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。     

小麦中国春-Synthetic 6x 代换系穗花分化与耐旱基因的染色体定位

 【目的】通过对不同水分处理条件下小麦代换系的穗花发育进程和产量性状研究，确定控制小麦穗花发育的主效应染色体,并对耐旱基因进行染色体定位。【方法】以小麦CS-Synthetic 6x 整套染色体代换系及其亲本为材料进行干旱胁迫处理，对穗花分化过程进行观察，并对其产量性状分析研究。【结果】各代换系的穗花发育过程与亲本较为一致，都能正常通过穗原基和花原基分化两个阶段。在正常灌水条件下，2B代换系与父本Synthetic 6x 发育同步,分化最慢，7D次之，其它代换系发育较快，与母本中国春基本同步；在干旱胁迫条件下,2D代换系穗花分化较为缓慢,远远落后于中国春和其它代换系。且2D代换系每穗粒数、单穗粒重、千粒重等产量性状的抗旱系数均显著或极显著高于中国春。【结论】延缓穗花分化进程的主效基因可能位于2B和7D染色体上；耐旱相关基因可能位于2D染色体上。     

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.     

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...     

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。     

盐胁迫下调控小麦苗期性状的QTL分析

【目的】定位盐胁迫下调控小麦苗期性状的QTL位点，为分子标记辅助选择小麦耐盐性状提供基因位点和连锁标记。【方法】以小偃54×京411重组自交系群体为材料，在盐胁迫条件下检测调控小麦苗期MRL、 RDW、SDW和TDW及其相对性状的QTL位点。【结果】共检测到调控小麦苗期4个性状及其相对性状的25个QTL位点，分布在1A、2A、2D、3A、4A、4B、5B、5D、6B、7A和7B共11条染色体上，贡献率在4.4%—25.5%。其中有15个QTL位点成簇分布于3A、4A、4B、5B、5D染色体的5个遗传区间，其余10个QTL位点各自分布于不同的染色体区段。检测到的5个贡献率大于10%的位点分别位于3A染色体的Xgwm497.1—Xcfa2193和4A染色体的Xbarc78—Xgwm350.1。【结论】多数调控小麦耐盐性的QTL位点成簇分布于3A、4A、4B、5B和5D染色体上，3A染色体的Xgwm497.1—Xcfa2193和4A染色体的Xbarc78—Xgwm350.1携带所有5个贡献率在10%以上的QTL位点。     

玉米地方品种耐低磷性状苗期筛选指标研究

【目的】研究低磷胁迫下玉米地方品种苗期的主要生物学特性,筛选玉米苗期耐低磷胁迫的指标。【方法】以10个玉米地方品种为材料,设置低磷和正常磷处理,采用田间试验研究了玉米地方品种苗期的主要形态和生理指标,并分析了其相关关系。【结果】低磷胁迫对玉米地方品种苗期干物重和植株吸磷量影响较大,不同品种的耐低磷性存在明显的基因型差异,干物重和植株吸磷量可作为玉米地方品种耐低磷种质的筛选指标,酸性磷酸酯酶活性可作为筛选耐低磷种质的生化指标。【结论】以干物重和植株吸磷量为指标筛选耐低磷种质能很好地兼顾其他生物学性状,说明培育高产耐低磷玉米品种是可行的。     

小麦耐低磷基因型的鉴定和筛选

【目的】为了鉴定供试小麦品种的耐低磷特性。【方法】通过盆栽方法，设置正常磷（CK）和低磷胁迫（LP）处理，对9个小麦品种的苗期性状地上干质量、地下干质量、苗长总根长等8个指标进行鉴定分析。【结果】通过主成分分析将苗期测定的8个指标转化为3个综合指标，累计贡献率为87.00%，然后采用隶属函数分析法对性状指标进行综合分析排序，以综合评价值（D值）为依据对品种的耐低磷特性进行排序和聚类，顺序依次为为新春17号、中麦175、甘春26号、陇春27号、西旱3号、陇春23号、陇春9786、西旱2号、宁春4号。其中新春17号D值达到0.80；其次为中麦175的为0.78；宁春4号最低为0.37。【结论】苗期试验初步筛出新春17号和中麦175为耐低磷材料，而西旱2号和宁春4号为磷敏感品种。     

