苏丹草品种纯度鉴定技术的研究：胚芽鞘颜色及种子形态特征

根据我国审定登记的５个苏丹草品种的种子特征幼功胚芽鞘在温室３种不同营养液及田间条件下的颜色特征,探讨了苏丹草品种决策和纯度鉴定的方法。结果表明,供试苏丹草与蓁个品种在上述性状上均存在显著差异,极易区分;其余４个品种间可以由于千粒重进一步划分为２组。与高梁幼功胚芽鞘的颜色组成相似,苏丹草幼苗的胚芽鞘颜色也可以分为紫红色和绿色,并可作为品种真实性鉴定的特异性状。     

大麦胚芽鞘切段伸长的适宜条件和对网斑病菌毒素的反应

大麦胚芽鞘切段在稀释10倍的柠檬酸－磷酸缓冲液中的伸长量显著大于原液（原液由K2HPO4·3H2O 2.351g+柠檬酸1.019g+蔗糖20g，加水定容至1,000mL配制而成，pH=5.0）中的伸长量，长为10～12mm的胚芽鞘顶端3mm下的5mm长切段在单位时间内的伸长量显著大于其后的各切段，胚芽鞘越长，芽鞘切段伸长越慢，5‰～40‰浓度的蔗糖均能促进芽鞘切段的伸长，蔗糖浓度为20‰时促进作用最明显。大麦网斑病菌无菌培养滤液对感病品种甘啤1号芽鞘切段伸长的抑制作用显著大于对抗病品种莫特44号的抑制作用。     

渗透胁迫下钙对小麦胚芽鞘和根系生长的影响

 以精选冬小麦(Triticum aestivum L.)4185种子为试验材料，采用CaCl2、EGTA、LaCl3及Verapamil配制的溶液处理萌发24 h的小麦根系，研究其胚芽鞘及根系对渗透胁迫的不同反应。结果表明，PEG-6000（20%）诱导的渗透胁迫下，低浓度Ca2+（10-6～10-3 mol·L-1）处理小麦根系时，不同浓度处理间胚芽鞘及根系的生长无显著差异，10-2 mol·L-1的Ca2+则抑制胚芽鞘和根系的生长；EGTA（1、5、10 mmol·L-1）、LaCl3（0.5、1 mmol·L-1）和Verapamil（250、500 μmol·L-1）处理根系时，均抑制了胚芽鞘和根系的生长，这种抑制效应与提高过氧化物酶（POD）活性有密切关系。表明在渗透胁迫下，小麦对缺钙更敏感，高浓度Ca2+以及减少细胞外Ca2+和阻断Ca2+的运转，均对生长有抑制作用。     

The Effects of Dwarfing Genes （Rht-B1b,Rht-D1b,and Rht8） with Different Sensitivity to GA3 on the Coleoptile Length and Plant Height of Wheat

Understanding the effects of wheat dwarfing genes on the coleoptile length and plant height is crucial for the proper utilization of dwarfing genes in the improvement of wheat yield. Molecular marker analysis combined with pedigree information were used to classify wheat cultivars widely planted in major wheat growing regions in China into different categories based on the dwarfing genes they carried. The effects of the dwarfing genes with different sensitivity to gibberellins （GA3） on the coleoptile length and plant height were analyzed. Screening of 129 cultivars by molecular marker analysis revealed that 58 genotypes of wheat contained the dwarfing gene Rht-B1b, 24 genotypes of wheat contained Rht-D1b gene and 73 genotypes of wheat possessed Rht8 gene. In addition, among these 129 cultivars, 35 genotypes of wheat cultivars contained both Rht-B1b and Rht8 genes and 16 genotypes of wheat cultivars contained both Rht-D1b and Rht8 genes. Wheat cultivars with the dwarfing genes Rht-B1b or Rht-D1b were insensitive to GA3, while the cultivars with the dwarfing gene Rht8 were sensitive to GA3. Most of the wheat genotypes containing combination of Rht8 gene with either Rht-B1b or Rht-D1b gene were insensitive to GA3. The plant height was reduced by 24.6, 30.4, 28.2, and 32.2%, respectively, for the wheat cultivars containing Rht-B1b, Rht-D1b, Rht-B1b ＋ Rht8, and Rht-D1b ＋ Rht8 genes. The plant height was reduced by 14.3% for the wheat cultivar containing GA3-sensitive gene Rht8. The coleoptile length was shortened by 25.4, 31.3, 28.4 and 31.3%, respectively, in the wheat cultivars containing Rht-B1b, Rht-D1b, Rht-B1b ＋Rht8 and Rht-D1b ＋ Rht8 genes, while the coleoptile length was shortened only by 6.2% for the wheat cultivar containing Rht8 gene. We conclude that GA3-insensitive dwarfing genes （Rht-B1b and Rht-D1b） are not suitable for the wheat improvement in dryland because these two genes have effect on reducing both plant height and coleoptile length. In contrast, GA3- sensitive dwarfing gene （Rht8） is a relatively ideal candidate for the wheat improvement since it significantly reduces the plant height of wheat, but has less effect on the coleoptile length.     

