PEG胁迫对小麦代换系种子萌发特性的影响及染色体效应

[目的]明确干旱胁迫对中国春-Synthetic 6x代换系种子萌发特性的影响并对相关基因进行染色体定位,为选择抗旱高产品系提供理论依据.[方法]以小麦中国春-Synthetic 6x染色体代换系及其亲本为材料,设置对照(无离子水培养)和聚乙二醇(PEG)-6000模拟水分胁迫2个处理,通过测定种子的发芽率、发芽势、发芽指数研究干旱胁迫对种子萌发特性的影响及其染色体调控效应.[结果]干旱胁迫下,中国春-Synthetic 6x各代换系的发芽率、发芽势、发芽指数较对照普遍降低;5B、6B、4D、6D和7D代换系发芽率、发芽势、发芽指数均显著或极显著高于母本中国春.[结论] Synthetic 6x的5B、6B、4D、6D和7D染色体上可能存在干旱胁迫下提高种子活力、促进种子萌发的基因,可在抗旱育种中加以利用.     

小麦代换系耐低磷生理性状的主成分分析及综合评价

【目的】通过对不同磷处理下小麦代换系多项生理指标研究,筛选和鉴定耐低磷基因型。【方法】以小麦CS-Synthetic 6x 整套染色体代换系及其亲本为材料,对其在不同磷处理条件下叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、SOD、POD活性、丙二醛含量、叶绿素、类胡萝卜素含量、光合速率、蒸腾速率,气孔导度、胞间二氧化碳浓度、初始荧光、最大荧光,原初光能转化效率（Fv/Fm）等14个生理指标进行测定,以各项指标的耐低磷系数作为耐低磷指标,通过主成分分析、聚类分析对其耐低磷特性进行综合评价。【结果】将14个单项生理指标转换成为7个相互独立的综合指标;并通过聚类分析将23个基因型划分为3类：父本Synthetic 6x与2A代换系耐低磷特性较强,母本中国春与4A、7A、2B、1D、3D代换系耐低磷特性较弱,其余15个代换系（1A、3A、5A、6A、1B、3B、4B、5B、6B、7B、2D、4D、5D、6D、7D）耐低磷特性中等。【结论】Synthetic 6x 的2A染色体上具有耐低磷胁迫特性的有关基因,在小麦耐低磷育种中可以加以利用     

小麦代换系抗旱生理指标的主成分分析及综合评价

 【目的】通过对干旱胁迫下小麦代换系多项生理指标的研究,鉴定其抗旱性基因型。【方法】以小麦CS-Synthetic 6x 整套染色体代换系及其亲本为材料,对其在不同水分处理条件下叶片相对电导率、K+相对渗透率、游离脯氨酸、蛋白质含量、相对含水量（RWC）、离体叶片失水速率（RWL）、SOD活性、POD活性、丙二醛含量、叶绿素、类胡萝卜素含量、光合速率、水分利用效率（WUE）、PSⅡ的原初光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）等生理指标进行测定,以各项指标的抗旱系数作为衡量抗旱性的指标,利用主成分分析、聚类分析对其抗旱性进行综合评价。【结果】将15个单项生理指标综合成为6个相互独立的综合指标;并通过聚类分析将23个基因型划分为3类：1A、3A、2D、4D代换系及其父本Synthetic 6x属高度抗旱类型;2A、4A、4B、1D、3D代换系属于中度抗旱类型;其余12个代换系（5A、6A、7A、1B、2B、3B、5B、6B、7B、5D、6D、7D代换系）以及中国春属于不抗旱类型。【结论】本研究通过主成分分析和聚类分析,对21个代换系及其亲本的抗旱性进行了分类和评价,以期为小麦抗旱品种选育探索一条实用的鉴别途径。     

一种小麦蓝粒标记单体代换系4E(5A)的创制

【目的】利用长穗偃麦草4E染色体代换方法,快速创制具有蓝粒标记性状的小麦单体系统。【方法】以中国春5A单体和小麦-长穗偃麦草4E二体代换系为材料,分别以拟斯卑尔脱穗型和蓝粒性状作为小麦5A染色体和长穗偃麦草4E染色体的标记,通过杂交、回交并结合染色体鉴定等方法,培育一种具有蓝粒标记的小麦单体代换系4E(5A)。【结果】这种蓝粒标记的小麦单体代换系籽粒为浅蓝色,能够正常生长结实,其自交可分离出深蓝籽粒小麦4E(5A)二体代换系、浅蓝籽粒小麦4E(5A)单体代换系和白粒小麦5A缺体,3种类型所占比例分别为14.5%,75.6%和9.9%,其种子均能正常生长,植株均表现出拟斯卑尔脱穗型性状,且颖壳较硬,但白粒系植株的生活力明显低于前二者。【结论】长穗偃麦草4E染色体对小麦5A染色体的缺失,具有一定的补偿功能,对以染色体定向代换方式快速创制蓝粒标记小麦单体系统,具有一定的参考价值。     

