TDZ预处理及激素诱导对小麦茎尖丛生芽形成的影响

为了给遗传转化提供更好的受体,从而降低离体芽转化直接成苗出现的嵌合体现象,以4个普通小麦品种(系)为材料,研究了小麦籽粒细胞分裂素TDZ(噻二唑苯基脲)浸泡预处理及激素对小麦茎尖丛生芽形成的影响。结果表明,TDZ浸泡预处理降低了小麦胚萌发率,但显著提高了小麦茎尖丛生芽的分化,在TDZ最佳浓度5mg·L-1时,4种供试小麦材料的丛生芽诱导率和平均芽个数均达到最高,其中扬麦18最优,丛生芽诱导率和平均芽个数分别达到了50.9%和2.82个;萌发培养基中的TDZ浓度为4mg·L-1时,小麦茎尖丛生芽的诱导率和平均芽个数最高;诱导培养基中TDZ和6-BA(6-苄基脲嘌呤)浓度均为3mg·L-1时,诱导小麦丛生芽的效果最佳,并且TDZ诱导效果优于6-BA;细胞分裂素与生长素配合诱导时,在TDZ/IAA(吲哚乙酸)为6、6-BA/2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)为60时,诱导效果较好,但低于细胞分裂素单独诱导的效果,且随着比值的进一步增大,其诱导效率急速下降;同时基因型对小麦茎尖丛生芽诱导有重要影响,供试的4个材料中,扬麦18的丛生芽诱导率最高,扬麦12次之,西农183、小偃22较差。     

不同生育时期叶面喷施奇善宝对冬小麦产量及品质的效应

为了解海洋寡糖复合制剂奇善宝在小麦上的应用效果,2011-2013年以小麦品种中麦349为材料,研究了返青、拔节和孕穗期叶面喷施奇善宝对冬小麦产量及品质的影响。结果表明,叶面喷施奇善宝使冬小麦增产2.9%~11.3%,效果明显,增产的主因是显著增加了穗粒数和千粒重。喷施奇善宝对冬小麦部分品质性状影响显著,其中使籽粒容重、硬度、蛋白质含量和面粉湿面筋含量分别较对照提高0.1%~0.8%、1.0%~5.3%、0.3%~3.3%和0.4%~5.1%,使面团稳定时间和延展性分别下降3.5%~5.8%和2.3%~5.2%。增产效果以返青期和拔节期喷施最佳,返青期喷施对改善品质效果最佳。     

小麦叶片表皮蜡质成分及含量分析

为了解小麦叶片表皮蜡质晶体结构及成分,以具有白霜状表型的小麦品系310为材料,在抽穗期选取小麦倒二叶,用扫描电镜观察叶片蜡质晶体结构,并采用气相色谱/质谱(GC-MS)分析其蜡质组分,以峰面积为指标,定量计算各蜡质组分的含量。结果表明,小麦叶片上表皮的蜡质晶体呈现致密的片状结构,下表皮呈现管状结构。抽穗期叶片的蜡质总含量为9.204±0.650μg·cm-2。其中,脂肪醇含量最高,为3.690±0.485μg·cm-2,占蜡质总量的40.37%;烷烃次之,含量为3.040±0.678μg·cm-2,占蜡质总量的32.88%;醛、酸、二酮分别为0.524±0.032μg·cm-2、0.469±0.040μg·cm-2、0.951±0.064μg·cm-2,分别占蜡质总量的5.65%、5.18%和7.12%;未鉴定出的成分为0.815±0.140μg·cm-2,占蜡质总量的8.79%。在叶片表皮蜡质总化合物中,C28醇分布最多,占化合物总量的32.16%;其次为C29烷烃,占化合物总量的18.72%。     

小麦愈伤组织再生相关基因TaTCP-1A的克隆及功能鉴定

为深入探讨小麦再生分子机制、给建立高效的小麦遗传转化受体系统奠定基础,通过电子拼接、RT-PCR及RACE等方法在小麦品种郑麦7698中分离到一个与小麦愈伤组织再生相关的候选基因TaTCP-1A。序列分析表明,该基因的cDNA序列全长为2 163bp,其中包含了一个1 623bp的开放阅读框,编码540个氨基酸。qRT-PCR结果表明,该基因具有组织表达特异性,在愈伤组织中表达量最高;在愈伤组织形成阶段,随诱导时间的延长,其表达量逐渐上升,当诱导11d时表达量达到峰值,随后呈下降趋势;此外,TaTCP-1A基因在胚性愈伤组织中的表达量高于非胚性愈伤组织。基因沉默结果表明,转TaTCP-1A RNAi小麦植株的再生率比对照降低了85.09%,这一结果初步证明该基因对小麦愈伤组织再生有一定的促进作用。     

部分印度小麦种质资源的农艺性状及抗病性评价

为给我国小麦育种提供新的优良种质资源,对引进的21份印度小麦种质材料的农艺性状与成株期条锈病抗性进行了调查,并对农艺性状进行了主成分分析与聚类分析。结果表明,供试材料大多数为春性中熟不耐冻材料,籽粒大多为硬质且较饱满。株高小于80cm的材料有1份(DBW-14),单株穗数为15~30个的材料有18份,穗长在11~12.5cm间的材料有3份(LOK-I、RAJ-L1037和QW-273),小穗数大于30个的材料有10份,穗粒数大于45粒的材料有5份,千粒重高于40g的材料有14份。成株期对混合条锈菌种表现免疫的材料有3份(HUW234、DBW-16和HD2932),表现高抗的材料有5份。通过聚类分析将包括两个对照品种小偃22和西农979在内的23份供试材料按农艺性状综合评价值分为4类。第一类材料株高、小穗数、穗粒数和千粒重偏高,单株穗数和穗长中等;第二类材料株高、单株穗数和穗粒数较高,穗子较长,千粒重中等,小穗数偏低;第三类材料穗粒数和千粒重偏高,株高、单株穗数、穗长和小穗数偏低;第四类材料千粒重较高,株高、小穗数和穗粒数中等,单株穗数与穗长偏低。     

