黄淮麦区小麦新品系籽粒硬度相关基因分子鉴定及其对产量性状的影响

 【目的】以黄淮麦区小麦新品系为材料,通过对其籽粒硬度相关基因的鉴定,明确黄淮麦区小麦新品系的籽粒硬度基因型分布规律,为小麦品质改良提供优异基因资源。【方法】利用单籽粒谷物特性测定仪（SKCS）、PCR扩增、酶切以及DNA测序技术,对来自黄淮麦区109份小麦新品系的籽粒硬度表型、puroindo1ine基因型及其puroindo1ine b-2的不同等位变异类型进行了鉴定与分析。【结果】黄淮麦区材料中硬质麦比例较高,为61.5%。混合型和软质麦比例较低,分别为15.6%和22.9%,硬度指数范围较宽,为3.2—82.6。在硬质麦的puroindo1ine基因型检测中,发现有Pinb-D1b、Pinb-D1p和Pina-D1b共3种类型,其中,Pinb-D1b所占比例最高,为86.5%,Pinb-D1p和Pina-D1b分别为7.5%和6.0%。通过对puroindo1ine b-2变异检测,发现在调查的所有小麦材料中,D和A基因组上均含有Pinb-D2v1和Pinb-A2v4,其中,86份小麦品种（系）B基因组上的基因型为Pinb-B2v3,剩余的23份材料为Pinb-B2v2。通过对位于普通小麦B基因组puroindo1ine b-B2的2个基因型进行产量相关性状的分析,发现Pinb-B2v3变异的小麦品种（系）在穗粒数、单穗粒重、旗叶长和旗叶面积上均显著高于Pinb-B2v2变异类型的小麦品种（系）,同时Pinb-B2v3变异类型小麦的千粒重、小穗数、粒长、粒宽和旗叶宽等性状也略高于Pinb-B2v2变异类型的小麦。【结论】在黄淮麦区109份小麦新品系中,硬质麦比例较高,混合型和软质麦比例较低。硬质麦中,Pinb-D1b是最为常见的类型。在puroindo1ine b-2基因位点上,Pinb-B2v3变异类型小麦的产量相关性状略优于Pinb-B2v2变异类型小麦。     

硬粒小麦品种Lpx-B1位点等位变异的分子鉴定及其脂肪氧化酶活性

硬粒小麦籽粒中脂肪氧化酶(LOX)与硬粒小麦面制品的加工品质关系密切相关, 而Lpx-B1位点不同变异类型对LOX活性有重要影响。对来自不同国家和地区的167份硬粒小麦品种的LOX活性进行测定, 并对其Lpx-B1位点不同变异类型进行分子鉴定。不同品种间LOX活性差异明显, 变幅为0.20～7.98 AU min^-1 g^-1。在Lpx-B1.1位点鉴定出3种等位变异, 分别为Lpx-B1.1a、Lpx-B1.1b和Lpx-B1.1c, 以Lpx-B1.1a所占比例最高(55.1%), 其次为Lpx-B1.1c (37.1%), 而Lpx-B1.1b仅占7.8%; Lpx-B1.2和Lpx-B1.3二者总是互补出现在不同的品种中, 146份品种为Lpx-B1.2型, 其余21份品种均为Lpx-B1.3型, 表明二者可能互为一对等位因子。在Lpx-B1.1位点的3种等位变异类型中, Lpx-B1.1b类型品种的LOX活性显著高于Lpx-B1.1a和Lpx-B1.1c类型品种, 而Lpx-B1.1c类型品种的LOX活性最低。Lpx-B1.3类型品种的LOX活性显著高于Lpx-B1.2类型的品种。参试品种共有6种Lpx-B1基因型组合, 其中Lpx-B1.1b/Lpx-B1.3基因型的LOX活性显著高于其他基因型, 而Lpx-B1.1c/Lpx-B1.2和Lpx-B1.1c/Lpx-B1.3基因型的LOX活性最低。这些观测结果为硬粒小麦品质育种提供了重要信息。     

