综述:埃塞俄比亚小麦育种进展:养分利用效率育种的挑战与机遇

【字体: 时间:2025年07月01日 来源:Animal Genetics 2.1

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  这篇综述深入探讨了埃塞俄比亚小麦育种中养分利用效率(NUE)的研究现状,系统分析了土壤养分耗竭、肥料使用效率低下等核心挑战,同时强调了利用遗传多样性(如四倍体硬粒小麦资源)和优化农艺实践(如轮作、覆盖作物)提升NUE的潜力。文章指出,培育具有高效根系和氮磷吸收能力的小麦品种是实现可持续农业的关键,尤其需结合分子育种与传统技术突破遗传瓶颈。

  

摘要

小麦作为埃塞俄比亚第二大谷物,贡献了全国15%的热量摄入。尽管近年产量提升至6.23百万吨(2021/2022年),但平均单产仅2.98 t ha?1,受限于土壤酸化、肥料低效等问题。提高NUE成为兼顾产量与环保的核心策略,需通过品种改良(如耐酸品种Alidoro)与管理优化(如石灰施用4–5 t ha?1)协同推进。

遗传多样性

埃塞俄比亚作为Vavilov多样性中心,拥有7000份硬粒小麦地方种质,其特有的紫粒富含花青素,对干旱和病害具有天然抗性。分子分析显示,这些资源存在氮吸收效率相关QTLs,但面包小麦因依赖外来种质导致遗传基础狭窄。

NUE提升策略

管理实践

  • 酸性土壤改良:pH<5.5时施用石灰(2–10 t ha?1),可提升小麦产量30%–80%。
  • 精准施肥:采用"4R原则"(right source/rate/time/place),减少氮素挥发损失(当前利用率仅30%–50%)。
  • 覆盖作物:短期豆科植物(如野豌豆)可使氮有效性提升20%–30%。

育种进展

  • 耐逆品种:硬粒小麦基因型在低氮条件下显示显著氮利用效率差异,而耐盐品种Kubsa适应盐渍土。
  • 生物强化:品种Melka锌含量达45 mg kg?1,填补微量营养素缺口。

挑战与机遇

瓶颈:分子技术应用不足、基础设施短缺(如温室)、学科协作薄弱。
突破点:国际合作(如CIMMYT)、本土种质库(>91,000份)及多样化生态区为NUE育种提供独特平台。

结论

整合基因组学与表型组学技术,构建耐低氮、高产品种,是应对气候变化下粮食安全的关键。埃塞俄比亚需加强本土研发能力,将传统知识与现代育种结合,最终实现"绿色增产"目标。

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