GUS基因瞬时表达检测小麦1Ay基因启动子功能

本试验以pAyGUS为转化质粒,该质粒为小麦高分子量麦谷蛋白亚基基因1Ay的启动子和β-葡糖苷酸酶(GUS)基因的重组质粒,利用基因枪法将该质粒导入小麦胚乳及胚中,检测其表达活性。通过X-gluc染色检测表明,GUS基因在该启动子的驱动下能在小麦种子中特异表达,可见小麦1Ay基因的启动子具有在小麦胚乳中特异表达的活性,这为小麦品种改良及转基因研究奠定了基础。     

黑麦优良基因在小麦育种中的应用

黑麦属蕴藏着许多对改良小麦有用的基因资源,将黑麦的优良基因导入小麦不仅可以拓宽小麦的遗传基础,而且可以有效改良小麦的产量、品质、抗性及适应性等性状。为了了解目前黑麦在小麦遗传育种中的研究现状,本文从黑麦基因导入小麦的途径、黑麦基因资源在小麦中的鉴定以及黑麦基因资源在小麦中的应用前景三方面总结论述了黑麦优良基因在小麦育种中的应用,以期促进黑麦优良基因向小麦中转移,深入开拓和利用黑麦基因资源。     

基因枪法将细胞周期蛋白基因CycD2导入小麦的研究

以小麦品种绵阳11作为基因枪转化的靶材料,用含有细胞周期蛋白基因CycD2和新霉素磷酸转移酶基因NPTII的质粒PBI121轰击小麦成熟胚性愈伤组织,在含有遗传霉素G418的筛选培养基对愈伤组织进行筛选后诱导得小麦再生植株,经PCR检测有4个转基因小麦植株呈阳性,South-ern-blot鉴定后进一步证明CycD2基因已经被成功导入小麦并整合到小麦基因组中。     

小麦抽穗期基因研究进展

抽穗期是小麦品种的重要农艺性状之一,它对于小麦适应不同生态地区和不同环境条件具有至关重要的作用。春化反应、光周期反应和早熟性基因是影响小麦抽穗期的3种重要因素。综述了小麦抽穗期相关基因的定位和克隆,分析了控制小麦抽穗的3类基因性状以便为研究小麦的抽穗期基因提供参考。     

基因枪法介导转ZmalⅠ基因小麦植株的获得和鉴定

【目的】获得转玉米ZmalⅠ基因的安全转基因小麦植株,为研究玉米ZmalⅠ基因在增加小麦籽粒大小和粒质量方面的作用,以及利用基因工程提高小麦产量奠定基础。【方法】以陕农138为供试材料,绿色荧光蛋白基因(GFP)为安全标记基因,利用基因枪法,将由谷蛋白胚乳特异表达启动子启动的ZmalⅠ+GFP融合蛋白基因的过表达载体pGlu-exbessa::ZmalⅠ导入小麦中,并对转基因小麦进行PCR检测。【结果】采用基因枪法共轰击3 000个幼胚,获得再生植株59株,移栽至培养钵后成活52株,成活率为88.1%;利用载体上安全标记基因GFP的特异引物对成活的转化植株进行PCR检测,获得含有GFP基因的阳性安全植株16株,转化率为0.53%。【结论】将ZmalⅠ基因成功地整合到了小麦基因组中。     

小麦主要病害的抗病基因研究进展

综述了小麦白粉病、锈病、赤霉病以及其它病害抗病基因的研究进展，介绍了小麦抗白粉病、抗锈病基因的来源、定位、分子标记及其代表品种，筒述小麦抗病基因在生产上的应用，并对目前小麦抗病育种中存在的问题进行了探讨。     

小麦Pinb基因启动子区CRISPR/Cas9基因编辑载体的构建

CRISPR/Cas9介导的基因组编辑技术已经逐渐成熟并在多种植物中得到成功应用,促进了基因功能的研究。小麦籽粒硬度是决定小麦加工品质的重要性状,Pinb是控制籽粒硬度的关键基因之一。本研究以小麦Pinb基因为对象,联合采用常规PCR和Golden Gate cloning技术,构建了包含小麦Pinb基因启动子区双靶点的CRISPR/Cas9基因编辑载体。将重组载体转入小麦原生质体中进行sgRNA活性的检测,在两个靶点位置均发生了突变,编辑效率分别为4. 57%和4. 37%,基因编辑类型包括碱基替换和碱基缺失。该研究为在小麦中实现Pinb基因的定点突变奠定了基础,对其功能研究和小麦品质改良均具有重要意义。     

