小麦穗发芽生理及调控途径研究进展

综述了近年来小麦穗发芽过程中不同种类α-淀粉酶（α-Amy-1、α-Amy-2、α-Amy-3、LMA等）活性、脱支酶活性、酚氧化酶活性、激素含量变化的遗传、生理特征及其与穗发芽之间的关系,并从遗传学、栽培学角度初步探讨了小麦穗发芽调控途径的研究进展。     

小麦穗发芽的研究进展

小麦穗发芽是一种世界性自然灾害,影响小麦的产量和品质。小麦穗发芽受种子的休眠特性、品种的基因型、抗性基因以及环境条件等诸多因素影响。文章从籽粒的休眠特性、α-淀粉酶活性、抗性基因以及穗发芽的鉴定方法等方面综述了小麦穗发芽的研究进展。     

春小麦α—淀粉知性及其与穗发芽抗性的关系

用改进的凝胶扩散法对国内外57个春小麦品种（系）在灌浆后35d进行了穗发芽抗性和α－淀粉酶活性的测定。结果表明：不同春小麦品种的穗发芽抗性及α－淀粉知性存在显著差异。来自黑龙江的大部分主栽品种的穗发芽抗性中等，红粒品种的穗发芽抗性比普通白粒品种强，在白粒品种中也存在抗性极强的品种，穗发芽率与种子中α－淀粉酶活性存在显著正相关，α－淀粉酶活性可作为鉴定穗发芽抗性的生化指标。     

春小麦α-淀粉酶及抑制蛋白与穗发芽的关系

用降落值法和SDS-PAGE薄层扫描法分别测定31个春小麦品种的降落值和α-淀粉酶抑制蛋白的浓度。结果表明：小麦的降落值与穗发芽率呈极显著的负相关，小麦α-淀粉酶活性的高低是造成穗发芽的主要原因。小麦α-淀粉酶抑制蛋白的浓度与α-淀粉酶及穗发芽率无相关性，它不能抑制小麦的α-淀粉酶活性，不能影响小麦的穗发芽抗性。     

杂交稻种子萌发中淀粉酶活性研究

】对岗４６Ａ三系及其Ｆ１种子发芽中淀粉酶活性变化测定表明,萌动前期β－淀粉酶的增长速度快于α－淀粉酶。抑制穗发芽,应首选抑制β－淀粉酶的抑制剂,从而抑制种子萌动。     

小麦抗穗发芽机理研究现状

为了及时了解小麦抗穗发芽机制，加快我国小麦抗穗发芽品种选育进程。以影响穗发芽的主要因素α-淀粉酶为切入点，对影响α-淀粉酶活性的调控因子α-淀粉酶抑制剂和硫氧还蛋白h在小麦中的分布、作用性质、生物学功能及抗穗发芽解决途径进行了介绍。并结合自己的研究工作，认为利用基因工程技术导入反义Trxs基因是解决穗发芽的一条行之有效的途径。     

无原花色素大麦突变体穗发芽的研究

１９９２～１９９３年度，在田间观察到无原花色素大麦突变体穗发芽严重，经研究发现：无原花色素大麦突变体由于多酚和原花色素的减少和缺失，而导致其休眠期缩短、吸水性增强，明显表现出穗发芽的特性．籽粒吸水速率和穗发芽有一定的相关，但α－淀粉酶是否可作为易穗发芽的指标，还有待进一步探讨     

无原花色素大麦突变体穗发芽的研究

１９９２￣１９９３年度，在田间观察到无原花色素大麦突变体穗发芽严重，经研究发现：无原花色素大麦突变体由于多酚和原花色素的减少和缺少，而导致其休眠期缩短，吸水性增强，明显表现出穗发芽的特性，籽粒吸水速率和穗发芽有一定的相关，但α－淀粉酶是否可作为易穗发芽的指标，还有待进一步探讨。     

