三雌蕊小麦EMS诱变株系的农艺性状评价及SSR多态性分析

为获得新的小麦雌蕊和雄蕊突变材料,并促进小麦遗传改良和功能基因组学的研究,利用甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)对三雌蕊小麦(TP)种子进行诱变处理,确定半致死浓度和时间,并对诱变的突变体进行SSR检测和农艺性状分析。结果表明,TP种子适宜的EMS诱变条件为0.8%的EMS处理8 h。利用EMS诱变处理5 000粒TP种子,结果在其M₃单粒传群体中共发现20个能稳定遗传的雌蕊和雄蕊突变株系。农艺性状分析表明,与TP相比,20个突变株系的穗粒数明显减少,部分突变株系的株高、穗长等性状与TP之间具有显著差异。SSR分析结果表明,22个SSR标记共扩增得到61个等位基因位点,平均每个标记可以检测到2.77个等位基因。获得42条多态性条带,多态性为68.85%。20个突变株系和对照TP的遗传相似系数变化范围为0.352 9~0.956 5,说明这些突变体具有丰富的遗传多样性。聚类结果表明,不同突变性状之间可以较好地被区分开,相同突变性状（尤其是单雌蕊性状）可以被较好地聚在同一簇下。     

EMS诱变的普通小麦豫农201突变体库的构建与初步分析

为了构建小麦EMS突变体库,为小麦功能基因组学研究准备基础材料,利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(Ethyl methane sulfonate,EMS)溶液诱变处理豫农201种子,对获得的M2代植株进行农艺性状及其他生物学性状的表型筛选,结果共获得722份叶、茎、穗和其他性状发生变异的突变体,其中139份叶片性状突变、220份茎秆性状突变、38份穗部和籽粒性状突变、325份其他性状突变,突变频率分别为2.20%、3.49%、0.60%、5.15%.利用SDS-PAGE对突变体的高分子量麦谷蛋白亚基进行分析,共发现有21个缺失不同类型亚基的突变体.本研究初步构建的豫农201 EMS突变群体可应用于小麦功能基因组研究和小麦遗传改良.     

小麦核质互作杂交种农艺性状和籽粒性状的杂种优势分析

为探究核质互作杂交种不同性状间的遗传变异规律和杂种优势,用8种小麦同核异质、同质异核雄性不育系分别与恢复系R5174、R2726组配获得16个杂交组合,对其F₁代及亲本的11个农艺性状和6个籽粒物理性状进行遗传变异、杂种优势、相关性、主成分及聚类分析。结果表明：（1）F₁表型性状的变异系数为3.00%～32.72%,农艺性状的变异系数大于籽粒性状;（2）不同性状间杂种优势差异显著,中亲优势和超亲优势分别为0.22%～12.50%和-13.51%～3.61%,其中正中亲优势组合最低比例为50%,正超亲优势组合最高比例可达81.25%;（3）粒形与旗叶面积呈显著正相关,与穗长、小穗数、穗粒数呈显著负相关;（4）从通过主成分分析得到的F₁代综合得分看, P型和Y型细胞质背景下的AK58不育系与R2726的杂交组合F₁表现最好;（5）通过聚类分析可将F₁分为两大类,其中第二大类包含除AS细胞质背景的AK58异质不育系与恢复系R2726组配的杂交组合,其共同的特征是籽粒表面积大、千粒重高及旗叶性状较好,表型性状的综合表现优于第Ⅰ类群,说明杂交种的性状受恢复系和不育系核背景影响较大。     

大麦EMS突变体库构建和突变体筛选

为研究大麦重要功能基因并给大麦遗传育种提供新的种质资源,通过甲基磺酰乙酯(EMS)诱变处理优质、高抗黄花叶病大麦品种苏啤6号,从2400个M_2代株系中筛选出152个突变株系,突变频率为6.33%。其中,幼苗习性突变株系36个,突变率为1.50%;叶部突变株系34个,突变率为1.42%;茎部突变株系33个,突变体率为1.38%;穗部突变株系22个,突变率为0.92%;成熟期和育性突变株系27个,突变率为1.13%。经过M_3代验证,获得可稳定遗传的各类突变株系43个。     