小麦抗病相关基因聚合育种的研究进展

育种是通过创造遗传变异、改良遗传特性以培育优良植物新品种的技术,将基因聚合分子育种与常规育种技术相结合已成为今后作物育种家研究的新方向。基因聚合分子育种主要包括2个方面,即遗传转化基因聚合分子育种和分子标记筛选基因聚合分子育种。近年来,随着现代分子育种技术的不断发展、小麦抗病基因的不断发掘,小麦抗病分子育种工作取得了重大进展。就小麦白粉病、锈病、赤霉病的抗性基因聚合育种的研究情况进行了综述,并对目前小麦抗病育种的前景进行了展望。     

山西省小麦叶锈菌群体的毒性基因分析

１９９４～１９９７年间,利用２５个抗叶锈病小麦单基因系（或近等基因系）,对来自山西省１０个地（市）３１个县（市）的３３４个小麦叶锈菌株进行了测试,分析了山西省小麦叶锈菌群体的毒性基因频率。结果表明,毒性基因Ｖ１９的出现频率较低（２６３７％）,其对应的抗性基因Ｌｒ１９为目前山西省小麦叶锈菌的有效抗病基因。其次,毒性基因Ｖ１５,Ｖ２０,Ｖ２５的出现频率分别为７１５％,７６２５％,７８０８％,对应的抗性基因Ｌｒ１５,Ｌｒ２０,Ｌｒ２５具有一定的利用价值。除此以外,其余２１个毒性基因的出现频率均高于８１７４％,其对应的抗性基因为目前山西省小麦叶锈菌的无效基因,在小麦抗锈育种上没有重要利用价值。     

小麦DREB基因的表达特征分析

[目的]对新春6号小麦的抗旱DREB基因进行表达特征分析。[方法]在干旱逆境胁迫下,考察不同胁迫处理时间下新春6号小麦中DREB基因的表达情况,分析该基因对小麦抗逆性的影响。[结果]小麦的抗旱DREB基因受干旱胁迫诱导,与对照相比,在小麦干旱胁迫12h后表达量上升。[结论]小麦的抗旱DREB基因可能参与小麦对干旱胁迫的应答,为研究小麦的抗旱分子机理提供了依据。     

间甲酚和供磷对小麦间作蚕豆生产力和组分竞争力的影响

通过盆栽试验研究了3个磷水平下化感物质间甲酚对小麦间作蚕豆生产力和级分竞争力的影响。结果表明,间作较单作具有显著增产作用,100mgP2O5土(P1)的施磷水平下复合群体的生物产量最高;施磷可显著降低间甲酚对小麦间作蚕豆生物产量和经济产量的化感效应,间作小麦经济产量受间甲酚的负效应低于单作。间作小麦经济系数(HI)在不施磷和施磷水平为P1时高于单作小麦,施磷量增大结果相反,间作蚕豆HI在施磷量为P1时高于单作;施磷可缓解间甲酚对小麦、蚕豆经济系数的化感作用,间作小麦经济系数受抑程度小于单作,施磷水平为P1时间作蚕豆HI受抑程度小于单作。施磷和间甲酚可增强小麦蚕豆复合群体中小麦相对于蚕豆的竞争力。     

黄土旱塬长期施肥条件下小麦钾素营养和肥料利用率的研究

[目的]为了给黄土旱地经济合理施肥、粮食增产提供科学依据。[方法]在长期定位试验的基础上,研究了不同施肥对小麦产量、各生育期钾素营养和肥料利用率的影响。[结果]不同施肥小麦增产效果差异显著。单施氮肥小麦增产75.3%,单施磷肥小麦产量则降低24.7%,NM、PM、NPM配施小麦增产75.9%~92.9%;小麦钾素的吸收主要集中在生长发育前期,孕穗期以后因泌钾现象多表现为负吸收,施用有机肥,特别是无机肥与有机肥配施,促进小麦吸钾作用明显,小麦植株各器官含钾量明显提高;单施N肥、NP配施小麦钾素的吸收量、吸收速率较高,单施有机肥及有机无机肥配合施用小麦钾素吸收量和吸收速率比对照也有明显提高;单施N肥小麦氮肥利用率较高为76.73%,单施P肥小麦磷肥利用率较低仅为14.20%,NP配施与单施P肥相比,吸磷量、吸钾量分别增加112.53%和79.36%。施用有机肥可以显著提高作物氮、磷、钾吸收量,但肥料利用率却不高。[结论]施用有机肥以及有机无机肥配合施用,可以明显促进小麦对氮、磷、钾养分的吸收,提高小麦产量。     

