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小麦抗逆种质创新、鉴定和利用研究

文献类型： 获奖成果

作者：

获奖名称： 科技进步奖

获奖等级： 二等奖

关键词： 利用;鉴定;利用研究;种质;种质创新;创新;研究;抗逆;小麦

第一完成单位： 河北省农林科学院粮油作物研究所

获奖时间： 2008

摘要： 　　环境胁迫给人类带来的压力日趋严重，我国旱作耕地约占耕地总面积的三分之二，其丰收对总产起着决定性作用。中国10个小麦大环境区中有5个麦区存在不同程度的盐碱危害。然而生产上缺少抗旱、耐盐碱的优良品种，该地域小麦平均亩产仍徘徊在300公斤，影响了总产的提高，难以保障小麦稳产。资源创新可为育种提供优异的中间材料，在目前小麦抗旱、耐盐基因资源极度贫乏或资源抗性水平偏低的情况下，通过多种手段，挖掘抗旱、耐盐新基因和创造抗旱、耐盐新种质是小麦资源研究工作的重中之重。因此，本课题自80年代就开始进行该项研究，80年代和90年代均列为河北省科技厅项目，小麦新品种选育和资源创新，2004～2006在河北省科技厅立项：小麦种质资源搜集、鉴定、创新及信息系统的建立（04820119D）。现已按计划完成项目任务。多年来的试验研究获取了如下重要结果： 　　利用高产小麦与农家种配制杂交组合，幼胚培养→继代→再生植株→移栽到大田→室内加代→后代材料，再经过几年水、半旱、旱三圃交替选育，创造出抗旱新种质冀RD-13，经过耐盐鉴定，该种质耐盐达到1级。冀RD-13抗性基因来自农家种。 　　利用冬黑麦与普通白麦等进行远缘杂交、幼胚培养，采用不同剂量、不同照射时间对幼胚进行辐射处理，然后模拟我省的盐碱环境，混合盐介质对其进行处理，定向培养耐盐植株，创造出7个耐盐的新种质。 其中冀RS-5表现突出，耐盐级别1级、抗寒3级、抗旱系数1.25，综合农艺性状优良，即可作种质资源又可作为品种直接用于生产。醇溶蛋白电泳分析和基因组原位杂交（GISH）试验均证明冀RS-5含有黑麦的外源基因。 　　通过研究得出慢照射技术适宜的照射剂量为Co60 500rad/小时，照射24小时。该照射剂量和时间可以减少生物损伤，扩大变异范围较大，提高优选机率。总结出利用模拟我省盐碱环境进行混合盐介质（NaCl+MgSO4）定向培养，利于快出耐盐变异体的方法。 　　利用冬春、远缘等不同遗传背景的亲本，通过多次杂交选育，把丰产、抗病、抗逆等多种有益基因集于一体，创造出的多抗新种质冀麦5418。由于该种质丰富的遗传背景，为其以后在育种中广泛应用奠定了物质基础。 　　经过鉴定证明冀麦5418对条锈各小种（条22、23、25、26、27、28、29）和叶锈洛10类型均为免疫和高抗；高抗白粉病；中抗吸浆虫；具有较好的抗穗发芽性能；具有较强的抗旱能力和耐盐能力；对光温反应不敏感；适应范围广。 　　研究了冀麦5418在逆境条件下生理指标的变化情况。得出冀麦5418在8个抗病品种中PPO的活性最高；在盐胁迫条件下，冀麦5418保护酶SOD、POD的变化值高，并且其渗透势、相对电导率变化小。从理论上进一步证明冀麦5418的抗逆性好。为冀麦5418的更好的利用奠定理论基础。 　　利用不同的品种（系）多年、多次对冀麦5418进行了配合力的研究，结果证明冀麦5418具有特别高的一般配合力，具有较好的特殊配合力。多家育种单位用其做亲本表现突出。实践进一步证明该种质配合力好。 　　目前，发表研究论文17篇，为小麦育种的亲本选配提供可靠理论依据。对新创造的种质资源进行了抗逆、抗病及其遗传规律等深入、系统的研究后，向全国60多个育种单位提供利用，仅利用冀麦5418做亲本选育出了195个品系，已经审定定名的有18个品种，国家审定品种9个，省级审定9个。育成品种的推广范围涉及河北、河南、江苏、安徽、山东、陕西、山西、新疆等省，据不完全统计间接经济效益13亿元。为小麦生产做出了重大贡献。 　　本项研究利用不同的方法进行了抗逆小麦种质创造，并且对抗逆创新种质进行分子鉴定，研究了其在逆境条件下生理指标的变化情况及遗传规律，为抗逆种质的利用奠定物质基础和提供理论依据。该研究具有很强的理论意义和实际应用价值。 　　1.创造出的抗旱、耐盐的种质具有尚未被利用的黑麦和农家种的抗性基因，缓解了小麦育种抗逆基因缺乏的问题，为小麦抗逆育种提供了优异的亲本，预计在小麦抗逆育种中将会发挥巨大作用。同时这些抗逆种质综合农艺性状较好，可以作为品种直接应用于盐碱地、旱薄地，其应用前景广阔。 　　2.总结出慢照射技术适宜的照射时间和剂量，总结出混合盐介质（NaCl+MgSO4）定向培养耐盐植株是更切合实际的模拟我省盐碱环境的新措施。该研究的结论可以应用于抗旱、耐盐的种质创新及抗逆育种，其应用前景广阔。 　　3.对冀麦5418进行抗逆、抗病、生理生化特点及遗传规律等进行深入研究后，向全国60多个育种单位提供利用。由于该种质具有丰富的遗传背景，聚集了丰产、抗病、抗逆等多种有益基因，该种质在今后的小麦育种中将会继续发挥重大作用。 　　4.通过研究写出并发表论文17篇，为小麦抗性育种提供理论依据，加速育种进程，其社会效益不可估量。 　　5.创造的新种质直接提供育种，作为杂交亲本利用。在目前小麦抗旱、耐盐基因资源极度贫乏或资源抗性水平偏低的情况下，应用前景看好。

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[3]河北省花生果腐病病原鉴定及致病性研究. 李术臣,贾海民,赵聚莹,陈丹. 2011

[4]EMS诱变抗旱小麦冀麦418的突变体筛选与鉴定. 吕亮杰,陈希勇,张文英,赵爱菊,孙丽静,张颖君,刘玉平,王莉梅,李子千,李辉. 2020

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[6]晚熟甜樱桃新品种晚蜜露的选育. 李玉生,吴雅琴,程和禾,陈龙,吴永杰,郭勇,李友刚,赵艳华. 2022

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