氮胁迫和非胁迫条件下玉米不同时期叶绿素含量的QTL分析

以优良玉米杂交种农大108的203个F2:3家系为材料,构建了包含189个SSR标记的遗传连锁图谱,利用复合区间作图法,在施氮（+N）和不施氮（-N）情况下,对玉米不同发育时期的叶绿素含量进行了QTL分析。结果表明:在-N和+N条件下,亲本许178的5个时期叶绿素（SPAD）均值分别为54.12和55.76,比黄C分别高1.80和2.40;而F2:3家系的SPAD均值分别达55.6和58.32,高于双亲的中亲值;同时,在+N情况下,叶绿素含量变异范围相对较小,说明氮胁迫对玉米叶绿素含量的变化具有一定影响。-N和+N情况下,在玉米喇叭口期、散粉期、灌浆初期、灌浆中期和灌浆后期分别检测到2、2、1、3、1个和2、2、2、7、1个叶绿素含量的非条件QTL,可分别解释对应时期叶绿素含量表型总变异的22.75%、22.93%、19.77%、49.87%、12.79%和16.95%、23.49%、19.38%、84.56%、13.38%。在-N和+N情况下,喇叭口期―散粉期、灌浆中期―灌浆后期和喇叭口期―散粉期、散粉期―灌浆初期各检测到1个条件QTL,可分别解释绿素含量表型变异的12.90%、25.51%和5.98%、26.67%。4）叶绿素含量的QTL表达存在时空性,其中qchl4和qchl5b在整个生育时期均能检测到,是玉米生长发育所必需的两个QTL。     

抽样方式对评价小麦种质资源遗传多样性统计数的影响

摘要：以中国、澳大利亚、墨西哥、俄罗斯、荷兰和智利6个国家的733份小麦种质资源为总体,以每个国家为一个亚区,设置19种抽样方式,研究了不同抽样方式对性状平均值、变异系数和多样性指数的影响。结果表明,在均衡抽样条件下,当样本容量小于60时,样本容量大小对性状的平均值和变异系数无显著影响,但对多样性指数值具有显著影响;当样本容量大于120时,样本容量大小对性状的平均值、变异系数和多样性指数均无显著影响。在非均衡抽样条件下,当样本容量大于150时,增加样本容量可有效减少非均衡抽样对变异系数和多样性指数的影响;当样本容量在90-150之间时,缩小各亚区材料数量差异比例可有效减少非均衡抽样对变异系数和多样性指数的影响;当各亚区所取材料最小数量多于20时,可有效降低非均衡抽样对平均值、变异系数和多样性指数的影响。增加性状变异较大亚区内的资源取样数量可提高统计数的准确度。     

几种不同提取方法对小麦叶片总蛋白双向电泳的影响

为探索小麦叶片蛋白质提取的最优方法,以普通小麦品种石4185的叶片为材料,研究了三氯乙酸/丙酮法、裂解液法、尿素/硫脲法、KCl-醋酸铵甲醇法等四种不同蛋白质提取方法对小麦叶片蛋白双向电泳图谱的影响.结果表明,三氯乙酸/丙酮法获得的蛋白点形状规则、清晰,且重复性好;裂解液法拖尾现象较轻,但蛋白点数少且欠清晰,重复性也不如前者;尿素/硫脲法的蛋白点数很少,也较为弥散,且有明显的拖尾现象;KCl-醋酸铵甲醇法使大量蛋白丢失,蛋白点数非常少,且上部竖纹干扰较重.因此,三氯乙酸/丙酮法是提取小麦叶片蛋白的较优方法.     