基于SNP标记的小麦籽粒性状全基因组关联分析

【目的】籽粒性状是影响小麦产量的重要因素,通过对小麦籽粒性状进行全基因组关联分析,发掘控制小麦籽粒性状显著位点,为小麦籽粒性状的遗传改良研究提供理论参考。【方法】以在新疆种植的121份小麦为材料,利用小麦50K SNP芯片,对粒长、粒宽、籽粒长宽比、籽粒面积、籽粒周长和千粒重6个性状进行基于混合线性模型MLM（Q+K）的全基因组关联分析。【结果】在不同环境间6个籽粒性状均表现出广泛的表型变异,其中千粒重变异系数最大为13.91%—17.79%,各籽粒性状遗传力为0.85—0.90。多态性信息含量PIC值为0.09—0.38,最小等位基因频率MAF值为0.05—0.50。群体结构分析表明,试验所用自然群体可分为4个亚群。GWAS结果表明,共检测到592个与6个性状显著关联位点（P<0.001）,其中,涉及6个性状的29个SNP在2个及以上的环境中被重复检测到,分布于1A（5）、1B（2）、1D、2A（5）、3B、5A、5D、6B（4）、6D、7B和7D（7）染色体上,解释9.3%—22.7%的表型变异。检测到6个与粒长稳定的关联位点,分布在1A、2A和7D染色体上,解释9.9%—22.7%的表型变异;检测到2个与粒宽稳定的关联位点,分布在3B和5D染色体上,解释9.6%—12.2%的表型变异;检测到6个与籽粒长宽比稳定的关联位点,分布在2A（2）、5A、7B和7D（2）染色体上,解释10.1%—19.4%的表型变异;检测到3个与籽粒面积稳定的关联位点,分布在1A、1B和1D染色体上,解释9.9%—18.2%的表型变异;检测到6个与籽粒周长稳定的关联位点,分布在1A（2）、2A、6D和7D（2）染色体上,解释9.3%—22.6%的表型变异;检测到6个与千粒重稳定的关联位点,分布在1B、2A和6B染色体上,解释9.7%—12.9%的表型变异。挖掘到5个控制小麦籽粒性状一因多效显著关联位点,分布在1A、2A（2）和7D（2）染色体上,解释9.9%—22.7%的表型变异。【结论】本研究材料遗传多样性丰富,在自然群体中共发现29个与6个籽粒性状在2个及以上环境中稳定显著的关联位点。     

水分胁迫对新疆不同小麦品种幼苗生理特性的影响

【目的】研究PEG胁迫下小麦幼苗形态和生理指标的变化,了解不同基因型小麦品种苗期的抗旱特性。【方法】选取11份新疆主栽小麦品种,采用PEG模拟干旱胁迫的方法,对光合速率、蒸腾速率、过氧化物酶等生理指标进行研究。【结果】干旱胁迫对参试材料的形态指标和生理指标均产生了显著的影响,不同基因型小麦的生理指标总体变化趋势一致,但变化程度明显不同。干旱胁迫下,11个小麦品种光合速率、叶绿素含量、蒸腾速率和气孔导度均呈下降趋势,过氧化物酶含量、丙二醛含量和脯氨酸含量均呈升高趋势。【结论】小麦幼苗应对干旱胁迫时,基因型是影响其各指标变化的重要因素,不同基因型小麦通过不同的生理机制或调控方式来适应逆境。     

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...     

