四川小麦优良受体基因型筛选及农杆菌转化因素优化

为了丰富栽培小麦转化受体基因型,优化农杆菌转化小麦幼胚的技术体系,本研究评价了21份四川优良小麦品种(系)的幼胚再生能力,并以筛选到的最佳受体为材料,利用正交设计研究了预培养时间、菌液浓度、侵染时间、抑菌剂浓度、共培养方式和农杆菌菌株等易互作的6个因素对幼胚抗性愈伤再生率的影响,并探讨了筛选剂卡那霉素(Kanamycin)的适宜浓度。结果表明,21份材料中‘5157’、‘川农16’、‘R364’、‘川麦42’‘、内麦8号’的绿苗率超过了30%,可作为优良转基因受体加以利用。以‘5157’为受体材料建立农杆菌转化体系,正交试验表明菌液浓度和农杆菌菌株对幼胚抗性愈伤再生率的影响达到显著水平,而其他因素影响不显著。经优化后的遗传转化体系为:农杆菌菌株用C58C1,幼胚不经预培养,在菌液OD值为0.4的农杆菌中侵染40 min,共培养介质选用培养基,抑菌剂为200 mg/L羧卞青霉素(Carbenicillin),适宜的卡那霉素筛选浓度为50 mg/L。本研究为四川小麦遗传转化提供了5个候选基因型,为建立和优化小麦幼胚转化技术体系提供了理论依据,同时初步建立了农杆菌转化小麦幼胚的技术体系。     

培养基对小麦单倍体胚成苗率的影响

为筛选出适宜小麦单倍体幼胚生长的培养基,提高小麦单倍体胚成苗率,将小麦×玉米远缘杂交得到的小麦单倍体幼胚接种在8种培养基上,每种培养基上接种2个材料,平均值用于数据分析。8种培养基中幼苗平均产生率分别为：46.07%、45.90%、34.11%、41.15%、37.99%、36.91%、37.70%和52.51%。结果表明1/2MS +1.0 mg/L KT+3.0 mg/L多效唑+100 mg/L肌醇+5%蔗糖+0.6%琼脂,pH 5.8培养的幼胚成苗率最高,白化苗率低,且单倍体苗的长势较好,有利于培育壮苗。以1/2MS为基本培养基,加入微量的多效唑、KT、肌醇以及较高浓度的蔗糖可以有效促进幼胚生长。     

高产小麦品种‘济麦22’配粉效应及馒头制作品质研究

为了深入了解‘济麦22’的食品加工特性和配粉技术,更大程度地发挥‘济麦22’的高产潜力价值及为面粉企业更好地利用该品种提供理论依据。将当前大面积推广的小麦品种‘济麦22’面粉按0、20%、40%、60%、80%和100%比例分别与‘济南17’和‘济宁13’面粉混合,形成不同类型的配粉,研究了配粉的面粉颜色、蛋白质特性、面团揉混特性、淀粉RVA糊化特性等变化及馒头品质表现。结果表明,不同类型配粉的品质特性存在差异,‘济麦22’与‘济南17’的2、3号配粉的白度、面片色泽、蛋白质特性和面团揉混特性等均有较好改善,3、4号配粉具有较好的RVA糊化特性,3、4号配粉的馒头品质较好;‘济麦22’与‘济宁13’的4、5号配粉的面粉白度和面片色泽特性较好,3号配粉具有较好的蛋白特性,3、4、5号配粉的面团揉混特性和RVA糊化特性得到一定改善,2、3号配粉的馒头品质较好。这说明添加一定比例的‘济麦22’面粉到‘济南17’或‘济宁13’面粉中可以生产出适合制作优良馒头的面粉。‘济麦22’与‘济南17’面粉的合理搭配不仅可以合理利用有限的‘济南17’优质小麦,更重要的是使‘济麦22’的高产潜力得到更好地发挥,在最大程度上提高‘济麦22’和‘济南17’原粮的经济价值和使用价值。     

“济麦”系列品种成熟胚再生体系的优化研究

建立成熟的外植体再生体系,搭建有效的转化平台是实现小麦基因工程改良的重要途径。与未成熟胚相比,利用小麦成熟胚作为外植体不仅取材方便,而且不受环境和季节的限制。因此,建立小麦成熟胚再生体系是小麦组织培养发展的重要趋势。本研究利用"济麦"系列5个品种济南17、济麦19、济麦20、济麦21和济麦22,以适于组培的小麦品种Bobwhite作对照,研究了不同浓度2,4-D、玉米素(ZT)和激动素(KT)对小麦成熟胚的愈伤诱导和分化成苗的影响。结果表明,与对照品种Bobwhite相比,"济麦"系列品种具有更高的成熟胚出愈率,品种间差异显著,呈现出基因型效应。在相同2,4-D诱愈浓度条件下,不同品种间分化和成苗率差异极显著。"济麦"系列品种的成苗率均低于对照品种Bobwhite(13.55%),说明进一步优化愈伤的再生成苗能力是未来建立再生体系的关键。相同品种条件下,2,4-D诱愈浓度对出愈、分化和成苗率影响显著,当2,4-D诱愈浓度4mg/L时,除济麦20以外,其它五个品种均能分化成苗,其中济麦22成苗率约10.33%,接近Bobwhite水平。本研究为建立和完善"济麦"系列品种的成熟胚再生和遗传转化体系奠定了基础。     

