硬质小麦籽粒阿拉伯木聚糖含量的遗传变异研究

为了更好地理解环境和基因型对小麦阿拉伯木聚糖含量的影响,为小麦品质改良提供科学依据,采用比色法测定了美国西部51个硬质小麦品种的阿拉伯木聚糖组分含量,这些小麦品种包括冬小麦和春小麦,分别被种植在3个不同的地点.结果表明,参试冬小麦品种水溶性和总阿拉伯木聚糖含量的变异范围分别为0.39%～0.81%和3.09%～4.04%,春小麦品种这两种木聚糖含量范围分别为0.48%～0.92%和3.94%～4.70%.小麦籽粒阿拉伯木聚糖含量的变异同时受品种、环境及其互作效应的显著影响,环境效应太于品种效应.小麦品种间阿拉伯木聚糖含量的变异主要表现在水溶性组分上.就不同组分而言,基因型对水溶性阿拉伯木聚糖组分的影响相对较大,环境则分别对冬小麦水不溶性、春小麦水溶性阿拉伯木聚糖组分有较大的影响.品种间和环境间阿拉伯木聚糖含量的变异,冬小麦大于春小麦;水溶性阿拉伯木聚糖含量的遗传型方差春小麦大于冬小麦.冬、春小麦的水溶性阿拉伯木聚糖含量的广义遗传力均大于95%,通过遗传育种的方法改良小麦阿拉伯木聚糖含量是可行的.冬小麦与春小麦阿拉伯木聚糖含量的平均值之间无明显差异.     

青稞籽粒阿拉伯木聚糖含量的遗传分析

为了解青稞籽粒阿拉伯木聚糖的遗传特性,以喜马拉雅8号和藏青320及二者构建的F_1和F_2群体为材料,使用主基因+多基因模型,对青稞籽粒总阿拉伯木聚糖含量、水溶性阿拉伯木聚糖含量、不溶性阿拉伯木聚糖含量及不溶性阿拉伯木聚糖/水溶性阿拉伯木聚糖比值进行了遗传分析。结果表明,青稞籽粒总阿拉伯木聚糖含量与不溶性阿拉伯木聚糖含量显著相关,而与水溶性阿拉伯木聚糖含量相关不显著。籽粒总阿拉伯木聚糖符合1对显性-加性主基因+多基因遗传模式。不溶性与水溶性阿拉伯木聚糖及不溶性与水溶性阿拉伯木聚糖之比均受2对主基因+多基因调控,只是主基因的作用方式存在着差异。控制水溶性阿拉伯木聚糖和不溶性阿拉伯木聚糖含量的主基因加性效应均为负值,可能为负调控因子。除调控水溶性阿拉伯木聚糖含量的主基因加性效应较小外,其余性状的主基因加性效应均较大。各性状的主基因遗传率都较高,为62.5%~88.49%。     

小麦籽粒戊聚糖含量及相关遗传特性分析

2001～2002年选用18个小麦品种为试验材料,测定了其籽粒总戊聚糖含量和水溶性戊聚糖含量,探讨了戊聚糖含量的遗传特性及与穗部性状的相关性,以期为专用小麦的选育提供理论依据。研究结果表明,同一生态环境条件下,不同小麦品种间的籽粒总戊聚糖含量、水溶性戊聚糖含量均存在极显著差异;总戊聚糖含量和水溶性戊聚糖含量具有较高的遗传力,水溶性戊聚糖含量遗传进度较大;结实小穗数与总戊聚糖含量呈显著正相关,单位面积穗数与水溶性戊聚糖含量呈极显著正相关,穗粒数、穗粒重与水溶性戊聚糖含量呈极显著负相关。     

