旱地优质小麦新品种临旱26
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Breeding of a New High-Quality Wheat Variety Linhan 26 for Dryland Production
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通讯作者:
收稿日期: 2026-05-15 修回日期: 2026-06-24 网络出版日期: 2026-08-10
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Received: 2026-05-15 Revised: 2026-06-24 Online: 2026-08-10
作者简介 About authors
常江育,主要从事农作物新品种选育及应用推广研究,E-mail:
为选育适应市场需求的高产优质强筋小麦新品种,以抗旱高产品种品育8155为母本,优质稳产品种品育8161为父本杂交组配,通过田间世代选择,结合水旱交替和分子标记选育出旱地优质强筋新品种临旱26。2021-2024年参加山西省南部中熟冬麦区旱地组区域和生产试验,2年区域试验平均产量为5818.04 kg/hm2,较对照晋麦47增产7.00%;生产试验平均产量为4876.50 kg/hm2,较对照增产7.86%。品质鉴定结果表明,籽粒容重770 g/L,粗蛋白(干基)14.26%,湿面筋30.9%,吸水率60.9%,稳定时间14.9 min,最大拉伸阻力580 EU、拉伸面积132 cm2,品质指标达到强筋小麦标准,馒头评分81分,面条评分79分。抗旱分子标记检测结果表明,临旱26含有TaRpDD、TaDreb1和TaFer-A1 3个抗旱基因。高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的SDS-PAGE凝胶电泳结果显示,临旱26的HMW-GS组成为Null/7+8/2+12;低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)的STS分子标记结果显示,临旱26的LMW-GS组成为Glu-A3g和Glu-B3g。
关键词:
To breed a new high-yield, high-quality, and strong-gluten wheat variety meeting market demands, the drought-resistant and high-yield variety Pinyu 8155 was used as the female parent and the high-quality and stable-yield variety Pinyu 8161 as the male parent for crossing. Linhan 26, a new drought-tolerant and strong- gluten variety, was bred through field generation selection combined alternating flooding and drought conditions with molecular marker techniques. It participated in regional and production trials in the dryland group of the middle-maturing winter wheat area in Southern Shanxi Province from 2021 to 2024. The average yield over two years in the regional testing was 5818.04 kg/ha, which was 7.00% more than the Jinmai 47 control variety; in the production trial, the yield was 4876.50 kg/ha, which was 7.86% more than the control. Grain bulk density was 770 g/L, crude protein (dry basis) was 14.26%, wet gluten content was 30.9%, water absorption rate was 60.9%, stability time was 14.9 minutes, maximum resistance to extension was 580 EU, and extension area was 132 cm2, according to the quality assessment results, with a steamed bun score of 81 and a noodle score of 79. Analysis of drought resistance-related molecular markers indicated that Linhan 26 had three drought resistance genes, including TaRpDD, TaDreb1, and TaFer-A1. According to the SDS-PAGE gel electrophoresis of high- molecular-weight glutenin subunits (HMW-GS), the composition of HMW-GS in Linhan 26 was Null/7+8/2+12. According to the STS molecular marker results of low-molecular-weight glutenin subunits (LMW-GS), the composition of LMW-GS in Linhan 26 was Glu-A3g and Glu-B3g.
Keywords:
本文引用格式
常江育, 吴海彬, 张慧芋, 马小飞, 司中泽, 原鹏莉.
Chang Jiangyu, Wu Haibin, Zhang Huiyu, Ma Xiaofei, Si Zhongze, Yuan Pengli.
