大麦条纹病病菌对大麦叶片防御酶活性的影响

为探究大麦对条纹病菌侵染的生理响应机制,以高感品种Alexis为试验材料,测定接种大麦条纹病病菌后0、3、6、9和12 d不同时间点的大麦叶片内防御酶及叶绿素相对含量的变化。结果表明:随着侵染时间的延长,超氧化物歧化酶活性、脯氨酸含量和过氧化氢酶的活性先上升后下降,与对照相比,平均增幅分别为27.58%、70.55%、32.71%;过氧化物酶在接种后第6天略有下降,但整体呈上升趋势,平均增幅为39.38%;丙二醛和叶绿素相对含量呈下降趋势,且均低于对照,平均降幅为11.21%、46.39%,病害越重,叶绿素下降的幅度越大,最大降幅为84.34%。综上所述,高感品种Alexis在不同时间段应答大麦条纹病病菌胁迫的生理生化反应不同。     

42份鲜食玉米品种对丝黑穗病和瘤黑粉病的抗性

为明确鲜食玉米品种对由丝孢堆黑粉菌(Sporisorium reilianum)引起的玉米丝黑穗病和玉蜀黍黑粉菌(Ustilago maydis)引起的玉米瘤黑粉病的抗性差异,于2019年通过人工接种对42份鲜食玉米进行田间抗性鉴定。对丝黑穗病的鉴定结果表明,在42份鲜食玉米品种中,未发现高抗材料;‘盛甜糯9号’和‘三禾甜加糯6号’表现抗病;‘盛彩甜3号’‘福王9号’和‘脆甜1号’3份材料表现中抗;16份材料表现感病;21份材料表现高感。对瘤黑粉病的鉴定结果表明,3份材料表现高抗,分别为‘脆甜168’‘金陇12’和‘原玉黄糯1168’;‘盛甜糯10号’和‘陇糯2号’表现中抗;9份材料表现感病;28份材料表现高感。参试材料中未发现同时兼抗丝黑穗病和瘤黑粉病的品种,由此说明,在鲜食玉米上,对黑粉类病害的抗性品种较为匮乏,需进一步加强抗性材料的筛选利用,并加快多抗组合的选育。     

23份油菜的抗氧化酶特性及过氧化物同工酶分析

对23份油菜叶片的抗氧化酶活性(SOD、CAT和POD)和丙二醛质量摩尔浓度(MDA)进行测定,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析其过氧化物酶同工酶,明确酶谱的特征及分布,并用聚类分析的方法分析各品种间的亲缘关系。结果表明,在温和的环境中,白菜型油菜相比甘蓝型油菜有更高的抗氧化酶活性和更低的脂质过氧化水平,说明白菜型油菜的抗逆性强于甘蓝型油菜,特别是白菜型油菜的过氧化物酶活性平均值比甘蓝型油菜的10倍还高。POD同工酶分析共发现67条酶带,白菜型和甘蓝型油菜都存在其特征谱带,不同品种在带型分布及显色强度上存在差异。白菜型油菜Largo、Prisma-B和Prisma-Y的p4酶带和甘蓝型油菜类似,表明这3个材料和甘蓝型油菜有较近的亲缘关系。聚类分析表明,在类平均距离4.98处可将23份油菜分为2大类:白菜型油菜和甘蓝型油菜;在类平均距离1.32处,可进一步分为4类。     

冬小麦品种（系）品质相关基因的分子标记检测

为了解10年来中国冬小麦育成品种（系）的面筋强度、黄色素含量、多酚氧化酶(PPO)活性以及1BL·1RS易位相关基因的分布情况,利用Dx5、By8、YP7A、PPO18和H2O特异性功能标记对266份冬小麦品种（系）进行检测。结果表明,面筋强度相关基因 Dx5和 By8的分布频率分别为32.0%和28.9%,PPO活性相关基因 Ppo-A1a和 PPo-A1b的分布频率分别为54.1%和45.9%,黄色素含量相关基因 Psy-A1a和 Psy-A1b的分布频率分别为76.3%和23.7％,1BL·1RS易位基因型的分布频率为45.9%。不同省份之间品质相关基因分布差异较大,1BL·1RS易位在江苏、河南和陕西品种（系）中出现的频率较高,分别为81.3%、57.2%和35.7%,而在河北、山东和北京品种（系）中出现的频率较低,分别为15.0%、8.7%和8.3%; Dx5和 By8在河北、山东品种中出现的频率较高,分别为60.9%、65.2%和45.0%、45.0%; Ppo-A1b和 Pys-A1a在山东、北京、河北品种（系）中出现的频率较高,分别为95.7%、83.3%、75.0%和100.0%、83.3%、80.0%。筛选到 Psy-A1b/PPo-A1b/ Dx5/By8和 Psy-A1a/ PPo-A1b/ Dx5/ By8基因聚合且不含1BL·1RS易位的品种（系）分别有2和23份,可作为优质面条小麦育种的亲本材料;筛选到 Psy-A1b/ PPo-A1b/ Dx5基因聚合且为1BL·1RS易位的品种（系）12份,可用于1BL·1RS易位系品质改良的研究。     