小麦单倍体幼胚离体培养研究

小麦单倍体幼胚由于胚乳发育异常不能提供营养物质,因此幼胚必须经过离体培养才能正常生长,而适宜的培养基是离体培养的关键。将小麦幼胚接种在8种培养基上,幼苗平均产生率分别为:30.95%、40.20%、42.20%、47.75%、45.00%、63.35%、50.00%和36.65%,结果表明1/2MS 0.2mg/LI-AA 0.2mg/L6-BAP 2%蔗糖 7.5g/L琼脂pH=5.8培养效果最好。     

粗肋草‘中国红’植株再生体系的建立

为建立相对稳定、高效的‘中国红’粗肋草植株再生体系,本研究以‘中国红’粗肋草的嫩茎腋芽原基、嫩叶为外植体,对诱导愈伤组织的初代培养基、芽增殖分化培养基的激素种类和配比以及生根培养方法等进行筛选优化。结果表明:适宜建立‘中国红’粗肋草体细胞胚发生途径再生体系的外植体为腋芽原基;最佳诱导愈伤组织的初代培养基为1/2MS+2,4-D 0.2 mg/L+6-BA 0.5 mg/L,愈伤组织诱导率分别为:腋芽原基83.3%,嫩叶为23.9%;适合腋芽原基愈伤组织分化培养基的激素配比为6-BA/IAA组合,愈伤组织分化率为65.7%~67.6%、主要以体细胞胚性途径形成再成芽、芽增殖系数5.3~5.8;适宜的生根接种、培养方式为体细胞胚植株断根促根培养,生根苗生根率99.2%。本研究已初步建立和优化以腋芽原基为外植体的稳定‘中国红’粗肋草体细胞胚发生途径的植株再生体系,可进一步改良优化,为今后‘中国红’粗肋草工厂化及规模化生产提供理论和技术指导。     

EMS诱变小麦愈伤组织选择抗旱突变体的研究

以抗旱性差的小麦品种温麦6号和周麦17的花药愈伤组织和幼胚愈伤组织为材料,进行EMS诱变处理,结果表明：EMS溶液处理花药愈伤组织相对分化率近50%的浓度和时间组合为0.20%＋（2~6h）;处理幼胚愈伤组织相对分化率近50%的浓度和时间组合为（0.20%~0.40%）＋（2~4h）。将EMS诱变处理后分化的224株再生植株接种到PEG浓度为80g/L的生根培养基中,进行抗旱筛选,共得到13株抗旱植株,平均变异率为5.8%。花药愈伤组织和幼胚愈伤组织EMS溶液诱变处理的适宜浓度和时间组合为0.20%＋4h。     

利用小麦55K SNP芯片解析‘丰德存麦5号’的遗传基础

为解析高产优质强筋小麦新品种‘丰德存麦5号’的分子遗传基础,利用高密度小麦55K SNP芯片对‘丰德存麦5号’及其亲本‘周麦16’和‘郑麦366’进行全基因组扫描分析。结果表明,‘周麦16’和‘郑麦366’对‘丰德存麦5号’的遗传贡献率差异较大,分别为26.33%和73.67%;在基因组水平上,‘郑麦366’在A、B和D基因组上的遗传贡献率均高于‘周麦16’;在不同染色体上,‘周麦16’在2B、4A、4B和5B染色体上遗传贡献率超过‘郑麦366’,而‘郑麦366’在其他染色体上的遗传贡献率都高于‘周麦16’;在双亲染色体较大片段遗传上,‘丰德存麦5号’继承了更多‘郑麦366’的较大遗传片段;在亲本特异性注释基因中,‘丰德存麦5号’来源于‘郑麦366’的特异性基因的数目远多于‘周麦16’,‘丰德存麦5号’在遗传物质继承上表现出明显的偏向选择,‘郑麦366’对‘丰德存麦5号’的遗传贡献率更大。     

