阳谷地区高产优质小麦新品种展示示范

为了对小麦新品种在阳谷县种植的丰产性、适应性、抗逆性等指标进行验证,特于2021—2022年在当地选择了15个高产小麦品种作为高产组、10个优质小麦品种作为优质组进行了小麦新品种的展示示范试验。结果表明：高产组中产量超过9 750 kg/hm²、综合表现优良的小麦新品种有9个,分别为农大761、烟农1212、泰科麦34、山农30、烟农173、山农40、农信麦207、鑫瑞麦29和中麦4072;优质组中产量超过9 000 kg/hm²、综合表现优良的品种有5个,分别为农大753、徐麦36、圣麦918、泰田麦118和中麦578。建议在阳谷地区小麦实际生产中适当做好品种的搭配,进一步扩大高产优质小麦品种的种植面积。     

枯草杆菌果聚糖蔗糖酶基因转化小麦的研究

 【目的】尝试将枯草杆菌果聚糖蔗糖酶基因（SacB）导入小麦品种（系）02-371、02-207、郑麦9023和东农7742以提高其耐旱性。【方法】利用农杆菌介导法转化小麦幼胚愈伤组织，将SacB基因导入4个小麦品种，并对转化植株进行PCR和Southern杂交检测。【结果】SacB基因已整合到受体小麦的基因组中。转基因植株整合目的基因的拷贝数多为1～2个。4个受体小麦品种（系）02-371、02-207、郑麦9023和东农7742的转化频率分别为0.88%、1.48%、1.04%和1.23%。RT-PCR检测结果表明，SacB基因在部分转基因植株中得到表达，并使转基因小麦植株的耐干旱胁迫能力明显提高。【结论】向小麦中导入枯草杆菌SacB基因可增强其耐旱性。     

转OsCYP2基因水稻后代的遗传检测及生理特性

对转OsCYP2基因的吉农大808水稻的T4代进行PCR检测,同时进行田间调查以及生理生化特性的测定,以观察吉农大808水稻的转基因T4代与对照非转基因吉农大808水稻的差异。结果表明,吉农大808水稻的转基因T4代植株中仍含有OsCYP2基因,且在0.15%NaCO3溶液模拟盐碱胁迫的条件下,其发芽率明显高于对照品种;吉农大808水稻的转基因T4代植株在田间的分蘖数明显高于对照,生育期延长;在生理指标方面,吉农大808水稻转基因T4代植株的抗逆性高于对照品种。     

烟农15的特性分析及育种应用

烟农15是烟台市农科院育成的一个高产优质、耐肥抗倒、株型优良的小麦新品种。1996~2018年,以烟农15为亲本,北京农学院、山西省农业科学院等17个育成单位育成了小麦新品种17个,这些品种通过2次国家审定和山东、江苏等省22次审(认)定。烟农15是一个优良品种,也是一个优良亲本,具有较高的育种利用价值。     

小麦两个杂交组合后代PPO活性的遗传分析

用全麦粉分别以多巴和邻苯二酚为底物测定了小麦组合(烟农19×安农0016 和烟农19×安农98017)早代(F3)株系的PPO活性变异.结果表明,多巴和邻苯二酚法检测结果具有可比性(烟农19×安农0016)F3代的117个株系相关系数高达0.907.因此,这一检测方法适于进行PPO活性的遗传分析研究.两个杂交组合的PPO活性受两对基因控制,并具有较高的遗传率.在组合烟农19×安农0016中,第一对主基因的加性效应较明显,远大于第二对主基因,而在组合烟农19×安农98017中,两对主基因的加性效应则大小一致.     

