持续干旱及复水对柳枝稷幼苗分蘖期生长发育的影响

柳枝稷(Panicum virgatum)苗期的耐旱能力是其在干旱、半干旱地区生长的关键,为确定其耐旱能力,采用裂区试验设计对柳枝稷抗旱相关指标以及复水后幼苗的生长状况进行研究。结果表明:持续干旱胁迫对不同柳枝稷品种(系)的影响存在差异,其中以西稷2号(从Alamo中选育)的抗旱性较好。随干旱胁迫时间增加,其生长发育逐渐受到抑制,当胁迫时间低于10 d,土壤含水量高于3.7%时,其地上部生长受到一定程度的抑制,叶片失水,叶绿素含量急剧降低,根冠比、丙二醛(MDA)含量、以及抗氧化酶(SOD,CAT,POD)活性升高,此时复水柳枝稷幼苗能迅速恢复生长;当胁迫时间继续增大到12 d时,柳枝稷叶片失水严重,植株根冠比、叶片MDA含量,以及SOD,CAT,POD活性急剧升高,柳枝稷地上部干枯,此时复水可重新长出幼苗;但当胁迫时间超过12 d时(西稷2号超过14 d),将因缺水干旱死亡。因此,柳枝稷在降雨缺乏地区种植时,可选用西稷2号作为推广品种(系),且在持续干旱时间超过10 d,土壤含水量低于3.7%时,应及时复水救苗。     

利用EMS诱变构建柳枝稷穗芽无性系突变体库的初步研究

为探索创制柳枝稷(Panicum virgatum)无性系突变体库的适宜方法,以组织培养繁殖的柳枝稷品种‘Alamo’的穗芽作为外植体材料,利用甲基磺酸乙酯(EMS)对其进行诱变处理,并对EMS处理的最佳浓度和时间组合以及M1代田间生物学性状变异进行分析。结果表明:EMS诱变处理的最佳组合为用浓度0.047mol/L的EMS处理4h;M1代田间性状检测表明,变异群体在株高、分蘖数、开花期等性状上存在广泛变异,初步创制出一个柳枝稷穗芽无性系突变体库。     

小麦种子萌发期抗早衰鉴定指标的初步研究

为了探索小麦抗早衰性的早期鉴定指标,采用种子萌发试验比较了不同抗早衰类型的33个小麦(Triticum aestivum L.)品种(系)萌发种子的芽长、胚芽鞘长、主胚根长、种子根数、根系活力、种子贮藏物质转运率、总鲜重、总干重、根芽干重、干物质含量等指标与抗早衰性之间的关系。结果表明,萌发种子的芽长、胚芽鞘长、主胚根长、种子根数、根系活力、总鲜重及根芽干重等7项指标均与小麦抗早衰性无明显相关性;萌发种子的总干重、干物质含量与小麦抗早衰性有部分相关性,但不能准确区分抗早衰型和典型早衰型品种(系);种子贮藏物质转运率能较好区分不同抗早衰类型的小麦品种,可作为小麦种子萌发期抗早衰性的鉴定指标。     

柳枝稷的组织培养技术研究

[目的]探索柳枝稷的不同组培条件,优化其诱导和分化培养基。[方法]以柳枝稷幼穗为外植体进行组织培养获得组培苗,建立相应的植株再生系统。[结果]愈伤组织诱导培养基为MS＋5．00mg／L2,4-D＋0．15mg／L6．BA＋3．00％蔗糖＋0．75％琼脂;继代与增殖培养基为MS＋4．00mg／L2,4-D＋3．00％蔗糖＋0．75％琼脂;分化培养基为MS＋0．2mg／L KT＋3．00％蔗糖＋0．75％琼脂;生根培养基为1／2MS＋0．80％蔗糖＋0．70％琼脂。愈伤组织诱导和继代培养阶段培养温度为24℃,在分化和生根培养阶段培养温度为28℃。幼穗外植体的出愈率达95％,愈伤组织增殖率在800％-1000％以上,分化率达80％以上,生根率在98％以上。经炼苗后,获得的组培苗的移栽成活率达95％以上。[结论]采用优化激素搭配的培养基可得到高效的诱导率、分化率和生根率。     

杂交小麦杂种一代白粉病抗性表现规律的研究

为探讨杂交小麦杂种一代白粉病的抗性表现规律,以陕西不同地区小麦白粉病流行菌种做菌源,通过田间和苗期接种,对9份抗、感白粉病小麦亲本材料和9份大田感病品种及其杂交F1代进行抗病性鉴定,并结合SCAR和SSR分子标记进行了检测.结果表明:(1)以N95175、N9209为亲本的杂交F1含有Pm21基因,苗期和成株期抗病性均很好,与抗病亲本的抗病性表现基本一致,符合显性遗传,其抗病性主要由显性单基因控制.(2)以N9134、N9227A为亲本的杂交F1含有PmAS846基因,成株期抗病性较好,苗期大部分表现抗病;以N9227A为亲本的杂交F1中有40%的杂交组合表现中感,该抗性基因不完全符合单基因显性遗传,其表达在一定程度上受遗传背景及环境的影响.(3)中国春为苗期感病、成株期抗病材料,其与抗病亲本杂交F1代的抗病性接近或略高于抗病亲本;与感病品种杂交F1代的抗病性介于双亲之间.(4)白粉病遗传属于细胞核遗传,正反交F1代苗期抗病性无明显差异,杂交种的抗病性与双亲相关.因此, 在组配小麦强优势杂种组合时应尽量选用抗病的品种作为亲本之一,并考虑慢病性品种的应用.     