基因型与环境对小麦戊聚糖含量及RVA黏度的影响

为研究基因型与环境对小麦戊聚糖含量及RVA黏度的影响,选取10个小麦品种（系）和5个生态试验点,测定了小麦籽粒中的总戊聚糖(TP)、水溶性戊聚糖(WSP)、非水溶性戊聚糖含量(WIP)和RVA黏度等共10个性状,探讨了3种戊聚糖含量和7个RVA性状的影响因素及相互关系。结果表明,包括总戊聚糖、水溶性戊聚糖含量在内的10个性状均受到基因型、环境以及基因型与环境互作的影响。其中,基因型方差和环境方差在所有性状上均达到显著或极显著,基因型与环境互作方差在水溶性戊聚糖和7个RVA性状上达到极显著;戊聚糖含量的环境变异＞基因型变异＞基因型与环境互作变异,而RVA黏度性状的基因型变异均大于环境变异。水溶性戊聚糖含量与高峰黏度呈显著负相关。     

木聚糖酶抑制剂基因与小麦白粉病病情指数的关系

为了解木聚糖酶抑制剂基因(TAXI型、XIP型和TLXI型)与小麦白粉病病情指数的关系,选取来源于不同麦区的192份小麦品种,以特异PCR方法检测木聚糖酶抑制剂基因,田间自然诱发鉴定白粉病病情指数。结果表明,含有TAXI-I基因的77份品种的平均病情指数(8.99)比不含有TAXI-I基因的115份品种的病情指数(11.89)低24%,差异显著;含有XIP-I基因的115份品种和不含XIP-I基因的77份品种的平均病情指数分别为10.86和10.53,差异不明显;含有TLXI基因的116份品种和不含TLXI基因的76份品种的平均病情指数分别为10.33和11.33,差异不显著。说明TAXI-I基因可能是一个有效的白粉病抗性基因。     

小麦品种(系)籽粒类胡萝卜素含量及其与其他品质性状的相关性

为给小麦类胡萝卜素及其他品质性状的品种资源筛选和品质改良提供参考,以黄淮麦区不同时期的31个小麦品种(系)为材料,探讨其全麦粉类胡萝卜素含量、脂肪氧化酶活性等品质性状的品种间差异及类胡萝卜素含量与其他品质性状的相关性。结果表明,类胡萝卜素含量、脂肪氧化酶活性、总戊聚糖、水溶性和非水溶性戊聚糖含量、色差仪参数、RVA参数、近红外参数等品质性状的品种间差异均达到显著水平;类胡萝卜素含量与水溶性戊聚糖含量、黄度呈极显著正相关,与高峰黏度、低谷黏度、稀懈值、最终黏度、容重和形成时间呈极显著负相关,与峰值时间、蛋白质含量和稳定时间呈显著负相关。根据供试品种(系)类胡萝卜素含量的聚类分析结果,孟0318等19个品种(系)聚为一类,洛麦23等10个品种(系)聚为一类,淮麦22和济麦22聚为一类,三个类别的类胡萝卜素含量平均值分别为1.93、1.07和2.99mg·kg-1。     

不同品质类型小麦戊聚糖含量及其与品质的关系

为给小麦品质的遗传改良提供依据,选用不同品质类型的7个小麦推广品种和1个密穗小麦,研究了戊聚糖含量及其与品质的关系.结果发现,中强筋小麦品种具有比弱筋小麦品种更高的戊聚糖含量,且不同筋力的推广品种戊聚糖含量表现出较大差异.弱筋小麦的水溶性戊聚糖含量与延展性、饼干直径呈极显著和显著负相关;非水溶性戊聚糖、总戊聚糖与饼干直径亦呈极显著负相关;与吹泡示功仪参数、RVA参数也具有较为丰富的相关性.本研究进一步证实宁麦9号和扬麦13具有良好的饼干品质.密穗小麦具有较低的戊聚糖含量,同时其饼干直径、厚度、直径/厚度均与弱筋小麦品种相近,可能是一个优良的弱筋、低戊聚糖含量的饼干小麦资源.     