转DREB基因小麦新品系抗旱生理指标测定

脱水应答元件结合蛋白(DREB)基因的应用,为培育抗旱转基因小麦新品种奠定了重要基础。本试验对在旱地和水地上种植的6个转GmDREB1和GhDREB基因的转基因小麦新品系旗叶中可溶性糖和脯氨酸进行了提取与测定,结果显示转基因小麦新品系旗叶中的可溶性糖及脯氨酸含量较其受体品种有所提高,证明抗旱转录因子基因的导入可提高受体小麦品种的抗旱性。     

用亲缘系数法评价烟农系列小麦种质的育种价值

烟农系列小麦是以烟台市农业科学研究院育成的高产品种‘蚰包’为亲本育成的21个优异小麦种质,含有较多的优良性状和优异基因。基于该系列种质育成的审(认)定小麦品种达374个,遍布山东、山西、陕西、四川、江苏、安徽、河南、河北、甘肃、湖北、青海、北京、天津、新疆、宁夏、内蒙古等省(市、自治区),为全国的小麦育种作出了突出贡献。为了明确该系列种质的育种价值,以更加科学地进行亲本选配和研究,提高小麦育种效率,本研究采用亲缘系数法对这21个烟农系列小麦种质的育种贡献值进行了分析。结果表明,有7个种质育成的品种数达到10个及以上,其中,‘鲁麦14’‘鲁麦13’‘烟农19’育成品种数分别为163、67、50个,育种贡献值分别达60.313、25.188、24.750;‘鲁麦21’‘烟农15’育成品种数分别为22、21个,育种贡献值分别为13.375、9.500;‘烟辐188’‘烟1934’育成品种数均为10个,育种贡献值分别为4.000、1.875。本研究结果可为今后合理利用烟农系列小麦种质选育优良小麦品种提供指导。     

龙口市小麦品种展示试验分析

为了进一步比较评价各品种的综合性能,山东省龙口市农业技术推广中心用济麦22、青农2号等7个小麦品种与山东省龙口市小麦主栽品种烟农15作比较。试验结果表明:产量在前三位的品种依次为青农2号、烟2415、济麦22,青农2号不仅比对照"烟农15"显著增产,而且抗倒伏性强,应是龙口市产量低而不稳的当家品种"烟农15"的理想替代品种。如果烟农15全部更换成青农2号,山东省农口市可望年增产小麦4 280t。     

转TaCOMT-3D基因小麦的农艺性状评价

TaCOMT-3D基因是小麦木质素合成的关键基因,也是小麦抵御纹枯病菌侵染的重要基因。为了评估转基因小麦中TaCOMT-3D基因组成型表达对农艺性状的影响,4个遗传稳定的转基因株系及其受体对照扬麦16用于TaCOMT-3D基因检测、不同器官表达分析验证、纹枯病抗性鉴定、小区产量试验以及主要农艺性状的考察。结果显示,转基因株系均能检测到导入的TaCOMT-3D基因并且该基因能组成型表达;转基因株系与受体对照扬麦16相比,纹枯病抗性显著提高;除了部分转基因株系的主穗穗长、主穗粒数、籽粒蛋白含量与受体对照差异显著外,转基因小麦的生育期、、株高、产量性状、主穗性状和籽粒性状与受体对照均没有显著差异。试验结果表明,TaCOMT-3D基因的组成型表达对转基因小麦的主要农艺性状影响不明显。     

转基因技术在小麦遗传改良中的应用

概述了自第一株转基因小麦问世以上转基因小麦研究取得的巨大进展,简要介绍了基因枪法、农杆菌介导法和花粉管通道法等基因转化方法,对转基因技术在获得抗除草剂、抗病虫、抗逆、改良品质和雄性不育转基因小麦植株等方面的应用情况进行了回顾,指出了转基因小麦研究中存在的主要问题,展望了转基因小麦前景。     

基因枪法介导的转KN2基因小麦的获得及鉴定

【目的】获得转KN2基因的小麦植株,为研究KN2基因对提高转基因小麦抗寒性的作用,以及为利用基因工程提高小麦抗逆性奠定基础。【方法】以弱冬性小麦品种小偃22为供试材料,通过基因枪法,用含有KN2基因的植物表达载体和筛选标记基因bar共转化小麦幼胚愈伤组织,经过除草剂(Phosphinothricin,草丁膦)筛选和愈伤组织分化获得再生植株,并对得到的再生小麦植株进行PCR检测。【结果】采用基因枪法共轰击小偃22的幼胚愈伤组织1 680个,共获得再生植株17株,移栽到花盆中成活15株;根据目标基因序列设计特异引物,对成活的小麦植株进行PCR检测,结果表明获得含有bar基因和KN2基因的转基因阳性植株分别为6株和4株,转化率分别为0.36%和0.24%,bar和KN2的共转化率为0.24%。【结论】KN2基因成功地转入到小麦品种小偃22中。     