大赖草染色体对小麦农艺性状和抗病、耐热性的效应研究

【研究目的】明确大赖草染色体对小麦农艺性状、抗病性和耐热性的效应,为进一步利用大赖草优异基因提供理论依据。【方法】通过黄矮病、白粉病、条锈病人工接种或自然发病鉴定抗病性,以分期播种模拟高温胁迫环境,通过千粒重变化评价耐热性,收获后调查农艺性状、再生性,对小麦-大赖草二体附加系、代换系和亲本‘中国春’进行农艺性状效应鉴定。【结果】结果表明,10个异染色体系苗期对白粉病菌株E09均表现高感,温室成株期白粉病抗性好于对照普通小麦‘中国春’;对条锈病抗性表现均优于‘中国春’。大赖草H染色体有增加穗长、小穗数、提早抽穗期、增加黄矮病抗性的正向效应。大赖草H、A染色体具有增加耐热性的正向效应;大赖草J染色体对粒长、粒宽和粒厚均有正向效应。大赖草A、L染色体含有控制芒的基因,大赖草F具有再生性和复小穗基因,【结论】10份异染色体系中未发现含高抗小麦白粉病基因的大赖草染色体,大赖草附加系DALr#A、DALr#F、DALr#H、DALr#J可用于小麦农艺性状、抗黄矮病、条锈病和耐热性的改良。     

干旱胁迫对小麦代换系叶绿素荧光参数的影响及染色体效应初步分析

[目的]研究干旱胁迫对小麦代换系旗叶叶绿素荧光诱导动力学的影响以及外源染色体对叶绿素荧光参数的调控效应.[方法]以中国春(Chinese Spring,CS)-人工合成六倍体小麦(Synthetic hexaploid wheat,Synthetic 6x)代换系及其亲本为材料,于2005-2007年测定不同水分处理条...     

大赖草染色体对小麦光合特性和产量性状的效应

大赖草是改良小麦的重要近缘植物,目前已育成多个小麦-大赖草二体附加系和代换系,然而对大赖草染色体的光合效应和对产量性状的效应却研究较少。因此,了解大赖草染色体的效应,对进一步利用大赖草外源基因具有指导作用。通过光合仪测定和产量性状调查,对小麦-大赖草二体附加系、代换系和亲本中国春进行了鉴定,结果表明,10个异染色体系的净光合速率均低于对照普通小麦中国春,但多数差异不显著。大赖草E染色体具有增加水分利用效率的正向效应。大赖草E、J染色体能够提高小麦单穗粒重和千粒重,对提高小麦产量具有正效应。     

深度测序鉴定玉米雄穗花器官分化期响应干旱胁迫的miRNA和其靶基因

【目的】 运用现代分子生物学及高通量测序技术,研究不同品种玉米雄穗花器官分化期响应干旱胁迫的差异miRNA和其靶基因,挖掘和鉴定与玉米发育相关的基因,分析其性状差异的信号通路及分子调控网络。【方法】 以耐旱自交系"PHBA6"和干旱敏感自交系“吉63”为研究对象,应用深度测序技术进行miRNA文库构建,鉴定其差异表达的 miRNA,对差异表达mi RNA及其靶基因进行功能注释、聚类分析及通路富集。【结果】 鉴定了总共337种前体miRNA,其中包含289种已知的miRNA和48种新的miRNA。在3个文库,两个分组中共有155种差异表达miRNA。基于GO功能分类及遗传和基因组(KEGG)的功能富集显示,这些miRNA可能通过靶向一系列与胁迫相关的基因而在干旱胁迫中发挥作用。至少55个预测的靶基因进一步被60个miRNA调控。NAC,MYB和MAPK基因家族在干旱胁迫下评分最高,在植物抗旱中重要作用。一系列miRNA与这些排名靠前的基因相关,包括miR164、miR172、miR1520、miR6158、ghr-n24、ghr-n56等。【结论】 miRNAs可能在玉米雄穗花器官分化期耐旱中发挥重要作用,miRNAs的筛选为分子辅助育种和转基因育种将提供新的靶标。     

