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矮抗58
來源:互聯網

矮抗58,也稱百農AK58,是一種矮稈多抗高產廣適小麥品種,由中國河南科技學院小麥育種團隊培育,系譜為周麥11//豫麥49號/鄭州市8960。該品種于2002-2005年試種,2005年通過國家農作物品種審定委員會審定,審定編號為國審麥2005008。截至2021年,矮抗58已全國累計種植面積3億多畝,增產小麥300多億斤,同時成為中國小麥育種的優異骨干親本被廣泛使用,為全國小麥生產和保障國家糧食安和做出了重要貢獻,被譽為“中國第一麥”。

矮抗58幼苗半匍匐,成株株高70厘米左右,株型緊湊,穗層整齊,旗葉寬大、上沖。穗紡錘型,長芒,白殼,白粒,籽粒短卵形,角質,黑胚率中等。廣泛適應于中國邢臺市山東省濟南以南,襄陽市安徽省懷遠以北的陜南、河南省、安徽、江蘇省、河北、山東及湖北等區域種植。適宜土層肥沃而深厚,土質具有一定黏質,肥力中上等,保肥、保水性良好的土壤。

矮抗58是優質中筋品種,適合制作饅頭、面條等傳統主食,具有優質高分子量谷蛋白亞基,蒸煮品質好,2011年農業部小麥質量現場鑒評為面條小麥第一名。2012至2017年,矮抗58連續五年成為全國主導品種,成為中國種植面積在4000萬畝以上的特大品種,為河南省夏糧生產實現歷史罕見的“十連增”。2013年矮抗58獲“國家科技進步一等獎”。矮抗58遺傳基礎豐富,綜合性狀優良,攜帶諸多有益品質基因,是進一步改良小麥的寶貴遺傳資源。研究矮抗58出色表現的基因組和分子基礎可能揭示現代育種帶來的變化,并為基因組時代未來小麥改良提供新資源。

栽培歷史

育種過程

為培育高產穩產、矮稈抗倒、多抗廣適、優質中筋的超級小麥新品種,實現大面積畝產 550~600公斤的產量水平,且具備700公斤的產量潛力。1997年在國家科技攻關、河南省重點項目等的支持下,河南科技學院小麥育種團隊制定了增穗壯稈強根系、優化品質聚抗性的育種策略。

根據此育種目標,1996~1997年,從1289份親本材料中,研究篩選出最佳組配親本——豫麥49號、周麥11和鄭州市8960。配制溫麥6號/鄭州8960單交組合,種植單交F1,并以周麥11為母本,以單交F1為父本進行復交,獲得復交F1。1997~1998年,種植復交2012年世界一級方程式錦標賽,并對復交F1開始全面選擇,獲得優良組合。1998~2001年,對復交分離世代大群體分層次逆境選擇。包括早播選擇抗寒性和紋枯病的避病性;拔節期大肥大水,結合莖稈抗倒伏強度測定,選擇抗倒性;創造田間高濕環境,多病原混合接種誘發,鑒定、選擇抗病性。對產量結構進行均數平衡選擇,選擇畝穗數、穗粒數和千粒重同時大于等于群體平均數的單株或品系。2001~2002年的F5,按品系種植,并采用pH4.0~9.0的水培處理法,篩選酸堿環境適應能力強的兼性根系,觀察幼穗發育節律,選擇與黃淮麥區生態條件相吻合的優異品系。測定光合速率和后期耐高溫特性,選擇耐早衰類型,最后篩選出代號5245-5248新品系,其系譜號為97(11)0-45-2-2,綜合性狀表現優良、遺傳穩定,命名為“百農矮抗58” 。

品種試驗

2002~2003年,品系比較試驗,同時參加國家預試。 2003~2004年參加國家黃淮南片區域試驗(冬水B組),平均畝產574公斤,比對照豫麥49號增產5.36%,達極顯著水平。 2004~2005年參加國家黃淮南片區域試驗(冬水B組),平均畝產532.68公斤,比對照豫麥49號增產7.66%,達極顯著水平,居第一位。 2004~2005年參加黃淮南片冬水B組生產試驗,14點匯總,14點增產,平均畝產507.6 公斤,比對照豫麥49號增產10.07%,達極顯著水平,居第一位。 2005年9月通過國家審定(國審麥 2005008)。

獲得認可

自2005年通過國家審定以來,矮抗58累計種植面積達2.3億多畝,增產小麥86.7億公斤,增效170多億元,已成為中國種植面積在4000萬畝以上的特大品種,為河南省夏糧生產實現歷史罕見的“十連增”、為保障國家糧食安全作出了突出貢獻,被譽為“中國第一麥”。2013年獲“國家科技進步一等獎”。矮抗58屬優質中筋,品質穩定,具有優質高分子量谷蛋白亞基,蒸煮品質好,2011年農業部小麥質量現場鑒評為面條小麥第一名。