小麦耐盐性研究进展

笔者从盐胁迫对种子萌发和出苗的影响、农艺性状对盐胁迫的反应、盐胁迫下渗透调节物质的积累、抗氧化酶活性、盐胁迫下小麦对K+、Na+吸收运输的选择性、多胺含量、质膜NADPH氧化酶活性、盐胁迫对小麦光合作用的影响等8个方面对近年来小麦耐盐性研究的成果进行了概述。     

优质面条小麦新品种豫农201的选育

豫农201是河南农业大学小麦育种研究室采用复交方式,通过系谱法选育而成的高产、抗病、优质面条小麦新品种,2006年9月通过河南省农作物品种审定委员会审定,审定号为豫审麦2006006,系谱号为92349—1—3—2—6—14—10—8。     

小麦液泡膜反转运蛋白基因TaNHX1的生物信息学分析

[目的]利用生物信息学方法分析基因的功能,[方法]通过生物信息学数据库和因特网上的软件进行分析,对小麦液泡膜Na+/H+反转运蛋白基因TaNHX1的理化性质、结构与功能进行了预测。[结果]TaNHX1基因编码的蛋白是一种相对分子质量为59.7 kD、等电点pI为8.13的疏水性稳定蛋白,富含Leu、Phe、Lle、Gly、Ser、Val、Ala等氨基酸。TaNHX1基因编码的氨基酸序列内含有一段氨氯吡嗪咪的结合域的高度保守序列FF-YLLPI。同源性比较发现TaNHX1与AeNHX1、TiNHX1的亲缘关系很近,分别是99%和97%,推测他们可能为同源基因,具有相似的生物学功能。[结论]该研究为进一步探讨TaNHX1的生物学功能奠定了基础。     

河南省花生品种产量性状的遗传改良

选用近二十年在河南省推广的12个花生品种为试验材料,对花生品种主要性状的遗传改良进行了研究。结果表明,品种的产量及其构成因素得到了明显的改良。2000年以后审定的近期品种产量水平有较大提高,比早期（1994年以前）和中期（1995-1999年）的品种平均增产540kg／hm^2,增产幅度达6．8％。近期品种在单株果重、单株饱果数、百果重和单株有效果数上比中期和早期有极显著地增加,500g仁数显著降低,产量性状中只有出仁率和500g果数变化较小。近期品种的脂肪含量比早期品种有显著和极显著地提高,近期品种的蛋白质含量比中期品种有所下降,比早期品种都有极显著地提高,而且幅度较大。近期品种的株高较中期品种降低4．9cm,侧枝长减少4．33cm,总分枝数比前期和中期减少了2个左右,但结果枝数变化不大。生育期明显缩短,由前期的135～140d缩短到近期的120d左右。近期审定推广的珍珠豆型品种远杂9307与早期品种鲁花12号相比,大多数性状得到了明显地改良。从各性状的遗传变异系数和改良潜力看,单株有效果数、单株饱果数和单株果重的改良幅度较大,出仁率、蛋白质含量和脂肪含量较小。     

小麦籽粒硬度基因型鉴定及其与吹泡仪和混合仪参数关系分析

以我国黄淮麦区35份小麦高代新品系为材料,通过测定其籽粒硬度表型、puroindoline基因型及其吹泡仪和混合仪参数,分析了籽粒硬度表型和基因型与吹泡仪和混合仪参数间的关系。结果发现,SKCS籽粒硬度与混合仪参数中的C1、C2、C3、C4值、幅度、吸水率、C3-C2值以及吹泡仪参数的P值、L值、G值和P/L值之间均极显著相关(P < 0.01)。方差分析表明,puroindoline基因对大多数吹泡仪和混合仪参数的影响极显著(P < 0.01)。其中,Pina-D1b类型小麦品系的P值、W值和P/L值均显著高于野生型和Pinb-D1b类型,但野生型小麦品系的L值、G值和Ie值则均显著高于Pinb-D1b和Pina-D1b类型。另外,2种硬质基因型(Pinb-D1b和Pina-D1b)小麦品系的C1值、C2值、C2-C1值、幅度和吸水率均显著高于野生型,而野生型小麦品系的C3值、C4值和C5值则显著高于2种硬质基因型。