小麦花药愈伤组织诱导率的基因型差异和配合力分析

为探究小麦花药愈伤组织诱导率(callus induction rate,CIR)的遗传规律,筛选小麦花药CIR配合力和遗传力表现优良的亲本,采用完全双列杂交方法对部分皖北栽培小麦花药CIR进行一般配合力效应、特殊配合力效应分析,并估算其遗传参数。结果表明,小麦花药CIR基因型间差异显著,新麦208、烟农19、煤生0308具有较高的CIR;小麦花药CIR的遗传差异既包括加性效应,也包括显性效应,但以加性效应为主;一般配合力和特殊配合力方差均达极显著水平,新麦208一般配合力高,其相对效应值为7.24,其配制的杂交组合特殊配合力也普遍具有正效应,是开展小麦花药培养的理想桥梁亲本;小麦花药CIR具有较高的遗传力,其广义遗传力和狭义遗传力分别为94.90%和76.02%。因此,可以通过大规模筛选一般配合力效应高的亲本材料来提高小麦花培育种的效率。     

不同细胞质小麦雄性不育系杂种F_1越冬期生理生化特性分析

为了探讨细胞质对越冬期杂种小麦生理特性的影响,以四种同核异质雄性不育系(K、B、Ven、S型不育系)及其恢复系R113的杂种F_1为材料,测定了其在田间自然条件下越冬期叶片与抗寒性相关的生理生化指标。结果表明,在K型、B型、Ven型、S型杂交组合F_1子代中,S型杂交F_1叶片中SOD、POD、CAT活性、可溶性糖、游离脯氨酸和叶绿素含量最高,而H_2O_2、O_2~-·、MDA含量、电导率低于其他雄性不育杂交F_1。由此可见,在配制杂种时,S型杂种F_1的抗寒性较好,通过选择S型不育系可以改善杂种F_1的越冬期抗冻能力。     

低温预处理对小麦花药内源激素的影响

以烟农19和皖麦41为材料,应用酶联免疫吸附法(ELISA)测定不同时间低温预处理的小麦花药内源激素ABA、GA₃、JA、IAA含量,并统计了低温预处理后小麦花药愈伤组织诱导率和胚性愈伤组织比例,分析了低温预处理过程中小麦花药内源激素的变化规律及其对花药培养特性的影响。结果显示,小麦花药低温预处理2d愈伤组织诱导率最高,低温预处理6d胚性愈伤组织比例达到最大;低温预处理改变了花药内源激素ABA、GA、JA、IAA的含量,ABA、GA、JA含量随预处理时间的延长呈较大的波动变化;低温预处理6d时ABA,JA含量达最大值,GA呈波动下降趋势,IAA含量在低温预处理2d达到最高值,其后逐渐下降;IAA、IAA/ABA、IAA/JA变化与花药愈伤组织诱导率表现出很强的正相关,ABA、JA与胚性愈伤组织比例表现出很强的正相关,GA/ABA与胚性愈伤组织比例表现出负相关。表明低温预处理改变了小麦花药内源激素的含量和比例,阻断了花粉原来的发育方向,使其由配子体的发育途径转向孢子体的发育途径,从而影响了小麦花药培养诱导产生的愈伤组织的数量和质量。     

赤霉素与小麦生理型雄性不育的关系

为探究赤霉素与小麦生理型雄性不育的关系,以新型小麦化学杀雄剂SQ-1作为诱导剂,西农1376为材料,构建了西农1376不育和可育生理系,通过扫描电镜、荧光定量PCR、气相质谱等技术,研究了小孢子花粉形态、TaGAMYB和CYP709C1基因表达、硬脂酸和赤霉素含量和花粉育性。结果表明,化学杀雄剂SQ-1诱导的生理型雄性不育系花粉粒畸形,TaGAMYB和CYP709C1基因表达量显著下降,硬脂酸含量显著上升,赤霉素含量显著低于可育系。赤霉素对雄性不育系的育性有一定逆转效应。     

外源脯氨酸对镍胁迫下小麦幼苗生长的影响

为探究外源脯氨酸对镍胁迫下小麦根系生长发育的影响,以小麦品种轮选988为材料,采用溶液培养法,研究了不同浓度的脯氨酸对10μmol·L~(-1) Ni~(2+)胁迫下小麦幼苗株高和根系生长的影响。结果发现,镍胁迫严重抑制小麦生长;而外施脯氨酸对小麦幼苗的株高和根系生长的各项指标均有正向效应,以外施5mmol·L~(-1)脯氨酸的效果最好。与单独Ni~(2+)胁迫相比,外施5mmol·L~(-1)脯氨酸后,小麦幼苗根长、株高、根鲜重和根干重分别上升了24.8%、12.5%、16.0%和20.0%;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)活性分别升高了54.30%、43.00%、13.08%、67.67%;超氧阴离子(O_2~-·)自由基、过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)含量分别下降了56.65%、34.54%、32.35%;渗透调节物质游离脯氨酸(Pro)和可溶性糖的含量均显著下降;根系活力上升了233.83%。外源脯氨酸可以显著提高小麦根的抗氧化能力,进而增强小麦的抗逆性,缓解镍对小麦根系的毒害作用。