大麦条纹病原菌的RAPD遗传多样性分析及大麦亲本抗性评价

为了明确大麦条纹病菌-麦类核菌(Pyrenophora graminea)在甘肃省河西走廊地区不同地理位置的遗传差异性,并鉴定大麦亲本品种对其抗性,运用RAPD(Random Amplified Polymorphic DNA)技术,对甘肃农业大学农学院麦类实验室保存的20个采自河西不同地区的大麦条纹病菌株进行遗传多样性分析,采用"夹心法"对30种大麦亲本材料进行抗性评价。结果表明,在遗传相似系数(GS)为0.7166时可将20个麦类核菌(P.graminea)菌株划分为4类,菌株XTB和JT聚为一类,且这2个菌株的地理位置相隔较远,菌株YC和HYH各自单独为一类,剩余16个菌株聚为一类;20个供试菌株中,菌株QQ和SW、菌株HZ和QWC的遗传相似系数(Genetic Similarity,GS)均为0.936 5,遗传相似性最高,遗传距离值分别为0.052 3和0.045 5。菌株YC的遗传相似系数最小,为0.624 1,与其他菌株间的遗传距离范围是0.372 2～0.633 0,得出不同地理来源的麦类核菌菌株存在一定的遗传差异性;在供试菌株中,菌株CJZ和SW的地理位置接近,遗传距离小,而菌株SW和QWC,HZZ和SW,SSB和HZ之间的地理位置均相隔较远,但两两之间的遗传距离值均较小,得出菌株间地理位置的远近差异与遗传距离的大小无显著相关性。抗性鉴定结果显示,30份供试的大麦亲本品种对菌株QWC的抗病性差异较大,鉴定出6份高感大麦条纹病品种,19份感病品种,5份抗病品种,其中‘Isotta’的抗性最差,‘甘啤6号’抗性最好。综上所述,引起甘肃河西走廊地区大麦条纹病的病原菌群体存在较高遗传差异性,且其亲缘关系的远近与地理差异无明显相关性;鉴定大麦亲本抗性,得到抗感大麦品种组合‘甘啤6号’和‘Isotta’。     

盐生草HgNHX1基因在大麦株系中的功能验证

为了探讨盐和干旱环境胁迫对转盐生草液泡膜型Na⁺/H⁺逆向转运蛋白基因HgNHX1大麦幼苗生长及抗逆性生理指标的影响,以转HgNHX1基因大麦及野生型株系为材料,分析盐(150 mmol· L^-1 NaCl)和自然干旱环境下转基因大麦幼苗的生长特性及生理指标的变化。结果表明,在盐胁迫条件下,随着胁迫时间的延长,转基因株系中HgNHX1 基因相对表达量逐渐上升;干旱胁迫条件下,转基因株系中HgNHX1 基因相对表达量呈先上升后下降的趋势,在处理3 d时达到最高。且在胁迫处理的三个不同时间点,转基因株系的相对含水量和游离脯胺酸含量均高于野生型株系,而相对电导率和丙二醛含量均低于野生型株系。这些结果说明,转基因株系中HgNHX1基因能够应答盐和干旱胁迫,具有提高大麦耐盐、抗旱性的功能。     

