山东省小麦育种研究进展与展望-刘建军

2011 汶农17
2011 菏麦17 2012 鲁原502 2012 菏麦18 2012 泰山27
高产
旱地 高产 高产 优质
2014
2014 2014 2014 2014 -
齐麦2号
山农28 儒麦1号 山农25 山农27 -
高产
高产 高产 旱地 旱地 -
2015
2015 2015 2015 2015 2015
问题与展望
6.针对济麦22的遗传改良方向
济麦22系谱
问题与展望
6.针对济麦22的遗传改良方向 1）缩短生育期，培育适当早熟新品种 玉米产量潜力高 培育和推广早熟小麦品种，延长玉米生育期，实
现全年粮食均衡增产
问题与展望
6.针对济麦22的遗传改良方向 2）改良品质，培育优质高产强筋型新品种 济麦22为中筋品种，其产量一般较强筋型品种如 济南17和济麦20等高出100kg/亩左右； 通过回交与分子标记辅助选择等技术手段，把济 麦 22 由中筋变成中强—强筋，提高强筋小麦品种的 产量，促进强筋小麦的推广。
（Kg/亩） 563.2
（Kg/亩） 560.4
ຫໍສະໝຸດ Baidu 山东省小麦育种研究进展
育成品种 2015年审定新品种
82(3)044×Bag'S 80Q16-22-4-5×Lancota
895392
×
884187
临汾 5064×烟中 144
954072
×
946051
藁城 9411
×
200040919
0860229（济麦 229）
问题与展望
5.高产是我国小麦育种首要目标
2014年山东省启动了自主创新重大关键技术项目：小麦 增产科技支撑计划；
组建了以赵振东院士为核心、全省小麦育种、栽培、种 质资源和分子育种技术研究等方面的专家为团队成员的 创新团队，进行联合攻关； 培育产量潜力达820-850 kg/亩的高产品种。 提高小麦产量潜力的难度越来越大。过去几十年产量的提 高主要是通过降低株高、优化植株结构，提高光能利用率 和收获指数实现，生物产量的提高是实现产量突破的关键。
泰农1014 高产
烟农173 高产 济麦229 强筋 红地09-5 强筋 济麦262 旱地 齐都7号 旱地
2012 垦星一号 旱地
山东省小麦育种研究进展
育成品种 2015年审定新品种
特点： 优质，
高产
山东省小麦育种研究进展
山东省小麦育种研究进展
山东省小麦育种研究进展
育成品种 2015年审定新品种
五” 240
“十一五” 238
“十二五” 239
77
78
38.7
40.4
38.3
37.7
41.7
42.4
548
571
6.3
4.7
“十二五”较“十一五” 和“十五”品种产量分别提高了4.2%和10.0%
山东省小麦育种研究进展
育成品种推广面积应用情况
2011、2013和2014年山东省种植面积超过100万亩的品种 序号
5 份 抗 白 粉 病 材 料 ： 白 芒 麦 、 鲁 资 0885159 、 鲁 资 0895040 、 鲁 资 0896018 和鲁资0884142。
山东省小麦育种研究进展
种质资源研究
---资源引进
从美国和英国等国引进远缘杂交后代材料 361 份。其中， 含山羊草、黑麦、簇毛麦、赖草、披碱草、偃麦草和大麦 血缘的分别为242、19、23、7、30、18和12份。 筛选出了高抗条锈、叶锈、秆锈、白粉和蚜虫的种质12、
（烟农999）
（济麦22）
（烟农1212） （济麦22）
（山农20）
（济麦22）
（济麦22）
2009-2015年山东省小麦实打验收每年的最高产量
山东省小麦生产概况
2014和2015年实打单产超过800kg/亩的品种（系）
品 种 地 点 亩穗数 （万） 51.2 45.4 46.2 44.5 穗粒数 （粒） 37.5 40.2 42.6 42.5 千粒重 （g） 49.2 52.5 49.0 50.8 产量 （kg/亩） 802.5 812.2 817.0 809.1
-无芒山羊草、小麦-单芒山羊草、小麦-披碱草等中间材料的改 造及抗病基因定位工作。
Liu C, et al. 2015, Cytogenet Genome Res