小麦DH群体氨基酸含量的遗传变异及相关性分析

为了给小麦营养品质改良提供依据,以花培3号/豫麦57构建的小麦DH群体的168个株系为材料,利用该群体两年的表型数据,对小麦籽粒所含17种氨基酸、必需氨基酸、非必需氨基酸及氨基酸总量的遗传变异及其之间的相关性进行了分析。结果表明,小麦籽粒氨基酸含量组成不平衡,谷氨酸在籽粒总氨基酸中所占比例最高,达25.81%;亮氨酸和脯氨酸次之;赖氨酸和组氨酸在籽粒总氨基酸中所占比例最低,仅2.27%和2.10%。所有氨基酸含量在两个年份中的变异系数均较大（大于7%）,半胱氨酸含量在两个环境中的平均变异系数最大,为23.16%;天冬氨酸含量的平均变异系数最小,为7.62%。除赖氨酸和半胱氨酸含量在两个年份中均不存在相关性外,其余氨基酸含量之间显著或极显著正相关,多数氨基酸含量在两个年份中均存在极显著的正相关;同时两年数据略有差异,说明小麦籽粒氨基酸含量受气候条件影响。     

新疆小麦阿拉伯木聚糖阿魏酸酰基转移酶基因TaBahd-A1等位变异检测及其分布规律

阿魏酰阿拉伯木聚糖（feruloyl arabinoxylan，FAX）含量是影响小麦加工品质的重要因素，揭示其相关基因在小麦中的遗传变异规律，可为小麦分子育种提供一定参考。本研究利用阿拉伯木聚糖阿魏酸酰基转移酶 TaBahd-A1基因位点的3对功能标记AFTA2、AFTB2和AFTC8，对124份新疆小麦品种（系）进行 TaBahd-A1等位变异检测，并分析等位变异分布规律。结果表明，携带与低FAX含量相关的 TaBahd-A1b等位变异材料占比（57.2%）最大，其次是与高FAX含量相关的 TaBahd-A1c等位变异（29.1%），与高FAX含量相关的 TaBahd-A1a等位变异占比（13.7%）最小；其中，98份新疆冬小麦品种（系）中，携带 TaBahd-A1a和 TaBahd-A1c基因型的材料共占比38.7%，携带 TaBahd-A1b基因型的材料占比61.3%；26份新疆春小麦材料中，携带 TaBahd-A1a和 TaBahd-A1c基因型的材料共占比57.6%，携带 TaBahd-A1b基因型的材料占比38.4%。在不同类型冬小麦品种（系）中，与高FAX含量相关的等位变异类型 TaBahd-A1a和 TaBahd-A1c的分布频率表现为引进品种（系）＞地方品种>自育品种（系）；与低FAX含量相关的等位变异类型 TaBahd-A1b的分布频率表现为自育品种（系）＞地方品种＞引进品种（系）。     

68份大豆品种资源在新疆灌区的农艺性状分析

为了新疆大豆种质资源的引进以及充分利用,以引进、自育的68份大豆品种资源为材料,在新疆石河子地区对18个农艺性状进行变异系数、相关分析、主成分分析及聚类分析。结果表明:在参试品种中,抗倒伏级数变异系数最大(40.53%),蛋白含量(3.43%)最小;产量与单株粒重、百粒重及脂肪含量呈极显著正相关(P0.01),与生育期、结荚高度呈极显著负相关(P0.01);在主成分分析中,总共提取6个主成分,累计贡献率达到82.77%;聚类分析结果显示,在遗传距离为10处,可将参试的68份品种分为7个类群。类群Ⅰ,适应性较广,可在新疆大部分地区种植;类群Ⅲ,结荚量较大,单株粒数较多,蛋白含量较高;类群Ⅳ,具有一定的有效分枝数,单株粒数较多,蛋白含量较高;类群Ⅴ生育期较短,且产量较高,适合作为复播品种;类群Ⅵ,节数多,结荚量大,单株粒数、蛋白含量高,可作为本地区豆制品专用品种或芽用品种;类群Ⅶ,荚数较多,生物产量大,百粒重、脂肪含量较高,由于生物产量较大,可作为麦后绿肥养地品种。     