CIMMYT小麦选种圃种质在甘肃春麦区的表现及利用价值评价

国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)的小麦种质具有优质、多抗、适应性广等特点。为了解CIMMYT不同选种圃材料在甘肃春麦区的表现,2013-2014年对来自CIMMYT的1 023份不同小麦选种圃种质进行了两点次(兰州和武威黄羊)农艺性状综合评价。结果表明,高降雨量圃材料籽粒小,红粒,植株较对照宁春4号高10cm左右,生育期100d以上,易倒伏,千粒重低,穗粒数少,丰产性差,不适宜在试验区直接种植,可用作品种改良的中间材料;半干旱圃材料白粒,抗条锈,平均株高70cm,生育期90d左右,适宜于生育期内灌一次水或播种前仅灌冬水的生态区域种植;灌溉圃面包材料变异类型多,白粒,长芒,抗条锈性好,总体上植株偏高(两试点较宁春4号高5~10cm),产量较宁春4号偏低或持平。结合各类种质的农艺性状及丰产性,初步筛选出92份表现较好的材料。     

播量和施肥对甘啤6号产量和品质的影响

为筛选出河西地区啤酒大麦高产优质栽培的适宜播量和施肥组合,以当地啤酒大麦主栽品种甘啤6号为材料,采用正交设计,研究了播量、氮肥、磷肥对该品种产量、籽粒品质及麦芽品质的影响。结果表明,播量、氮肥、磷肥组合对大麦产量、籽粒品质和麦芽品质影响显著。就产量而言,最佳播量为525 万粒·hm^-2,施氮最佳水平为180 kg·hm^-2,P₂O₅最佳水平为90 kg·hm^-2;对产量的影响表现为播量>氮肥>磷肥。播量在375万～525万粒·hm^-2范围内,籽粒蛋白质含量随播量的增加而下降,但播量达到600万粒·hm^-2时蛋白质含量又有所增加。籽粒蛋白质含量随着氮肥施用量的增加呈直线上升趋势,适量施磷可以在保证产量的同时,抑制蛋白质含量的增加;对蛋白含量的影响表现为氮肥>播量>磷肥,对千粒重的影响表现为播量>磷肥>氮肥。综合来看,在播量为525万粒·hm^-2、施氮量为120 kg·hm^-2、P₂O₅施用量为210 kg·hm^-2条件下,甘啤6号具有较高的籽粒产量和较低的蛋白质含量,且千粒重、整齐度和主要麦芽品质均达国家优级水平,因此该处理可作为河西地区甘啤6号实现高产优质的适宜播量与施肥组合。     

钙对低温胁迫下玉米幼苗氧化损伤的保护作用

采用室内盆栽试验,利用不同浓度的CaCl₂（0、5、10、15、20 mmol·L^-1）处理低温胁迫下的玉米幼苗,研究了钙对玉米幼苗抗冷性的作用。结果表明：与对照相比,低温处理明显抑制了玉米幼苗的生长,减缓了可溶性蛋白和可溶性糖含量的积累,抗氧化酶活性下降,脯氨酸含量减少,丙二醛（MDA）含量增加,质膜透性增大。适宜浓度的钙（5～10 mmol·L^-1）能减缓低温胁迫下玉米幼苗质膜相对透性和丙二醛（MDA）含量的增加,促进脯氨酸(Pro)、可溶性糖和可溶性蛋白的积累,提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性,其中10 mmol·L^-1 Ca²⁺处理的效果最为明显。     

小麦中miR164的靶基因鉴定及其在衰老过程中的表达

miR164是植物中一种重要的非编码RNA,对植物的生长发育具有重要作用。为了解miR164靶基因与小麦衰老的关系,本研究通过在线软件对小麦中miR164家族成员进行了鉴定并对其进行生物信息学和表达分析。结果表明,从小麦中共鉴定出13个miR164家族成员,其不均匀分布在9条染色体上。系统进化分析表明,13个小麦miR164与同属于禾本科单子叶植物的水稻亲缘关系较近。13个Tae-miR164均能形成稳定的二级结构,成熟序列碱基具有高保守性,仅有3个Tae-miR164成员在第21位存在差异,成熟序列产生于前体中具有碱基高保守性的第1～21位。Tae-miR164的靶基因中,有18个为NAC转录因子,占所有靶基因总数的75%,表明Tae-miR164的主要靶基因为NAC转录因子。Tae-miR164家族成员在小麦叶片中的表达量明显高于其他组织;在小麦叶片衰老过程中,与其他Tae-miR164靶基因相比,有3个Tae-miR164靶基因表达差异显著,其ID分别为TraesCS4A02G225100、TraesCS5B02G054800和TraesCS5A02G04910,其中TraesC...