不同棉花基因型幼苗耐寒性分析及其鉴定指标筛选

【目的】研究不同基因型棉花幼苗耐寒特性，筛选耐低温鉴定指标，建立可靠的棉花耐寒性数学评价模型，为棉花耐寒新品种选育、推广及大规模品种耐寒性评价奠定基础。【方法】以15个棉花品种（系）为试验材料，对其在低温胁迫（5℃、12 h）及恢复处理（25℃、24 h）下幼苗叶片的光合气体交换参数、叶绿素荧光动力学参数、叶绿素含量、可溶性糖含量、丙二醛含量、游离脯氨酸含量和相对电导率等12个生理指标进行测定，以各单项指标的耐寒系数作为衡量耐寒性的依据，运用主成分分析、聚类分析和逐步回归等方法对其耐寒性进行综合评价。【结果】通过主成分分析将12个单项生理指标转换为7个相互独立的综合指标；通过隶属函数法和聚类分析将15个棉花品种（系）按耐寒性强弱划分为3类；通过逐步回归建立棉花幼苗耐寒性评价数学模型，D=0.275-0.244Fo1+0.206Fv/Fm1+0.326gs2-0.056SS+0.225MDA+0.038REC（R2=0.995），估计精度大于94.25%，并筛选出6个耐寒性鉴定指标，分别是Fo1、Fv/Fm1、gs2、SS、MDA和REC。【结论】耐寒性强的棉花品种(系)幼苗叶片在低温胁迫下受到伤害较轻，能保持较高的光合电子传递能力，经常温恢复后叶片气孔导度较高，便于光合气体交换，有助于光合能力的恢复；在相同逆境下，通过测定Fo1、Fv/Fm1、gs2、SS、MDA和REC等6个鉴定指标，可进行棉花品种耐寒性强弱的快速鉴定和预测。     

小麦灌浆期耐热性QTL定位分析

【目的】以普通小麦加倍单倍体（DH）群体（旱选10号×鲁麦14）的150个株系为材料,鉴定其灌浆期耐热相关生理性状及千粒重耐热指数,并进行QTL定位,以期发掘具有显著效应以及不同环境中稳定表达的主效QTL,为改良小麦耐热性提供理论依据及分子标记。【方法】运用基于混合线性模型的复合区间作图法,以耐热指数为耐热性指标,对DH群体在田间雨养和灌溉2种土壤水分条件下的耐热性进行QTL定位。【结果】2种土壤水分条件下共检测到12个控制不同性状耐热指数的加性效应QTL,对表型变异的贡献率范围为2.64%—11.41%,其中,9个QTL与环境存在互作效应,对耐热指数表型变异的贡献率为1.41%—4.66%;检测到17对上位性效应QTL,对表型变异的贡献率为2.45%—8.84%,其中,仅4对与环境有互作效应,对表型变异的贡献率为0.62%—2.32%。控制耐热性的QTL来自双亲,DH群体中有耐热性超亲的株系存在。【结论】评价小麦灌浆期的耐热性,千粒重耐热指数是最直接的指标,生理性状指标为耐热性鉴定的间接辅助指标,其中,旱地条件下选用旗叶相对含水量耐热指数作为间接指标较好,而灌溉条件下选用气冠温差耐热指数较好。染色体1B、2D、5A、5B、6A、6B和7A对灌浆期耐热性贡献较大。千粒重耐热指数和旗叶叶绿素含量耐热指数的遗传以加性效应为主,叶绿素荧光参数耐热指数和气冠温差耐热指数的遗传以上位性效应为主,而叶片相对含水量耐热指数的遗传加性效应与上位性效应都重要。     

Effects of chromosome substitution on the utilization efficiency of nitrogen, phosphorus, and potassium in wheat

A complete set of chromosome substitution lines with genetic background of Chinese Spring (CS) were used to determine the effects of each chromosome on utilization efficiencies of nitrogen, phosphorus, and potassium in wheat (Triticum aestivum L.). In each line, only one pair of chromosomes in CS genome was substituted by the corresponding one of donor Synthetic 6x. Under normal growth conditions supplied with enough inorganic nutrients, the dry mass per plant and the utilization efficiencies of nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K) in plants varied largely among CS, Synthetic 6x, and the chromosome substitution lines (1A–7A, 1B–7B, and 1D–7D). Of these, 1A substituted by the chromosome 1A of Synthetic 6x (other lines are the same as 1A hereafter) had the highest plant dry mass and the accumulative amount of N and K, and 1B behaved to have the highest plant accumulative P amount. 1D and 4D had the lowest accumulative P amount and plant dry mass, respectively. 4B showed the lowest plant accumulative N and K. Thus, chromosome 1A of Synthetic 6x contains major genes endowing plant capacities of higher dry mass, accumulative N and K, whereas chromosome 1B of Synthetic 6x carries major genes improving plant accumulative P capacities. The lines, together with CS and the donor, could be classified into three groups including high-efficiency, mid-efficiency, and low-efficiency based on plant dry mass. Regression analysis suggested that there are significantly positive correlations between plant dry mass and the accumulated amount of N, P, and K. Further, there are positively significant correlations among the plant accumulative N amount and some plant traits and physiological parameters, as well as positively significant correlations between the accumulative amount of P and K and the photosynthetic rate (P _n).     

