矮抗58
河南科技学院培育的矮秆多抗高产小麦品种
矮抗58,也称百农AK58,是一种矮秆多抗高产小麦品种,由中国河南科技学院小麦育种团队培育,谱系为周11//豫麦49号/郑州市8960。该品种于2002-2005年试种,2005年通过国家农作物品种审定委员会审定,审定编号为国审麦2005008。截至2021年,矮抗58已全国累计种植面积3亿多亩,增产小麦300多亿斤,同时成为中国小麦育种的优异骨干亲本被广泛使用,为全国小麦生产和保障国家粮食安和做出了重要贡献,被誉为“中国第一麦”。
矮抗58幼苗半匍匐,成株株高70厘米左右,株型紧凑,穗层整齐,旗叶宽大、上冲。穗纺锤型,长芒,白壳,白粒,籽粒短卵形,角质,黑胚率中等。广泛适应于中国邢台市山东省济南以南,襄阳市安徽省怀远以北的陕南、河南省、安徽、江苏省、河北、山东及湖北等区域种植。适宜土层肥沃而深厚,土质具有一定黏质,肥力中上等,保肥、保水性良好的土壤。
矮抗58是优质中筋品种,适合制作馒头、面条等传统主食,具有优质高分子量谷蛋白亚基,蒸煮品质好,2011年农业部小麦质量现场鉴评为面条小麦第一名。2012至2017年,矮抗58连续五年成为全国主导品种,成为中原地区种植面积在4000万亩以上的特大品种,为河南省夏粮生产实现历史罕见的“十连增”。2013年矮抗58获“国家科技进步一等奖”。矮抗58遗传基础丰富,综合性状优良,携带诸多有益品质基因,是进一步改良小麦的宝贵遗传资源。研究矮抗58出色表现的基因组和分子基础可能揭示现代育种带来的变化,并为基因组时代未来小麦改良提供新资源。
栽培历史
育种过程
为培育高产稳产、矮秆抗倒、多抗广适、优质中筋的超级小麦新品种,实现大面积亩产 550~600公斤的产量水平,且具备700公斤的产量潜力。1997年在国家科技攻关、河南省重点项目等的支持下,河南科技学院小麦育种团队制定了增穗壮秆强根系、优化品质聚抗性的育种策略。
根据此育种目标,1996~1997年,从1289份亲本材料中,研究筛选出最佳组配亲本——豫麦49号、周麦11和郑州市8960。配制温麦6号/郑州8960单交组合,种植单交F1,并以周麦11为母本,以单交F1为父本进行复交,获得复交F1。1997~1998年,种植复交2012年世界一级方程式锦标赛,并对复交F1开始全面选择,获得优良组合。1998~2001年,对复交分离世代大群体分层次逆境选择。包括早播选择抗寒性和纹枯病的避病性;拔节期大肥大水,结合茎秆抗倒伏强度测定,选择抗倒性;创造田间高湿环境,多病原混合接种诱发,鉴定、选择抗病性。对产量结构进行均数平衡选择,选择亩穗数、穗粒数和千粒重同时大于等于群体平均数的单株或品系。2001~2002年的F5,按品系种植,并采用pH4.0~9.0的水培处理法,筛选酸碱环境适应能力强的兼性根系,观察幼穗发育节律,选择与黄淮麦区生态条件相吻合的优异品系。测定光合速率和后期耐高温特性,选择耐早衰类型,最后筛选出代号5245-5248新品系,其系谱号为97(11)0-45-2-2,综合性状表现优良、遗传稳定,命名为“百农矮抗58” 。
品种试验
2002~2003年,品系比较试验,同时参加国家预试。 2003~2004年参加国家黄淮南片区域试验(冬水B组),平均亩产574公斤,比对照豫麦49号增产5.36%,达极显著水平。 2004~2005年参加国家黄淮南片区域试验(冬水B组),平均亩产532.68公斤,比对照豫麦49号增产7.66%,达极显著水平,居第一位。 2004~2005年参加黄淮南片冬水B组生产试验,14点汇总,14点增产,平均亩产507.6 公斤,比对照豫麦49号增产10.07%,达极显著水平,居第一位。 2005年9月通过国家审定(国审麦 2005008)。
获得认可
自2005年通过国家审定以来,矮抗58累计种植面积达2.3亿多亩,增产小麦86.7亿公斤,增效170多亿元,已成为中原地区种植面积在4000万亩以上的特大品种,为河南省夏粮生产实现历史罕见的“十连增”、为保障国家粮食安全作出了突出贡献,被誉为“中国第一麦”。2013年获“国家科技进步一等奖”。矮抗58属优质中筋,品质稳定,具有优质高分子量谷蛋白亚基,蒸煮品质好,2011年农业部小麦质量现场鉴评为面条小麦第一名。