模拟干旱胁迫下冬小麦胚芽鞘长度变化及与抗旱性的关系研究

以6个抗旱性不同的冬小麦品种(系)为材料,通过不同浓度的PEG-6000渗透溶液模拟干旱胁迫处理,研究了小麦苗期的胚芽鞘长度、苗高、主胚根长等性状,并与其在大田及防雨棚控水条件下的产量构成和抗旱性的关系进行分析.结果表明,在不同浓度的PEG-600 0渗透溶液干旱胁迫处理下,小麦苗期胚芽鞘长度在品种间差异显著;产量的抗旱指数与苗期不同干旱胁迫处理下的胚芽鞘长度的相关性分析表明,小麦的胚芽鞘长度与其抗旱指数呈极显著正相关(相关系数为0.9600),抗旱性强的品种胚芽鞘较长,抗旱性弱的品种胚芽鞘较短.在不同程度的干旱胁迫处理下,各品种的胚芽鞘长度变化趋势大致相同 ,因此利用胚芽鞘长度可以在早期对小麦的抗旱性进行鉴选.     

小麦抗旱性生理生化机制及QTL研究进展

根据现有文献资料,综述了小麦抗旱性的鉴定方法和抗旱小麦的外部形态特征,并对小麦胚芽鞘长度、叶绿素含量、叶绿素荧光动力、渗透调节、水分利用效率、碳稳定同位素等抗旱性鉴定评价指标和抗旱性产量评价方法、干旱胁迫下特异蛋白代谢及抗旱性状的数量性状位点(QTL)等方面的研究进展进行总结,对目前小麦抗旱性研究存在的问题和发展趋势进行了探讨。认为,抗旱性研究仍是农业研究的热点领域,但在不同的生态区要有所侧重,同时选择与产量相关性高的指标进行深入研究;应加强干旱胁迫下根系形态结构及生理代谢的研究;随着分子生物学研究的不断发展,抗旱性研究也应从分子水平阐明干旱胁迫引起作物生理生化变化的原因,并借助基因工程手段进行抗旱基因重组,进而创制、培育综合性状优良的抗旱小麦品种。     

小麦胚芽鞘体细胞染色体制片技术初探

本试验对小麦胚芽鞘体细胞染色体制片技术进行了初步探索。结果表明,利用小麦胚芽鞘细胞可以获得理想的染色体制片,而且具有切取胚芽鞘对小麦个体植株伤害小,胚芽鞘体积大、分裂相多,易于制片,镜下观察染色体较大,杂质少,背景清晰等特点,可满足染色体核型分析和染色体分带的技术要求。初步建立起以小麦胚芽鞘为取样对象的体细胞染色体制片方法。     

玉米杂交种先玉335及其亲本种子萌发过程中胚芽蛋白质组学分析

以培养84 h种子的胚芽(包括胚芽鞘)为试验材料, 对优良玉米杂交种先玉335与其亲本自交系的蛋白质组学差异进行了分析。结果表明, 在杂交种先玉335中共检测到560个蛋白点, 在亲本PH6WC和PH4CV分别检测到507个和508个蛋白点, 而且先玉335胚芽及胚芽鞘中81%的蛋白点表现非加性累积模式, 其中 288个蛋白点表现为超高亲的上调表达, 仅15个蛋白点表现超低亲的下调表达, 因此推测非加性蛋白的累积可能是杂交种先玉335胚芽萌发过程中胚芽及胚芽鞘杂种优势产生的主要原因。用于质谱分析的13个差异极显著蛋白主要涉及代谢途径、蛋白折叠、胁迫响应、细胞骨架和细胞解毒5种类型。     

模拟干旱条件下冬小麦品种萌发期抗旱性评价

为了筛选适于华北旱作区种植的优良冬小麦品种,采用PEG-6000模拟干旱环境,评价了119份小麦品种的萌发期抗旱性,并通过加权隶属函数法对供试材料的抗旱性进行综合评价。研究结果表明,供试材料的5个性状均值,处理比对照分别下降了77.3%,40.0%,30.7%,16.7%和78.0%,不同品种间差异明显。19.6%的PEG-6000处理促进了部分材料的主胚根长伸长,包括洛夫林13、汶农14、轮选987等24份材料,这部分种质可能为萌发期对干旱响应比较积极的品种。隶属函数法计算综合评价值(D值)结果表明,其与胚芽鞘长、主根数等各指标抗旱系数的隶属函数值均呈极显著正相关。UPGMA聚类分析可以将试验材料在遗传距离为0.82处供试材料分为两大类。初步筛选出的小麦萌发期抗旱较强的种质为:洛夫林13、汶农14、中国春、漯麦8号、轮选987、泰山22、山农17、泰农18、烟航选2号、中育6号、鲁麦14、泰农6258、泰农2987。     

大叶藻组织培养中外植体消毒方法的研究

为探寻大叶藻组织培养中外植体的最佳消毒方法,采用75%乙醇、1.5%碘化钾、4%次氯酸钠和10%双氧水这4种消毒剂以及不同的处理时间组合,对大叶藻种子和幼苗进行消毒试验。试验结果,最有效的外植体消毒方法为：对大叶藻幼苗,先用无菌水冲洗3~4次,再以75%乙醇处理20 s,然后再用无菌水冲洗3~4次,可以达到较好的消毒效果。对大叶藻种子,先以75%乙醇处理10 min,再以1.5%碘化钾处理10 min,然后用无菌海水冲洗3~4次,这样消毒效果最佳,且不影响种子的发芽率。