北方冬麦区与黄淮北片优良小麦品种(系)耐热性评价

为筛选小麦耐热种质资源,在开花后15d开始覆盖塑料大棚,模拟高温胁迫,对来自我国北方冬麦区和黄淮北片主推的53个小麦品种(系)的千粒重热感指数、容重热感指数、几何平均产量进行分析,并以耐热品种TAM107为对照,结合苗期细胞膜热稳定性对参试材料的耐热性进行评价。结果表明,在三年(2008-2011)试验中,千粒重热感指数均小于1的品种(系)有9个(05CA306、京冬8号、邯6228、衡6632、农大3492、农大3432、济麦19、农大212和衡4399),容重热感指数均小于1的品种(系)有8个(衡观216、农大3492、农大413、京冬8号、山农2149、农大212、衡6632和济麦19)。依据参试品种(系)在3年的几何平均产量及热感指数的结果,农大212、农大3492、京冬8号、济麦19、衡6632、农大413、山农2149和衡观216可作为耐热高产品种(系)在生产上推广应用。利用细胞膜热稳定性筛选出44个苗期耐热性好的品种(系)。综合细胞膜热稳定性法及田间评价结果,农大212、衡6632、农大3492、济麦19、农大413、山农2149和衡观216为耐热性较好的品种(系)。     

小麦耐热及热敏感基因型在高温胁迫下膜透性及膜脂组分的差异

高温逆境下,植物膜透性的增加导致细胞代谢紊乱并诱导热激基因表达.脂肪酸是构成生物膜的主要物质,饱和脂肪酸的含量及饱和程度高,有利于保持膜在高温时的流动性和稳定性.本研究利用小麦(Triticum aestivum)耐热基因型TAM107和热敏感基因型中国春(CS)为对象,研究了高温胁迫对膜透性、叶绿素荧光参数Fv/Fm、膜脂组分及其相关脂肪酸去饱和酶基因(FAD7)表达的影响,结果表明,高温胁迫下,两基因型膜透性均增加,膜脂中的三烯脂肪酸含量下降,但TAM107变化幅度明显高于中国春,在脂肪酸水平上说明耐热小麦品种的膜系统较热敏感品种对高温逆境有较强的耐受性;中国春比TAM107中FAD7的表达对高温更加敏感,这直接影响了热胁迫前后膜脂中三烯脂肪酸含量的变化,在转录水平上说明了耐热小麦基因型较热敏感基因型对高温逆境有较强的耐受性.三烯脂肪酸含量在热胁迫前后的变化可作为一种新的耐热鉴定指标.     

普通小麦农大3338×京冬6号DH系群体株高及节间长度的QTL分析

采用普通小麦农大3338和京冬6号的组合构建的包含216个株系的DH系为材料,以包含379个标记的高密度遗传连锁图谱为基础,利用复合区间作图法,通过一年两点田间试验,对株高及其组成成分不同节间长度的QTL进行分析。结果表明,一年两点最终株高共定位到8个QTL,分布在染色体2D,4B,4D,5A,6D,7A上,共解释株高变异为91.86%(北京)、92.63%(临汾)。各节间表型数据总共定位到28个QTL,分布在染色体2B,2D,3B,4A,4B,4D,5A,6A,6D,7A上。这些QTL基本包括了影响最终株高的8个位点,各节间长度还有部分特有的QTL。上述结果为在育种中实现对株高、穗下节长和其他节间长度的精细遗传操作及深入解析株高性状形成的遗传学基础提供了理论依据。     

丰产、节水小麦品种农大211和农大212的选育

农大211和农大212是中国农业大学农学与生物技术学院由农大3291品种群体经选择育种方法育成的丰产、节水小麦(Triticum aestivum)品种,分别于2007年和2010年通过北京市小麦新品种审定委员会审定。2个品种除籽粒颜色农大211为白粒,农大212为红粒外,其他农艺性状(株高、株型、生育期、抗病性、熟相等)均表现高度一致。本文介绍了农大211和农大212的选育过程、品种特点和推广应用情况,并讨论了中国农业大学的小麦育种经验。     

小麦磷饥饿前后根系蛋白质组差异表达谱建立及差异表达蛋白的鉴定

以耐低磷的小麦基因型洛夫林10号为材料, 采用蛋白质双向电泳技术, 结合质谱鉴定, 分析了正常磷供应和无磷处理7天后根系中的蛋白质组表达谱差异, 以期为深入探讨小麦响应磷胁迫的分子机理提供蛋白水平上的数据和资料。研究发现, 在可重复检测到的1 144个蛋白点中, 有87个在磷胁迫处理前后发生了明显的表达改变,占总数的7.6%,包括磷胁迫前特异表达、磷胁迫后特异表达、磷胁迫后上调和磷胁迫后下调表达等4种差异表达模式。在87个差异蛋白点中,有39个通过质谱技术被成功鉴定,涉及到代谢、细胞生长和分裂、转录和翻译、抗病、信号转导、转座元件及未知功能蛋白等功能类别,说明小麦可能通过细胞的代谢状态和基因表达改变来适应磷胁迫,进而维持体内磷含量的平衡状态。最后,我们还对差异表达点与磷胁迫的关系进行了分析和讨论。     

