171份小麦种质面粉糊化特性及其与品质性状的相关性分析

为了解我国现有小麦种质的面粉糊化特性,以来源于不同区域的171个小麦品种(系)为试验材料,分析了小麦面粉糊化特性及其与品质性状的相关性。结果表明,品种对面粉糊化参数有极显著影响(P0.01);糊化参数基本呈正态分布,约有81.9%的小麦峰值黏度集中在2 250～3 000 cP,筛选出峰值黏度较高的6个小麦品种(系)。糊化参数在不同小麦类型区的材料间差异程度不同,其中长江中下游冬麦区的峰值黏度显著高于北方冬麦区,与西南冬麦区、黄淮冬麦区和国外引进材料差异不显著。相关分析表明,峰值黏度与其他所有糊化参数均呈极显著正相关;与面粉白度、L~*值、稳定时间和粉质质量指数呈显著或极显著正相关,与b~*和吸水率则呈极显著负相关。     

117份小麦种质中5个矮秆基因的分子检测

【目的】研究我国小麦主产区部分小麦品种中矮秆基因的分布,为发掘具产量潜力且利用较少的矮秆基因提供种子依据。【方法】利用5个矮秆基因分子标记,对我国小麦主产区117份小麦种质进行检测。【结果】117份种质材料中,矮秆基因分布频率依次为Rht8(68份,58.1%)>Rht-B1b(56份,47.9%)>Rht-D1b(46份,39.3%)> Rht9(18份,15.4%)> Rht13(14份,12.0%)。部分种质中同时携带2个矮秆基因的组合占到37.8%;同时携带3个及以上基因的组合占到21.4%,其中以同时携带Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8基因种质最多,占到12.8%。5种矮秆基因均不携带的种质有15份,占到12.8%。【结论】鉴定出14份携带Rht13矮秆基因的新种质。     

乌拉尔图小麦PBF基因克隆及其序列分析

醇溶蛋白盒结合因子(prolamin-box binding factor,PBF)是胚乳组织特异的基因表达调控因子,主要调控籽粒蛋白基因表达效率进而影响面粉的加工品质。本研究采用同源克隆方法从2份乌拉尔图小麦(Triticum urartu Tum.)中克隆得到2个PBF基因(Gen Bank登录号分别为MF547409和MF547410)。与已报道不同来源PBF基因比对分析发现,乌拉尔图小麦PBF存在丰富变异位点,高达45个单核苷酸多态性位点(SNPs)。其推导的PBF蛋白具有典型DOF结构特征,存在22个氨基酸变异位点,尤其第22位A→S和第23位G→A变异形成特有酪氨酸激酶Ⅱ磷酸化位点(CK2-phospho-site)。该结果表明乌拉尓图小麦PBF基因具有较高遗传多样性,也暗示了氨基酸变异位点可能对其PBF蛋白的调控功能产生影响。同时,聚类分析显示乌拉尓图小麦与普通小麦的PBF蛋白聚在1个亚组,进一步证实了二者亲缘关系较近。     

小麦品种百农AK58及其姊妹系的遗传构成分析

百农AK58是目前我国黄淮南部麦区大面积种植的小麦品种。利用表型、高分子量麦谷蛋白亚基、蛋白质含量及覆盖小麦全基因组的657对SSR分子标记分析了百农AK58姊妹系及其亲本的遗传构成, 以发现大面积品种的亲本选配规律。百农AK58在小穗数、穗粒数、千粒重和单株穗数上略优于其姊妹系丰收60和百农4330。百农AK58的高分子量谷蛋白亚基组合与亲本郑州8960相同, 为(1, 7+8, 5+10), 其姊妹系丰收60和百农4330的亚基组合与亲本温麦6号相同, 均为(1, 7+9, 5+10)。SSR标记分析表明, 百农AK58对亲本周麦11、温麦6号和郑州8960遗传成分的继承率分别为47.4%、28.9%和23.7%, 而丰收60的继承率分别为47.9%、30.7%和21.4%。可见, 这2个品种在遗传上与周麦11有较大的相似性。百农4330继承这3个亲本的遗传成分比例非常相近, 分别为33.1%、32.4%和34.6%。在A、B、D基因组及染色体水平上, 3个亲本品种对后代的遗传贡献率也表现不均衡性。百农AK58有40个不同于丰收60和百农4330的SSR特异位点, 主要分布于1A、4A、5A、6A、1B、4B、5B、6B、7B、1D、2D、3D和7D染色体, 其中多数位点已知存在与产量、抗病等重要农艺性状相关的基因, 推测这些特异位点在百农AK58成为大面积种植品种中发挥了重要作用。     