转AtTGA4小麦田间耐低磷胁迫的功能分析

【目的】将bZIP类转录因子基因AtTGA4转化小麦创制耐低磷转基因小麦新材料,同时分析AtTGA4提高小麦抗逆性的生理机制,为小麦耐低磷胁迫分子育种奠定基础。【方法】采用最小表达框基因枪转化法将AtTGA4和筛选标记基因Bar共转化受体小麦石4056,通过PCR检测筛选出无Bar并能稳定遗传AtTGA4的转基因小麦新株系。基于试验地土壤养分含量状况施用不同水平的磷肥,形成一定程度的正常和低磷营养胁迫,对AtTGA4转基因小麦新株系进行低磷胁迫耐受性试验。在开花期进行了光系统Ⅱ原初光能转化效率(light efficiency of the light systemⅡ,Fv/Fm),叶绿素相对含量(soil and plant analyzer development readings,SPAD值)和气冠温差(canopy temperature depression,CTD)等生理指标的测定,在成熟期进行了株高、分蘖数、穗粒数等农艺性状的调查,并在小麦收获后进行了产量及不同组分(根、茎、叶、籽粒)磷浓度和磷吸收、残留总量的测定和统计。【结果】PCR分析结果证明,AtTGA4已在石4056小麦中稳定遗传至T4代,共获得4个稳定转基因株系。根据土壤养分含量测定结果,在正常条件地块施加812.39 kg·hm-2的过磷酸钙,低磷处理地块不施磷肥。产量及农艺性状统计结果显示,AtTGA4转基因株系L1和L2在正常和低磷胁迫条件下的产量相对于受体对照小麦显著增加,正常条件下产量增幅为5.3%—8.6%,低磷胁迫下产量增幅为4.4%—7.7%。在低磷胁迫条件下,过表达AtTGA4的转基因小麦种子千粒重显著比受体显著增加。开花期田间生理指标测定结果显示,转基因株系L1和L2在低磷条件下的Fv/Fm和CTD明显优于受体,而SPAD值没有明显差异。田间调查时发现,低磷条件下受体比转基因材料提早结束灌浆,表现在穗子提早变黄。成熟末期磷含量测定结果显示,转基因株系L1和L2在低磷条件下茎杆磷浓度比受体显著提高,在其他组织中则无显著差异。2个转基因株系在低磷条件下茎、叶和籽粒吸收、残留的总磷含量都要高于受体,地上部总磷含量增幅达6.38%—17.47%。转基因材料AtTGA4表达量分析结果显示,目标基因在株系L2中的表达量较株系L1中的低,是株系L1的0.69倍。【结论】在低磷胁迫条件下AtTGA4可以显著提高转基因小麦对磷元素的吸收及运输,提高转基因小麦的产量,进而提高转基因小麦对低磷胁迫的耐性。     

