小麦不同器官碳同位素分辨率与产量的相关性研究

以20个西北地区小麦地方品种和育成品种(系)为试验材料,在宁夏地区有限灌溉条件和雨养条件下,于2006-2008年连续3年研究了各品种旗叶、籽粒、茎秆的碳同位素分辨率（△13C值）及其与产量的相关性。结果显示：有限灌溉条件下,基部茎秆的△13C与产量的正相关3年均达到了极显著水平;籽粒△13C与产量的正相关有2年达到了极显著水平,另外1年相关不显著;叶片的△13C与产量的正相关只有2008年达到了显著水平,另外2年的相关不显著。而雨养条件下叶片、籽粒和基部茎秆的△13C与产量的相关都不显著,但从不同品种的△13C和产量结果发现低△13C材料在雨养条件下具有较高的产量。因此在本研究有限灌溉条件下利用碳同位素分辨率作为小麦产量的鉴定指标,其最佳测定器官是成熟期的基部茎秆,雨养条件下的最佳测定器官有待于进一步研究确定。     

春小麦旗叶长度、宽度及叶绿素含量QTL分析

为了提高高产和理想株型小麦的选育效率,以普通小麦(Triticum aestivum L.)宁春4号和宁春27号杂交得到的128个F9代重组自交系(RILs)为试验材料,利用从1 001个SSR标记中筛选出的307个在亲本之间存在多态性的标记对该群体进行遗传分析和QTL检测.构建了覆盖小麦21对染色体的包含291个SSR标记的遗传连锁图谱,遗传距离总计2 576.09 cM,标记间平均遗传距离为8.85 cM.以复合区间作图法(ICIM)分别对旗叶长度、宽度和叶绿素含量进行加性QTL检测,分别检测到6、8和4个QTL.多数QTL只在单一生态环境下检测到,说明这些性状受一定环境因素的影响.     

春小麦旗叶大小相关性状的QTL定位分析

为了发掘控制春小麦旗叶大小相关性状的QTL,以宁春4号/Drasdale构建的包含148个家系的RIL群体F8代为试验材料,在正常灌溉和不同干旱胁迫共3种处理下对小麦开花期旗叶长、宽、面积和周长进行了QTL定位。结果表明,共检测到相关加性QTL 22个,其中,控制旗叶面积的QTL有3个,控制旗叶长的QTL有5个,控制旗叶宽的QTL有9个,控制旗叶周长的QTL有5个,分布于1B、2D、3B、4B、7A、7B和7D染色体上,单个QTL的贡献率在6.58%~39.83%之间。其中,qFLW-2D-2.T1在T1和T3处理下均能够检测到,qFLW-7D.T1在T1和T2处理下也均能够检测到,说明这2个QTL表达不依赖于水分条件,属于稳定表达的QTL。其他QTL只在一种处理下能够检测到,说明其表达依赖于水分条件。同时,本研究也检测到了在不同处理下同时控制2种或3种性状的QTL,推测这些区域的QTL可能为一因多效QTL,但有待于进一步验证。     

高产抗逆春小麦新品种—宁春56号

宁春56号是宁夏农林科学院农业生物技术研究中心以宁夏灌区主栽品种宁春4号为母本、雨养区抗旱品种宁春27号为父本进行杂交,经过系谱法定向选育和分子标记辅助选择而成的高产抗逆春小麦新品种,于2018年9月通过宁夏回族自治区农作物品种审定委员会审定,审定编号为宁审麦20180001。     

一种新的棉花黄、枯萎病快速接种方法的研究

 3种不伤根的棉花黄、枯萎病接种方法,即全生育期的田间病圃鉴定法、液体培养棉花苗期孢子悬浮液浸根法和土壤种植棉花苗期孢子悬浮液灌根法进行对比,结果表明,液体培养棉花苗期孢子悬浮液浸根法（接种浓度为10⁷个分生孢子·mL^-1）全周期只需要30 d。通过这种方法,不仅可以鉴定出棉花品种对黄、枯萎病菌的抗、感病性,还可以鉴定不同黄、枯萎病菌菌株的致病力。对比不同浸根接种时间（10 min、20 min、30 min、40 min、50 min、60 min）对结果的影响,发现浸根接种40 min可加快发病,鉴定结果和田间病圃鉴定的比较一致。     