问题与展望
1.优质小麦匮乏，品质遗传改良亟待加强 山东是我国传统优质小麦生产基地，面粉和食品加 工企业众多，优质强筋小麦市场缺口大
优质强筋小麦品种数量少，推广面积小
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
品 名
济麦22 良星66 临麦4号 烟农19 济南17 泰农18 良星99 潍麦8号 烟农24 山农22 鲁原502 良星77 靑麦6号 山农20
2011
2923.82 471.83 200.21 175.46 156.39 466.99 330.35 127.68 119.72 -
问题与展望
3.品种遗传基础狭窄，是迫切需要解决的问题
基础狭窄不仅使品种抵御生物和非生物胁迫的能力减 弱，给小麦生产带来潜在风险，而且影响小麦遗传改
良进展；
广泛引进和利用国内外优良资源，尤其是含有外源优 异基因的资源，创造目标性状突出、综合性状优良的
新种质，选育遗传基础丰富的新品种，是育种工作者
（生产上最缺、企业最需要的就是强筋小麦品种）
现有强筋小麦品种丰产性、抗病抗逆性及蛋白质
（面筋）含量有待提高
问题与展望
2.病害频发，抗病遗传改良需引起高度重视
2012：赤霉病发生较重 2014：白粉病发病较重 2015：叶锈、白粉病大发生，绝大部分品种（系）高感或感病； 创制和利用新抗源、多抗种质，选育兼抗多种病害小麦新品种 是当务之急
4、4、15和4份。
山东省小麦育种研究进展
种质资源研究
---资源创新 山东农大王洪刚教授创制的优异小麦种质
种质名称 小偃麦种质系 山农0095 小偃麦种质系 山农120242 小滨麦易位系 山农6343 小麦-中间偃麦草附加系 山农120211 小麦-中间偃麦草双体异附加系 SN100109 主要特点 多花多实，耐低磷 高抗条锈和白粉病 高抗条锈和白粉病 高抗白粉病，耐盐 高抗条锈和白粉病
强筋
5 1 3 9
“十一五” “十二五” 合 计
山东省小麦育种研究进展
育成品种
“十二五” 山东省审定的小麦品种
年份 品名 2011 山农22 2011 山农23 2011 泰农19 2011 烟农999 类型 高产 高产 高产 高产 年份 2013 2013 2013 2013 品名 鑫麦296 山农24号 泰山28 阳光10 类型 高产 高产 高产 旱地 年份 2015 2015 2015 2015 品名 KY088 LS6109 SH5099 SH5186 类型 高产 高产 高产 高产
小麦-长穗偃麦草衍生系 SNTE0923
小麦-长穗偃麦草矮秆易位系 31505-1 小麦-长穗偃麦草矮秆易位系 31505-2 小冰麦矮秆系 山农342-9 小麦矮秆种质系 山农1169-5
高抗白粉病
矮秆 矮秆 矮秆，高抗条锈和白粉 矮秆，高抗条锈和白粉
山东省小麦育种研究进展
种质资源研究
---资源创新 孔令让教授利用染色体工程手段将来自长穗偃麦草的抗赤霉病基 因（Fhb7）导入济麦22等品种中，创制了一批小麦-长穗偃麦草 抗赤霉病短片段易位系
问题与展望
6.针对济麦22的遗传改良方向
2）改善品质，培育优质高产强筋型新品种
与中国农科院合作，利用豫麦34与济麦22杂交回交2次、分子 标记辅助选择育成的济麦23、济麦24品质和产量较济麦22显著 提高、且早熟1-2天。
品 名 Dx5 蛋白 （%） 湿面筋 吸水率 形成时间 稳定时间 （%） （%） （min） （min）
山东省小麦育种研究进展
不同时期育成品种（系）农艺性状和产量变化情况
山东省不同时期审定高肥水品种农艺性状和产量变化情况
时 “十 期 生育期 株高 亩穗数 （天） （cm） （万） 81 36.2 穗粒数 千粒重 区试产量 增产 （粒） （克） （kg/亩） (%) 37.6 42.4 519 4.9
济麦229特征特性： 半冬性，幼苗半直立，叶片较较窄，株型较紧凑，株高 8085 cm，生育期235天，熟相好；纺锤型穗，长芒，白壳，白粒。 产量及构成因素
