59份CIMMYT春小麦品系的HMW GS组成及其品质状况

为了给小麦品质遗传改良提供参考,对59份CIMMYT春小麦材料的HMW-GS组成及其品质状况进行了分析.结果表明,供试材料中Glu-A1上的HMW-GS有3种类型,分别是1、2*和null,其中1出现的频率最高,为44.07%;Glu-B1位点有9种类型,其中6+8和14+15出现的频率最高,分别是37.29%和32.20%;Glu-D1位点有11种类型,其中10亚基出现的频率最高,为25.42%.总共检测到33种HMW-GS组合变异类型,其中1/14+15/10出现频率最高,为10.17%.59份CIMMYT春小麦材料的综合品质均较差,不适合直接推广,但有些优质亚基出现的频率较高,因而可以作为改善我国春小麦现有品种亚基组成状况的亲本材料加以利用.     

大麦亲本材料SSR标记遗传多样性及群体结构分析

为探明我国大麦亲本材料的遗传背景和群体结构特点,提高大麦种质材料的利用效率,选用50对多态性好的SSR引物对63份大麦亲本材料进行遗传多样性和群体结构分析。结果表明,50对引物共检测到119个等位变异,平均每个位点的等位变异数为2.38个,变异范围为2~5;平均有效等位变异数为1.75,有效等位变异所占比重为74.16%;Shannon’s信息指数和多态信息含量（PIC）的变幅分别为0.082~1.383和0.031~0.701,平均为0.59和0.308。遗传相似系数（GS）变异范围为0.652~0.990,聚类分析表明63个大麦亲本材料在GS值为0.694水平上聚为3个大类,基于数学模型的群体结构可分为4个亚群。本研究涉及的大部分材料亲缘关系较近,需要引入新种质来拓展亲本的遗传基础。     

偏穗鹅观草RT-PCR内参基因筛选及验证

偏穗鹅观草（Roegneria komarovii Nevski）是小麦族鹅观草属的植物，具有抗旱、抗病等特点，是多年生优良牧草，也是小麦三级资源库。为分析偏穗鹅观草耐盐机制及抗病基因的表达，筛选出偏穗鹅观草在不同非生物胁迫条件下稳定表达的内参基因，以偏穗鹅观草根、茎、叶对照组及盐胁迫处理组的偏穗鹅观草为材料，利用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)技术，对肌动蛋白（Actin1、Actin2、Actin3）、微管蛋白（BUTB）、亲环素（Cyclophilin）、甘油醛-3-磷酸脱氢酶（glyceraldehyde-3-phosphate,GAPDH）、组蛋白（histone 3, H3）、延伸因子（EF1a1）8个常用小麦内参基因进行筛选；并借助geNorm、BestKeeper软件对内参基因表达的稳定性进行评价，进一步利用SnRK2基因对获得的内参基因的稳定性和可靠性进行验证。结果表明，2个软件筛选出的内参基因基本一致，8个候选内参基因在偏穗鹅观草不同胁迫处理下的表达丰度及稳定性存在差异，盐处理及干旱处理下Cyclophilin、GAPDH稳定性表现最好，高温处理下EF1a1、...     

小麦耐低磷基因型的鉴定和筛选

【目的】为了鉴定供试小麦品种的耐低磷特性。【方法】通过盆栽方法，设置正常磷（CK）和低磷胁迫（LP）处理，对9个小麦品种的苗期性状地上干质量、地下干质量、苗长总根长等8个指标进行鉴定分析。【结果】通过主成分分析将苗期测定的8个指标转化为3个综合指标，累计贡献率为87.00%，然后采用隶属函数分析法对性状指标进行综合分析排序，以综合评价值（D值）为依据对品种的耐低磷特性进行排序和聚类，顺序依次为为新春17号、中麦175、甘春26号、陇春27号、西旱3号、陇春23号、陇春9786、西旱2号、宁春4号。其中新春17号D值达到0.80；其次为中麦175的为0.78；宁春4号最低为0.37。【结论】苗期试验初步筛出新春17号和中麦175为耐低磷材料，而西旱2号和宁春4号为磷敏感品种。     

基于无人机RGB影像估测田间小麦穗数

单位面积穗数是小麦产量构成的重要因素，利用图像信息处理技术快速、准确地估测田间小麦穗数，可以为小麦长势监测和产量估测提供直接依据。利用无人机路径规划和控制系统（fragmentation monitoring and analysis with aerial photography， FragMAP）获取标准统一、高分辨率的田间小麦RGB航拍影像，通过高效的目标检测手段（YOLOv3）获得训练模型并自动识别麦穗，通过分析该方法（FY方法）与传统方法测定麦穗数量的关系来构建单位面积麦穗估测模型。结果表明，FY方法的样本获取效率和观测面积显著高于传统方法（P < 0.001）；YOLOv3训练模型识别麦穗的准确率随着训练样本数量和迭代次数增加而增加，500个训练样本迭代6 250次，获得模型识别麦穗的准确率超过90%；FY方法和与传统方法测定的田间小麦穗数量呈显著的线性相关关系，据此构建估测田间小麦穗数的模型为：y=0.816x-14.863（R² = 0.790，P<0.001）。上述结果表明，结合标准统一、高分辨率的无人机航拍影像和深度学习方法估测田间小麦穗数精度高、实时性强，可为小麦长势监测和产量估测提供重要的数据和技术支撑。     