小麦成熟胚再生体系优化效果评价及高再生率基因型筛选

为了对小麦成熟胚的再生优化体系进行培养效果评价及筛选高再生率基因型,以7个小麦品种成熟胚为材料,采用常规和优化2种培养基体系,研究3种胚处理方式对成熟胚出愈率、分化率及再生率的影响。结果表明:优化培养基体系组织培养效果显著优于常规培养基体系;胚处理方式与基因型之间可能存在一定的互作关系,特定基因型品种采用不同胚处理方法,其组织培养效果差异明显,且不同品种的最适胚处理方式可能不同。在供试的7个品种中,矮抗58、济麦22、百农419、百农160和周麦22在经完整胚法处理,分化率均达到50%以上,再生率均达到25%以上,其中以矮抗58和百农160最优,再生率分别达到51.74%、43.84%。而采用纵半切略带胚乳法时,宝丰7228和中麦175的分化率和再生率均较完整胚法有了较大提升,分别达到62.89%、56.79%和26.88%、36.75%。说明特定基因型品种须要找到最适合的胚处理方法,以充分挖掘其再生能力,获得的高再生率小麦品种可用于遗传转化研究。     

不同小麦品种茎秆抗倒性的研究

为了明确影响小麦抗倒伏性的主要因素,选用生产中应用较广泛的6个高产小麦品种,采用田间试验与实验室分析相结合的方法,对不同品种的抗倒伏性状进行研究。结果表明,百农矮抗58的倒伏指数较小,为0.432,与其他品种相比差异显著;百农矮抗58的茎秆机械强度大、茎秆基部第二节短粗、秆壁较厚、次生根数量较多、株高和重心高度较低。相关分析表明,倒伏指数与第二节关系密切,第二节机械强度越大、壁越厚、干重越大、地下部根量越多,倒伏指数就越小,茎秆抗倒性就越强;适当降低株高可以降低植株的重心高度,增强植株抗倒能力。逐步回归分析表明,影响茎秆抗倒性的直接因子为茎秆基部第二节机械强度、第二节干重、地下部根量及地上部鲜重,其中第二节机械强度对茎秆倒伏指数的直接作用最大,其直接通径系数为-0.775,可用第二节机械强度的大小评价品种茎秆抗倒性的强弱。     

小麦主要亲缘种籽粒的Fe、Zn、Cu、Mn含量及其聚类分析

以19份小麦亲缘种及普通小麦中国春为材料,测定比较了籽粒的Fe、Zn、Cu、Mn含量,并进行了聚类分析。结果表明,Fe、Zn、Cu、Mn含量平均值分别为50.94、34.89、6.96和33.21 μg g^-1,其改良潜力分别为121.94%、40.46%、41.17%和73.03%。根据Fe、Zn、Cu、Mn含量将供试材料均分为高、中、低3类,其中塔城高拉山小麦Fe含量高达124.32 μg g^-1,为富Fe材料。富Zn材料有野生一粒小麦、野生二粒小麦等6个品种（系）,均值为49.91 μg g^-1。富Cu材料有分枝小麦和小黑麦(8X),均值为8.66 μg g^-1。富Mn材料为斯卑尔脱小麦,含量高达63.85 μg g^-1。不同倍性染色体倍性材料间,Fe、Zn和Mn含量均以四倍体小麦最高,Cu含量以八倍体小麦最高。不同染色体组间,AABB染色体组材料的Fe、Zn和Mn含量最高,其次是AA染色体组材料,Cu以AABBDDRR染色体组最高。这些结果可为小麦营养品质育种的亲本选择和有利基因的发掘和利用提供参考依据。     

