小麦籽粒品质形成机理及调优栽培技术的研究与应用.docVIP

小麦籽粒品质形成机理及调优栽培技术的研究与应用 T科技成果 壤lechnicalAchievement 2006年度国家科学技术进步奖二等奖 小麦籽粒品质形成机理及调优栽培技术的 研究与应用 编辑/ 主要完成人:曹卫星,郭文善,王龙俊姜东戴廷波朱新开朱艳封超年,束棘华j 主要完成单位:南京农业大学扬州大学江苏省作物栽培技术指导站 立项背景 小麦是我国第二大粮食作物.国内 外小麦生产发展与市场需求表明,实施 优质小麦生产战略,是解决我国小麦产 品结构性紧缺矛盾,维护新形势下粮食 安全的关键.而优质小麦生产发展的核 心是在深入研究和确立小麦优质生产理 论与技术的基础上,实施专用化,标准 化和产业化生产.优质专用小麦(主要 分弱筋,中筋,强筋三种类型)的生产 取决于优良的基因型,适宜的生态环境 和科学的栽培措施,需要通过定向调控 专用小麦的品质形成,实现优质高产高 效生产. 综观国内外研究进展,优质小麦生 产急需解决下述理论 与技术问题:(1)需通 过一系列不同类型品 种的广泛生态试验, 明确小麦籽粒品质随 基因型与环境的变异 规律,从而为小麦品 质生态区划及优势品 种与栽培技术选用奠 定基础.(2)需建立基 于动态模型的定量化 品质生态区划方法,以快速科学地明确 优势生产区域与适宜生产区域.(3)需 阐明不同类型小麦品质形成规律与生理 生化基础,建立小麦籽粒品质形成的定 向调控途径,以生产满足不同加工要求 的原料.(4)需推广与优势生态区和优 48 现场指导 首席科学冢1 质基因型相配套的量质协调栽 系,从而实现专用小麦生产 产.(5)需适应农业产业化发 势,创建优质专用小麦生产技 产业化开拓相结合的现代农: 式,以充分发挥小麦调优栽培 试验示范基地 用和效益. 长江中 区和黄淮平 是我国小麦 常年种植面 的5O%.江 长江中下游 两个麦区, 优质强筋, 筋小麦的独 优势,同时 ,一 删 如 畦醛 皿 黼 籽粒蛋白质与淀粉及其组分累积特征是小麦籽粒品质形成 的生理基础 1016222834 花旨夭数(d) 不同品质类型小麦籽粒蛋白质 含量的动态变化 率居全国之首,达到4O一6O%.因而 基于江苏地区生态与生产主体条件研发 的小麦品质调优栽培技术与产业化模式 在江苏地区及邻近省份中具有较强的代 表性与指导性.为此,本项目旨在围绕 小麦品质形成的生理机制,生态效应, 调控技术,推广模式等关键内容展开了 深入系统的研究工作,以确立不同类型 专用小麦的品质形成机理及调优栽培技 术体系,从而显着促进优质专用小麦生 产的发展和生产力的提高. 项目创新点 (1)系统明确了小麦籽粒品质随基 因型与环境的变异规律.基于不同基因 型,不同年份,不同生态区及分期播种 试验,创造出生态因子跨度大,各因子 变异与组合分布多样的生态环境条件, 获取了翔实的品质变异信息,系统明确 了小麦籽粒品质随基因型与环境的变异 规律. (2)揭示了不同专用类型小麦籽粒 品质形成的生理生化机制及调控原理. 明确了不同专用类型小麦籽粒品质形成 的动态规律,阐明了蛋白质与淀粉合成 调节的碳/氮代谢与再动员机制,关键 酶活性与激素调控机理探明了源库改 变,碳/氮供应,外源生长调节物质等 强筋小麦中优 SechaIA案 对小麦品质形成持技术,研制了专用小麦调优栽培管理 的调控效应,提出决策支持系统. 了不同品质类型(6)创立了推广应用与产业开发相 小麦籽粒品质定结合的优质小麦产业化技术服务模式. 向调优途径.以技术服务为主要形式,以产业化开发 温度条件及为目的,创立了多种高效的优质小麦产 不同因子互作对业化技术服务模式,大幅度提高了技术 不同类型专用小成果的推广效率与范围,显着提高了本 麦籽粒品质形成成果应用的社会经济效益. 的调控效应:综合 国内外比较 品质形成中的碳/ 氮代谢与分配特征,籽粒淀粉和蛋白质 合成关键酶活性及内源激素机制. 麦籽粒品质指标预测生态模型,具 有较强的预测性和适用性,进而提出了 定量化的小麦品质生态区划方法,为科 学解释已有生态区划结果与确立新优质 生态区提供了有效手段. (5)构建了指标化,标准化,信息 化的专用小麦量质协调栽培技术体系. 以小麦个体,群体及营养等不同层次的 诊断指标为主要内容,构建了小麦调优 栽培诊断指标体系:以诊断指标为指 示,建立了标准化和指标化的专用小麦 量质协调栽培技术规程并运用决策支 本项目的研究定位基于对国内外同 类研究水平,国内技术与市场需求及自 身的自然生态与社会经济优势的综合分 析,在小麦品质栽培理论与技术研究, 集成开发与推广应用,市场竞争力与社 会经济效益等不同方面,均表现了鲜明 的特色和优势. 在理论研究方面,通过系统深入地 研究不同类型专用小麦籽粒品质形成机 理及生理生态效应,揭示了不同专用小 麦籽粒品质形成