品种推广
在育种和推广过程中,矮抗58凭借其优良品性得到了河南省教育厅、省科技厅、省农业厅等部门的高度重视和大力支持,连续两次将小麦品种矮抗58作为产业化研究与开发重大科技专项,给予500万元的财政支持,建立了跨部门、跨行业、 跨地区的产业化开发联合体,在全省设立了 矮抗58百亩高产攻关田6个,千亩高产标准田56个,万亩高产示范基地18个。截至2021年,累计种植面积3亿多亩,增产小麦300多亿斤,为小麦生产做出了重要贡献。目前,矮抗58已成为中原地区小麦育种的优异骨干亲本,多家单位用其做亲本培育出周麦27、周麦36、郑麦136等国审、省审小麦新品种100多个。
特征特性
矮抗58幼苗半匍匐,叶色淡绿,叶短上冲。成株株高70厘米左右,株型紧凑,穗层整齐,旗叶宽大、上冲。穗纺锤型,长芒,白壳,白粒,籽粒短卵形,角质,黑胚率中等。平均亩穗数40.5万穗,穗粒数32.4粒,千粒重43.9克。一般亩产500-550公斤,最高可达700公斤。抗病性鉴定:高抗条锈病、白粉病和禾柄锈菌,中感纹枯病,高感叶锈病和赤霉病。田间自然鉴定,中抗叶枯病。
种植区域
矮抗58广泛适应于中国邢台市山东省济南以南,襄阳市安徽省怀远以北的陕南、河南省、安徽、江苏省、河北、山东及湖北等区域,主要在黄淮冬麦区南片的河南省中北部,如安阳市安徽省北部、江苏省北部、陕西关中地区菏泽市中高产水肥地早中茬种植。截至2021年,矮抗58仍是黄淮麦区的主栽品种。
习性
矮抗58属半冬性中熟品种,冬季分蘖多,抗冻性强,春季生长稳健,蘖多秆壮,高抗倒伏,饱满度好。高抗白粉病,条锈病,叶枯病,中抗纹枯病,根系活力强,成熟落黄好。苗期长势壮,抗寒性好,抗倒伏强,后期叶功能好,成熟期耐湿害和高温危害,抗干热风
矮抗58适宜土层肥沃而深厚的田地,另外土地的质地需具有一定的黏质,土壤的肥力保持中上等,且土地的保肥、保水性要好。
栽培
整地与选种
播种前要精选种子,去掉病粒、粒、烂粒、霉变粒等不合格种子,选晴天晒种1~2天。矮抗58比较适合早播,适播期10月上中旬,每亩适宜基本苗12万~16万苗。根据播种机播幅做好埂,以便田间农事操作。选择地势较为平坦,且土层肥沃而深厚的田地,土地的保肥、保水性要好。水渠灌溉设施配套齐全,且灌排要方便的土地。
播种
一般采用20厘米等行距或15厘米×25厘米宽窄行播种,与经济作物间作套种的注意留好预留行。深度控制在45厘米,做到深浅一致,落籽均匀。旋耕田块,要在播前或播后镇压踏实土壤,防止播种过深,播种后根据情适当镇压。
水肥管理
在矮抗58的整个生育期内需要进行科学施肥,钾肥、磷肥用作基肥,同时将氮肥按一定比例追肥。矮抗58在播种期需适墒播种,以此确保能一播全苗。在冬季气温低较干旱,需要采取冬灌的方式保护幼苗能够安全渡过冬季。而在春季会出现较长的干旱期,需要结合拔节施肥做好灌好拔节孕穗水工作。如果在生育后期遇到干旱情况,所需的灌浆水需要在开花后15天内结束灌溉。如果在小麦的抽穗扬花期遇到干旱或者高温,需及时浇好扬花水,这样可保证小麦的增粒增重。
病虫害防治
矮抗58生长前期主要是病虫草害,防治草害需要坚持“化除为主、人除为辅;秋除为主、春除为辅”的基本原则,一般是在冬前全面开展化学除草工作。小麦生长后期是多种病虫害为害高峰期,一要做好杀虫剂、杀菌剂配合施药,一喷多防,重点防治小麦白粉病、赤霉病、叶枯病和穗蚜。一般进行混合喷药,综合防治。
收获
矮抗58适宜收获期在蜡熟末期,此时小麦茎叶全部为黄色,茎秆尚有弹性,籽粒外观呈现本品种固有色泽,牙咬籽粒发硬,含水量降至18%以下。
品种优势
抗性
抗倒
2004年矮抗58在新乡市漯河市周口市经受住了八级大风的严峻考验,2005年在泾阳县、河南新乡、淮安市再次表现出了极强的抗倒性。黄淮区域连续两年41个点次试验中,矮抗58均未出现倒伏现象,是能够经受八级大风考验、单产600千克不倒伏的最好品种。
抗冻