利用胚挽救获得葡萄三倍体植株

为获得三倍体葡萄新种质,以葡萄四倍体‘醉金香’×二倍体‘秋黑’杂交所得幼果为试材,研究了幼果低温处理天数、培养基IAA浓度、胚珠处理方式以及不同光质等因素对胚发育及胚萌发的影响。结果表明,采集授粉后35 d的杂交幼果,先进行4℃低温处理,再取出胚珠接种,有利于胚发育和萌发,以低温40 d和30 d处理的胚发育率和萌发率最高,分别为91.8%和24.4%;培养基IAA浓度为0.2 mg/L时可显著提高胚萌发率;进行切喙处理的胚珠胚萌发率显著高于完整胚珠接种;发光二极管LED复合光(红∶蓝∶白=3∶1∶1)比日光色荧光灯(日光灯)更适合杂种胚萌发;用流式细胞仪检测了20个杂种后代株系,其中三倍体株系19个,后代三倍体株率为95.0%。     

基因型和外植体对小麦离体培养的影响

为建立适合小麦遗传转化的高效离体培养体系,本实验用14个优良小麦新品种(品系)为材料,对不同基因型的小麦进行幼胚离体培养研究,通过培养基激素的变化,寻找最适合遗传转化的基因型及培养基成分;结果表明:不同基因型间差异显著,其中09P200和SH905在小麦离体培养中反应较好,幼胚愈伤组织绿原基分化率和出苗率显著高于其他基因型,可作为幼胚培养和转基因受体材料的优良基因型,在分化培养基中添加100mg/L水解酪蛋白、100mg/L脯氨酸和2.0mg/LKT对愈伤组织诱导分化及成苗效果较好,所有供试基因绿原基分化率、成苗率平均分别为31.93%和14.42%;另外采用4个不同基因型的小麦幼胚和成熟胚为外植体,通过继代次数的改变,筛选各外植体最适合遗传转化的培养条件;结果表明幼胚继代两次、成熟胚继代三次可以获得相对理想的绿原基分化率,且此时的愈伤组织是遗传转化较理想的受体材料。     

钼对不同专用小麦种子萌发和幼苗生长的影响

为了探明钼对小麦种子萌发及幼苗生长的生理和结构效应,以不同专用小麦品种为材料,研究了不同浓度钼对小麦种子淀粉酶活性、发芽势、发芽率、根系活力、根尖结构、幼苗生长的影响。结果表明：低浓度钼处理液对小麦种子发芽势和发芽率有促进作用,其中以10 mg/L促进效果最佳,高浓度有明显的抑制作用,这与钼影响种子淀粉酶活力相一致;小麦根系活力、根长、芽长、根重和芽重随钼浓度的升高呈现先促进后抑制变化趋势,但根比芽对钼敏感;一定钼浓度能促进根尖分生区细胞体积变大和数量的增多,但分生区不同部位对浓度响应有差异;不同专用小麦对不同钼浓度响应有别,品种对钼反应敏感表现为中筋小麦‘扬麦16’>弱筋小麦‘扬麦19’>强筋小麦‘罗麦8号’。     

云南元谋辣木引种试验初报

研究旨在为明确境外辣木在云南元谋的适应性。对来自埃塞俄比亚、卢旺达、老挝和印度共6份辣木资源，进行了种子发芽和育苗移栽等研究，获得种子发芽率、成苗率，株高、茎粗、冠幅等。结果表明，供试的6份材料发芽率差异极显著，19-1（埃塞俄比亚）发芽率最高达83.33%,19-2（卢旺达）发芽率最低为5.33%；高成苗率的是19-2和19-1，分别为88.57%和85.67%,19-3（老挝）成苗率最低为29.26%；株高、茎粗的生长曲线均为“慢-快-慢”，冠幅生长曲线为“快-慢-快-慢”，其中，对照‘PKM1’株高、冠幅最大，分别为228.8 cm和144.86 cm,19-1茎最粗，直径为42.00 mm；鲜叶产量：CK>19-1>19-2>19-5>19-3>19-4，干叶产量：CK>19-1>19-2>19-5>19-4>19-3；种子产量：CK>19-3>19-5>19-4>19-2。初步得出19-1（埃塞俄比亚）是较好的叶用型种源，19-3（老挝）可作为果用型潜力品种。     

盐胁迫对苜蓿种子发芽性状的影响及其耐盐性评价

为了阐明盐胁迫条件下紫花苜蓿种子的发芽性状表现和种子萌发期耐盐性能强弱,同时为改良盐碱化土壤提供更加耐盐碱的植物品种,提高盐碱化土地资源利用率,本试验以5个苜蓿(Medicago sativa)品种为材料,采用不同浓度NaCl处理(0、0.4%、0.8%、1.2%),研究了不同盐浓度对苜蓿种子发芽率、发芽势、苗高、根长的影响。结果表明,盐胁迫对苜蓿种子发芽性状均有较大影响,随着NaCl浓度的提高,苜蓿种子发芽率和发芽势降低,苗长和根长明显缩短,而且,高质量浓度盐胁迫对苜蓿种子发芽性状的影响尤为显著。不同苜蓿品种在不同盐浓度间的差异显著;品种间各指标的表现不尽相同,发芽势与发芽率指标在品种间的差异显著,苗高和幼根长指标在品种间的差异不显著。综合单项指标耐盐系数和品种综合耐盐指数来看,5个苜蓿品种的耐盐性能强弱顺序为‘Magnum salt’>‘中苜1号’>‘维多利亚’>‘巨人201T’>‘皇冠’。     