几个小麦亲本主要农艺性状的配合力评价及遗传力分析

为了解小麦品种（系）主要性状的配合力,为杂交育种选择优良亲本和最优杂交组合提供依据,选用西农979、郑366、西农9871、周麦18等表现优良的小麦品种（系）为材料,采用Griffing不完全双列杂交法,配制了35个杂交组合,对小麦亲本及杂种F₁的旗叶面积、穗粒数、千粒重、穗下节长、穗颈长5个性状进行了田间考察,并在基因型方差分析显著的基础上进行了配合力方差分析、配合力效应的估计及遗传力分析。结果表明,周麦18和许农5号是综合性状优良的亲本,其多数性状的一般配合力均较大。陕麦94和周麦18千粒重的一般配合力比较突出,是提高千粒重的理想亲本。结合特殊配合力效应值分析,组合（郑366×郑9694）、（西农9871×周麦18）、［02（6）9510×04中36］、［02（6）9510×浚997］、（郑366×许农5号）、［02（6）9510×郑9694］可作为高产育种的重点组合,在品种选育中应加以重视。遗传力分析表明,旗叶面积、穗下节长、穗颈长、千粒重4个性状的广义遗传力较大,但狭义遗传力均偏小,低于50%,说明加性遗传效应较小,显性效应和上位性效应较大,应该适当推迟选择的世代（F₅～F₆）。     

重庆面包麦辐射诱变后代性状变异分析

为了探讨⁶⁰Co-γ射线辐射处理对小麦的诱变效应,以优质小麦品种重庆面包麦的干种子为试材,用250 Gy的⁶⁰Co-γ射线辐射处理,对317个M₃代株系的株高、产量性状、品质性状进行变异分析。结果表明,在M₃代群体中,株高、穗数、穗长、小穗数、千粒重、穗粒数、穗粒重、株系产量、蛋白质含量、湿面筋含量等10个性状均发生了变异。以超过群体均值±2.58×标准差（P≤0.01）进行筛选,筛选出各类性状正向变异株系38个,负向变异株系12个,其中48、58、71、307、311等5个株系综合性状优良,其株系产量、蛋白质含量、湿面筋含量均高于亲本。通过SDS-PAGE电泳分析,发现一个高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）变异株系292,与重庆面包麦有3个亚基的差异。说明⁶⁰Co-γ射线辐射诱变小麦可以创造丰富的遗传变异,拓宽品种的遗传基础,能够引起HMW-GS基因位点的变异。     

缓释掺混肥配比对稻茬小麦产量、氮素利用和籽粒品质的影响

为探究不同缓释掺混肥配比对稻茬小麦生产的影响，在沿淮下游地区，以淮麦52和淮麦920为材料，通过随机区组试验，以缓释掺混肥（SRF，N∶P₂O₅∶K₂O＝26∶12∶12）和丰卉尿素（U，46%N）为供试肥料,设置U四次分施（M₁）、SRF一次基施（M₂）、60%SRF基施+40%U拔节期追施（M₃）、60%SRF基施+40%SRF返青期追施（M₄）、M₃模式减氮15%（M₅）和M₄模式减氮15%（M₆）6种施肥模式，分析了不同处理下小麦产量、氮素积累及利用、干物质转运和品质等的差异。结果表明，缓释掺混肥一次基施（M₂）和减氮15%条件下两次分施（M₅和M₆）较常规肥料处理（M₁）均能实现稳产。缓释掺混肥两次分施（M₄）可有效促进稻茬小麦花后光合物质生产和氮素向籽粒运转，增加籽粒氮素积累量，提高氮肥利用率，氮肥农学效率、氮肥表观利用率、氮素生理效率和氮收获指数分别较M₁处理增加16.49%、11.09%、4.86%和4.72%，较M₂处理增加21.31%、15.19%、5.32%和18.60%；M₄处理较M₁处理增产9.01%和6.78%，较M₂处理增产11.43%和12.10%，实现产量提升的同时显著改善小麦籽粒蛋白品质。综上，60%缓释掺混肥基施和40%缓释掺混肥返青期追施有助于实现小麦的高产优质高效生产，适宜在沿淮下游稻茬麦区推广应用。     