种子活力与发芽环境对玉米种子蛋白酶和α—淀粉酶活性的影响

为探讨不同活力玉米种子田间发芽成苗率存在明显差异的生理原因，测定了不同环境条件下玉米种子发芽期间蛋白酶和α－淀粉酶的活性。结果表明，种子活力对玉米籽粒蛋白酶和α－淀粉酶活性的影响因发芽环境条件而异。高活力种子胚乳的蛋白酶活性在较低的温度下发芽比低活力种子的高，且在不同温度条件下的变化较小。胚乳蛋白酶活性在10℃和25℃下的比值与种子活力密切相关。玉米种子胚中蛋白酶的活性比胚乳的高，且高活力种子胚的蛋白酶活性较高。α－淀粉酶的活动开始于吸水约5h时的种子中，发芽5－6d时活性达最高。在10℃发芽时，高活力种子α－淀粉酶活性显著地高于低活力种子，但在25℃发芽时两者差异不显著。在不良环境条件下发芽，玉米种子的蛋白酶活性增高，α－淀粉酶的活性降低。高活力种子的蛋白酶和α－淀粉酶的稳定性和协调性较好。     

小麦收获前穗发芽的生理生化特性研究

1984-1986年两个生长季节,先后研究了41个小麦品种（系）收获前穗发芽的生理生化特性。研究结果表明,供试品种（系）的穗发芽抗性有显著的差异。穗上发芽率与α-淀粉酶活性、降落值、籽粒吸水6、12、24小时的电导率和呼吸强度、籽粒吸水速率等的相关较高,与内源ABA含量之间的相关较低,以上这些性状除内源ABA含量外,品种（系）间有显著的差异,穗发芽抗性较强的品种的α-淀粉酶活性、籽粒吸水后的电导率和呼吸强度及籽粒吸水初期的吸水速率均比穗发芽抗性较弱的品种低,降落值与此相反。浸湿籽粒的α-淀粉酶活性、降落值、籽粒吸水24小时的电导率和吸吸强度、籽粒吸水0-75分钟的吸水速率等可作为穗发芽抗性的选择指标。鉴定穗发芽抗性时,最好在模拟雨湿条件下,既直接测定穗发芽情况,同时也采用多种选择指标,对穗发芽抗性作出综合评价。     

小麦子粒α-淀粉酶活性测定方法的改进

α-淀粉酶活性是与小麦穗发芽有关的重要生理指标。对测定α-淀粉酶活性的3,5-二硝基水杨酸法进行了常量法和微量法试验。通过对比研究,提出了改进的微量测定方法,并对其利用进行了讨论。     

小麦穗发芽敏感性测定方法初探

１９９３年用完整麦穗沙床保湿发芽法、完整麦穗吸水保湿发芽法和脱粒种子直接发芽法测定小麦穗发芽敏感性。结果表明，以完整麦穗吸水保湿发芽法较理想可靠；如仅为了解品种休眠特性对穗发芽的影响，用胶史料一种子直接发芽更显简便可靠。前法第１４天，后法第７天的出芽百分数衡量发芽敏感可靠的指标。     

春小麦α-淀粉酶活性及其与穗发芽抗性的关系

用改进的凝胶扩散法对国内外57个春小麦品种(系)在灌浆后35 d进行了穗发芽抗性和α-淀粉酶活性的测定.结果表明:不同春小麦品种的穗发芽抗性及α-淀粉酶活性存在显著差异.来自黑龙江省的大部分主栽品种的穗发芽抗性中等,红粒品种的穗发芽抗性比普通白粒品种强,在白粒品种中也存在抗性极强的品种.穗发芽率与种子中α-淀粉酶活性存在显著正相关,α-淀粉酶活性可作为鉴定穗发芽抗性的生化指标.     

小麦穗发芽试验中穗姿态及灭菌剂的选择

小麦穗发芽是世界性的灾害,高效的穗发芽抗性鉴定方法是穗发芽抗源选择及抗穗发芽育种中有效选择的关键。穗发芽抗性鉴定受到多种环境条件的影响,其中发芽试验中穗的摆放姿态和灭菌剂的选择对鉴定结果影响较大。通过比较小麦发芽试验过程中穗摆放姿态和不同的灭菌剂对穗发芽试验结果的影响,以期筛选出适合黑龙江省生态条件的小麦穗发芽鉴定方法。     

小麦穗发芽与抗穗芽种的选育

解决小麦穗发芽的根本途径是培育抗穗发芽的小麦品种。开展抗穗芽育种主要是解决抗穗芽亲本、穗发芽抗性鉴定方法及科学的选择等问题，它是穗发芽抗性机理和遗传规律的综合运用。近年的抗穗芽育种实践证明，抗穗芽后代材料的抗芽性差异显著，容易识别。     