优质香稻新品种豫农粳11号的选育及应用

豫农粳11号是河南农业大学利用常规育种与香味基因分子标记辅助选择相结合的手段选育的香型粳稻新品种。该品种综合性状和稳产性好、米质优良、具香味,2017年通过河南省农作物品种审定委员会审定。本文介绍了豫农粳11号的选育过程、特征特性及栽培技术要点。     

基质含水量对机插水稻秧苗素质及产量的影响

为了探明机插育秧基质的最佳含水量,以江早361为试验材料,探讨了基质4种水分含量(W1,40%;W2,60%;W3,80%;W4,100%)对早稻(E)和晚稻(L)秧苗素质和大田产量的影响。结果表明,基质含水量对秧苗素质和产量均有显著影响。在早季,EW2处理产量最高,比其他3个处理增产4.9%~5.9%,差异显著;EW2处理叶龄比EW1和EW4增加7.0%,差异显著;EW2处理苗高比EW3和EW4分别增加10.2%和10.7%,差异显著;EW2处理单株茎叶质量比其他3个处理增加6.8%~13.3%,差异显著。相关分析可知,早稻产量与每穗粒数呈显著正相关。在晚季,LW2处理产量最高,比LW1和LW4处理分别增加13.2%和10.4%,差异显著;随着基质含水量的增加,晚稻叶龄、苗高、茎基宽和单株茎叶质量均是先增加后减少,均以LW2处理最大,4个指标最高值比最低值分别增加7.4%、13.3%、13.0%、14.8%。相关分析可知,晚稻产量与千粒重呈显著负相关。可见,在本试验条件下,基质含水量为60%时有利于提高机插稻秧苗素质,进而提高机插稻产量。     

氮肥运筹对南方优质常规晚粳产量和品质的影响

为探明南方双季稻区优质常规粳稻金农香粳1267的适宜氮肥运筹模式,设置6个施氮水平(CK,0;N1,165 kg/hm^2;N_2,210 kg/hm^2;N_3,255 kg/hm^2;N_4,300 kg/hm^2;N_5,345 kg/hm^2),并在N_3水平下设置3个氮肥运筹方式(NT_1,基蘖穗肥比例为4∶2∶4,穗肥于倒3叶施用;NT_2,基蘖穗肥比例为4∶2∶4,穗肥于倒4叶、倒2叶分2次等量施用;NT_3,基蘖穗粒肥比例为4∶2∶2∶2,穗肥于倒3叶施用),研究不同氮肥运筹模式对南方优质常规晚粳稻产量和品质的影响。结果表明,随施氮量的增加,产量呈先增后降的趋势,与N_3处理相比,CK、N_1、N_2、N_4和N_5处理产量分别降低37.1%、8.2%、5.7%、4.9%和10.0%,晚粳稻产量增加的主要原因是每穗粒数和千粒重的提高;在N_3水平下,NT_3处理产量最高,主要是由于每穗粒数的提高。随着施氮量的增加,晚粳稻的加工品质、外观品质、蒸煮与食味品质和营养品质得到改善;在N_3水平下,出糙率、精米率、整精米率、垩白粒率、垩白度和胶稠度均表现为NT_1>NT_2> NT_3,而直链淀粉含量和粗蛋白含量则反之。随施氮量的增加,RVA谱特征值中峰值粘度、热浆粘度、冷胶粘度、崩解值和峰值时间均降低,而消减值、回复值和糊化温度呈增加的趋势;在N_3水平下,峰值粘度、热浆粘度、冷胶粘度、崩解值和峰值时间均表现为NT_1相似文献   