氮肥运筹对江汉平原稻茬小麦产量及氮效率的影响

为给江汉平原稻茬小麦高产高效栽培中氮肥的合理运筹提供理论依据，以郑麦9023为材料，在中肥力和高肥力土壤条件下开展氮肥运筹田间试验（设0、135、180和225 kg·hm^-2四个施氮量，分别用N₀、N₁、N₂、N₃代表；氮肥基追比设10∶0∶0、7∶3∶0、1∶1∶1三个水平，分别用M₁、M₂、M₃代表），研究了不同氮肥运筹对江汉平原稻茬小麦产量、干物质积累量、氮素积累与运转及氮效率的影响。结果表明，开花期到成熟期小麦旗叶SPAD值和LAI均随着施氮量的增加和氮肥基追比的降低而提高。施氮量相同时，干物质积累量在苗期以M₁处理最高，拔节期到开花期M₂处理最高，成熟期为M₃处理最高；氮肥基追比相同时，干物质积累量随施氮量的增加而增加。以上指标在中、高肥力点变化趋势表现一致，高肥力点小麦的SPAD值、LAI和干物质积累量整体上高于中肥力点。在相同施氮量下，小麦产量、有效穗数和穗粒数均表现为M₁＜M₂＜M₃，千粒重与穗粒数呈负相关；当氮肥基追比相同，不同施氮量间产量表现为N₁＜N₂＜N₃，有效穗数和穗粒数随施氮量的增加显著提高，千粒重呈下降趋势。土壤肥力对小麦产量和氮效率的影响大于施氮量。高肥力点小麦的产量、氮肥表观利用率、氮肥农学利用率和氮素生产力均高于中肥力点。在135~225 kg·hm^-2施氮量范围内，小麦开花期和成熟期的植株氮积累量、氮肥表观利用率和氮肥农学利用率均随着施氮量的增加和追肥时期的后移显著提高。在本试验条件下，中肥力点小麦在施氮量为225 kg·hm^-2、基追比例为 1∶1∶1处理下获得最高产量和氮利用效率。高肥力点小麦在施氮量为180 kg·hm^-2、基追比例为1∶1∶1处理下可获得较高的产量和氮肥农学利用率。这两种氮肥运筹模式可作为江汉平原小麦在中肥力和高肥力土壤条件下兼顾高产和高氮肥利用效率的氮肥运筹模式。     

小麦高产抗病新种质9204R的分子细胞学鉴定

为给高产区小麦抗病性遗传改良提供新的育种材料,以高产小麦品种科农9204（Kn9204）为母本,以黑麦品种德国白粒（German White）和小偃6号杂交后代BC₂F₄选系BC0171为父本杂交,并以科农9204为轮回亲本回交两次,最终选育出抗条锈病的育种新材料9204R。本研究考察了9204R的主要农艺性状、苗期和成株期对条锈病的抗性。结果表明,9204R田间农艺性状优良,穗粒数表现为超亲,小区产量比对照品种石4185高1.7%。苗期对CYR29、CYR30、CYR31、CYR33、SU114和SU1111等条锈病生理小种表现为免疫,对CYR32表现为感病;成株期对混合小种（CYR29、CYR31、CYR32和CYR33)表现为高抗。应用连续C分带基因组原位杂交（GISH）技术对9204R进行染色体组成分析,发现9204R含有1对1RS/1BL易位染色体。应用微卫星（SSR）分子标记对科农9204和9204R进行分析,共有1对位于1RS 和4对位于1BS上的引物扩增出差异条带,推测2个基因型的1RS染色体来源不一致,9204R的1RS可能来源于黑麦品种德国白粒。     

