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作物杂志,2023, 第1期: 46–51 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.01.007

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

国审小麦品种山农20高产稳产、广适性表现及遗传解析

王延训1(), 田纪春1,2()   

  1. 1山东天泽泰田种业科技有限公司，271000，山东泰安
    2山东农业大学，271018，山东泰安
  • 收稿日期:2022-03-16 修回日期:2022-12-15 出版日期:2023-02-15 发布日期:2023-02-22
  • 通讯作者: 田纪春，研究方向为小麦遗传基础研究及品种选育，E-mail：jctian@sdau.edu.cn
  • 作者简介:王延训，研究方向为小麦遗传育种和栽培，E-mail：ftwheat@163.com
  • 基金资助:
    山东省农业良种工程项目(鲁农良种字[2011]7号);山东省农业良种工程项目([2012]213号);国家转基因生物新品种培育重大专项(2013ZX08002-003)

Wide Adaptability Performance and Genetic Analysis of National Certified Wheat Variety Shannong 20 with High and Stable Yield

Wang Yanxun1(), Tian Jichun1,2()   

  1. 1Shandong Tianze Taitian Seed Technology Co.,Ltd., Tai'an 271000, Shandong, China
    2Shandong Agricultural University, Tai’an 271018, Shandong, China
  • Received:2022-03-16 Revised:2022-12-15 Online:2023-02-15 Published:2023-02-22

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214

摘要：

山农20是山东农业大学利用常规育种与分子标记辅助选择育成的多抗、广适、高产且稳产小麦品种，先后通过国家黄淮南片、北片、新疆和甘肃审定。山农20含有长穗偃麦草和美国种质血缘，表现抗病、大穗和大粒等优异农艺性状。通过基因功能标记或与基因紧密连锁的微卫星标记的检测，分析了山农20含有的控制重要农艺性状的关键基因，得出山农20含有Pm2、Pm24和Pm30白粉病抗性基因，在田间表现出较好的白粉病抗性；含有Yr15和Yr26抗条锈基因、Lr21抗叶锈基因和Ses1抗纹枯病基因，在田间表现出较好的条锈病、叶锈病及纹枯病抗性；聚合了控制小麦产量三因素的基因位点，即粒重位点QGw6A-29和QTaGW4B.4、穗粒数位点QGns2B-2、穗长位点QS12D-3、分蘖成穗位点QMtw5D-1和QMtw6A，这与其高产、稳产和广适性是一致的。以上信息为深入认识山农20重要农艺性状分子机理提供了线索，对未来小麦遗传改良中高效利用该品种的重要基因具有实用价值。

关键词: 山农20, 小麦, 高产, 稳产, 广适, 功能（或连锁）标记, 遗传解析

Abstract:

Shannong 20 is a wheat variety with multi-resistance, wide adaptability, high and stable yield, which was bred by conventional breeding and molecular marker-assisted selection by Shandong Agricultural University. Shannong 20 was approved by the National Huanghuai South section, North Section, Xinjiang, and Gansu. Shannong 20 related to Elytrigia Elongata and American germplasm shows excellent agronomic traits such as disease resistance, big spike and big grain. By detecting gene function markers or microsatellite markers closely linked to genes, the key genes controlling important agronomic traits were analyzed, the following results were obtained. Shannong 20 hosted powdery mildew-resistance genes (Pm2, Pm24 and Pm30), contained stripe rust-resistance genes (Yr15 and Yr26), leaf rust-resistance gene Lr21 and sheath blight-resistance gene Ses1, which accounted for its field resistances to stripe, leaf rust, and sheath blight disease. Shannong 20 harbored the gene loci of three factors of wheat yield, such as QGw6A-29 and QTaGW4B.4 for grain weight, QGns2B-2 for kernels per spike, QS12D-3 for spike length, QMtw5D-1 and QMtw6A for tillering and spike formation, which were in accordance with its high yield, stable yield and wide adaptability. The study provides valuable information on a wide range of agronomic important genes of Shannong 20, which may facilitate the utilization of it for improving wheat yield and environmental adaptability in further research.

Key words: Shannong 20, Wheat, High yield, Stable yield, Widely adaptation, Functional or linked markers, Genetic analysis

表1

黄淮南片试验产量及三因素构成

年度
Year		 试验类别
Experiment type		 试验点数
Plot numbers		 穗数
Spike numbers (×104/hm2)		 穗粒数
Kernels per spike		 千粒重
1000-kernel weight (g)		 平均产量
Average yield (kg/hm2)		 产量增减
Yield(±) (%)
2007-2008 区域试验 20 648.0 32.9 43.1 8473.5 3.90
2008-2009 区域试验 19 687.0 31.8 40.2 8134.5 8.94
2009-2010 生产试验 13 664.5 30.3 45.7 7576.5 5.47

表2

黄淮北片试验产量及三因素构成

年度
Year		 试验类别
Experiment type		 试验点数
Plot numbers		 穗数
Spike numbers (×104/hm2)		 穗粒数
Kernels per spike		 千粒重
1000-kernel weight (g)		 平均产量
Average yield (kg/hm2)		 产量较对照
Yield (±) (%)
2008-2009 区域试验 14 687 34.5 40.9 8035.5 5.32
2009-2010 区域试验 14 612 35.7 41.9 7756.5 5.10
2010-2011 生产试验 9 630 35.1 44.6 8547.0 3.60

图1

山农20盐碱地生产种植抗盐性表现

图2

山农20聚合抗白粉病和条锈基因/QTL检测

表3

山农20聚合了父母本的多个抗病基因/QTL

品种Variety 白粉病Powdery mildew 条锈病Strip rust 叶锈病Leaf rust
PH82-2-2 Pm2,Pm24,Pm16 Yr15,Yr26,YrTp1 Lr21
954072 Pm30,Pm24 Yr5,Yr24 Lr21
山农20 Shannong 20 Pm2,Pm24,Pm30 Yr15,Yr26 Lr21

表4

山农20主要病害抗病接种鉴定结果

病害
Disease		 年份Year 同期参试266个品种比较
Compared with 266 cultivars tested in the same year
2007-2008 2008-2009
白粉病Powdery mildew I I 仅山农20一个品种
条锈病Strip rust HR I 16.18%品系达此水平
叶锈病Leaf rust 慢锈病 慢锈病 16.18%品系达此水平
纹枯病Sheath blight HS HS 黄淮麦区无免疫和高抗
赤霉病Scab MS HS 黄淮麦区无免疫和高抗

图3

山农20大田生产抗病性表现

表5

山农20聚合了双亲6个粒重、穗粒数和穗长优异基因

品种Variety 粒重Grain weight 分蘖成穗Tillering spike 穗粒数Kernels per spike 穗长Spike length
PH82-2-2 QGw6A-29 QMtw5D-1, QMtw6A
954072 QGw6A-29, QTaGW4B.4 QGns2B-2 qSl2D
山农20 QGw6A-29, QTaGW4B.4 QMtw5D-1, QMtw6A QGns2B-2 QS12D-3
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