品種推廣

在育種和推廣過程中,矮抗58憑借其優良品性得到了河南省教育廳、省科技廳、省農業廳等部門的高度重視和大力支持,連續兩次將小麥品種矮抗58作為產業化研究與開發重大科技專項,給予500萬元的財政支持,建立了跨部門、跨行業、 跨地區的產業化開發聯合體,在全省設立了 矮抗58百畝高產攻關田6個,千畝高產標準田56個,萬畝高產示范基地18個。截至2021年,累計種植面積3億多畝,增產小麥300多億斤,為小麥生產做出了重要貢獻。目前,矮抗58已成為中國小麥育種的優異骨干親本,多家單位用其做親本培育出周麥27、周麥36、鄭麥136等國審、省審小麥新品種100多個。

特征特性

矮抗58幼苗半匍匐,葉色淡綠,葉短上沖。成株株高70厘米左右,株型緊湊,穗層整齊,旗葉寬大、上沖。穗紡錘型,長芒,白殼,白粒,籽粒短卵形,角質,黑胚率中等。平均畝穗數40.5萬穗,穗粒數32.4粒,千粒重43.9克。一般畝產500-550公斤,最高可達700公斤。抗病性鑒定:高抗小麥條銹病、小麥白粉病和小麥稈銹病,中感小麥紋枯病,高感小麥葉銹病和小麥赤霉病。田間自然鑒定,中抗小麥葉枯病。

種植區域

矮抗58廣泛適應于中國邢臺市山東省濟南以南,襄陽市安徽省懷遠以北的陜南、河南省、安徽、江蘇省、河北、山東及湖北等區域,主要在黃淮冬麥區南片的河南省中北部,如安陽市安徽省北部、江蘇省北部、陜西關中地區菏澤市中高產水肥地早中茬種植。截至2021年,矮抗58仍是黃淮麥區的主栽品種。

習性

矮抗58屬半冬性中熟品種,冬季分蘗多,抗凍性強,春季生長穩健,蘗多稈壯,高抗倒伏,飽滿度好。高抗白粉病,條銹病,葉枯病,中抗紋枯病,根系活力強,成熟落黃好。苗期長勢壯,抗寒性好,抗倒伏強,后期葉功能好,成熟期耐濕害和高溫危害,抗干熱風

矮抗58適宜土層肥沃而深厚的田地,另外土地的質地需具有一定的黏質,土壤的肥力保持中上等,且土地的保肥、保水性要好。

栽培

整地與選種

播種前要精選種子,去掉病粒、粒、爛粒、霉變粒等不合格種子,選晴天曬種1~2天。矮抗58比較適合早播,適播期10月上中旬,每畝適宜基本苗12萬~16萬苗。根據播種機播幅做好埂,以便田間農事操作。選擇地勢較為平坦,且土層肥沃而深厚的田地,土地的保肥、保水性要好。水渠灌溉設施配套齊全,且灌排要方便的土地。

播種

一般采用20厘米等行距或15厘米×25厘米寬窄行播種,與經濟作物間作套種的注意留好預留行。深度控制在4~5厘米,做到深淺一致,落籽均勻。旋耕田塊,要在播前或播后鎮壓踏實土壤,防止播種過深,播種后根據墑[shāng]情適當鎮壓。

水肥管理

在矮抗58的整個生育期內需要進行科學施肥,鉀肥、磷肥用作基肥,同時將氮肥按一定比例追肥。矮抗58在播種期需適墑播種,以此確保能一播全苗。在冬季氣溫低較干旱,需要采取冬灌的方式保護幼苗能夠安全渡過冬季。而在春季會出現較長的干旱期,需要結合拔節施肥做好灌好拔節孕穗水工作。如果在生育后期遇到干旱情況,所需的灌漿水需要在開花后15天內結束灌溉。如果在小麥的抽穗揚花期遇到干旱或者高溫,需及時澆好揚花水,這樣可保證小麥的增粒增重。

病蟲害防治

矮抗58生長前期主要是病蟲草害,防治草害需要堅持“化除為主、人除為輔;秋除為主、春除為輔”的基本原則,一般是在冬前全面開展化學除草工作。小麥生長后期是多種病蟲害為害高峰期,一要做好殺蟲劑、殺菌劑配合施藥,一噴多防,重點防治小麥白粉病、赤霉病、葉枯病和穗蚜。一般進行混合噴藥,綜合防治。