扬麦17/ 宁麦18的F2群体穗部性状QTL定位

小麦穗部性状特别是穗顶部、基部结实性对穗粒数的建成及产量具有重要影响。为给QTL精细定位、基因克隆及穗部性状分子标记的开发和辅助选择奠定基础,本研究以扬麦17与宁麦18杂交获得的310个F₂群体及其衍生的F_2:3家系为材料,构建了一个由215个SSR标记组成的全长为1 717 cM的遗传连锁图谱,共覆盖19条染色体（1D和6A未涉及）,标记间平均距离为7.99 cM,并对6个穗部性状进行QTL定位。利用复合区间作图法共检测出22个QTL,分布在1A、1B、2B、2D、3B、3D、4B、5A、5B和7A染色体上。其中,穗顶部结实粒数QTL有7个,穗基部结实粒数QTL有2个,穗长QTL有5个,总小穗数QTL有3个,不育小穗数QTL有2个,穗粒数QTL有3个,表型贡献率为2.56%～13.66%。控制穗顶部和基部结实粒数QTL的增效基因来源于宁麦18,表明该品种可作为具有高产潜力的小麦育种材料加以利用。     

叠氮化钠诱变普通小麦陕农33突变体库的构建和初步评估

为了用叠氮化钠(NaN3)构建一个小麦突变体库,分别用浓度为0、5、10、15、20 mmol·L-1的NaN3处理普通小麦陕农33的种子,检测了各处理发芽指标和田间M1群体的生理及形态特征。结果表明,10mmol·L-1的NaN3是诱变普通小麦较适宜的浓度。在以10mmol·L-1的NaN3诱变普通小麦得到的M2群体中发现了322份茎、叶、穗和其他性状变异的突变体,其中204份茎秆性状突变、65份叶片性状突变、24份穗部性状突变和115份其他性状突变,突变频率分别为5.18%、1.65%、0.61%、2.92%。采用RAPD分子标记技术估计该群体的突变密度为1/57.0kb。经M3代田间鉴定,共获得可遗传突变株系58个。本研究所构建的突变体库可为小麦功能基因组学研究和小麦育种提供材料。     

小麦显性矮源对主要农艺性状的影响

利用 5个普通小麦品种与 5个不同显性矮源回交 6代以上 ,产生的 5套近等基因系 ,研究显性矮源对株高、穗长、小穗数、穗下节间长、旗叶长和生物产量等主要农艺性状的影响。结果表明 ,显性矮源的近等基因系对回交父本的主要农艺性状有显著影响 ,回交父本的遗传背景对显性矮源近等基因系有一定的修饰作用。所有显性矮源近等基因系都极显著降低回交父本的株高、穗下节间长和生物产量。西农 0 2和矮苏 3矮源近等基因系对回交父本的穗长没有影响 ;奥尔森矮源近等基因系对回交父本的小穗数没有影响 ,对旗叶长影响比较小 ;矮变 1号矮源近等基因系对回交父本的所有主要农艺性状有极显著降低作用。携带 Rht10突变基因的西农 0 2和矮变 1号矮源近等基因系的主要农艺性状之间存在明显差异 ,表明西农 0 2矮源不同于矮变 1号矮源。此外 ,本文对如何降低显性矮源的负效应也进行了探讨     

转TaSCL14基因小麦的遗传稳定性及农艺性状分析

为了获得农艺性状优良的转TaSCL14基因小麦品系,以普通小麦品种小偃39为受体获得的转TaSCL14基因小麦T1～T3代株(系)为材料,对其中TaSCL14基因的遗传稳定性和主要的农艺特性进行分析。结果表明,转TaSCL14基因小麦的T1和T2代植株的阳性率分别达到55.9%和85.6%,穗粒数、冬前分蘖与对照存在显著差异;T3代4个转基因株系3-4、3-7、3-8和3-11的阳性率达到90%以上,且TaSCL14基因在各株系中的表达水平都高于对照。与野生型相比,转基因小麦T3代部分株系的冬前分蘖、冬后分蘖、有效分蘖和小穗数均较野生型呈显著或极显著提高,但千粒重都较野生型有所降低,其中株系3-4和3-7降低幅度较大,分别达到显著和极显著水平。以上结果说明,TaSCL14基因的过表达能够影响转基因小麦的部分农艺特性,并且在株(系)间有差异。     