45份小麦种质赤霉病抗性评价与农艺性状分析

为获得农艺性状较好且抗赤霉病的种质资源、加快小麦抗赤霉病育种进程,以禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum Schw.)菌株F15为致病菌,分别以苏麦3号与09X15作为抗病与感病对照,于2015-2017年对收集自南京农业大学等7个研究单位的45个小麦材料进行了大田赤霉病抗性鉴定与农艺性状调查,利用分子标记检测小麦种质所携带的 Fhb1基因。结果表明,在用微量移液器进行单花滴注接种鉴定的三年试验中,NMAS001、苏麦3号、P48等13个小麦材料至少有两年表现抗病。利用抗赤霉病主效QTL的SSR标记Xgwm493、 Xgwm533和Xbarc147对45个小麦材料进行 Fhb1基因的分子检测表明,苏麦3号、NMAS020、苏夫等20个小麦材料含有 Fhb1基因。抗赤霉病小麦材料一般主要农艺性状如株高、穗粒数、千粒重等表现不良;15HN018、15HN200和宁麦9号的抗赤霉性和农艺性状均较好。     

不同小麦品种的氮素利用特性研究

为了解河南省主要小麦品种的氮素利用特性,探究不同小麦品种之间氮素积累和转运的差异,通过大田试验,分别在开花期和成熟期对河南省18个具有代表性的小麦品种的茎、叶、鞘、穗(开花期)、颖壳和籽粒进行干物质重和氮含量测定,并根据小麦的产量、氮素积累量以及氮素籽粒生产效率划分不同小麦品种的氮效率类型,计算氮素利用特性的相关参数,分析氮素利用特性相关参数与产量和氮素籽粒生产效率之间的关系。结果表明,供试的小麦品种可划分为氮素高效型(Ⅰ)、氮素中效型(Ⅱ)、氮素低效型(Ⅲ)、氮素超低效型(Ⅳ)4种类型,其品种数量分别占总品种数的5%、50%、40%和5%。在小麦成熟期,Ⅳ型品种的颖壳和籽粒氮含量显著高于其他3种类型品种,叶、颖壳和籽粒的氮素积累量显著低于其他3类型品种,4种类型品种间茎和叶氮含量及氮素在茎、叶、鞘、颖壳和籽粒中的分配比例无显著差异;Ⅰ类型和Ⅱ类型品种的花前贮存氮素在花后向籽粒的转运量均显著高于Ⅳ类型品种,Ⅰ类型品种的氮素农艺效率均显著高于Ⅲ和Ⅳ类型品种,氮素偏生产力表现为Ⅰ类型品种>Ⅱ类型品种>Ⅲ类型品种>Ⅳ类型品种,且差异显著。小麦产量、氮素籽粒生产效率与其他氮素利用相关参数呈现显著正相关。     

绵麦37及其衍生小麦品种(系)的6VS/6AL易位染色体结构演变

绵麦37是四川小麦育种的骨干亲本,含6VS/6AL易位染色体,高抗白粉病。为了明确6VS/6AL在其衍生品种中的传递情况,本研究利用寡核苷酸探针和ND-FISH技术对内麦8号、绵麦37的衍生品种(系)和部分相关亲本共17份材料进行了分析。结果表明,内麦8号、绵麦37及其9个衍生品种(系)都含有1对6VS/6AL易位染色体,其中内麦8号、绵麦37、绵麦51、绵麦285、绵麦1416、绵麦1419和绵麦1618的6AL长臂上带有寡核苷酸探针Oligo-713的信号,而其余4个衍生品种(系)的6VS/6AL染色体无该探针信号,说明绵麦37衍生品种(系)中的6VS/6AL染色体出现了新型结构变异。根据系谱和其他亲本的ND-FISH分析结果可以推测,这种结构变异是由6VS/6AL易位染色体与小麦6A染色体在长臂上发生重组交换引起的。     

