小麦光温敏核雄性不育系异交结实分布特征

本试验以小麦光温敏核雄性不育系BS206、BS212、BS366、BS1453和恢复系13GF7675为材料,研究不育系在饱和授粉(C1)、全程授粉(C2)、授粉4天(C3)处理下不同穗位和花位的异交结实及其差异,旨在了解小麦光温敏核雄性不育系异交结实的空间分布特征.结果表明,C 1处理下各不育系每穗异交结实40.0～...     

春化基因 Vrn-1对二系杂交小麦亲本抽穗期的作用研究

为研究春化基因 Vrn-1对二系杂交小麦亲本抽穗期的作用,利用春化基因 Vrn-1的 7 个KASP 功能标记,对130份二系杂交小麦亲本(34份不育系,96份恢复系)进行检测,分析 Vrn-1等位基因的组成和分布;并以播种至抽穗的日历日和生长度日为指标,研究春化基因 Vrn-1与二系杂交小麦亲本抽穗期的关系。结果表明,供试材料以冬性为主,包含39种春化基因型。其中,1号、3号、4号、5号、7号、9号、10号、13号、18号基因型在不育系和恢复系中都存在,分别占不育系和恢复系的76.48%和46.87%。本研究不育系和恢复系在年度间和基因型间播种至抽穗的生长度日比日历日更稳定。2018-2019和 2019-2020两个年度制种亲本组合“3号×4号”的生长度日差值在河南邓州分别为-118.9和-122.0 ℃·d;亲本间差异达到极显著水平。具有3号和4号基因型的不育系和恢复系可作为抽穗期稳定的制种亲本组合材料。     

小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性鉴定及相关分子标记验证

为鉴定小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性，筛选有效鉴定穗发芽的分子标记，进一步挖掘抗穗发芽种质资源，测定了88份小麦不育系的整穗发芽率(SGR)，利用 Vp1B3、 Xwmc468、 TaSdr-B1、 TaPHS1-646、 TaPHS1-666和 TaMFT-721J共计6个标记对供试材料进行了基因型检测。结果表明，88份小麦雄性不育系的SGR存在不同程度差异，SGR值变化范围为3.75%～93.23%，平均为45.49%，其中有10个品系的SGR值小于10%。基因型与SGR的相关性分析表明， Vp1B3和 Xwmc468的D片段类型与SGR显著相关（P<0.05）； TaSdr-B1和 TaMFT-721J与SGR相关性不显著； TaPHS1-646与SGR显著相关（P<0.05）； TaPHS1-666的NW97S186单倍型与SGR显著相关（P<0.01）。说明 Vp1B3、 Xwmc468和 TaPHS1-646可作为小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性鉴定的分子标记； TaPHS1-666可作为小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性分子鉴定的参考标记。综合SGR和分子标记检测结果，筛选出6份具有较低SGR值的不育系种质资源，分别为BS212、BS143、BS206、BS129、BS117和BS237。     

基于机器视觉的小麦种子活力检测方法

种子发芽试验是种子检测的重要环节.传统的发芽检测采用人工检测方式,存在费时费力、且受人为主观因素影响较大等问题.以小麦种子为研究对象,设计一种小麦种子垂直发芽装置,基于形态学分析设计了种子发芽点检测方法,借助芽点位置对胚根、胚芽长度进行检测,实现种子发芽快速判别.通过7d的发芽试验计算小麦种子的发芽率、发芽指数、平均发芽指数,与人工检测结果进行对比,该方法测定的小麦种子发芽率的准确率达100％,发芽指数、平均发芽指数误差分别为1.68％、2.40％.该装置和方法实现了种子活力参数的检测分析,为农作物种子快速检测提供了研究基础.     

不同抗蚜性小麦品种（系）的遗传多样性 SSR 标记分析

为了揭示小麦抗蚜品种（系）的遗传多样性,在田间蚜虫圃对150份小麦品种（系）孕穗期和灌浆期蚜量比值进行2年对比的基础上,选取抗性结果较为一致的材料,利用筛选的54对具有多态性的SSR标记检测了43个不同抗蚜水平小麦品种（系）的遗传多态性。结果表明,54对SSR标记在这43份不同抗蚜水平小麦品种（系）中检测到365个等位变异,每个引物检测到2～18个等位变异,平均为6．7个;从每条谱带在所有材料中出现的频率来看,变异范围为2．3％～97．7％;多态性信息量为0．05～0．91,平均为0．65;43个小麦品种间的相对遗传距离为0．30～0．90,平均为0．52;SSR标记聚类分析在相对遗传距离为0．55处将43个不同抗蚜水平小麦品种（系）分为五大类群。选育和推广抗虫品种时尽可能选择聚类图中亲缘关系较远的材料;抗蚜品种京冬6号单独聚为一类,与其余品种亲缘关系较远,可作为新的抗源用于抗蚜育种。因此,用SSR分子标记分析不同抗蚜水平小麦品种（系）间的遗传多样性和亲缘关系,可以为培育和推广抗蚜小麦品种提供参考。     

