant dwarfing genes carried by the mutation-derived lines, it was confirmed that they shared common loci with Rht10 and Rht3 and that they were all mutation-derived multiple alleles. It is thus speculated that dominant dwarfing genes are of "multi-allelic polymorphism". In other words, dominant dwarfing genes, which are ultra-dwarfing, are liable to develop by mutation into a group of multiple alleles with plant height enhanced to different extents and some may have a height close to the ideal plant height for wheat breeding. Therefore, these results offer a fundamentally new approach for the exploitation of dominant dwarfing sources in wheat breeding.     

小麦Tal轮回--交替选择育种技术及应用

利用Ta1显性雄性核不育基因 ,创立了Ta1轮回—交替选择育种技术。通过多个优异亲本的复合杂交组建轮回选择群体 ,经C4～ 6代的轮回选择以及轮选后代的逆境与非逆境环境的交替选择 ,使基因广泛交流和重组 ,实现了主效基因的有效结合和微效基因的相互累加。产生了丰富多样的基因型 ,育成了一批遗传基础丰富 ,背景广阔 ,具有多抗、节水、高产稳产特性的小麦新品种和苗头品系 ,为抗逆性小麦育种开辟了新路。     

小麦抗赤霉病基因库建拓研究——抗源库群体改良效果初报

从小麦抗赤霉病的抗源库中,表型转回选择选出RC0、RC1、RC2、RC3等群体,进行两年研究。结果表明:群体抗病性因轮回选择而显著提高。发病穗数和发病率逐轮降低,发病株中发病小穗数也显著减少,平均海轮减少20%左右。群体中抗病植株的频率有增大趋势。穗长、结实小穗数、穗粒数和穗粒重等农艺性状也得到显著改良。千粒重有所降低。群体遗传变异得到较好保持。从基因库中选出抗性增强、农艺性状改善的优良单株机率明显增大。在进一步的轮回选择中,可对抗性改良的同时,对其他农艺性状进行选择,以期改良群体的综合性状。