小麦品种(系)的白粉病抗性鉴定及分子标记的实用性评价

为评价抗白粉病基因分子标记在标记辅助育种中的实用性,以含已知抗白粉病基因的材料为对照,对来源于我国11个小麦主产省份的145个小麦品种(系)进行了苗期白粉病抗性鉴定,并检测了9个小麦抗白粉病基因的分子标记Xcfd81-5D(Pm2)、Pm4a/b(Pm4)、Xwg996(Pm6)、LAG95(Pm8Pm17)、CAU196(Pm12)、UTV14(Pm13)、Xgwm159-5B(Pm16)、Pm21D/E(Pm21)和Xgwm337(Pm24)在上述材料中的扩增情况。结果表明,在供试材料中,Pm8基因的分布频率达52.4%,但该基因已丧失抗性;Pm2、Pm4、Pm6、Pm12、Pm13、Pm16、Pm17、Pm21和Pm24基因抗性好,但在供试材料中的分布频率仅介于0~9.7%。抗性达高抗以上水平的品种含有的抗病基因主要为Pm2、Pm21和Pm24;有些抗病品种的遗传基础尚不清楚。根据抗性和分子鉴定的一致性差异可将供试小麦品种(系)分为4种类型:(Ⅰ)分子标记检测和表型鉴定均为阳性;(Ⅱ)表型鉴定呈阳性,但分子标记检测为阴性;(Ⅲ)分子标记检测呈阳性,但表型鉴定为阴性;(Ⅳ)分子标记检测和抗性鉴定均为阴性。分子标记可用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ型材料中目标基因的选择,而无法用于Ⅲ型材料。表型和分子标记检测符合度高的分子标记UTV14(Pm13)、Pm21D/E(Pm21)实用性好。上述结果为开展抗白粉病分子育种提供了重要的参考。     

中国黄淮海地区小麦品种抗寒性及其与VRN1基因型的关系

冬季冻害是当前小麦生产面临的主要自然灾害之一。以我国黄淮海地区近年主栽的71个小麦品种为材料,通过对其抗寒性调查和VRN-A1、VRN-B1、VRN-D1位点基因型的分子标记鉴定,研究小麦抗寒性的生物学基础,探讨VRN1基因在小麦抗寒性中的作用。结果表明,小麦的抗寒性与其他抗逆性状相关联,生产和国家区域试验证实具有较好抗旱节水、耐盐碱等抗逆特性的品种多具有较强抗寒性。VRN1是小麦抗寒性的关键性遗传调控位点之一,显性基因VRN1的存在会显著降低品种的抗寒性,具有2个或3个VRN1基因的品种一般抗寒性都很弱,而3个位点均为隐性基因是品种具有强抗寒性的必备条件。因此,建议我国黄淮海北部地区应加强选育、推广基因型为vrn-A1vrnB1vrn-D1的品种,以保证小麦安全生产。     

小麦抗白粉病育种亲本及后代性状分析

以携带有抗白粉病基因Ｐｍ２１的小麦－簇毛麦６ＶＳ／６ＡＬ易位系９２ＲＩ３９、９２ＲＯ８９等为供体亲本，以丰产但不抗病的４１８５等品种为轮回亲本，通过回交进行抗病基因的转移。分析了供体亲本及回交后代穗部性状的变化，分析了双亲与后代在株高、株型、穗长、抗病性、抽穗期上的变化。结果表明，易位系的穗部性状有位于不同染色体上的多个基因控制。易位系的抗病性与黑芒基因并不连锁，抗白粉病为显性性状。３个组合的Ｆ１     

不同穗发芽抗性的小麦胚对ABA敏感性及抗性机制研究

以20个小麦品种为材料,测定了不同穗发芽抗性的小麦品种处于种子发育过程中的胚对ABA敏感性和后熟过程中种子的萌发能力,以揭示小麦对穗发芽的抗性机制。结果表明,在种子发育过程中,不同抗性品种的胚萌发能力和胚对ABA敏感性存在差异。胚萌发能力随胚龄的增加,呈"低～高～低"的变化趋势。扬花后25d到35d的胚萌发势的降幅值在抗穗发芽基因型中所占的比重明显较易穗发芽基因型大。易穗发芽基因型对ABA的敏感性随胚萌发能力的提高而下降,而抗穗发芽的基因型对ABA的敏感性随胚萌发能力的提高则有升有降。因此,胚休眠主要在发育后期获得。红皮易穗发芽品种的成熟胚因脱离母体而提高的萌发势明显较白皮易穗发芽品种的高。品种的成熟胚离体萌发能力越高,则种子休眠期越短。     