收獲

矮抗58適宜收獲期在蠟熟末期,此時小麥莖葉全部為黃色,莖稈尚有彈性,籽粒外觀呈現本品種固有色澤,牙咬籽粒發硬,含水量降至18%以下。

品種優勢

抗性

抗倒

2004年矮抗58在新鄉市漯河市周口市經受住了八級大風的嚴峻考驗,2005年在涇陽縣、河南新鄉、淮安市再次表現出了極強的抗倒性。黃淮區域連續兩年41個點次試驗中,矮抗58均未出現倒伏現象,是能夠經受八級大風考驗、單產600千克不倒伏的最好品種。

抗凍

2008至2009年和2010至2011年,黃淮麥區分別遭遇嚴重的冬春連旱和長期低溫,矮抗58未受明顯影響,仍表現高產穩產。此外,矮抗58苗期能抗-16℃低溫,在北至河北石家莊市,南至隨州市,西至陜西寶雞,東至江蘇連云港市的廣大區域均能安全越冬,生產當中能夠免受凍害。

食用品質

矮抗58屬于優質中筋,品質穩定,適合制作饅頭、面條等傳統主食,具有優質高分子量谷蛋白亞基,蒸煮品質好,2008年在農業部優質面條小麥品種評比中名列首位,2011年農業部小麥質量現場鑒評為面條小麥第一名。

產業發展

矮抗58自2005年審定后,推廣種植面積快速擴大,2009年起成為河南省和黃淮南部麥區種植面積最大的小麥新品種,并保持較快的持續增長勢頭。截至2009年秋播,河南省已累計種植4000多萬畝,全國已累計種植6000多萬畝。到了2013年8月,全國累計種植面積達到2.3億畝,增產小麥86.7億公斤,增效170多億元,創造了巨大的經濟效益和社會效益,為國家糧食核心區建設作出了重要貢獻。截至2021年,矮抗58全國累計推廣面積3億多畝,增產小麥150多億公斤,增產效益達300多億元。經估算,國人吃的每8個饅頭中,就有1個來自矮抗58。

相關研究

脅迫響應及閾值研究

有學者研究矮抗58幼苗對硫酸鈉脅迫響應機制發現,當硫酸鈉濃度≥80毫摩爾/升,矮抗58小麥生長受到明顯抑制,各種抗氧化酶活性明顯增強,質膜透性與丙二醛含量明顯增高,葉綠素含量明顯降低,L-脯氨酸與可溶性糖含量明顯增高。認為矮抗58小麥對于硫酸鈉鹽脅迫濃度閾值界于80~100毫摩爾/升,此值可作為相似生態區域農業生產的參考值,為生產實踐提供指導。

基因組學研究

矮抗58遺傳基礎豐富,綜合性狀優良,攜帶有益的1RS易位和春化相關基因、株高基因、光周期控制基因和終端利用品質基因,是密集選擇育種的典型產品,也是進一步改良小麥的寶貴遺傳資源。以矮抗58為親本的衍生子一代小麥品種很多,對其研究主要集中在分子遺傳學方面進行,對麥谷蛋白亞基、矮稈基因及1BL/1RS異位類型等進行了檢測。通過基因組測序和高質量組裝技術,建立了矮抗58的多組學數據庫,為小麥及其它相關研究提供了豐富的多組學信息。

研究矮抗58出色表現的基因組和分子基礎可能揭示現代育種帶來的變化,并為基因組時代未來小麥改良提供新資源,使研究者擁有了達到普通小麥參考基因組標準的基因組,擁有了全世界組裝最佳的六倍體小麥基因組。

同時,相關學者通過構建矮抗58突變體庫,得到658份突變株系,包括高稈、矮稈、密穗、長抗病、耐寒等變異,并篩選出一些有價值的突變體,大穗突變體、矮稈突變體、粒重增加突變體等,對于小麥種質資源的創新與品種改良具有重要價值;黃化突變體、早衰突變體、粒重降低突變體等對于基因組學基因功能解析與突變性狀遺傳機制的研究具有重要意義。

參考資料 >

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麥田“芯”貢獻 “矮抗58”后繼“有種”.河南省委農村工作領導小組辦公室 河南省農業農村廳.2023-11-27

解讀“百農矮抗58”的神奇密碼.河南日報農村版.2023-11-27

河南科技學院關于申報2013年度國家科技進步獎推薦項目的公示.河南科技學院.2023-11-27

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解讀“百農矮抗58”的神奇密碼.央視網三農.2023-11-27

我校喜獲國家科技進步一等獎.河南科技學院.2023-11-27

茹振鋼:麥浪里的“癡情”人生.中華人民共和國科學技術部.2023-11-27

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AK58 Information Summary.Wheat AiKang58 Genome Project.2023-11-27

矮抗58基因組測序揭示小麥多倍體優勢的分子基礎.河南科技學院.2023-11-27

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