柳枝稷成熟胚愈伤组织诱导的影响因素

为优化柳枝稷愈伤组织诱导培养条件,以柳枝稷成熟胚为外植体,通过正交设计,研究基因型、2,4-D、6-BA、基本培养基、碳源和pH等因素对柳枝稷成熟胚愈伤组织诱导的影响。结果表明,6种因素中,2,4-D对柳枝稷成熟胚愈伤组织诱导的胚性愈伤率影响最大,6-BA次之,再次为基本培养基,而基因型、碳源和pH对胚性愈伤率影响较小。柳枝稷成熟胚愈伤组织诱导的最佳培养基组合为2,4-D 5 mg/L,6-BA0.2mg/L,基本培养基B5或MS或N6以及基因型西稷3号。柳枝稷成熟胚愈伤组织诱导的胚性愈伤率与出愈率、愈伤组织鲜质量和干质量均呈显著正相关关系,出愈率与愈伤组织干质量和愈伤组织鲜质量无显著相关性。     

柳枝稷分蘖发育调控的生理生化机制研究

柳枝稷是多年生禾本科植物,因生物量巨大可生产燃料乙醇而作为能源作物被广泛研究和应用。分蘖是直接影响禾本科植物生物量的主要因素,分蘖的数量由分蘖芽的分化和伸长共同决定。分蘖芽的分化和伸长过程受植物激素和外界环境等多种内在和外界因素共同调控。本研究对一个由EMS诱变获得的少分蘖突变体lt进行生理生化和分子机理研究。结果表明,与对照相比,突变体lt分蘖数目减少,腋芽伸长速度减缓;lt地上部分对重力响应减弱;lt体内生长素、脱落酸和独脚金内酯的含量增加;同时,lt突变体中独脚金内酯途径的基因表达水平增加。由此说明柳枝稷突变体lt分蘖发育的过程中受到了生长素、脱落酸和独脚金内酯的共同调控。该研究可为提高柳枝稷生物产量提供理论基础。     

农杆菌不同菌液浓度对柳枝稷种子萌发及幼苗生长发育的影响

以柳枝稷品系‘西稷1号’、‘西稷2号’和‘西稷3号’为主区,以农杆菌菌液浓度为副区,对农杆菌浸种处理后柳枝稷种子萌发及幼苗生长发育相关性状进行了研究。结果表明,品系与农杆菌菌液浓度的互作效应不显著;不同基因型品系对农杆菌的敏感程度不同,其中西稷3号最不敏感;随着农杆菌菌液浓度的升高,柳枝稷种子发芽率、幼苗成苗率及叶绿素含量呈下降趋势,幼苗POD活性、CAT活性、MDA含量呈上升趋势,SOD活性呈先升后降的趋势。综合农杆菌对柳枝稷种子萌发及幼苗生理生化特性影响,在柳枝稷农杆菌浸种转化法中菌液浓度控制在1.2 OD₆₀₀较为适宜。     

中麦895高产稳产优质特性遗传解析

解析中麦895高产潜力、广泛适应性、综合抗性及其优良品质性状机理,有助于为新品种培育提供理论和方法指导。用中麦871/中麦895重组自交系和扬麦16/中麦895双单倍体2个群体的QTL定位研究和区域试验、生产试验示范资料对中麦895遗传特性及其生产中表现进行了分析。中麦895具有高产、稳产、抗病、优质4个方面优良特性：1）携带2个控制分蘖角和5个控制旗叶夹角主效QTL,株型紧凑,旗叶小且直立,为单位面积穗数（640个/m²）多提供保障;携带矮秆基因Rht2和Rht24,植株矮（75 cm）,茎秆弹性好,抗倒伏能力强。2）含4个高千粒重与灌浆速率QTL和5个抗旱基因,春化基因组成vrn-A1x、Vrn-B1a和vrn-D1w,灌浆速率快,千粒重（48 g）高且稳定,根系活力好,水肥利用效率高,叶功能期长,耐高温和耐晚播能力强。3）携带1个全生育期抗条锈病主效QTL、2个成株期抗白粉病QTL和1个抗赤霉病QTL,综合抗病性好,中感条锈和白粉病,赤霉病病穗率低。4）含低分子量麦谷蛋白亚基Glu-A3d等优质基因,面团筋力中等,颜色亮黄,面条和馒头品质优良;酚酸含量（748 μg·g^-1）高且稳定,营养价值高。本研究为黄淮麦区高产广适新品种培育提供了重要经验和理论支撑。     

农杆菌浸根对小麦苗期生理生化特性的影响

采用再裂区设计,以小麦基因型西农979、西农889、郑麦9023为主区,浸根所用小麦根长4、7、10cm为副区,农杆菌浓度0、0.5、1.0、1.5OD为副副区,对农杆菌浸根后小麦幼苗生理生化特性进行测定。结果表明,西农889的根系生长速率、根系活力、POD活性以及SOD活性均高于郑麦9023与西农979;随浸根根长的增加,根系生长速率、幼苗根质量、根系活力、POD活性均增加,MDA质量摩尔浓度在根长为4～7cm时增加,7～10cm时变化不明显,而苗高随根长的增加,呈下降趋势;与CK相比,农杆菌浓度为0.5OD时,小麦根系生长速率、幼苗根质量以及根系活力略有升高,随着农杆菌浓度的增加,则均明显下降,MDA质量摩尔浓度一直呈上升趋势,POD活性与SOD活性呈先升后降趋势。综合农杆菌浸根处理对小麦苗期主要生理生化特性的影响,农杆菌浸根较适宜的菌液浓度为0.5OD,根长为10cm,较适宜转化的基因型为西农889。