小麦CO-like基因TaCO9的克隆及分析

CO蛋白(CONSTANS)是光周期途径中重要的调控因子,为了从普通小麦中进一步挖掘COlike基因,利用同源克隆的方法得到与大麦HvCO9基因同源的小麦TaCO9基因。结果表明,在冬性品种西农889中,初步克隆得到TaCO9基因的三个同源序列,分别命名为TaCO9-1、TaCO9-2、TaCO9-3。其cDNA序列全长均为870bp,开放阅读框为1 977bp,编码289个氨基酸,含有CO-like蛋白家族典型的CCT结构域,但不含B-box结构域;而在春性品种中发现TaCO9-1序列的第二外显子区域有6个碱基的插入,利用中国春缺-四体材料将该序列定位于小麦的1A染色体,命名为TaCO9-1A。系统发育分析表明,TaCO9蛋白与水稻Ghd7及大麦HvCO9位于同一分支。空间结构分析表明,其CCT结构域的NF-YA2区域较为保守,而该区域与CCAAT box互作相关。本研究克隆得到的TaCO9基因可能是小麦CO-like基因家族的新成员,与大麦HvCO9基因的结构相似,可作为新的小麦光周期候选基因加以研究利用。     

转小麦 TaPDI-A、 TaTRXh-A和 TaPP2Ac-D基因拟南芥植株的主要抗旱性研究

核氧还蛋白（nucleoredoxin,NRX）可通过还原目标蛋白的二硫键来调控其生物活性,在植物的生长发育和抗逆境胁迫中发挥着重要作用。蛋白质二硫键异构酶（protein disulfide isomerase,PDI）、h型硫氧还蛋白（h-type thioredoxin,TRXh）和蛋白磷酸酶2A催化亚基（protein phosphatase 2A catalytic subunit,PP2Ac）是小麦核氧还蛋白TaNRX1的互作蛋白。为了明确TaNRX1互作蛋白的抗旱性功能,本研究在拟南芥中过表达了小麦 TaPDI-A、 TaTRXh-A和 TaPP2Ac-D基因,对野生型和转基因拟南芥的表型和抗旱相关生理指标进行了鉴定。结果表明,干旱胁迫处理后,转 TaPDI-A、 TaTRXh-A和 TaPP2Ac-D基因拟南芥的根长、存活率、脯氨酸含量均大于野生型,离体叶片失水率、丙二醛（MAD）含量均小于野生型。二氨基联苯胺（diaminobenzidine,DAB）对H₂O₂组织定位染色结果表明,干旱胁迫处理后,转 TaPDI-A、 TaTRXh-A和 TaPP2Ac-D基因拟南芥的H₂O₂含量均低于野生型。上述结果说明,TaNRX1的互作蛋白基因 TaPDI-A、 TaTRXh-A和 TaPP2Ac-D增强了拟南芥对于干旱胁迫的抵抗能力。本研究可为小麦抗旱育种提供候选基因和理论基础。     

大麦叶绿体基因RNA编辑位点的预测与鉴定

RNA编辑是一种特殊的转录后加工过程,是陆生植物叶绿体基因组在转录后水平上调控基因表达的一种重要方式。为了给研究叶绿体基因RNA编辑功能及其发生机制提供依据,以栽培大麦为研究对象,采用生物信息学方法对其叶绿体的83个蛋白编码基因的RNA编辑位点进行预测和分析。结果在16个基因中发现了37个RNA编辑位点,且均为C到U的转换,其中5个发生在密码子的第一位,32个发生在密码子的第二位,未发现发生在密码子第三位的RNA编辑;采用blast工具,与NCBI数据库中的大麦EST序列进行了对比,确定其中的34个编辑位点是真实存在的,其中ndhB基因最多,为8个编辑位点;进一步利用生物信息学工具分析了ndhB中RNA编辑对其编码蛋白质的跨膜结构域和二级结构的影响,结果表明,ndhB 467的编辑会引起蛋白质跨膜结构的增加,ndhB 149的编辑会引起蛋白质二级结构的改变。最后还将预测的大麦编辑位点与其他4种禾本科叶绿体的编辑位点进行了比较。     

普通小麦DH群体条锈病抗性鉴定及抗病基因的分子检测

为了给小麦抗条锈病育种提供参考,对源自普通小麦杂交组合（西农1376×WT212）×花育888的DH群体进行了条锈病抗性鉴定及抗病基因的分子检测。结果表明,DH群体中对当前小麦条锈菌流行小种条中32（CYR32）具有苗期抗性的株系占50.7%,具有成株期抗病性的株系占51.8%。此外,利用对 Yr10、 Yr15和 Yr26基因有效的分子标记在群体中的检测结果表明,该DH群体中有141个株系（51.5%）含有 Yr10基因,但没有检测到 Yr26和 Yr15基因的存在;含有 Yr10基因的株系均为DH群体中对CYR32具有抗病性的株系,反应型为免疫~中抗（IT：0~2）,表明 Yr10基因对我国当前条锈病流行小种具有良好的抗性。