水稻CSSL-Z481代换片段携带的穗部性状QTL分析及次级代换系培育

【背景】粮食安全是保障国家安全的重要基础,水稻是人民赖以生存的主要粮食作物,提高其产量是重要的育种目标。水稻产量由每株有效穗数、每穗实粒数和粒重等性状构成,其中,粒重与籽粒形状、充实程度等密切相关。但这些性状都是由多基因控制,遗传基础复杂。染色体片段代换系(CSSL)可将这些复杂性状的QTL较准确地分解为单个孟得尔因子研究,且与育种工作紧密衔接,因而是理想的遗传研究和育种材料。【目的】前期以4代换片段的水稻染色体片段代换系Z481精细定位了一个易落粒基因SH6,但Z481与受体日本晴间还存在多个显著差异的穗部性状。明晰控制这些差异性状的QTL在代换片段上如何分布,并分解为单片段代换系,对目标QTL的图位克隆及应用于水稻分子设计育种有重要应用价值。【方法】利用受体亲本日本晴与Z481杂交构建的次级F₂分离群体以SAS9.3统计软件的混合线性模型(mixed linear model,MLM)法进行穗部性状QTL定位(P<0.05),然后,根据基因型和表型,从F₂选择42个单株在F₃株系利用MAS法培育单片段及双片段代...     

染色体代换对低磷胁迫下小麦苗期磷素吸收能力的影响

以一整套"中国春"背景的单染色体代换系和受体"中国春"、供体"Synthetic 6x"为材料,研究了水培条件下磷胁迫对小麦苗期磷素吸收和利用能力的变化.结果表明,低磷条件下,"Synthetic 6x"比中国春在磷胁迫下有较高的磷吸收能力,较之供体"Synthetic 6x"和受体"中国春",各代换系的单株磷累积能力...     

冬播春性小麦产量相关性状与抗旱性的关系研究

为明确春小麦产量相关性状与抗旱性的关系,以CIMMYT提供的28份春小麦品系为试材,在雨养及灌溉条件下,对主穗小穗数、穗粒数、不孕小穗数、千粒重、收获指数和小区产量等性状进行考察,分析春小麦主要产量相关性状的遗传力,评价春小麦品系的抗旱性,用GGE双标图对产量相关性状与抗旱性的遗传相关进行分析。结果表明:春小麦的抗旱性与多种产量性状相关;2种水分条件下主穗小穗数、穗粒数、千粒重和小区产量的遗传力较大(42.79%~78.87%)。不同水分条件下主要产量相关性状与抗旱性的遗传相关程度存在差异。通过对产量相关性状的遗传相关系数及遗传力进行联合分析,可以看出在雨养条件下主穗小穗数、穗粒数和小区产量对春小麦抗旱性的选择效率较高,在春小麦抗旱育种中应当注重对这些产量相关性状进行考察及选择。     

普通小麦穗长基因定位研究

本文以长穗型不分枝普通多小穗品系“10—A”为被测材料,“中国春”和“阿勃”两套单体系列为测验系,对穗长性状进行了基因定位研究。结果表明,被测系“10—A”穗长受5A、7A、1B、2D、3D和6D等染色体上的基因所控制。其中,1B和2D染色体上的基因表现为强效。5A、7A、3D和6D染色体上的基因表现为弱效。     

拉萨河谷地区春青稞施氮效应灰色关联度分析

[目的]为西藏拉萨河谷地区春青稞氮肥利用效率及生产力水平的提高提供理论依据。[方法]应用灰色关联度分析法,对不同施氮水平条件下春青稞8个农艺性状与产量性状的关联度以及施氮水平与理想施氮量的关联度进行研究。[结果]不同施氮水平条件下,春青稞农艺性状与产量的关联度排序为株高>穗粒数>穗数>穗长>千粒重>生育期>小穗数>退化小穗数;5个施氮水平按关联度大小的排序结果与根据产量大小的排序结果并不一致,其中关联度最大的为施氮量225 kg/hm2;春青稞的最佳施氮水平分布范围大致在150~225 kg/hm2。[结论]培育大穗与较高秆(抗倒)品种,提高单穗小穗数与穗粒数可能应成为春青稞育种与栽培管理工作的主攻目标。     

普通小麦-簇毛麦2V染色体端体异附加系的选育与鉴定

簇毛麦(Haynaldia villosa) 具有抗多种病害、耐旱、耐寒等优良性状,是可供小麦改良利用的优良遗传资源.本研究综合利用根尖细胞有丝分裂中期染色体Giemsa C-分带、花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型分析、荧光原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH) 及分子标记等技术,从普通小麦-簇毛麦2V(2D) 异代换系与含有Ph抑制基因的中国春高配对材料(pairing homoeologous inhibitor,Ph1) CO4-13的杂交后代中选了出分别含有簇毛麦2V长臂和短臂的普通小麦-簇毛麦2V端体异附加系.含有簇毛麦2V短臂的附加系在护颖颖脊上有刚毛,而在含2V长臂的附加系的护颖颖脊上没有刚毛,可将控制护颖颖脊刚毛性状的基因进一步定位在簇毛麦2V染色体的短臂上.筛选出町以追踪2V染色体短臂的SSR标记wmc25.该分子标记和护颖颖脊刚毛形态标记可用来追踪导入小麦遗传背景中的簇毛麦2V染色体短臂.     

