高产优质兼顾的强筋小麦品种选育方法与实践

自20世纪80年代以来,我国培育了一系列优质强筋小麦新品种。在当前小麦较高产量水平下,如何培育品质和产量协同提高的强筋小麦新品种,是育种者面临的新挑战。笔者在前人研究的基础上,以“目标明确、背景清晰、优优组合”的亲本选配原则、“抓住抗冻抗倒主要矛盾、平衡其他次要矛盾、汰劣选优”的选择方法,成功育成了济麦44等一批高产优质兼顾的强筋小麦新品种（系）。本文详细论述了这些选育方法,以期为全国高产优质小麦育种提供参考。     

济麦19面团流变学和淀粉特性与面条品质分析

对近年来不同地区济麦19的面团流变学和淀粉特性与面务品质进行了统计分析,以期为当前的高产优质小麦育种和生产提供理论和技术指导。结果表明,环境和年份对济麦19的面团和淀粉特性以及面条品质均有一定的影响,蛋白质含量和淀粉特性、面务品质相对比较稳定,而面团流变学指标变异幅度较大。蛋白质含量高,面团流变学特性好是其面务品质优良的根本原因,与国内外14个评分大于85分的优质面条小麦品种相比,其淀粉特性尚存在一定的差距,从而影响了其面务品质进一步提高。但从总体上看,济麦19属于中强筋小麦类型,可以加工高档面条和水饺粉。     

群体调控与氮肥运筹对强筋小麦济南17号产量和品质的影响

以强筋小麦济南 17号为试验材料 ,选择不同气候、生态条件和地力水平的菏泽市牡丹区和陵县研究播种期、播种量以及氮肥应用对小麦产量和品质的影响。结果表明 ,氮肥的施用时期和施用水平对多项品质性状都有影响。在追肥期的对比研究中 ,起身期追肥产量和有关品质指标都较低 ,综合品质差 ;拔节期以后施肥可有效地提高产量 ,并对改善品质有重要的促进作用。拔节期和孕穗期两次追肥对提高蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值以及面团稳定时间等具有明显的效果。在氮肥用量上 ,各项品质性状均以 75kg/hm2 的纯N处理最差 ,而在 15 0～ 30 0kg/hm2 范围内有利于提高综合品质。通过群体的调控 ,不仅对群体LAI、单位面积穗数、产量有重要影响 ,而且对品质指标如籽粒容重、蛋白质含量、湿面筋含量和面团稳定时间均有显著的作用。济南 17号小麦优质栽培的适宜播种期范围为 9月 2 8日～ 10月 14日 ,最佳基本苗范围为 15 0× 10 4/hm2 ～ 2 2 5× 10 4/hm2 。具有耐大群体的特点 ,但不宜晚播 ,适宜在高肥地力条件下种植     

小麦光合器官对不同穗位和粒位粒重及蛋白质含量的影响

为探明小麦叶片与非叶光合器官对不同穗位和粒位籽粒发育的影响,以济麦22为试验材料,开花期设置剪叶、包穗、包茎等7种处理,分析了不同处理下不同穗位和粒位粒数、粒重和蛋白质含量的差异。结果表明,小麦穗对穗上部和下部弱势粒数影响显著,与叶片共同作用对穗上部强势粒数及穗中部和下部粒数,以及与茎和叶片共同作用对穗上部粒数、穗中部和下部弱势粒数均影响显著;穗对不同穗位强势粒重和穗上部弱势粒重影响显著,旗叶对穗中部和下部强势粒重、穗上部和中部强势粒重及穗下部粒重影响显著;包穗、剪旗叶和剪倒二叶处理显著提高穗上部强势粒及穗中部和下部籽粒蛋白质含量;剪倒三叶和剪倒四叶+剪倒五叶处理显著提高穗下部强势粒蛋白质含量;同一穗位的强势粒蛋白质含量大于弱势粒,不同穗位籽粒的平均蛋白质含量表现为穗下部穗中部穗上部;同一穗位的弱势粒蛋白质含量变异系数大于强势粒,穗上部的籽粒蛋白质含量变异系数大于穗中部和下部。因此,建议小麦育种中应注重穗光合选择,适当增加小穗排数,减少高穗位粒数,可能是提高小麦产量潜力和改善品质的重要途径。     

小麦品种冬春性、抗寒性与广适性的关系

为给我国冬小麦的冬、春性遗传改良提供参考,结合"济麦"系列小麦品种(济南17、济麦19、济麦20、济麦21、济麦22)及1996年以来年推广面积最大的冬小麦品种的特性及作者多年育种经验,分析了目前小麦冬春性的分类、鉴定方法(常规田间鉴定方法及分子标记鉴定法)及与抗寒性、广适性的关系。小麦冬春性鉴定应将2种方法有机结合,冬春性与抗寒性无必然联系。冬小麦在其他特性相当的情况下,抗寒性强的偏春性品种往往表现出广泛的适应性,冬春麦杂交可作为提高小麦品种广适性的一条重要途径。     