HMW-GS基因的遗传转化与小麦品质改良

小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW GS)的组成类型及相对含量与面筋的弹性和强度直接相关,决定面粉的烘烤品质。目前,应用转基因技术将HMW GS基因(主要为1Ax1、1Dx5和1Dy103个亚基基因)导入普通小麦,获得转基因株系。对转基因株系进行检测,发现导入的HMW GS基因在转化植株中均过量表达。对其品质进行测定表明,面团弹性、强度、稳定时间等多个品质性状都有所改善。我国小麦品种品质普遍较差,利用转基因技术提高优质亚基的表达数量,转入外源优质亚基,可能将是我国小麦,尤其是南方小麦品质遗传改良的有效途径之一。     

抗全蚀病的转PvPGIP2-TaLTP5双价基因小麦的创制及鉴定

【目的】全蚀病是小麦的毁灭性病害。创制转PvPGIP2和TaLTP5双价基因小麦,分析外源PvPGIP2和TaLTP5在转基因小麦中的遗传与表达情况,选育抗全蚀病的转基因小麦新种质。【方法】采用基因重组技术构建了PvPGIP2和TaLTP5双价表达转基因载体pA25-PvPGIP2-TaLTP5,利用基因枪介导法将该载体转入小麦品种扬麦18,采用PCR、RT-PCR与qRT-PCR方法分析转基因小麦T0—T4植株中目的基因及其表达量,并对T3和T4逐株进行全蚀病接种与抗性鉴定。【结果】创制并选育出稳定的抗全蚀病转PvPGIP2和TaLTP5小麦株系6个。PvPGIP2和TaLTP5能够在这6个转基因小麦株系中稳定遗传,并高水平表达。对转PvPGIP2和TaLTP5小麦的全蚀病抗性鉴定结果表明,与受体扬麦18相比,转PvPGIP2和TaLTP5小麦对全蚀病抗性明显提高。【结论】创制了转PvPGIP2和TaLTP5抗全蚀病的小麦新种质,其对全蚀病具有一定的抗性。     

早熟型小麦种质系山农0057的细胞学鉴定

中间偃麦草含有丰富的优良基因,在小麦的遗传改良中具有重要利用价值。对从中间偃麦草与小麦品种烟农15杂种后代(BC3F6)中选育的小麦种质系山农0057进行主要农艺性状调查和细胞学鉴定,结果表明:山农0057平均株高61cm,平均穗长6.7cm,挑旗期、抽穗期分别比亲本烟农15早4d,是一个具有早熟特点的种质系;其根尖细胞染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMCMⅠ)染色体构型为2n=21Ⅱ;与普通小麦的杂种F1PMCMⅠ染色体构型为2n=20Ⅱ+2Ⅰ。山农0057可能是一个具有早熟特点的小麦-中间偃麦草的二体异代换系。     

茎尖转化法转基因小麦后代的遗传特性分析

为了探讨农杆菌转化微创芽生长点法获得的转基因小麦后代的遗传特性,以3个世代的转基因小麦后代为材料,通过抗性筛选、PCR和PCR-Southern blot等方法分析外源基因遗传在T_2、T_3、T_4中的遗传分离情况。结果表明:T_2代33个株系中外源基因完全丢失的株系占61%,其余39%的株系能够检测到外源基因,但分离比例分散偏离了孟德尔遗传分离规律;T_3代42个株系中检测不到外源基因的株系占55%,能检测到外源基因但分离比例复杂的株系占43%,符合孟德尔分离定律占2%;T_4代8个株系中检测不到外源基因的株系占25%,能检测到外源基因但分离比例复杂的株系占50%,转基因植株与非转基因植株的分离比例符合孟德尔分离定律占25%。可见,利用农杆菌转化微创芽生长点法获得的转基因小麦后代中,外源基因丢失的比例较高,转基因植株与非转基因植株的分离多不符合孟德尔分离比例,但随着世代的增加,外源基因遗传稳定性有所提高。     