Solanum pennellii LA716渐渗系群体田间耐盐性评价及杂种优势效应

[目的]筛选出优异的耐盐性渐渗系为培育耐盐品种提供参考依据。[方法]以76份Solanum pennelliiLA716渐渗系群体(Introgression Lines,ILs)为研究对象,通过2年不同盐分田间试验及杂交试验评价,分析ILs渐渗系田间耐盐性及杂种优势。[结果]在盐碱地胁迫环境下,从产量、生物产量、抗逆性、坐果率和单果重等5个方面综合评价渐渗系群体的耐盐特性,筛选出了耐盐性良好,产量、单果重等性状良好的渐渗系材料1个(IL7-5);耐盐性良好,产量、单果重等性状较差的渐渗系材料3个(IL6-2、IL6-4和IL7-1);耐盐性较好,产量、单果重等性状良好的渐渗系材料2个(IL2-1-1与112-6-5)。以筛选出的耐盐渐渗系与对盐碱敏感,但产量、单果重等其它商品性状良好的品系配制26个杂交组合,在不同盐碱水平的地块(中盐地9.4g/kg、重盐地20.2g/kg、重度重盐地40.1g/kg)进行耐盐性鉴定筛选,筛选出的4个杂交品系(IL7-1×CT-95、IL7-5×CT-88、IL2-1-1×CT-127、CT-50×IL6-2)表现出明显的耐盐性,移栽成活率和产量均高于其遗传背景材料M82及生产中应用的3个对照品种AB2、新番4号和新番41号(屯河48号)。[结论]IL7-5耐盐性良好,产量、单果重等性状良好;IL6-2、IL6-4和IL7-1耐盐性良好,产量、单果重等性状较差;IL2-1-1与IL2-6-5耐盐性较好,产量、单果重等性状良好。     

大豆苗期耐荫性综合评价及其鉴定指标的筛选

【目的】探讨不同基因型大豆苗期的耐荫性,筛选出苗期耐荫性快速鉴定指标,为耐荫大豆品种的鉴定、选育提供依据和材料基础。【方法】通过设置正常光照(1 000μmol·m-2·s-2)和弱光(400μmol·m-2·s-2)两种光照环境,在植株生长到20 d时,考察19个参试大豆材料苗期的24个形态、生物量及生理指标,包括株高(plant height,PH)、茎粗(stem diameter,SD)、主茎节数(nodes of main stem,HN)、下胚轴长(hypocotyl length,HL)、叶面积(leaf area,LA)、叶片厚度(leaf thickness,LT)等形态指标,植株各部分干重及总干重,叶绿素a(chlorophyⅡa,Chla)等光合色素含量,净光合速率(net photosynthetic rate,Pn)、蒸腾速率(transpiration rate,Tr)等光合特征参数,实际荧光(the initial fluorescence(light),Fo′)、最大荧光(maximum fluorescence(light),Fm′)等叶绿素荧光参数,以各性状的耐荫系数(处理性状值/对照性状值)作为衡量参试材料耐荫性的指标,应用主成分分析法、隶属函数法、聚类分析和逐步回归分析方法,对大豆苗期的耐荫性进行综合评价。【结果】与对照相比,经弱光处理后,参试材料苗期的各性状变化趋势及幅度不同。通过对24个形态生理指标的相关性分析发现,各指标间都有不同程度的相关性,有的性状间的相关性达到了显著或极显著水平。采用主成分分析将24个单项指标转换为6个相互独立的综合指标,其贡献率分别为30.50%、21.24%、12.00%、10.71%、8.02%和5.18%,代表了全部数据87.65%的信息量。利用隶属函数法计算综合耐荫评价值(D),并对其进行聚类分析,按照耐荫性强弱将19个参试大豆材料划分为3类,即强耐荫型(第Ⅰ类)2个材料、中度耐荫型(第Ⅱ类)5个材料、不耐荫类型(第Ⅲ类)12个材料。进一步通过逐步回归建立了以叶片干重(leaf dry weight,LDW)、气孔导度(stomatal conductance,Gs)、株高和暗下最大荧光产量(maximum fluorescence(dark),Fm)为指标的大豆苗期耐荫性评价数学模型:D=-0.301+0.419LDW+0.169Gs+0.031PH+0.255Fm(R2=0.959),利用建立的最优回归方程对供试材料进行预测,结果与综合评价值(D)基本一致,表明这4个单项指标建立的回归方程用于大豆苗期耐荫性评价具有可行性。综合聚类和逐步回归结果发现,强耐荫类型材料的LDW、Gs、Fm中等,而PH较高,该类型材料的这4个单项指标的耐荫系数均高于其他类型材料。【结论】采用多元统计方法对大豆苗期耐荫性进行评价是可行的。在相同处理条件下,通过测定LDW、Gs、PH和Fm 4个鉴定指标,可进行大豆苗期耐荫性强弱的快速鉴定和预测。     