小麦是世界上种植面积最大的粮食作物[1],对于保障世界粮食安全具有举足轻重的地位。国家统计局数据显示,2024年我国小麦种植面积达0.23亿hm2,占全球种植面积的11.2%,产量贡献占比17.8%,为全球粮食供给体系提供了重要支撑[2]。截至2026年,我国旱地小麦面积占夏收小麦总面积的20%左右[3],可见旱地小麦是我国小麦生产的重要组成。作物育种作为农业发展的核心驱动力,直接决定产量、品质和抗逆性等核心性状,是农业生产的基础和命脉[4]。随着我国小麦产业进入高质量发展新阶段,其生产体系和育种策略正经历深刻变革,小麦生产和新品种选育也从以高产为目标逐步转向产量与品质协同发展[2]。山西省位于黄土高原东翼,旱地小麦种植面积占全省小麦种植面积的40%左右[5]。此外,该区域地貌多元、气候多样,其独特的资源禀赋为山西打造“优质”农业创造了优势条件[6]。因此,旱地优质强筋小麦新品种临旱26的成功选育对填补优质品种缺口,带动相关加工产业的经济发展及产业链升级均具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试材料为2024-2025年度在山西农业大学小麦研究所试验田种植的临旱26及其父母本的植株、收获期的小麦种子。
1.2 分子标记检测
1.2.1 抗旱分子标记检测及低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)鉴定
表1 本研究所用引物
Table 1
| 基因位点 Genetic locus | 标记类型 Marker type | 引物序列 Primer sequence |
|---|---|---|
| TaRpDD | SSR | TCATGCGTGCTAAGTGCTAA |
| GAGGGCAGGAAAAAGTGACT | ||
| Ta Dreb1 | STS | CCCAACCCAAGTGATAATAATCT |
| TTGTGCTCCTCATGGGTACTT | ||
| TaFer-A1 | STS | TCCCTGACTTTTTTTTTTGAACCCT |
| CATCCTCCATTGCCCGTAGT | ||
| GluA3g | STS | AAACAGAATTATTAAAGCCGG |
| AAACAACGGTGATCCAACTA | ||
| GluA3f | STS | AAACAGAATTATTAAAGCCGG |
| GCTGCTGCTGCTGTGTAAA | ||
| GluB3fg | STS | TATAGCTAGTGCAACCTACCAT |
| CAACTACTCTGCCACAACG | ||
| GluB3g | STS | CCAAGAAATACTAGTTAACACTAGTC |
| GTTGGGGTTGGGAAACA |
1.2.2 高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)鉴定
选取籽粒饱满、大小均匀的籽粒,每份突变体取5粒充分研磨,用标准筛网过筛以去除麸皮等杂质。称取面粉样品40 mg,置于对应编号的1.5 mL离心管中,确保样品与编号一一对应。向离心管中加入200 μL蛋白浸取液,经漩涡振荡混匀后静置12 h,再次漩涡1 min至无明显沉淀,随后将离心管置于90 ℃干湿恒温器中浸提6 min,浸提后以12 000转/min转速离心10 min,提取上清液至新的离心管中并置于4 ℃冰箱中保存备用。
采用十二烷基硫酸钠―聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术[8]对突变体籽粒进行HMW-GS组成鉴定。制备浓度为8%分离胶[16.5%丙烯酰胺―甲叉双丙烯酰胺、1.5 mol/L缓冲液系统(pH 8.8)、10%十二烷基硫酸钠、10%过硫酸铵、四甲基乙二胺和蒸馏水]和4.23%浓缩胶[16.5%丙烯酰胺―甲叉双丙烯酰胺、0.5 mol/L缓冲液系统(pH 6.8)、10%十二烷基硫酸钠、10%过硫酸铵、四甲基乙二胺],将制备的麦谷蛋白样品取4 μL点样,用0.025 mol/L Tris、0.192 mol/L甘氨酸和1 g/L十二烷基硫酸钠配制的电极缓冲液进行电泳,设置恒压120 V,电泳时长4 h。电泳结束后取出凝胶,用蒸馏水冲洗掉残留的缓冲液后进行染色和脱色,直至电泳条带清晰可见,采用凝胶成像系统拍照并保存电泳图谱。参照Payne等[9]的方法对各HMW-GS进行命名,其中对照品种为济麦22(Null/7+ 8/5+12)、中国春(Null/7+8/2+12)和师栾02-1(1/7+ 9/5+10)。