春小麦穗发芽敏感性配合力的研究

选用５个穗发芽敏感性不同的小麦品种进行完全双列杂交，通过穗发芽敏感性遗传效应分析和配合力测定结果表明：小麦穗发芽敏感性主要受加性基因效应影响，其广义遗传力和狭义遗传力估计值均较高；亲本品种穗发芽敏感性的一般配合力存在极显著差异，双亲均值与杂种植的相关性全部达极显著水平；在小麦抗穗发芽育种中，双亲都应具有抗穗发芽的特性。     

水稻穗发芽与籽粒内可溶性糖和α-淀粉酶活性的品种差异

对四个穗发芽能力不同的水稻品种籽粒潜在发芽势,可溶性糖含量和α-淀粉酶活性的测定结果表明:(1)所有供试品种在始穗10天后均有部分籽粒可以发芽。其中易穗发芽的珍汕97B的潜在发芽能力明显地高于不易穗发芽的协优64,加系758;(2)易穗发芽品种籽粒发育前期(始穗后5～20天)可溶性糖含量高,维持时间长,其峰值出现迟于不易穗发芽的品种,而且始穗后30天又出现第二峰值;(3)籽粒成熟后期易穗发芽品种α-淀粉酶活性为不易穗发芽品种的2～5倍。抑制剂2号时珍汕97B发芽有较强的抑制作用,并能相应降低籽粒内α-淀粉酶活性和可溶性糖的含量。因此,水稻穗上发芽现象与籽粒内较长时间维持高的可溶性糖的含量和α-淀粉酶活性有密切关系。     

小麦穗发芽抗性机制及抗性育种研究

穗发芽是禾本科作物籽粒在收获前于高湿环境下的穗上发芽现象,严重影响小麦的产量与品质。种子休眠水平是影响小麦穗发芽抗性的主要因素,而往往驯化作物的籽粒休眠水平低,导致栽培小麦普遍比其野生祖先种更易发生穗发芽。小麦穗发芽主要受外源环境（温度、湿度等）和内源植物激素（GAs、ABA、IAA、MeJA、ET、BR）的调控。已鉴定出一批抗穗发芽材料,并克隆了一系列调控穗发芽抗性的关键基因,如PM19、MFT、MKK3、Myb10-3D、Vp1等。通过分子标记辅助选择、人工合成小麦和CRISPR/Cas9基因编辑技术,已成功创制了抗穗发芽小麦新材料。本文综述了小麦穗发芽抗性的遗传机制及抗性育种研究的最新进展,未来仍需继续挖掘关键穗发芽抗性基因,以生物育种的方法培育抗穗发芽小麦新品种。     

杂种小麦抗穗发芽性的遗传研究

选用穗发芽抗性不同的６个杂种小麦的亲本品系组配成３６个组合，对各组合亲本、正反交一代、二代和各回交后代的种子进行穗发芽率，α－淀粉酶活性的遗传分析，结果表明：正反交一代种子均偏抗，但存在母性效应；杂交一代有一定的负向杂种优势，杂交二代的负向优势又强于杂交一代，以抗性材料作母本，再用抗性亲本回交，后代抗性更高；穗发芽抗性受部分显性基因控制，而很少受完全显性基因控制；在核基因相同条件下，Ａ型细胞质和Ｔ     

小麦大拇指矮的穗发芽抗性研究

以小麦大拇指数的近等基因系及其分离群体为材料,分析了大拇指矮的矮秆基因Ｒht3和赤霉酸不敏感基因Gai3对穗发芽的影响,结果表明Ｒht3和Gai3与抗穗发芽密切相关,高矮亲本间穗发芽差异明显,矮扬３和矮苏３及它们的轮回亲本的穗发芽率分别为８．２６％、１１．４７％和５６．３７％、６６．８７％、。群体中穗发芽率分离明显,赤霉酸拓应不敏感的矮秆和半矮秆类型植株穗发芽率低,赤霉酸反应敏感的高秆类型植株穗发牙率高,两分离群体中株高、赤霉酸反应、α淀粉酶活性与穗发芽率的相关系数分别为０．８５８５和０．６５６２、０．８１０３和０．６４３５、０．８５８１和０．８９２６８,均达极显著水平,Ｒht3、Gai３通过低α－淀粉酶活性而增强了抗穗发芽性。