小麦苗期铅耐受性的全基因组关联分析

【目的】随着工业化的推进,重金属尤其是铅对耕地的污染已成为世界性问题。小麦作为主要粮食作物,其健康生产对保障粮食安全意义重大,筛选铅耐受性强和铅低积累小麦品种、挖掘相关调控基因或QTL区间,为耐铅种质创新和揭示小麦铅耐受性遗传机制奠定基础。【方法】采用140 mg·kg^-1的硝酸铅溶液对102份小麦品种（系）进行苗期胁迫试验,以3个重复下的最大根长、根生物量和生长速率的耐铅系数的加权隶属函数值（D值）来评价小麦对铅的耐受性。结合小麦660K SNP芯片的335 438个高质量SNP标记对小麦铅耐受性进行全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）,挖掘铅耐受性候选基因。【结果】小麦品种（系）之间的铅耐受性表现出丰富的变异,变异系数为44.8%—46.2%,相关系数介于0.87—0.97（P<0.001）;铅耐受性强的品种呈现出铅低积累特性。基因分型结果显示SNP多态性信息含量（polymorphic information content,PIC）为0.28—0.32,群体结构分析将供试材料分为7个亚群;2种GWAS分析方法共检测到20个与小麦铅耐受性显著关联的SNP（P≤0.001）和8个候选区间,分别分布在1B、2A、2D、3A、3B、5A和7A染色体上,单个位点可解释15.33%—19.75%的表型变异,其中10个位点和8个候选区间在2个及以上环境被检测到。分析稳定检测的显著关联位点及区间的候选基因,发现其功能主要与跨膜运输、蛋白修饰以及氧化应激反应有关,包括7个与转运蛋白相关基因（TraesCS1B02G433800、TraesCS7A02G118800、TraesCS7A02G117900等）、2个与泛素化与去泛素化相关的候选基因（TraesCS2A02G550900和TraesCS7A02G477300）、3个跨膜蛋白基因（TraesCS2D02G570500、TraesCS3B02G039900和TraesCS3B02G466000）和1个过氧化物酶相关的候选基因（TraesCS7A02G474200）。【结论】筛选出铅耐受性强的种质材料7份,检测到与小麦铅耐受性显著关联的20个SNP位点及8个候选区间,筛选出13个与小麦铅耐受性相关的候选基因。     

铵硝态氮单独供应对苗期淹水胁迫玉米氮磷钾累积的影响

【目的】研究不同供氮水平铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）对苗期淹水胁迫玉米氮、磷、钾含量及累积的影响，为采取氮营养调控途径优化玉米的氮、磷、钾营养特性及提高玉米的抗涝性提供理论依据。【方法】采用室内砂砾培养及模拟淹水胁迫的方法，研究2个玉米品种（“利民15”和“皖玉9号”）分别在苗期单独供应不同水平（3,7 mmol/L）NH₄⁺-N和NO₃^--N 时，根、茎、叶中氮、磷、钾含量及累积量对淹水胁迫的响应。【结果】在2种氮形态和供氮水平下，淹水胁迫分别对低供NH₄⁺-N处理（A3F）和高供NO₃^--N处理（N7F）苗期玉米生长的影响相对较小，且淹水胁迫对根系生长的抑制效应明显大于地上部。在NH₄⁺-N营养条件下，提高氮素供应水平对苗期淹水胁迫玉米氮、磷、钾的累积无显著影响，但根系氮含量显著增加而钾含量显著降低；在NO₃^--N营养条件下，提高氮素供应水平则可显著提高苗期淹水胁迫玉米对氮、磷、钾的累积与吸收。【结论】在模拟淹水胁迫条件下，提高NH₄⁺-N供应水平可明显增加苗期玉米根系含氮量并降低其根系含钾量，导致氮、钾比例失调，进而降低其耐淹性；但提高NO₃^--N供应水平则可明显增加苗期玉米对氮、磷和钾的累积与吸收，相对增强了玉米的耐淹性。