生长环境及培养基对小麦单倍体胚萌发率和成苗率的影响

为了提高小麦单倍体幼胚的萌发率和成苗率,对不同小麦材料与玉米的杂交穗在不同生长环境(离体培养、盆栽和大田生长)及不同培养基[1/2MS培养基MC1,添加50 mg/L维生素C和150 mg/L谷氨酰胺的1/2MS培养基MC2,添加0.5 mg/L IAA(Indole-3-acetic acid)、0.5 mg/L KT(Kinetin)、150 mg/L谷氨酰胺的1/2MS培养基MC3]中的单倍体胚诱导及成苗效果进行分析。结果表明,环境条件及培养基对小麦单倍体胚的诱导及成苗均具有显著影响。小麦杂交穗离体培养条件下获得的单倍体胚质量较高,单倍体胚萌发率和成苗率分别为81.5%和63.0%,比大田条件下提高60.1%和3.4倍,比盆栽提高30.4%和68.0%。不同小麦材料在MC3培养基中的培养效果最好,小麦单倍体胚平均萌发率和平均成苗率在MC1培养基上分别为42.3%和15.3%,在MC2培养基上分别为46.2%和27.5%,在MC3培养基上分别为65.6%和38.2%。综合分析,1/2 MS+0.5 mg/L IAA+0.5 mg/L KT+150 mg/L谷氨酰胺对中小胚和发育不良幼胚的培养效果较好,获得了相对较高的萌发率和成苗率,但一次培养成苗率较低,需要及时更换培养基进行促根壮苗培养。     

小麦品种面粉白度的变异及其影响因素分析

为提高小麦品种的面粉白度,以来自不同种植区的216个小麦品种(系)为材料,研究了小麦面粉白度的分布规律及与其他品质指标的相关性,并初步探讨了储藏时间对面粉白度的影响。结果表明,面粉白度在小麦品种(系)间存在极显著差异(P0.01),年份间极显著正相关;参试材料的面粉白度平均为72.9,变幅为54.1~80.1,高于80的品种较少,大多数品种(系)的白度值在70~75之间。来源于西南冬麦区的小麦品种(系)的面粉白度值最高,显著高于黄淮冬麦区和北方冬麦区(P0.05),长江中下游冬麦区的白度值也较高;国外引进品种的白度值普遍较低,平均值为69.53;软麦的白度值显著高于硬麦(P0.05)。面粉白度与出粉率、籽粒硬度、蛋白含量和粉质参数等指标均呈负相关,尤其与硬度的负相关性最强(r=-0.798)。储藏一段时间可略微增加面粉白度,但增幅不明显。同时,筛选出一批优质高白度材料,可作为培育强筋高白度小麦品种的优良亲本。     

小麦面团揉混特性的遗传变异及与其他品质性状的相关性

为了解小麦种质资源的品质状况,并给小麦品质改良提供参考,以来源于国外及国内不同麦区的230个小麦品种(系)为材料,研究小麦面团揉混特性参数的变异和分布特点及与其他品质性状的相关性.结果表明,参试品种(系)面团揉混参数间均存在极显著差异(P＜0.01),除峰值高度、尾高和8 min尾高外,其他揉混参数的变异系数均在30％以上.同时,在本试验中,国外引进品种的面团揉混参数均高于国内品种,多数参数的差异达到显著水平(P＜0.05);来源于北方春麦区的品种(系)面团揉混参数值较高,来源于华南冬麦区的品种(系)各揉混参数均最低,且部分参数达显著差异(P＜0.05).同时筛选出一批揉混参数值极高或极低的材料,可作为小麦品质育种的优选亲本.相关性分析结果表明,多数揉混参数与籽粒硬度、蛋白含量、吸水率、形成时间、稳定时间、粉质质量指数和干、湿面筋含量呈显著或极显著相关.