红掌“火焰”、“阿拉巴马”组培快繁及再生方式的研究

以红掌‘火焰’、‘阿拉巴马’的叶基、叶片及叶柄作为外植体,探讨其愈伤组织的诱导及分化,揭示其再生方式,实现组培快繁。采用常规组织培养的方法,设定不同的激素组合,通过不同外植体诱导分化途径的调查分析,探讨其再生方式。结果表明,不同外植体愈伤组织的诱导率,‘火焰’为叶柄＞叶基＞叶片,‘阿拉巴马’为叶基＞叶柄＞叶片。‘火焰’、‘阿拉巴马’嫩梢的再生方式既有器官再生又有体胚再生,在6-BA1.0 mg/L的培养条件下,‘火焰’器官再生率最高比例达到91%,体胚再生率为54%,2种方式均有比例为50%;‘阿拉巴马’器官再生率最高比例为62%,体胚再生率为57%,2种方式均有比例为57.1%。‘火焰’胚性愈伤组织在6-BA 0.5和1.0 mg/L的培养基中的萌发率,分别为55%和46%,‘阿拉巴马’分别为71%和66%。‘火焰’、‘阿拉巴马’2个品种、3类外植体再生方式研究发现其既有器官再生又有体胚再生,前期是以器官再生为主,后期以体胚再生为主。     

干旱胁迫对不同小麦品种花后旗叶光合特性及产量的影响

我国小麦主产区在花后常常频发干旱,对小麦产量下降和品质产生很大影响。[目的]为筛选适于山东省旱作区栽培的优良小麦品种，在大田雨养条件下，[方法]研究了干旱胁迫对5个小麦主栽品种花后旗叶叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度及产量变化的影响。[结果]结果表明：干旱胁迫使小麦旗叶叶绿素含量降低，济麦22和临麦6叶绿素含量相对较高。干旱胁迫使小麦旗叶光合速率降低，济麦22降低较多，青麦6降低较少。干旱胁迫下鲁麦13、青麦6能在较高的蒸腾速率下保持较高的光合速率。[结论]综合考虑，水分充足条件下济麦22适合本地区推广栽种，在干旱条件下鲁麦13和青麦6产量较稳定。     

11份芦笋种质材料耐盐性评价

为了给滨海盐碱地发展芦笋产业以及芦笋耐盐品种的选育提供参考,设置了0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5% 6个NaCl盐度水平,对11份芦笋种质材料种子的发芽率和幼苗的生育指数进行了测定和分析。结果表明,芦笋不同品种耐盐能力差异明显,从种子发芽情况看,NJ956、06-9耐盐能力最强,在0.5%盐浓度下仍能正常发芽,其次为NJ982、‘阿波罗’,能耐0.4%的盐浓度,‘冠军’和06-6能耐0.2%~0.3%的盐浓度;从幼苗生长情况看,‘硕丰’耐盐能力最强,其次为06-9、NJ982、‘阿波罗’、NJ956、NJ978和‘冠军’。综合种子发芽和幼苗生长情况,06-9、NJ982、‘阿波罗’、NJ956、NJ978、‘冠军’和‘硕丰’能耐0.3%或更高浓度的NaCl胁迫,可以作为耐盐品种种质材料。     

露薇花‘爱丽丝’系列外植体诱导及增殖试验分析

以露薇花种子无菌播种苗和穴盘播种苗为试验材料,比较两种条件下种子发芽情况,并将两种幼苗作为外植体,移入初代培养基内进行诱导培养和继代增殖。运用主成分分析法和相关性分析法,并通过建立拟合生长曲线,量化评价不同播种方式幼苗离体培养下生长情况。结果表明,穴盘播种发芽率较无菌播种发芽率高,幼苗根系发达,但苗离体培养污染率较高;离体无菌培养更有利于露薇花植株生长发育的进行,可将穴盘发芽幼苗灭菌后移植进培养基培养;继代培养穴盘播种和无菌播种苗之间无差异;继代培养3次,单瓶接种两株植株,植株长势最好,萌芽数,萌芽均高,增殖倍数高。通过本次实验,为露薇花高效生产繁殖提供理论依据,从而为西北地区新优特异花卉的引进,提供可行的途径方法。