小麦茉莉酸诱导蛋白基因TaJIP的克隆和功能鉴定

为探讨高温影响小麦品质和产量的主要非生物胁迫因素,从小麦(Triticum aestivum)中克隆了1个受热胁迫诱导的茉莉酸诱导蛋白基因,命名为TaJIP,该蛋白具有Dirigent和Jacalin-like 2个保守结构域。通过生物信息学分析发现TaJIP基因的启动子区域包含多种激素响应元件。采用荧光实时定量PCR的方法,分析TaJIP在转录水平的表达模式,发现TaJIP不仅受茉莉酸甲酯(Methyl jasmonate,MeJA)的诱导,还受高温、干旱和高盐胁迫的诱导。通过农杆菌介导的方法将TaJIP超表达转化拟南芥并对其功能进行鉴定,发现TaJIP转基因株系高温胁迫后的成活率和下胚轴生长活力明显高于野生对照(Wild type,WT)。但是在含有甘露醇或NaCl的MS培养基中生长时,转基因株系的表型与WT基本没有差异。以上结果说明TaJIP基因可以提高植物对高温的适应性,但不能提高植物的耐盐和抗旱能力。     

国审高产耐热小麦新品种—农大5181

正农大5181是由中国农业大学小麦遗传育种研究中心于2005年以农大3097为母本、轮选987为父本,采用常规杂交育种,经系谱法连续选择育成的高产冬小麦品种,系谱号:2005BJ03-0-3-5-1-0。其组合配制目标为:针对"轮选987"成熟期晚、千粒重偏低的缺点,选择早熟、大粒品系"农大3097"与之配制组合,以期选育出保持"轮选987"产量高、适应性强、白粉病抗性好等优点并克服其缺点的新品种。选育结果实现了这一     

小麦耐热性的生理遗传研究进展

小麦是中国第二大口粮作物,其产量直接关系人民的生活水平,所以高产和稳产一直是中国小麦的首要育种目标。小麦起源于温带,属喜凉作物,生长季节内的高温对生长发育会产生不利影响,使其产量下降,品质变劣。由于耐热性是复杂的数量遗传性状,其机制的解析一直是生物学研究难点,也是研究热点。为了解析小麦耐热的生理遗传学及分子生物学基础,国内外研究人员通过正向遗传学方法,构建遗传分离群体,以冠层温度、灌浆持续时间、细胞膜稳定性和叶绿素含量等生理学参数,以及穗粒数和千粒重热感指数为指标,在小麦不同染色体上定位了多个耐热相关的QTL位点。同时利用反向遗传学方法,特别是通过转录组、蛋白组和表观遗传组等组学方法鉴定了大量的高温胁迫响应的基因、mi RNA及长片段非编码RNA,并通过转基因等手段证明了部分候选基因在小麦抵御高温胁迫中的重要作用。另外,虽然植物中高温受体至今尚未发现,但是钙离子信号通道以及ABA和SA等激素在高温信号传导中的作用也逐渐引起人们的关注。文中主要综述了现阶段高温对小麦产量品质及生理性状的影响、小麦耐热相关QTL的定位,以及小麦响应高温胁迫的转录组、蛋白组和表观遗传组的研究进展;提出应针对小麦种质资源进行系统的耐热性评价,筛选优异等位基因、解析其分子遗传机理,通过创新再利用,为选育适合中国气候条件的耐热小麦品种提供新材料,实现品种耐热性与丰产性的统一。     

富硒强筋紫粒小麦品种——农大3753的培育

紫色特用小麦(Triticum aestivum)新品种农大3753是由中国农业大学农学与生物技术学院选育的,由组合京冬8号/黑小麦76经系谱法选育而成,系谱号为:97冬加(2)-0-1-1-3-3-0。2006年通过北京市品种审定委员会审定。该品种为冬性,籽粒紫色,产量高,富含微量元素,强筋,营养品质和加工品质俱佳。本文详细介绍了农大3753的特点、选育过程和栽培措施,并初步分析了该品种株高低于双亲、加工品质优于双亲的原因,为该品种的推广种植,以及小麦新品种的培育开展提供必要的信息和借鉴。     

国审高产稳产小麦新品种—农大3486

正农大3486是中国农业大学小麦研究中心由组合农大211/新麦9号//良星99选育的小麦新品种,于2017年6月和2018年5月先后通过了北京市审定(京审麦20170001)和北部冬麦区国家审定(国审麦20180068)。该品种冬性、中熟,幼苗近直立,分蘖力较强,成穗率中等。株高80 cm左右,株型紧凑;穗纺锤型,长芒,白壳,白粒(图1)。产量三要素协调,产量潜力大,丰产性好。抗寒性较好,综合抗病性好,抗干热风,熟相好,籽粒饱满,商品性佳