区 产 量 试 增 产 （%） -0.89 产 生 量 试 增 产 （%） 0.94 亩穗数 （万） 45.1 产量因素 穗粒数 （粒） 39.3 千粒重 （g） 36.5
济麦22 鲁原502 烟农999 烟农1212
济南市商河县 淄博市桓台县 烟台市招远市 烟台市莱州市
济南市商河县济麦22高产田
淄博市桓台县鲁原502高产田
山东省小麦育种研究进展
育成品种
“十五”以来山东省审定小麦品种情况
时
“十
期
五”
数量
38 36 29 103
高肥水
26 31 22 79
旱地
1 5 7 13
2013
2537.84 367.87 254.33 118.50 198.97 313.00 145.30 86.60 82.17 194.25 294.60 224.30 38.03 33.65
2014
2569.55 280.20 206.37 119.08 163.39 295.97 99.30 70.70 70.24 86.30 666.79 321.21 261.62 148.96
的品种
问题与展望
4.选育“水肥高效型”品种，是实现绿色增产及进一 步提高单产和总产的关键 山东省高产麦田比例不足 40% ，中低产田占 60% 以 上； 中产田产量 400kg/ 亩，低产田 250kg/ 亩左右，而 高产田达600kg/亩；
中低产田产量提升空间较大，是提高平均单产和
总产的关键。
面临重要而紧迫任务。
问题与展望
4.选育“水肥高效型”品种，是实现绿色增产及进一 步提高单产和总产的关键
山东省大力推进增产增效并重、生产生态协调发展的粮食绿色增 产模式，提出了“一控两减三提高” 一 两 控：控制灌溉用水量 减：减少化肥和农药用量
三提高：提高水利用率到 1.0 以上，提高化肥农药利用率 30% 以上，提高粮食单产5%以上 要实现小麦绿色生产，必须选育节水耐旱、营养高效和抗病抗逆
山东省小麦育种研究进展
种质资源研究
---资源创新 夏光敏教授利用体细胞融合技术将长穗偃麦草抗逆基因转移 给小麦，选育出抗旱、耐盐小麦种质 李新华研究员等持续改造法国种质，创制了鲁原 158 和鲁研 128等一批育种潜力大的新材料
山东省小麦育种研究进展
种质资源研究
---资源创新
刘成博士利用染色体工程开展了对抗白粉或（和）条锈病的小麦
叶锈病大发生（2015）
白粉病大发生发（2015）
问题与展望
3.品种遗传基础狭窄，是迫切需要解决的问题
李斯深等（2011）用分布于21条染色体上的68个引物对 山东省1993年以来审定的43个小麦品种进行分析，品种
间的遗传相似系数平均为0.727；
宋健民等（2012）对山东省1950年以来大面积推广的62 个小麦品种遗传多样性演变情况进行了分析遗传相似系 数平均为0.723； 当前生产上大面积推广的品种济麦 22、良星99、良星77 和汶农14等品种之间的相似系数达到0.87 以上。
山东省小麦育种研究进展与展望
刘建军
赵振东
山东省农业科学院作物研究所
汇报提纲
生产概况
育种研究进展 问题与展望
山东省小麦生产概况
2001－2015年山东省小麦生产情况
山东省小麦生产概况
山东省小麦高产典型
1997：山东省龙口市8017-2突破700kg/亩，达到731.7kg/亩 2009-2015：181个点次产量超过700kg/亩，42个点次超过750kg/亩
山东省小麦育种研究进展
育成品种推广面积应用情况
据全国农技推广服务中心统计，济麦22累计种植2.11亿亩
山东省小麦育种研究进展
种质资源研究
---资源评价 山东省农科院作物所连续多年对种质库存的3000多份小麦
资源进行了品质性状和抗病性等性状鉴定，筛选出：
6个峰值粘度高于3100cP的地方品种：半截芒、白秃头、三八麦、白 秃头、小白芒和半截红穗； 7个沉淀值高于 50.0ml的地方品种：蚂蚱头、白肚、白气死雾、一穗 收、四棱白、白穗红和半截红穗； 342份面粉白度大于80的种质，从高白度资源中筛选出籽粒硬度指数 ≥50符合高白度强筋、中强筋或中筋的种质资源18份； 27份PPO活性较低的品种(系)：鲁资65213、大粒半芒和潍麦7号等；