大麦茎尖愈伤组织的诱导和植株高频再生

为明确大麦茎尖高频再生培养体系的影响因素,以大麦品种甘啤3号、甘啤4号和甘啤6号为材料,研究颖壳去除方法、灭菌处理方式、无菌苗的苗龄、茎尖切段的大小和位置以及外源激素(2,4-D)浓度对大麦茎尖愈伤组织培养和植株高频再生的影响。结果表明,大麦种子颖壳去除的最佳方法是将种子浸泡在30%的硫酸中,并置于水平摇床30℃、180r·min~(-1)摇动1h;同时发现参试品种中甘啤4号发芽率最高;75%的乙醇1.5min+2%的NaClO 15min的灭菌处理效果最好,其带菌率和发芽率与其他处理有显著差异,并且对种子伤害较小,幼苗整齐度较好,有利于无菌苗的培养;茎尖外植体愈伤组织的形成和植株再生频率与茎尖切段的位置和苗龄密切相关,3d苗龄、茎尖基部2mm处的切段效果最好;3mg·L~(-1) 2,4-D适宜愈伤组织的离体培养,在出愈率和植株再生率上差异显著,可以诱导出大量愈伤组织。     

盐生草根系基因HgAKR6C的克隆与初步功能分析

醛酮还原酶（AKR）是构成Shaker型K+通道蛋白的保守核心结构域，在植物应对非生物胁迫时起到关键作用。本研究采用西北旱区典型盐生植物盐生草作为研究材料，基于课题组前期盐生草根系盐胁迫转录组学数据分析结果，筛选并克隆得到耐盐基因HgAKR6C。HgAKR6C基因蛋白质编码区（CDS）全长951 bp，共编码氨基酸317个。系统发育进化树分析表明，HgAKR6C与拟南芥中AtAKR6C1基因亲缘关系最近。亚细胞定位表明该基因可能主要定位于细胞质和细胞核中。qRT-PCR结果表明HgAKR6C在盐处理24 h时表达量达到峰值。构建酵母异源表达载体转化缺陷型菌株发现，HgAKR6C基因可能参与Na+的外排和介导K+的吸收。综上所述，HgAKR6C具有调节盐生草耐盐性的功能，而盐生草根系耐盐基因HgAKR6C的调控机制还需进一步的研究验证。     

大麦条纹病菌基因Pgr03902致病功能研究

为明确基因Pgr03902(序列号：OP999070)是否参与调控大麦条纹病菌的致病性，为大麦条纹病菌致病机理的研究提供理论依据，本研究运用生物信息学、亚细胞定位和基因干扰技术初步研究了该基因功能。结果表明，Pgr03902基因开放阅读框大小为348 bp,编码116个氨基酸，编码蛋白二级结构中无规则卷曲较多，编码蛋白具有酸性、不稳定性、亲水性、无信号肽结构等特性；亚细胞定位结果显示，Pgr03902基因在细胞核和细胞膜上均有表达；采用PEG介导的原生质体转化法获得了1个干扰菌株ΔPgr03902,RT-qPCR结果表明，ΔPgr03902中Pgr03902基因表达量较野生型菌株QWC下降了60.79%(P<0.05),对干扰菌株的营养生长、菌丝形态观察以及致病性研究结果显示，ΔPgr03902生长速率和致病力均显著低于野生型菌株QWC(P<0.05)。以上结果表明，Pgr03902参与该菌的生长发育和致病过程。本研究初步明确了Pgr03902基因在大麦条纹病菌侵染过程中的功能，为进一步研究大麦条纹病菌与寄主之间互作奠定了基础。     

2004-2022年甘肃省审定小麦品种情况分析与展望

为了给甘肃省高产优质小麦新品种的选育提供参考依据，对以甘肃省2004-2022年审定的284个小麦品种的基本情况和抗条锈病性进行了分析，并统计了生育期、株高和产量水平。结果表明，甘肃省近19年审定的小麦品种数量呈现波动上升趋势，育种单位主力为省内科研院所，联合育种呈现波动上升趋势，表明科研工作者对小麦品种选育具有较高的积极性；通过高使用频率直接亲本统计分析，发现甘肃省审定的小麦品种亲本配置组合主要来自主栽品种和人工创制的种质资源，并发现5个高使用频率直接亲本，表明近19年甘肃省审定品种遗传基础较窄；育成品种主要采用的育种方式为杂交育种，且育种方式趋于单一，表明今后要加强创新育种方式；审定的小麦品种以冬小麦为主，其中80.2%集中在陇东泾河上游川塬山地冬小麦区和陇南渭河上游河谷山地冬小麦区，而审定的春小麦97.9%则集中在河西内陆河灌溉春小麦区和陇中干旱川山春小麦区；小麦抗病性方面，审定品种对条锈病的抗性水平相对较好，但年际间波动较大；春小麦生育期年平均增加0.15 d，而冬小麦生育期年平均减少0.46 d；株高年平均降低1.10 cm，平均产量呈逐年上升趋势，年均增长47.25 kg·hm^-2，其中2012年产量最高，为8 136.2 kg·hm^-2；千粒重、穗粒数和有效穗数均呈现逐渐上升趋势，但穗粒数变化不大，年均增加0.08粒，千粒重年均增加2.71 g，有效穗数年平均增加1.29个。综上，在后续的育种工作中，可结合不同育种方式，更进一步选育出高产、优质和高抗的小麦新品种。