1.3 品种选育过程
1.3.1 品种来源
图1
1.3.2 选育方法
采用水旱交替选育法[12]选育后代。将F1代置于水地,使组合的杂种优势得以充分表达,田间表现株高适中、落黄好。将F2代置于水地,保证强分离世代各种基因型遗传特性的充分表达和选育。F2和以后各世代入选的单株,经室内籽粒性状筛选后,分别置于水地和旱地2种生境条件下同时或交叉选育。在自然和人为创造的不同生境条件下使杂种基因型的各种性状得以充分表达,为抗旱、丰产、稳产、优质和抗逆性等目标性状的综合全面评鉴与选育提供有利条件。
入选单株评鉴采用田间选择、室内鉴定和分子标记辅助选择相结合的方法。田间侧重对单株的株叶型、结实性、熟相和抗逆性等综合农艺性状进行筛选,室内侧重对籽粒品质进行鉴定,分子标记侧重对抗旱基因和LMW-GS、HMW-GS进行鉴定。
采用水旱交替方法进行高代品系性状的综合考察鉴定[13]。
2 结果与分析
2.1 品种选育概况
2012年,以品育8155为母本、品育8161为父本进行杂交,2013年,种植F1代。F1~F3代以田间农艺性状优异、抗旱高产多穗为主选目标,同时进行室内籽粒色泽、质地和粒形等性状的选择。2014年,F2代杂种田间表现优异,籽粒白色、穗多穗大、株高较高、株型紧凑,叶片稍宽直立,确定为重点选择组合,入选24个单株,分株系按穗点播。2015年,F3代在田间选择的基础上,测试籽粒蛋白质和微量沉降值,结合分子辅助标记,选择出聚合抗旱基因和优质亚基的优良株系13个。2016年,F4代继续对入选株系进行田间选择淘汰,室内进行品质测试选优。2017年,F5代出圃,入选出圃号为17-183,2017-2019年度在所内旱地和水地2种条件下进行鉴定试验。2019-2021年度参加山西省南部中熟冬麦区旱地组品比试验,2021-2024年度参加山西省南部中熟冬麦区旱地组区域试验和生产试验。2024年,通过山西省作物品种审定委员会审定,审定编号为:晋审麦20240010。
2.2 品种特性
2.2.1 生物学特性
临旱26,半冬性,生育期223 d。幼苗半匍匐,叶片宽短,叶色深绿,分蘖力较强。株高80.6 cm,株型半紧凑,茎秆弹性好。茎叶有蜡质,旗叶直立,穗层整齐,熟相好。穗圆锥形,穗长6.7 cm,长芒、白壳。护颖卵圆形,颖肩丘肩,颖嘴中弯,小穗密度中等。红粒、卵圆形,籽粒角质。穗数568.5万/hm2,穗粒数34.3,千粒重38.8 g。
2.2.2 抗性鉴定
经河南省洛阳市农林科学院抗旱性鉴定,临旱26抗旱指数0.869,抗旱性为4级。经山西省农业科学院植物保护研究所鉴定,临旱26中感条锈病,中感叶锈病,高感白粉病。
2.2.3 品质检测结果
经农业部谷物及制品质量监督检验测试中心哈尔滨分中心检测,籽粒容重770 g/L,粗蛋白(干基)14.26%,湿面筋30.9%,吸水率60.9%,稳定时间14.9 min,最大拉伸阻力580 EU、拉伸面积132 cm2,品质指标达到强筋小麦标准。
2.2.4 产量表现
2021-2023年度参加山西省南部中熟冬麦区旱地组区域试验,所有试点全部增产,平均产量分别为6151.88和5484.19 kg/hm2,较对照的增产率分别达7.34%和6.66%。其中,区域试验的最高产量为7641.00 kg/hm2(表2)。
表2 2021-2023年度临旱26在山西省南部中熟冬麦区旱地组区域试验
Table 2
| 年份 Year | 试验地点 Experimental site | 临旱26 Linhan 26 | 晋麦47产量 Yield of Jinmai 47 (kg/hm2) | 增产率 Yield- increase rate (%) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 穗数 Spike number (×104/hm2) | 穗粒数 Grains per spike | 千粒重 1000-grain weight (g) | 产量 Yield (kg/hm2) | ||||