糯小麦快速选育及糯性亚基纯合速度对选择的响应

为创建糯小麦快速育种程序，进而培育出优质糯小麦新品种，选用4份糯性亲本材料和6份非糯性亲本材料进行杂交，并对分离后代进行早代籽粒碘染、乳熟期田间单株籽粒碘染选择、农艺性状选择、多重PCR分子标记检测和淀粉糊化特性测定。结果显示，糯性亲本作母本或父本，F₀代杂交籽粒均为非糯；大部分杂交组合F₁代自交籽粒中糯性籽粒的出现频率符合1/64的分离比例；非糯性材料作父本的三交组合F₁代自交分离后，糯性籽粒的出现频率符合1/512的分离比例。13个组合中，5个组合的糯粒比例达到100%,7个组合的糯粒比例超过98%,而没有经过籽粒碘染筛选的3个组合的糯粒比例仅为0.79%～6.10%,说明糯性亚基纯合速度对选择可做出快速响应，经过1代籽粒糯性筛选，糯性遗传即可稳定。中选单株均具有糯性小麦典型的RVA图谱，糯小麦面粉的低谷黏度、最终黏度、回生值和峰值时间较非糯小麦面粉显著降低，而峰值黏度、稀懈值和糊化温度在糯小麦和非糯小麦之间差异不显著。对经过2代籽粒糯性筛选的13个杂交组合共410份单株材料进行多重PCR检测，发现全糯质小麦398株...     

HMW-GS标记辅助选育优质小麦新品系

为加速优质小麦育种进程,将聚合杂交、HMW-GS辅助选择与常规育种程序结合,在小麦品种烟农19、济麦20、郑优6号、百农66不同杂交组合F2代进行HMW-GS标记辅助选择,经连续多代鉴定筛选,选育出14个含优质HMW-GS或HMW-GS组合的小麦新品系.鉴定结果表明,14个新品系的蛋白质含量、沉降值、湿面筋含量、面筋指...     

冰草10个主要农艺性状的QTL定位研究

为了给冰草分子标记辅助育种提供依据,以蒙古冰草、航道冰草及其F2群体为试验材料,在已构建的冰草分子连锁遗传图谱的基础上采用多QTL模型法对茎粗、叶长、叶宽、分蘖数、茎叶比、叶片数、小穗长、单株鲜重、单株干重等10个主要农艺性状进行了QTL定位分析.试验共检测到13个QTL,分布在1、2、3、4、5、7共6个连锁群上,其加性效应各不相同,遗传贡献率变化范围为10.1％～33.9％.在13个QTL中,有1个与株高相关QTL、1个叶长相关QTL,1个单株鲜重相关QTL,2个单株干重相关QTL,1个叶宽相关QTL,1个分蘖数相关QTL,2个茎粗相关QTL,1个叶片数相关QTL,2个茎叶比相关QTL,1个穗长相关QTL.     

黄淮主推小麦品种主要农艺性状配合力及遗传效应分析

为明确黄淮麦区主要推广小麦品种的主要农艺性状遗传规律,通过不完全双列杂交试验研究了济麦22、周麦22、矮抗58、西农979等8个小麦新品种9个主要农艺性状(株高、有效穗数、单株生物学产量、穗长、有效小穗数、穗粒数、千粒重、单穗重、单株粒重)的遗传力和配合力。结果表明,矮抗58、西农979和郑麦366株高的一般配合力较低,济麦22和矮抗58有效穗数的一般配合力较高,烟农19和郑麦366穗粒数的一般配合力较高,周麦22和济麦22千粒重的一般配合力较高,周麦22和烟农19的单株粒重、单株生物学产量和单穗重的一般配合力较高,新麦26和周麦22主茎穗长的一般配合力较高。周麦22/烟农19、济麦22/西农979、济麦22/郑麦366、矮抗58/烟农19四个组合的9个主要农艺性状的特殊配合力效应值均为正向效应。9个主要农艺性状的狭义遗传力差别较大,变化范围为2.83%~97.39%,其中,株高的狭义遗传力最高,达97.39%,其次为主茎穗长(72.07%)、千粒重(40.64%),这三者在杂交育种时以低世代选择效果较好;株高和单株生物学产量受加性效应(24.4、6.8)和显性效应(6.1、14.67)共同作用,株高以加性效应为主,单株生物学产量以显性效应为主;有效小穗数、千粒重和主茎穗长受加性效应(0.22、3.09、0.27)控制,穗粒数和单株粒重受显性效应(8.88、6.29)控制。