冬春温度变化对小麦温敏雄性不育系BNS的育性转换影响

BNS是一个主体受温度控制的新型小麦雄性不育系,表现为花粉发育在低温下(8℃)不育,高温下(12℃)可育。BNS不育性稳定,但年份间常有波动,一些年份自交结实率上升显著。为了弄清楚BNS育性波动的原因,连续3a观察不同播期的BNS穗分化过程,分析连续6a调查的BNS自交结实率与对应年份的冬春温度变化,结果发现,冬季和春季温度的改变显著影响BNS的自交结实率。一般规律是,暖冬年份自交结实率低,寒冬较高,暖春年份自交结实率高,寒春较低。该现象的形成主要是BNS冬季生长发育速度所致,暖冬年份BNS冬季仍保持生长,到春季时完成温度敏感期前的发育,较早进入温度敏感期,此时的春季温度较低,因此BNS不育;然而在寒冬年份,BNS停止生长,春季需生长一定时间才进入温度敏感期,进入时气温已较高,因此诱导育性转换,自交结实率增高。BNS冬季生长发育速度在穗分化观察中得到验证。该机理解释了不同年份BNS自交结实率的波动,并根据冬春温度可预测BNS的育性转换。     

几种杀菌剂对小麦茎基腐病的防治效果

小麦茎基腐病是小麦上重要的真菌性茎基部病害,在黄淮海冬麦区呈广泛流行态势,对我国小麦生产安全构成严重威胁。本研究评价了不同拌种剂、拔节期喷施杀菌剂以及两者结合使用对小麦茎基腐病的防治效果。药剂拌种防治结果表明：60 g/L戊唑醇FS、25 g/L咯菌腈FS和25%氰烯菌酯SC拌种处理能显著降低苗期病株率,其病株防治效果为63.6%～100%。药剂拌种对灌浆期小麦茎基腐病的病情指数防治效果受到年份和地点的影响。2018年开封和2020年内黄的25%氰烯菌酯SC、2019年温县和2020年内黄的30 g/L苯醚甲环唑FS和2020年内黄的30%丙硫菌唑OD拌种可以显著降低小麦灌浆期的病情指数;在2019年温县的25%氰烯菌酯SC和2018年开封的30 g/L苯醚甲环唑FS均不同程度地降低了病情指数,但未达到显著水平。综上所述,25%氰烯菌酯SC、30 g/L苯醚甲环唑FS和30%丙硫菌唑OD拌种处理的灌浆期病情指数防治效果为12.8%～85.1%,增产1.2%～13.1%。拔节期喷施杀菌剂的结果表明：30%多·酮SC、30%丙硫菌唑OD和50%多菌灵WP在小麦拔节期喷雾防治能够显著降低灌浆...     

小热激蛋白基因(hsp23.5)在小麦BNS雄性不育系和转换系中的差异表达

23.5kD小热激蛋白(sHSP)是BNS(Bainong sterility)型雄性不育系和转换系花药的一个重要差异表达蛋白。为了探讨该蛋白与BNS不育性的联系,本研究利用荧光实时定量PCR方法,在不育发生的3个关键时期,四分体期、单核期和二核初期,定量检测该蛋白的基因hsp23.5在不育系及其转换系花药中的mRNA表达水平。结果显示,hsp23.5基因在转换系花药中从四分体到二核期呈持续上升趋势,但在不育系中表达量则显著下调,3个时期的表达量分别比同时期转换系下调3.8、20.0和4.6倍。克隆的hsp23.5片段序列,经BLAST比对,与来源于普通小麦(Triticm aestivum)的hsp23.6和硬粒小麦(T.turgidum)的hsp23.5小热激蛋白序列一致性最大,为94%,进化树分析遗传距离也最近。同时发现该基因在单核向二核期发育期间由于较高气温出现,表达量表现回复上调。这些结果表明,hsp23.5基因在BNS花药中组成型表达,同时也有温度诱导表达特性,在不育系中表达量显著下调。提示hsp23.5基因与BNS雄性不育发生有重要联系。     

BNS小麦雄性不育系育性的稳定性和波动性

BNS 是一个对低温敏感的小麦雄性不育系,多年观察研究表明，该不育系具有稳定的不育性和转换性。但2012年对7个播期的BNS育性观察发现，与已报道的2008、2009年资料相比，各分期播种的花粉可育率上升0.46%～19.94%，部分达显著水平；自交结实率提高2.74%～34.59%，达显著或极显著水平。将开花前32 d每4 d设1个温度子阶段，对各播期子阶段的滑动积温与花粉可育率和自交结实率做相关分析，发现温度对育性影响可覆盖花粉发育绝大部分时期，开花前4 d的温度影响仍达显著水平。气象资料调查表明，2012年是一个温度相对较高的年份，材料种植地区4月份最低气温较近5 a高，正是该高温导致2012年BNS不育性下降，可育率提高。可见，确定BNS的安全不育播期应充分考虑当地可能出现的特殊气象温度。