| 2021-2022 | 闻喜县神农缘种植专业合作社 | 400.50 | 33.20 | 37.10 | 4819.50 | 4360.50 | 10.53 |
| 山西云丰种业股份有限公司 | 351.00 | 34.00 | 43.10 | 4656.00 | 4506.00 | 3.33 | |
| 绛县农作物良种培育中心 | 583.50 | 29.60 | 35.50 | 6403.50 | 6124.50 | 4.56 | |
| 山西省农业科学院棉花研究所 | 496.50 | 32.60 | 38.90 | 6139.50 | 5736.00 | 7.03 | |
| 山西省农业科学院小麦研究所 | 516.00 | 48.50 | 45.60 | 6636.00 | 6306.00 | 5.23 | |
| 山西晋沃农业科技有限公司 | 841.50 | 27.90 | 46.20 | 5608.50 | 5536.50 | 1.30 | |
| 山西新翔丰农业科技有限公司 | 603.00 | 37.10 | 40.40 | 7311.00 | 6583.50 | 11.05 | |
| 晋城润农种业有限公司 | 721.50 | 30.20 | 41.20 | 7641.00 | 6606.00 | 15.67 | |
| 平均值 | 564.19 | 34.14 | 41.00 | 6151.88 | 5719.88 | 7.34 | |
| 2022-2023 | 闻喜县神农缘种植专业合作社 | 430.50 | 35.00 | 34.60 | 5133.00 | 4786.50 | 7.24 |
| 山西云丰种业股份有限公司 | 484.50 | 35.30 | 29.70 | 3213.00 | 3057.00 | 5.10 | |
| 绛县农作物良种培育中心 | 550.50 | 31.50 | 34.30 | 5286.00 | 5173.50 | 2.17 | |
| 山西省农业科学院棉花研究所 | 454.50 | 31.80 | 35.50 | 5002.50 | 4849.50 | 3.15 | |
| 山西省农业科学院小麦研究所 | 541.50 | 39.80 | 42.80 | 5538.00 | 5338.50 | 3.74 | |
| 山西晋沃农业科技有限公司 | 678.00 | 41.00 | 38.20 | 5809.50 | 5365.50 | 8.28 | |
| 山西新翔丰农业科技有限公司 | 619.50 | 33.90 | 41.50 | 6985.50 | 6112.50 | 14.28 | |
| 山西农福农业超市有限公司 | 826.50 | 27.30 | 35.30 | 6906.00 | 6316.50 | 9.33 | |
| 平均值 | 573.19 | 34.45 | 36.49 | 5484.19 | 5124.94 | 6.66 | |
2023-2024年度参加山西省南部中熟冬麦区旱地组生产试验,7个试点全部增产,平均产量为4876.50 kg/hm2,较对照增产7.86%(表3)。
表3 2023-2024年临旱26在山西省南部中熟冬麦区旱地组生产试验
Table 3
| 编号 Code | 试验地点 Experimental site | 临旱26 Linhan 26 | 晋麦47产量 Yield of Jinmai 47 (kg/hm2) | 增产率 Yield-increase rate (%) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 穗数 Spike number (×104/hm2) | 穗粒数 Grains per spike | 千粒重 1000-grain weight (g) | 产量 Yield (kg/hm2) | ||||
| 1 | 山西晋沃农业科技有限公司 | 607.50 | 41.30 | 30.80 | 4584.00 | 4423.50 | 3.63 |
