乌干达西南部CIMMYT改良小麦品系的产量与农艺性状评价及抗病稳定性分析

《International Journal of Plant Production》:Yield and Agronomic Performance of CIMMYT Improved Wheat Nurseries in South Western Uganda

【字体: 时间:2025年10月09日 来源:International Journal of Plant Production 2.2

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  本研究针对乌干达小麦产量低、依赖进口的产业困境,系统评估了CIMMYT引进的3个改良小麦品系(18TH STEMRRSN、15TH HZAN、41ST SAWSN)与本地品种在三年间的农艺表现。结果表明,18TH STEMRRSN产量达7.9 t/ha,较本地品种增产64.8%,且具备抗倒伏、中抗秆锈病(Puccinia graminis f. sp. tritici)等优势,为乌干达小麦自给战略提供了重要种质资源。

  
在撒哈拉以南非洲,小麦(Triticum aestivum L.)是数百万人的主食,但当地产量远无法满足消费需求。以乌干达为例,年消费量高达80万吨,本土产量仅2.5万吨,导致每年需花费2.56亿美元进口小麦。这种依赖进口的模式在乌克兰危机、新冠疫情等全球性冲击下,严重威胁粮食安全。更严峻的是,乌干达传统小麦品种存在植株高大易倒伏、易感秆锈病(尤其Ug99致病菌株)等问题,加之气候变化加剧生产不确定性,亟需引入高产稳产且抗逆性强的改良品种。
为破解这一困境,乌干达卡巴莱大学的研究团队在《International Journal of Plant Production》发表论文,系统评估了国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)提供的3个改良小麦品系(18TH STEMRRSN、15TH HZAN、41ST SAWSN)与2个本地品种(Kyehure Mixed、Kacumu)在乌干达西南部高原地区的适应性。研究通过连续三年(2024-2025)的田间试验,揭示了改良品系在产量、抗病性及稳定性方面的显著优势。
研究采用随机区组设计,在卡巴莱大学农场(海拔2000米)开展三季试验,重点监测株高、茎粗、穗长、千粒重、产量及秆锈病自然发病情况。病害严重度按0-5级标准记录(1级为抗病,5级为感病),并利用GGE双标图分析基因型与环境的互作效应。

基因型差异主导农艺性状变异

方差分析表明,基因型对株高、穗长、千粒重和产量均有极显著影响(P<0.01)。本地品种平均株高达94.2厘米,而CIMMYT品系均低于67.2厘米,矮秆特性有效降低了倒伏风险。值得注意的是,18TH STEMRRSN的千粒重最高(43.4克),且产量达7.9吨/公顷,显著高于本地品种(4.7-5.0吨/公顷)。

秆锈病抗性分级明确

在自然发病条件下,41ST SAWSN对秆锈病的茎、叶、穗部抗性均最强(病害评分1.1-1.6),属抗病类型;18TH STEMRRSN与本地品种Kyehure Mixed为中抗(评分1.9-2.5),而Kacumu和15TH HZAN表现为中感(评分2.9-3.6)。这一结果印证了CIMMYT品系对Ug99菌株的遗传抗性优势。

季节波动揭示气候适应性

第二雨季(2024年8-12月)的降水量达496.9毫米,显著高于其他季节,该季小麦千粒重(44.6克)和产量(8.1吨/公顷)均达到峰值。GGE双标图分析显示,18TH STEMRRSN在2024年两季表现稳定且最优,而41ST SAWSN在2025年雨季适应性突出。

结论与展望

本研究首次在乌干达西南部验证了CIMMYT改良小麦品系的高产潜力和抗逆性。18TH STEMRRSN凭借矮秆抗倒、中抗秆锈病、千粒重高且产量稳定的综合优势,被推荐进入乌干达农业部品种审定程序的下一阶段(初步产量试验→高级产量试验→国家区域试验)。若成功推广,该品系有望将乌干达小麦自给率提升至30%以上,显著缓解外汇消耗压力。未来需在多生态区开展长期定位试验,并结合分子标记辅助选择,进一步优化抗病性与品质性状的协同提升。
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