施氮时期和施氮量对优质专用春小麦产量和品质的影响

对优质专用春小麦V20进行了不同施氮时期和施氮量的施肥试验,结果表明:春小麦追施氮肥以375kg/hm2尿素为最佳,春小麦产量为5 317.95 kg/hm2,追施尿素525、225和75 kg/hm2的处理春小麦产量依次降低。施氮时期以扬花期施氮春小麦产量最高,为5 086.65 kg/hm2,其次为拔节期施氮,产量为5 043.75 kg/hm2;孕穗期施氮春小麦产量最低为4 978.65 kg/hm2。施氮时期和施氮量对春小麦品质的影响为:在一定施氮量内,春小麦品质与施氮量成正相关,施氮量越多,品质越好;在扬花期施用氮肥,有利于提高春小麦的品质。     

不同氮肥后移量对稻套麦产量的影响

[目的]研究不同氮肥后移量对稻套麦产量的影响,探讨其适宜的氮肥施用方式。[方法]采用单因素随机区组设计,共7个处理,其中稻套麦10月25日播种,拔节肥按不同尿素施用量分5个处理:A:150 kg/hm2;B:225 kg/hm2;C:300 kg/hm2;D:375 kg/hm2;CK1:0kg/hm2。收稻后旋耕撒播小麦(茬后种麦)分2个处理,分别为CK2:于11月5日播种;CK3:于11月15日播种。稻套麦大田用种量225kg/hm2,茬后种麦大田用种量150 kg/hm2。[结果]在基肥、壮蘖肥一致的前提下,施用拔节肥225 kg/hm2后其穗粒数、千粒重、理论产量、实际产量及经济系数均高于其他施氮处理以及不施氮处理CK1。但与稻茬后撒播小麦相比,在基肥、壮蘖肥一致的前提下,稻套麦产量要低于适期茬后种麦水平,高于迟播小麦。[结论]该研究可为稻套麦高产栽培提供理论参考。     

氮管理对冬小麦产量和品质影响的整合分析

【目的】氮是影响小麦产量和籽粒蛋白质含量的关键因素之一,然而产量的不断提升一定程度上稀释了籽粒的蛋白质含量,小麦高产和优质难以协同实现。因此如何通过优化氮管理实现小麦增产和籽粒品质的协同提升是小麦可持续生产的关键。【方法】搜集了1990—2017年间发表的2 758个氮管理措施对小麦产量和蛋白质品质影响的研究案例,利用整合分析的方法,评估了氮肥管理方式对小麦产量和籽粒的影响,并且结合氮流动分析方法,提出了综合氮管理措施实现小麦提质增效的方案。【结果】1990—2017年间,总体来讲,增施氮肥小麦产量提高了42%±1.2%,籽粒蛋白质含量提高了19%±0.7%;随着施氮量的增加,小麦产量和籽粒蛋白质含量均呈现先增加后降低的趋势,氮肥的增产效应在施用量200—250 kg N·hm^-2时最显著,而籽粒蛋白质的增加效应在施氮量384 kg N·hm^-2时最显著;小麦产量提高和籽粒蛋白质提升在基追比为1—2时效应最显著。与施氮量>300 kg N·hm^-2相比,将施氮量控制在200—250 kg N·hm^-2能有效降低氮损失,提高氮利用效率。在其他管理措施一致的条件下,与单一优化氮肥用量或基追比相比,同时优化氮肥用量和基追比使氮肥的增产效应提高8%—30%,提质效应提高19%—21%。【结论】增施氮肥能够实现小麦产量提高和籽粒蛋白质含量提升,不同施氮量和基追比对施氮的增产提质效应均有显著影响,同时优化施氮量和基追比的综合氮管理措施不仅能协同实现小麦高产和优质的目标,还能降低环境排放,这为未来的小麦可持续生产管理提供了案例支撑。     