2008至2009年和2010至2011年,黄淮麦区分别遭遇严重的冬春连旱和长期低温,矮抗58未受明显影响,仍表现高产稳产。此外,矮抗58苗期能抗-16℃低温,在北至河北石家庄市,南至随州市,西至陕西宝鸡,东至江苏连云港市的广大区域均能安全越冬,生产当中能够免受冻害。
食用品质
矮抗58属于优质中筋,品质稳定,适合制作馒头、面条等传统主食,具有优质高分子量谷蛋白亚基,蒸煮品质好,2008年在农业部优质面条小麦品种评比中名列首位,2011年农业部小麦质量现场鉴评为面条小麦第一名。
产业发展
矮抗58自2005年审定后,推广种植面积快速扩大,2009年起成为河南省和黄淮南部麦区种植面积最大的小麦新品种,并保持较快的持续增长势头。截至2009年秋播,河南省已累计种植4000多万亩,全国已累计种植6000多万亩。到了2013年8月,全国累计种植面积达到2.3亿亩,增产小麦86.7亿公斤,增效170多亿元,创造了巨大的经济效益和社会效益,为国家粮食核心区建设作出了重要贡献。截至2021年,矮抗58全国累计推广面积3亿多亩,增产小麦150多亿公斤,增产效益达300多亿元。经估算,国人吃的每8个馒头中,就有1个来自矮抗58。
相关研究
胁迫响应及阈值研究
有学者研究矮抗58幼苗对硫酸钠胁迫响应机制发现,当硫酸钠浓度≥80毫摩尔/升,矮抗58小麦生长受到明显抑制,各种抗氧化酶活性明显增强,质膜透性与丙二醛含量明显增高,叶绿素含量明显降低,L-脯氨酸与可溶性糖含量明显增高。认为矮抗58小麦对于硫酸钠盐胁迫浓度阈值界于80~100毫摩尔/升,此值可作为相似生态区域农业生产的参考值,为生产实践提供指导。
基因组学研究
矮抗58遗传基础丰富,综合性状优良,携带有益的1RS易位和春化相关基因、株高基因、光周期控制基因和终端利用品质基因,是密集选择育种的典型产品,也是进一步改良小麦的宝贵遗传资源。以矮抗58为亲本的衍生子一代小麦品种很多,对其研究主要集中在分子遗传学方面进行,对麦谷蛋白亚基、矮秆基因及1BL/1RS异位类型等进行了检测。通过基因组测序和高质量组装技术,建立了矮抗58的多组学数据库,为小麦及其它相关研究提供了丰富的多组学信息。
研究矮抗58出色表现的基因组和分子基础可能揭示现代育种带来的变化,并为基因组时代未来小麦改良提供新资源,使研究者拥有了达到普通小麦参考基因组标准的基因组,拥有了全世界组装最佳的六倍体小麦基因组。
同时,相关学者通过构建矮抗58突变体库,得到658份突变株系,包括高秆、矮秆、密穗、长抗病、耐寒等变异,并筛选出一些有价值的突变体,大穗突变体、矮秆突变体、粒重增加突变体等,对于小麦种质资源的创新与品种改良具有重要价值;黄化突变体、早衰突变体、粒重降低突变体等对于基因组学基因功能解析与突变性状遗传机制的研究具有重要意义。
参考资料
小麦属.多识百科.2023-11-27
小麦Triticum aestivum.植物智.2023-11-27
百农AK58-品种审定查询.中国种业大数据平台.2023-11-27
百农矮抗58——国家科技进步一等奖.河南科技学院生命科技学院 .2023-11-27
麦田“芯”贡献 “矮抗58”后继“有种”.河南省委农村工作领导小组办公室 河南省农业农村厅.2023-11-27
解读“百农矮抗58”的神奇密码.河南日报农村版.2023-11-27
..2023-11-27
我校喜获国家科技进步一等奖.河南科技学院.2023-11-27
茹振钢:麦浪里的“痴情”人生.中华人民共和国科学技术部.2023-11-27
AIKANG-58.GRIS Genetic Resources Information System for Wheat and Triticale.2023-11-27
AK58 Information Summary.Wheat AiKang58 Genome Project.2023-11-27
目录
概述
栽培历史
育种过程
品种试验
获得认可
品种推广
特征特性
种植区域
习性
栽培
整地与选种
播种
水肥管理
病虫害防治
收获
品种优势
抗性
抗倒
抗冻
食用品质
产业发展
相关研究
胁迫响应及阈值研究
基因组学研究
参考资料