我国36个小麦品种抗秆锈基因的推导

根据对北美23个小麦秆锈菌系的反应,分两批研究了我国36个小麦品种存在的抗秆锈基因。第1批24个是60年代和70年代广泛种植的生产品种,第2批12个是当前的重要品种。对测试的品种的抗秆锈基因,用25个抗秆锈单基因（S#-r基因）系对秆锈菌系的反应作比较,鉴定发现具有S#-r5、S#-r8a、S#-r11、S#-r17、S#-r31和S#-rT#-（mp）等6个基因。在第1批品种鉴定结果中,扬麦1号的抗性基因不包括在被鉴定的基因之内。北京6号、北京8号、北京15号、石家庄34、丰产3号和矮丰3号不具有本文涉及的抗秆锈基因。东方红2号、东方红6号、克丰1号、北京10号、安徽11号、京红1号、京红2号和青春5号具有S#-r5基因。农大311、农大139、北京9号、白蚰包、徐州14号和北京10号具有S#-r T#-（mp）基因。安徽11号具有S#-r8基因。矮秆早、京红1号和京红2号具有S#-r17基因。青春5号可能具有S#-r11基因。第2批品种鉴定结果中,冬协3号和冬协4号具有S#-r5和S#-r31基因。丰抗2号、丰抗8号、京单106 、冀78 - 4078、鲁麦1号和烟农7770 - 4可能只有S#-r31基因。丰抗13具有1个未确定的基因。辐63、晋麦11和百农3217可能具有1个未定名的基因,它只对少数菌系有抗性。     

小麦Ta-hir2基因克隆及转Ta-hir2基因小麦的获得

通过基因枪介导法将小麦过敏性诱导反应蛋白2基因Ta-hir2转入小麦胚性愈伤组织中,经分化筛选后获得转基因小麦植株,为验证该基因的功能奠定基础.以接种非亲和叶锈菌小种05-19-43②的小麦‘TcLr15,为材料,采用同源克隆的策略克隆了小麦Ta-hir2基因;将该基因的编码区与植物表达载体pAHC-25相连,成功构建...     

乙烯应答因子W17基因RNAi表达载体的构建及小麦遗传转化

干旱、高盐和病虫害严重影响了作物的产量和品质.ERF(ethylene responsive factor)转录因子是介导生物和非生物胁迫响应的重要调控因子.本实验室从小麦中克隆到抗逆相关ERF转录因子W17基因,本研究以植物表达载体pAHC25为基础,构建了含有反向重复序列的RNAi表达载体pAHC-W17RNAi.采用基因枪法45枪轰击小麦品种新春9号幼胚材料2 379个,共获得115株T0代再生植株,其中12株为阳性转基因植株.半定量RT-PCR分析表明,转基因植株中W17基因及其调控的下游基因的表达水平均显著下降;表型鉴定发现转基因小麦苗期发育受到抑制.本研究为深入分析小麦ERF基因的功能与作用机制,进而通过分子育种进行小麦抗性改良奠定了基础.     

青稞Hva1-hv基因对小麦的遗传转化研究

本研究通过根癌农杆菌介导,将克隆自强抗旱青稞品种的LEA3蛋白编码基因Hva1-hv转化到小麦品种Bobwhite中.经除草剂草丁膦筛选和分子检测,鉴定出4个稳定遗传的转基因小麦株系.结果表明,在干旱胁迫条件下,经T2代植株的RT-PCR分析表明,目的基因能在转基因植物中正常表达.采用离体叶片失水率作为衡量植物抗旱能力的指标,发现干旱胁迫条件下,4个T2代转基因小麦株系的离体叶片失水率较受体材料显著降低,证明转基因植株的抗干旱胁迫能力强于受体材料.本研究结果初步显示,Hva1-hv基因在抗旱小麦品种培育方面具有潜在应用价值.     

转TaPK-R1基因小麦的农艺性状评价

为了评估转基因小麦中TaPK-R1基因的组成型表达对农艺性状的影响,采用PK372、PK394、PK465和PK495 4个转基因株系以及受体对照扬麦20分别进行TaPK-R1基因表达分析,以及按常规种植方法进行小区产量试验与考察主要农艺性状。结果表明,TaPK-R1基因的组成型表达除了提高转基因小麦对纹枯病和赤霉病的抗性外,对小麦的生育期、产量性状、株高、主穗性状和籽粒性状等主要农艺性状未产生显著影响。