| 2 | 山西新翔丰农业科技有限公司 | 294.00 | 34.00 | 28.30 | 2626.50 | 2488.50 | 5.55 |
| 3 | 闻喜县神农缘种植专业合作社 | 358.50 | 32.60 | 34.50 | 3993.00 | 3660.00 | 9.10 |
| 4 | 山西云丰种业股份有限公司 | 468.00 | 33.20 | 39.30 | 5460.00 | 4876.50 | 11.97 |
| 5 | 绛县农作物良种培育中心 | 573.00 | 30.20 | 32.20 | 5157.00 | 4876.50 | 5.75 |
| 6 | 山西省农业科学院棉花研究所 | 511.50 | 36.70 | 30.40 | 5574.00 | 5160.00 | 8.02 |
| 7 | 山西农福农业超市有限公司 | 855.00 | 29.80 | 32.10 | 6739.50 | 6157.50 | 9.45 |
| 平均值 | 523.93 | 33.97 | 32.51 | 4876.50 | 4521.00 | 7.86 | |
2.2.5 抗旱分子标记检测
图2
图2
临旱26及其亲本材料的抗旱相关分子标记
(a) 品育8155;(b) 临旱26;(c) 品育8161。
Fig.2
A drought resistance-related molecular marker map of Linhan 26 and its parental materials
(a) Pinyu 8155; (b) Linhan 26; (c) Pinyu 8161.
2.2.6 高、低分子量麦谷蛋白亚基鉴定
图3
图3
临旱26及其亲本材料HMW-GS的SDS-PAGE分析和LMW-GS的STS分子标记
(a) 临旱26及其亲本材料HMW-GS的SDS-PAGE分析;(b)~(d) 品育8155、品育8161和临旱26的LMW-GS分子标记检测。
Fig.3
Analysis of SDS-PAGE for HMW-GS and STS molecular marker map for LMW-GS of Linhan 26 and its parental materials
(a) Analysis of SDS-PAGE for HMW-GS of Linhan 26 and its parental materials; (b)-(d) STS molecular marker map for LMW-GS of Pinyu 8155, Pinyu 8161, and Linhan 26.
2.2.7 蒸煮特性鉴定
图4
图4
临旱26馒头及面条外观品质
Fig.4
Appearance quality of Linhan 26 steamed buns and noodles
表4 临旱26馒头品质和面条感官评分表
Table 4
| 编号 Code | 馒头Steamed buns | 面条Noodles | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 评价指标 Evaluation index | 得分 Score | 评价指标 Evaluation index | 得分 Score | ||
| 1 | 比容 (mL/g) | 19 | 坚实度 | 7 | |
| 2 | 宽高比 | 5 | 弹性 | 20 | |
| 3 | 弹性 | 8 | 光滑性 | 15 | |
| 4 | 表面色泽 | 8 | 食味 | 4 | |
| 5 | 表面结构 | 8 | 表面状态 | 7.5 | |
| 6 | 内部结构 | 13 | 色泽 | 25.5 | |
| 7 | 韧性 | 8 | - | - | |
| 8 | 黏度 | 7 | - | - | |
| 9 | 食味 | 5 | - | - | |
| 10 | 综合得分 | 81 | 综合得分 | 79 | |
2.3 配套栽培技术