小麦穗粒数的染色体效应研究

选择穗粒数少的多少穗品系“10阿”为被测材料,“中国春”和“阿勃”两套单体系列为测验系,对穗粒数的染色体效应进行了研究。结果表明,被测材料穗粒数少系受6A、1B、4B、6B、2D,4D和4A或5A染色体上的不完全显性基因所控制。其中,1B和2D染色体上的基因表现为强效,其余染色体上的基因表现为弱效。据前人研究和本试验结果分析认为,被测系的1B、6B和4D染色体上可能具有控制穗粒数的新基因。     

普通小麦-簇毛麦易位系T6BS·6BL-2VS的选育(英文)

[Objective] The aim of experiment was to provide a new germplasm for wheat breeding by further using desirable genes in 2V chromosome of Haynaldia villosa.[Method] Through hybridization between common wheat(Triticum aestivum)-Haynaldia villosa disomic substitution line and common wheat Nonglin26-3C chromosome of Aegilops triuncialis disomic addition line,the analysis methods such as chromosome C-banding,genomic in situ hybridization and molecular marker technique were comprehensively applied and combined characters investigation.[Result] The wheat-Haynaldia villosa translocation line(T6BS·6BL-2VS)was selected from hybrid progenies to conduct characters investigation,which found some bristles on glume ridge of T6BS·6BL-2VS.[Conclusion] The translocation line induced by gametocidal chromosome was a small segment translocation line and the gene of bristle on glume ridge of Haynaldia villosa was located between the middle and the terminal of 2VS.     

干旱胁迫下玉米自交系穗部性状与耐旱性关系研究

[目的]干旱是限制我国玉米生产的主要因素,研究干旱胁迫下玉米穗部性状与耐旱性的关系,为玉米耐旱性研究提供理论指导.[方法]通过抽雄吐丝期干旱胁迫的方法,对287份玉米自交系进行耐旱鉴定,调查穗长、穗粗、粒长、粒宽、粒厚、单穗干重、穗轴粗、粒重、百粒重、穗行数、行粒数等穗部性状,研究穗部性状与耐旱性的关系.[结果]相关分析发现单穗干重、穗长、穗行数、行粒数、粒长、粒重与玉米耐旱性存在极显著的相关性,穗粗和百粒重与玉米耐旱性存在显著相关性;通过对耐旱相关的穗部性状主成分分析,得到“产量”因子、“果穗行数”因子、“籽粒重量”因子、“轴部”因子、“果穗尺寸”因子,上述5个因子可以反映玉米自交系穗部的耐旱性;通过聚类分析获得耐旱性弱、适中、强的3种类群.[结论]单穗干重、穗长、穗行数、行粒数、粒长、粒重、穗粗和百粒重是十分重要的耐旱参考指标,在穗部耐旱性状中,对耐旱性的贡献大小依次为产量因素＞果穗行数＞籽粒重量＞轴部因素＞果穗尺寸,玉米在干旱胁迫下粒长、穗轴粗、百粒重较对照下降较少,穗长、穗粗、穗行数、粒重、单穗干重较对照略有增加,行粒数较对照下降适中,此类自交系耐旱性较强.     

普通小麦-簇毛麦易位系T6BS·6BL-2VS的选育

[目的]为进一步利用簇毛麦2V染色体上的有益基因,为小麦育种提供新种质。[方法]通过普通小麦-簇毛麦2V(2D)二体代换系(DS2V)与普通小麦农林26-离果山羊草3C染色体二体异附加系(DA3C)杂交,综合运用染色体C-分带、基因组原位杂交和分子标记分析,并结合性状调查。[结果]从杂种后代中选育出小麦-簇毛麦纯合易位系T6BS.6BL-2VS,性状调查发现该易位系植株护颖颖脊上有刚毛。[结论]该易位系为杀配子染色体诱发的小片段易位;簇毛麦护颖颖脊刚毛基因定位于2VS的中部至端部。