偃展1号×内乡188群体抗小麦赤霉病QTL分析

为给黄淮麦区小麦抗赤霉病育种提供新的抗性资源,以偃展1号/内乡188小麦重组自交系群体为材料,在田间充分发病的情况下,进行连续两年小麦赤霉病抗性鉴定,并通过复合区间作图,分析群体小麦赤霉病抗性的加性QTL、上位性互作及与环境的互作效应。结果表明,两年间亲本偃展1号、内乡188赤霉病抗性差异显著,群体间赤霉病病情指数变幅分别为0.16~0.70和0.26~0.90。对两年赤霉病抗性鉴定结果进行联合分析,检测到5个加性抗性QTL,1对上位性互作QTL,分别解释表型变异的32.39%和3.05%,环境互作很小(1.88%)。在5个加性QTL中,QFHB.caas-5D和QFHB.caas-4D对变异的解释率较大。群体199个家系中,共筛选到19个赤霉病抗性较好且稳定的家系。上述结果对于加快我国黄淮麦区小麦赤霉病抗性育种具有重要的意义。     

普通小麦川麦60-簇毛麦 3V（3D）代换系的分子细胞学鉴定

一年生二倍体簇毛麦携带多种抗性基因,被认为是小麦抗性改良的重要基因源。本研究前期创制了一个高抗小麦条锈病的普通小麦（中国春,CS）-簇毛麦3V（3D）代换系CD-3,并将该条锈病抗性基因初步定位于簇毛麦3V染色体上。本研究以川麦60作为父本,以CD-3为母本,在回交自交系BC₁F₂群体中筛选到一个高抗条锈病的株系,命名为1901-245,并进一步对该株系进行分子标记、荧光原位杂交（FISH）及田间条锈病抗性鉴定。分子标记和荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization,FISH）结果显示,1901-245携带一对簇毛麦3V染色体,丢失了一对小麦3D染色体;1901-245花粉母细胞减数分裂中染色体配对正常,单价体出现频率较低,且3V染色体未出现单价体。田间条锈病抗性鉴定结果显示,1901-245及其亲本CD-3均表现为高抗小麦条锈病,而亲本川麦60则表现为高感小麦条锈病。以上结果表明,簇毛麦3V染色体上的条锈病抗性基因在1901-245的遗传背景下能正常表达;1901-245为普通小麦-簇毛麦3V（3D）代换系材料,高抗小麦条锈病且遗传稳定,可进一步在小麦遗传改良中加以应用。另外,FISH鉴定及植株形态观察结果显示,1901-245仍含有较多亲本CD-3（CS背景）的遗传背景,因此后期可继续将1901-245与川麦60进行回交,并在后代中加大簇毛麦3V染色体的追踪力度。     

改进型人工神经网络优化 Iturin A 发酵培养基研究

为提高伊枯草菌素A(Iturin A)的产量,选择发酵培养基中对Iturin A合成有影响的5个组分作为自变量、以Iturin A产量为响应值,设计5因素10水平的均匀设计试验。以均匀设计试验数据为基础,分别建立二次多项式模型和一种改进型人工神经网络模型来优化发酵培养基,最后通过比较两种模型的优劣选择改进型人工神经网络模型优化培养基组分。结果表明,相比于二次多项式模型,基于相同试验设计的改进型人工神经网路模型有更好的拟合精度和泛化能力,使用人工神经网络模型优化后的培养基发酵48 h后,Iturin A产量为1.121(±0.089)g/L,比二次多项式模型优化的培养基高出13.23%,此时Iturin A发酵培养基的优化组分为葡萄糖、KH2PO4、Mg SO·7H4 2O、酵母膏和大豆蛋白胨总氮浓度分别为42.6、3.62、3.14、0.12、2 g/L。     

青稞B-hordein基因对小麦面粉加工特性的影响

B组醇溶蛋白是大麦的主要贮藏蛋白之一,其组成及含量与大麦的营养品质和加工品质密切相关。为探究大麦B组醇溶蛋白对小麦面粉加工特性的影响,以转青稞B-hordein基因的小麦转基因高代株系(T4、T5代)及其受体品种龙麦30为材料,分别对转B-hordein基因小麦高代株系及龙麦30进行分子检测、农艺性状测量、近红外分析和粉质分析。结果表明,转B-hordein基因小麦高代植株均为阳性植株;在农艺性状方面,转B-hordein基因小麦与龙麦30无显著差异;在品质方面,转B-hordein基因小麦的蛋白质含量、湿面筋含量的平均值均极显著高于龙麦30;粉质分析结果也表明转B-hordein基因小麦的粉质参数优于龙麦30。由此推测,B-hordein基因的成功转化能够改善小麦的面粉加工特性。     

青稞主效休眠基因单倍型分布及利用

穗发芽严重降低谷物的产量和品质,种子休眠与穗发芽高度相关。为了解中国青稞品种休眠特性及其主效休眠基因AlaAT和MKK3的单倍型分布,以143份地方品种和42份育成品种(系)为材料,分别种植在四川雅安、什邡和西藏拉萨,进行大田种子休眠性鉴定;选择休眠性极端材料,分别利用2对引物对含有目标休眠基因功能性SNP的片段进行扩增、测序,并用于AlaAT 和 MKK3基因特异性KASP标记开发与供试材料的单倍型分析。结果表明,3个种植点,地方品种的发芽指数（GI）均高于育成品种（系）,但差异不显著;四川2个种植点间GI值差异不显著,但显著高于西藏种植点,说明青稞品种（系）普遍休眠性弱,高原气候条件显著促进种子休眠。KASP标记检测发现,AlaAT 和 MKK3的强优势单倍型均为弱休眠单倍型 （频率>80%）,供试材料中有4种单倍型组合,分别为AlaAT-ND+MKK3-ND、 AlaAT-ND+MKK3-D、 AlaAT-D+MKK3-ND和AlaAT-D+MKK3-D,频率分别为80.0%、12.4%、6.0%和1.6%,其GI值随强休眠单倍型数量增加而降低;3个环境下,含有组合AlaAT-D+MKK3-D的GI值最低,说明休眠基因具有加性效应,聚合优良单倍型的品种（系）具有稳定的休眠特性。青稞生产和育种应根据种植区域和用途选择与利用上述主效休眠基因单倍型。     

添加糯小麦对普通小麦和粳高粱小曲酒酿造特性的影响

为探讨添加糯小麦对普通小麦和粳高粱酿酒特性的影响,将糯小麦按一定比例分别添加到普通小麦和粳高粱中,以未添加糯小麦的普通小麦和粳高粱为对照,在酒厂生产条件下分别进行小曲酒酿造,对所得白酒的酒精度、出酒率、理化指标、香味成分、口感及香味进行分析。结果表明,普通小麦添加糯小麦后所得白酒的总酸、总酯、杂醇油含量降低,但不同添加比例的酒精度变化不大;添加50%糯小麦的白酒口感和香味最好。粳高粱添加糯小麦后所得白酒的酸类、杂醇类、醛类物质含量降低,酯类物质含量提高;添加25%及50%糯小麦的出酒率降低,添加75%糯小麦的出酒率增加;添加50%及75%糯小麦的白酒口感和香味得到改善,添加50%糯小麦的白酒口感、香味最佳。因此,糯小麦的添加不同程度地提升了粳高粱和普通小麦的酿酒品质。