硝酸盐诱导的大麦HvLBD5/14基因表达分析及功能验证

LBD(Lateral organ boundaries domain)基因家族是植物特有的一类含有保守LOB(Lateral organ boundaries)结构域的转录因子家族,在调控植物侧生器官发育、逆境胁迫响应等方面具有重要的作用,其中ClassⅡa类基因涉及到植物的氮代谢调控。本研究克隆了大麦LBD基因家族ClassⅡa中HvLBD5和HvLBD14基因,通过荧光定量PCR分析了硝酸盐诱导下的基因表达模式;构建表达载体,转化拟南芥,探讨了转基因株系相对于野生型的氮素形态的变化。结果表明,大麦HvLBD5和HvLBD14基因均受低浓度和高浓度硝酸盐诱导表达,然而表达模式存在差异;拟南芥超表达株系相对于野生型,成熟植株中硝酸盐含量和蛋白质含量显著增加(P<0.05),暗示着大麦HvLBD5和HvLBD14可能涉及到氮代谢调控。该研究结果对大麦LBD基因鉴定及功能研究具有重要的意义。     

旱地不同产量水平小麦的产量构成及氮素吸收利用的差异

为明确不同产量水平旱地小麦的氮素吸收利用特征,于2015-2016年和2016-2017年,在位于河南西部雨养旱地小麦主产区且种植洛旱6号的36个农户田块取样调查,按照籽粒产量分成低产、中产、高产3组,比较其产量构成、氮素积累转运特性以及氮素利用效率。结果表明,高产组的籽粒产量分别较低产、中产组高75%～93%和17%～37%,高产组的穗粒重和生物量均显著高于中产、低产组,千粒重显著高于中产组,穗数、穗粒数均显著高于低产组。高产组小麦主要生育时期以及各生育阶段的氮素积累量、花后茎叶氮素转运量和花后氮素积累贡献率均较高,但出苗至拔节期的氮素积累比例较低。2个调查年度,高产组小麦成熟期氮素积累量分别较低产、中产组高57%和17%,氮素籽粒生产效率分别高17%和12%,生产百公斤籽粒需氮量则分别低15%和6%;高产组的氮素干物质生产效率和氮肥偏生产力分别较低产组高9%和20%。由此可见,拔节期、拔节至开花期与开花至成熟期较高的氮素积累量、茎叶氮素转运量、花后氮素积累贡献率是旱地小麦高产的重要氮素特征,提高旱地中产、低产田的小麦产量,应在增加穗数、穗粒数、穗粒重和生物量的同时提高氮素利用效率。     

水稻纹枯病菌侵染稻株对褐飞虱发生的影响

病原菌侵染引发植株防卫基因表达的信号传导途径水杨酸途径(SA)与虫害(机械损伤)诱发的植物防御信号传导途径茉莉酸途径(JA)会同时存在,且两种信号途径间存在着相互抑制的拮抗作用。本试验结果表明,水稻植株受到纹枯病菌侵染之后,褐飞虱在RH的感病植株和健康植株中明显倾向于选择感染纹枯病菌的RH水稻植株;但在不同水稻品种上的取食行为以及蜜露排泄量及蜜露氨基酸含量的测定均未发现褐飞虱对于感染纹枯病的抗、感水稻品种有显著的取食趋性。说明抗、感褐飞虱的水稻品种感染纹枯病之后并未显现出更易感虫的性状。     

白蛾黑棒啮小蜂人工复壮技术研究

白蛾黑棒啮小蜂是美国白蛾等多种鳞翅目食叶害虫蛹期的重要寄生性天敌,但采取同一寄主连续繁蜂多代,往往会降低整个种群的雌雄比及寄生率,影响其对美国白蛾的生物防治效果。该文从对小蜂补充营养及转寄主寄生2个方面对白蛾黑棒啮小蜂进行复壮技术方面的研究,以期为解决人工繁育过程中蜂种退化问题提供理论基础与技术方面的支持。