母体对小麦胚的ABA敏感性和种子休眠性的影响

种子休眠是品种穗发芽抗性的主导因素,休眠特性与母体效应和胚对ABA的敏感性均有密切关系。为了了解母体对小麦胚的ABA敏感性和种子休眠的影响,为抗穗发芽育种提供科学依据,对穗发芽抗性不同的小麦品种及它们正反交F1后代授粉后不同发育阶段的胚进行了ABA敏感性鉴定,并对收获前的籽粒发芽能力进行了测定。结果表明,在种子发育过程中,不同基因型的离体胚萌发能力存在差异,抗穗发芽品种的胚对ABA敏感性明显高于易穗发芽品种,胚对ABA的敏感性与其萌发能力关系密切,随着萌发能力的升高,胚对ABA的敏感性降低。在成熟种子中,F1的休眠性偏向于抗性亲本。尽管成熟种子和胚的休眠表现出一定的母体效应,但母体对发育至成熟过程中胚的ABA敏感性并没有影响。因而,母体对种子休眠的影响可能与胚的ABA敏感性无关。     

小麦穗发芽机制研究进展

穗发芽是小麦生产上的重要灾害之一，了解穗发芽机制对小麦穗发芽抗性遗传与育种研究具有重要指导作用。田间的穗发芽是基因型和环境互作的结果。种子发育过程中以及萌发时的温度、水分和光周期等环境因素均能影响穗发芽。品种的抗性要素可分为内外两部分：①外部因素包括穗部性状、籽粒颜色以及颖壳和种皮中的萌发抑制物等；②内部因素主要是种子的休眠性，休眠与碳水化合物和呼吸代谢缺陷有关，并受激素、pH和水势变化等调节。     

激动素(KT)在冬小麦春化中的作用

对激动素(KT)在冬小麦4185绿体春化与暗春化中的作用进行了研究,结果表明,绿体春化较暗春化能大大缩短生育期,KT在暗春化中的作用较之在绿体春化中的更明显。KT可能具有代替部分光照的作用。     

活性炭促进玉米幼胚离体培养幼苗生长与发育的转录组分析

以玉米自交系昌7-2为试材,比较了14 d龄幼胚在MS和MSA(MS加活性炭)培养基上离体培养9 d的幼苗生长情况,并利用转录组测序技术分析了2种培养基上的玉米幼苗地上部和地下部的基因表达差异。结果表明,活性炭可以显著促进玉米幼苗的生长与发育。活性炭主要影响地下部基因表达。加入活性炭后,幼苗地下部表达上调的基因有1612个,下调的基因有530个;幼苗地上部表达上调的基因有69个,下调的基因有78个。GO功能显著性分析表明,地下部差异表达基因(DEGs)主要涉及DNA包装、DNA包装复合体和水解酶活性,地上部DEGs主要涉及脂类代谢、胞外区和过氧化物酶活性。KEGG富集分析表明,地下部DEGs主要涉及能量、碳水化合物、脂类和氨基酸代谢,以及细胞周期和植物激素转导途径;地上部DEGs主要涉及泛醌和其他萜-醌类物质合成途径。活性炭促进细胞周期途径中的关键基因(CYC、CDH1、MCM3、PCNA2和BUBR1)、生长素信号传导基因(Aux/IAA)以及细胞色素基因(CYP450)显著上调表达。利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证了10个DEGs的表达模式与转录组测序结果一致,证实了转录组数据与分析的可靠性。     

粒重基因TaCwi-A1等位变异在黄淮麦区小麦品种(系)中的分布及功能分析

为探讨小麦粒重基因TaCwi-A1等位变异TaCwi-A1a和TaCwi-A1b在育种实践中的应用价值,首先利用TaCwi-A1功能标记对539份黄淮麦区小麦品种(系)进行分子检测,确定各供试材料的等位变异类型,从而获得TaCwi-A1a和TaCwi-A1b 2种等位变异的分布频率。对审定品种、参加区试品系以及自育品系进行了千粒质量(3个不同生长环境)及粒长、粒宽和籽粒面积(1个生长环境)测试分析,比较TaCwi-A1a和TaCwi-A1b等位变异籽粒表型性状的差异性。结果表明,在539份黄淮麦区小麦资源中TaCwi-A1a的分布频率为65.03%,TaCwi-A1b的分布频率为34.97%,TaCwi-A1a的分布频率明显高于TaCwi-A1b。籽粒表型性状分析表明,无论是审定品种,还是参加区试品系和自育品系,在3个生长环境下,TaCwi-A1a基因型材料的千粒质量均值都显著高于TaCwi-A1b;TaCwi-A1a基因型材料的粒长和粒宽均显著高于TaCwi-A1b。进一步验证了TaCwi-A1a等位变异的籽粒表型性状增效功能,说明其对粒重及其构成要素是优异的等位变异。此外,本研究鉴定了黄淮麦区中TaCwi-A1等位变异的分布情况,为亲本选配提供了参考。     

壮丰安对冬小麦植株发育的调控

在冬小麦绿体春化中以不同浓度的壮丰安溶液浸根，并于春化４０后移栽于温室，试验结果表明，壮丰安可以调控植株的发育，表现为延迟植株的发育进程，且随壮丰安使用的浓度的升高而加重，壮丰安能够改善穗部性状，使穗长变短，使小穗数，小穗密度，穗粒数及可育率大大增加或提高；并且能够缩短节间特别是第一二节间的长度，明显降低株高，增加茎粗和抗倒状能力，还能够减少叶片长度，增加叶片宽度和叶面积，壮丰安能使叶色加深并白粉