转人工合成中国水仙凝集素基因(sNTL)小麦的获得及其抗麦长管蚜效果分析

为了丰富可利用的植物凝集素基因,获得具有较高抗蚜水平的小麦新种质,采用"Gene Shuffling"策略人工合成中国水仙凝集素基因(s NTL),并转化小麦以分析其抗蚜效果。结果表明:根据小麦遗传密码偏好性人工合成了植物凝集素s NTL基因,并构建了s NTL表达载体;用基因枪转化小麦品种中优9507和丰优6号的幼胚愈伤组织,经PPT筛选和分化后,获得T0植株,对T0植株进行PCR筛选而获得阳性植株28株。并经过连续PCR检测,表明s NTL基因已经初步与小麦基因组进行整合并且能够稳定表达。对T2转基因株系进行室内离体叶片抗虫效果分析,结果表明,转s NTL株系使蚜虫致死率达到53.1%~59.4%,其中转基因株系zy9-4的蚜虫致死率最高,比其对照品种中优9507高24.8%,同时其蚜虫增长率最小为22.1%,比对照品种中优9507低了约49.6%;转基因株系fy4-2使蚜虫致死率比对照(丰优6号)高约14.1%,而其蚜虫增长率比对照降低达到33.4%。对T3转基因株系田间鉴定结果显示,同对照中优9507相比,zy9-4、zy9-8单分蘖蚜虫发生量分别降低51.4%,45.1%,达到显著或极显著水平;fy4-2、fy4-4与对照丰优6号相比,单分蘖蚜虫发生量降低水平分别为58.7%,76.9%。综合室内与田间抗虫鉴定结果证明,利用人工合成的s NTL基因可以有效地提高小麦的抗蚜性。     

人工控制条件下BS型小麦光温敏雄性不育系育性与光合特性的关系研究

BS型小麦光温敏雄性不育系（简称不育系）是二系法杂交小麦应用的核心,为了研究不育系育性与光合特性的关系,改进不育系制繁种技术,提高繁种产量,以5份不育系（BS107、BS1086、BS640、BS608和BS366）和常规品种京411为研究材料,利用人工气候箱进行光温调控,研究不同材料在孕穗期、抽穗期、开花期、花后10d、花后20d和花后30d的净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）和光合系统Ⅱ（PSⅡ）最大光化学效率（F_v/F_m）等光合特性指标的差异,分析短日低温（不育系制种区）和长日高温（不育系繁种区）条件下不育系结实率与P_n、G_s、C_i、T_r和F_v/F_m的相关性。结果表明：BS107和BS1086的P_n、G_s和T_r变化趋势相近,BS640和BS366的G_s和C_i变化趋势相近,BS608的P_n、G_s、C_i和T_r变化趋势与其他不育系差异较大。P_n、G_s、C_i和T_r较高的材料为BS640,P_n和T_r较高的材料为BS1086,P_n、G_s和T_r较低的材料为BS608。在短日低温条件下,不育系结实率与P_n、G_s、C_i、T_r和F_v/F_m相关性不显著;在长日高温条件下,不育系结实率与P_n、G_s和T_r呈正相关,从相关系数的大小来看,对结实率影响最主要的因子是G_s,其次是P_n和T_r。     

小麦光温敏雄性不育系BS237ω-黑麦碱基因克隆及序列分析

为研究小麦光温敏雄性不育系BS237中ω-黑麦碱基因编码区特征，利用同源克隆的方法克隆ω-黑麦碱基因的编码区序列，共得到8条具有完整开放阅读框的基因序列(OK999982～OK999985, OK999987～OK999990),基因编码区长度为1 002～1 074 bp,可编码333～357个氨基酸残基，全部编码RQL型ω-黑麦碱蛋白。NCBI BLAST分析表明克隆序列与已知序列的相似度在91%～100%之间，推断其为ω-黑麦碱基因家族。进化分析表明8个克隆的基因与普通小麦(Triticum aestivum L.)和黑麦(Secale cereale L.)的ω-黑麦碱基因序列具有较高的同源性，说明ω-黑麦碱基因具有一定的基因组特异性。乳糜泻(CD)免疫肽识别分析表明，8个基因中均分布有5种T细胞免疫肽——Gli-ωt(PQQPFPQQ)、DQ2.5-glia-γ5(QQPFPQQPQ)、QQPY、SPQQ和PQQP,且肽段Gli-ωt(PQQPFPQQ)和PQQP存在多个拷贝。本研究结果可为1BL/1RS类型杂交小麦加工品质的分子改良及乳糜泻疾病的预防提供参考。