小麦不同施氮时期对间套作小麦玉米品质影响的研究

 以间套作小麦玉米为研究对象,研究了在间套作条件下小麦不同施氮时期对间套作小麦玉米品质的影响。结果表明,小麦不同施氮时期对间套作小麦品质有显著的影响,随小麦施氮时期后延,其籽粒蛋白质含量、沉淀值和干、湿面筋含量均有大幅度地提高。同时,小麦不同施氮时期也改善了间套作玉米的品质指标,以小麦孕穗期追施氮肥间套作玉米的蛋白质含量、脂肪含量、百粒重和灰分含量最高,但不同处理之间差异不显著。     

硫肥施用方式对冬小麦灌浆期籽粒蛋白含量动态的影响

[目的]为冬小麦品质改良和优质高效栽培提供理论依据。[方法]在大田条件下,研究2种硫肥施用方式对冬小麦中筋力型品种豫麦49和强筋力型品种豫麦66灌浆期籽粒蛋白质含量和麦谷蛋白含量影响。[结果]施用硫肥能提高2种筋力型冬小麦品种籽粒蛋白质含量和麦谷蛋白含量,尤其对中筋型小麦品种豫麦49效果更明显。[结论]针对不同筋力型品种,结合不同要求,采取合理硫肥施用技术可以起到提高小麦籽粒蛋白质含量和麦谷蛋白含量的作用。     

冬小麦氮肥和磷肥总量控制试验研究

[目的]优化冬小麦氮肥和磷肥的适宜用量。[方法]采用田间试验,研究了氮肥和磷肥施用量对冬小麦产量的影响。[结果]氮肥的施用量与小麦产量的二次模拟函数为 y=-0.6611x2+20.091x+234.85,相关系数为0.9708,冬小麦产量达到最高时的氮肥施用量为228.0 kg/hm2。磷肥的施用量与冬小麦产量的二次模拟函数为 y=-0.5726x2+13.168x+340.4,相关系数为0.92195,冬小麦产量达到最高时的磷肥施用量为172.5 kg/hm2。[结论]该研究为冬小麦合理施用氮肥和磷肥提供了科学依据。     

氮肥运筹对淮北区强筋小麦产量和品质的影响

氮肥基施能显著促进强筋小麦分蘖生长,增大群体结构;返青期和拔节期追施氮肥能提高分蘖成穗率,增加单位面积穗数和总小穗数;孕穗期追施氮肥可增加可育小穗数,能显著增加穗粒数。氮肥基施:拔节期追施=73∶的处理产量最高;基施氮肥少于总氮量的1/2时,小麦产量就会下降,且与70%以上氮肥基施的处理达到显著性差异。氮肥对强筋小麦品质有明显影响,氮基肥∶孕穗肥=73∶处理的蛋白质含量最高,比氮全部基施高34.37%;其次是氮素基肥∶越冬肥∶拔节肥=43∶3∶和基肥∶拔节肥=46∶的处理,这2个处理在2002～2004年平均蛋白质含量都比全基肥高出10%。     

不同肥力土壤小麦、大豆轮作施氮效应研究

为了解不同肥力土壤小麦、大豆轮作周年最佳施氮量和分配,对高、中肥力土壤小麦大豆轮作进行了不同施氮量效应研究,结果表明,施氮与不施氮相比,高、中肥力地块小麦平均分别增产为15.7%、41.9%,大豆平均分别增产为33.4%、46.8%;小麦、大豆氮肥偏生产力随着施氮量增加而降低,氮肥农学效率以处理3(麦N 210kg/hm2-豆N 90kg/hm2)最高,小麦、大豆氮肥贡献率均随着施氮量的增加先增后降;同等施氮量在中等肥力地块的产量效应高于高肥力地块的效应;从不同肥力小麦、大豆氮肥效应函数得出,高肥力条件下,小麦、大豆达到最佳产量时的施氮量分别为213.0kg/hm2和121.5kg/hm2;中等肥力条件下,小麦、大豆达到最佳产量时的施氮量分别为330.0kg/hm2和130.5kg/hm2,即河南省平原农区小麦、大豆轮作高、中肥力土壤周年最佳施氮量分别为334.5kg/hm2与460.5kg/hm2、小麦、大豆氮分配比例分别为1∶0.57和1∶0.40。