为充分发挥临旱26优质强筋与抗旱广适的特性,实现产量与加工品质协同提升,结合品种特征建立配套栽培技术体系。前茬小麦收获、入伏第一场大雨过后,实施深翻25~30 cm,并在10月上旬土壤相对含水量为65%~70%时,撒施腐熟有机肥4.5×104 kg/hm2,同时配施纯氮180.0~210.0 kg/hm2、五氧化二磷90.0~120.0 kg/hm2、氧化钾75.0~105.0 kg/hm2,旋耕2遍进行播种,播量控制在112.5~150.0 kg/hm2,土壤肥力高或墒情好的地块,减少播量15.0~30.0 kg/hm2,土壤肥力低或墒情差的地块,适当增加15.0~37.5 kg/hm2,播深控制在3~5 cm。早春顶凌期应先镇压后浅耙或锄划,提墒保墒,促进返青。早春墒情差返青困难田、或遇到阶段性干旱时,可喷施0.2%~0.3%磷酸二氢钾+尿素等叶面肥和芸苔素内酯等植物生长调节剂,促进生长,促弱转壮。在孕穗期至灌浆中期结合病虫害防治进行“一喷三防”2~3次。
2.4 适宜推广区域
临旱26兼具高产稳产、品质优良、抗旱耐瘠的综合优良特性,在多年区域和生产试验中表现稳定,能够适应旱地降水偏少、土壤肥力有限的生产环境。综合品种区域试验结果及生态气候条件,该品种适宜在山西省南部中熟冬麦区及同生态区黄淮冬麦区旱地进行推广种植,种植时应遵循当地旱地保墒耕作管理及冬小麦种植管理模式。
3 讨论
冬小麦新品种临旱26聚合了抗旱基因TaFer- A1,同时保留父本品育8161的7+8高分子麦谷蛋白亚基与Glu-B3g低分子麦谷蛋白亚基,实现抗旱特性、籽粒产量与强筋加工品质协同改良。在山西省南部中熟冬麦区旱地条件下,该品种区域及生产试验产量较对照增产7.00%~7.86%,其籽粒品质指标达到强筋小麦标准,具备良好面食加工潜力。临旱26可作为晋南旱地冬麦区抗旱强筋高产小麦备选品种。
参考文献
Catalogue of alleles for the complex gene loci, Glu-A1, Glu-B1, and Glu-D1 which code for high- molecular-weight subunits of glutenin in hexaploid wheat
高分子量麦谷蛋白亚基组成及其对品质性状的影响
优质面条商品小麦澳白麦相关品质基因的分子标记鉴定
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.001
[本文引用: 1]
【目的】鉴定澳白麦面条相关品质基因构成,为改良中国小麦面条品质提供信息。【方法】利用38个已知面条品质相关基因的功能标记,对从澳白麦群体中分离出的36个穗系的高、低分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS、LMW-GS)、1B/1R易位、Waxy蛋白亚基、多酚氧化酶(PPO)活性、黄色素含量、籽粒硬度和穗发芽(PHS)抗性等相关基因进行鉴定。【结果】共发现13个对面条品质有正向效应的基因,其中非1B/1R易位类型和HMW-GS基因Bx7频率达100%,HMW-GS基因By8、LMW-GS基因Glu-A3b和Glu-B3b分别占供试材料的88.9%、88.9%和83.3%,淀粉品质相关Wx-B1蛋白亚基缺失类型占86.1%,低PPO活性等位基因Ppo-D1a和低黄色素含量等位基因Psy-B1b类型分别占86.1%和80.6%,与软—中等籽粒硬度相关等位基因Pinb-D1a类型占97.2%,抗穗发芽Vp-1Bc型穗系占88.9%。36个穗系共包含12类不同的品质基因型,其中第2类基因型(含HMW-GS基因Bx7和By8、LMW-GS基因Glu-A3b和Glu-B3b、低PPO活性基因Ppo-D1a、低黄色素含量基因Psy-B1b、软—中等籽粒硬度基因Pinb-D1a、抗穗发芽基因Vp-1Bc,不含1B/1R易位,Wx-B1蛋白亚基缺失)频率达63.9%,含正向效应基因最多、负向效应基因最少,是决定澳白麦优良品质的主导基因型。【结论】澳白麦是一个多系混合的商品小麦,优质面条基因较全面且频率高、基因型互补是其面条品质优良的根本原因。利用澳白麦资源进行面条品质育种,其中第2类基因型可作为首选亲本材料。
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