不同小麦品种粒重和蛋白质含量的穗粒位效应分析

小麦籽粒的发育存在时空差异,不同穗粒位的粒重和蛋白质产量也存在差异,剖析粒重和籽粒蛋白质含量的穗粒位效应,有助于深入了解小麦产量和品质的形成机制。于2009—2010和2010—2011小麦生长季进行大田试验,选用3种类型4个品种,分析了不同穗粒位的粒重、蛋白质积累和蛋白质含量的动态变化。结果表明,粒重和蛋白质积累量的穗粒位间变异大于年份(环境)间变异和基因型间变异;蛋白质含量的年份间变异大于基因型间变异和穗粒位间变异,而成熟期穗粒位间变异最大。大粒品种易受环境影响,小粒品种比较稳定。优质面包小麦品种开花后各时期的籽粒蛋白质含量普遍高于中筋小麦,但不同时期、不同年份差异较大。开花后各时期,强势粒的粒重、蛋白质积累量和蛋白质含量显著大于弱势粒,中部籽粒显著大于上部和下部籽粒;随着灌浆进程穗中部与下部籽粒的差异变小,至开花后36 d时,中部和下部籽粒的蛋白质含量无显著差异。随籽粒灌浆进程,不同品种各穗粒位的粒重和蛋白质积累均呈"慢–快–慢"的"S"型曲线变化,蛋白质含量均呈"高–低–高"的"V"型曲线变化,灌浆后期,中部和下部强势粒以及下部弱势粒的蛋白质含量增长速度明显快于其他穗粒位籽粒。粒重最大生长速率出现在开花后18~21 d,快速增重时期为开花后12~26 d;籽粒蛋白质最大积累速率出现在开花后21~24 d,快速积累时期为开花后13~32 d。根据本研究结果,我们认为高产优质小麦品种的特征是籽粒不宜过大,小花位粒数不宜过多,且中、下部籽粒较多,开花后13~26 d灌浆速率快。     

关于小麦育种若干问题的探讨

回顾了近年来小麦育种工作的进展,并提出了今后小麦育种的目标和途径。小麦育种目标的制定应该包含4个方面:丰产性,稳产性,品质和生产成本。丰产性的实现要依赖生物学产量和经济系数的提高,可以通过繁茂性和粒叶比的选择来实现。目前我国品质改良的工作重点仍是提高面筋强度,应加强高分子量谷蛋白优质亚基和谷蛋白大聚体含量的选择,耐热性也是黄淮麦区品质改良的重要内容。稳产性的提高应增强品种的抗旱和耐热性能,水旱轮选是选育抗旱品种行之有效的方法,而细胞膜稳定性和气-冠温差在组织和群体水平上较好地反映了植物耐热性的差异,可用于耐热品种的选择。     

氮钾配合施肥对小麦济南17品质的影响

 研究了氮钾配施对小麦济南17高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)含量和面粉品质的影响。结果表明,氮肥对亚基7+8含量影响最大,其次是亚基1,对亚基4+12影响最小,氮钾互作仅对Glu-D1位点亚基含量有显著作用,钾肥对各个位点亚基含量的影响均不显著。氮肥对面粉蛋白质含量、湿面筋、沉降值和面粉谷蛋白大聚体(GMP)含量均影响显著。氮钾互作对沉降值和GMP含量的影响也达到显著水平。除沉降值外,钾单独作用对其它品质参数的影响均不显著。3个位点HMW-GS含量与面粉品质密切相关,GMP含量与HMW-GS含量和其它品质     

糯小麦配粉对面团流变学特性和面包烘烤品质的影响

 测定了5个非糯小麦品种添加不同比例糯小麦面粉后面团流变学特性和面包烘烤品质的变化。结果表 明,糯小麦面粉蛋白质含量较高,但质量差,面团流变学特性差,只是吸水率较高。非糯小麦面粉添加少量糯麦粉(低于10%),对绝大部分面团流变学特性没有显著影响。但随添加比例增加,除吸水率提高外,面团特性显著变劣。 烘烤试验表明,糯麦粉面包体积小、结构差、色泽暗、评分较低。非糯小麦经糯小麦配粉后,面包加水量显著增加, 体积增大,重量有增大趋势,但结构变差,色泽变暗,面包评分和总评分显著下降;面包保水性能提高,短期放置 后面包松     

氮钾配施对济南17淀粉理化特性的影响

为给优质小麦的高产保质栽培提供借鉴,研究了氮钾配施对高产优质面包强筋小麦品种济南17籽粒淀粉理化特性的影响。结果表明,氮肥对济南17面粉直、支链淀粉和总淀粉含量均有一定的影响,氮肥水平提高,直、支链淀粉合成增加,淀粉总含量增加,但对淀粉化学特性的影响较小。后期施氮量提高,蛋白合成增加,直链淀粉合成能力相对减弱,但淀粉中直／支链淀粉比例相对稳定,峰值粘度没有明显变化。增施钾肥,面粉中直链淀粉含量下降,而支链淀粉和总淀粉含量显著上升,因此直／支链淀粉含量比例显著下降,但以中钾条件下支链淀粉和总淀粉含量最高。随着钾肥水平的提高,峰值粘度显著升高,但对膨胀势影响不显著。总之,氮肥处理对济南17面条品质的影响不大,但在合理的范围内增施钾肥可以显著改善淀粉理化特性,提高面条品质。