春小麦碳同位素分辨率与冠层温度的相关性研究

为寻找碳同位素分辨率(△13C)的替代指标,以宁春4号×宁春27号的F7代品系为供试材料,研究了有限灌溉和雨养2种生态条件下春小麦△13C、冠层温度、籽粒产量之间的关联性.结果表明,有限灌溉条件下,灌浆期冠层温度与成熟期籽粒△13C呈极显著负相关(r=-0.400 4**);雨养条件下,灌浆期冠层温度与成熟期籽粒及成熟期基部秸秆△13C均呈极显著负相关(r=-0.540 2**和-0.425 5**).有限灌溉条件下灌浆期冠层温度及△13C与产量相关均不显著,雨养条件下灌浆期冠层温度与产量呈极显著负相关(r=-0.566 9**),成熟期籽粒△13C与产量呈显著正相关(r=0.311 7*).说明灌浆期的冠层温度作为碳同位素分辨率的替代指标具有较强的可靠性.     

春小麦碳同位素分辨率等性状的遗传分析

为明确春小麦水分利用效率相关生理性状及重要农艺性状的遗传组成,以宁春4号和Drysdale及二者杂交构建的F2群体为材料,采用P1、P2、F1、F2四世代联合分离分析法研究了旗叶稳定性碳同位素分辨率及穗粒重、株高、穗下节长度等性状的遗传模型。结果表明,春小麦旗叶稳定性碳同位素分辨率符合加性-显性-上位性多基因混合遗传模型,无主基因存在;穗粒重符合1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型;株高符合2对等加性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型;穗下节长度符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型。     

导入普通野生稻DNA的水稻变异种质的耐盐性鉴定

旨在研究导入普通野生稻DNA的水稻后代的耐盐性,从中筛选出耐盐性较强的材料,为水稻耐盐育种提供种质资源。以普通野生稻DNA导入到宁夏栽培水稻‘宁粳23号’中获得的10份变异后代为材料,研究各材料在盐胁迫下的发芽特性和幼苗生长情况。结果表明在170 mmol/L NaCl处理下,材料D42、D5-54、D5-27、D-10、D102、DJ18和D68的发芽势和发芽率均较高,相对盐害率较低,在盐浓度为120 mmol/L时,材料D5-27、DJ18、D5-54和D-10的耐盐性为强,地上和地下鲜、干重的盐处理与非盐处理的比值较高,材料D5-27、DJ18、D5-54和D-10的可溶性糖积累量高于其受体。材料D42、D5-54、D5-27、D-10、D102、DJ18和D68的芽期耐盐性较强,材料D5-27、DJ18、D5-54和D-10属于苗期较耐盐的材料。     

不同灌水条件下春小麦不同器官碳同位素分辨率与产量的相关性 国家自然科学基金项目(31060190)；宁夏回族自治区科技攻关项目；宁夏回族自治区国际合作项目；澳大利亚国际农业研究中心(ACIAR)项目(CIM/2005/111)；宁夏回族自治区自然科学基金项目（NZ12259）。

为确定碳同位素分辨率（Δ¹³C）用于春小麦高产节水品种选育的最佳测定时期和器官,以2个小麦地方品种、14个育成品种(系)和2个引进品种为试验材料进行不同灌水处理,分析了小麦旗叶、茎秆和籽粒Δ¹³C值的差异及其与产量的相关性。结果表明,同一品种不同部位Δ¹³C存在较大差异,籽粒Δ¹³C均低于开花期旗叶和基部秸秆、成熟期旗叶和基部秸秆的Δ¹³C。小麦材料相同部位的Δ¹³C在中度水分胁迫处理（T2）下低于其他灌水处理(T1 、T3和T4),在T2和轻度水分胁迫处理（T3）下,拔节期旗叶Δ¹³C与产量均呈显著负相关;在T3处理下,成熟期籽粒Δ¹³C与产量呈显著正相关。     

定向筛选提高棉花抗枯萎病的病理学机制

以病圃定向筛选抗枯萎病大幅度提高的棉花材料和原感病品种为对象,研究接种枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum后抗、感材料的病理学变化。结果表明,二者在宏观病理学方面存在差异,感病品种接种7天开始显症,25天严重发病,整株维管束变色;抗病材料生长健康或只有轻微症状,维管束变色部位仅局限在子叶节以下。在细胞和组织病理学方面二者也存在差异,侵入前期,抗病材料被侵入细胞中有细胞壁加厚现象;侵入中期,病菌可通过表皮层侵入感病品种的薄壁组织,但只能到达抗病材料的皮层组织中;侵入后期,抗病材料中出现大量寄主细胞的降解物质或分泌物将菌丝包围,阻止病菌进一步扩展。抗病材料的抗侵入和抗扩展能力均较感病品种大幅度增强。