玉米制种过程中的冲突管理及思考

杂交玉米去雄过程中,因制种纯度等问题,经常会发生制种企业管理人员与农户的冲突。分析了玉米制种去雄过程中冲突发生的原因、预防冲突的措施和处理冲突的原则,并以甘肃省制种去雄冲突为例进行了分析,讨论了可有效避免玉米制种去雄冲突的方法。     

小麦籽粒淀粉积累动态的条件和非条件QTL定位

 【目的】阐明影响小麦籽粒淀粉基因/QTL的时空表达和动态变化情况,为运用条件QTL更好地揭示小麦籽粒淀粉动态积累的基因表达提供参考。【方法】本研究以小麦品种花培3号和豫麦57构建的168个双单倍体（doubled haploid, DH）群体为材料,在6个不同的环境下种植,分别在花后12 d、17 d、22 d、27 d和32 d取样,对小麦籽粒淀粉含量（GSC）积累的条件和非条件QTL进行分析。【结果】在籽粒灌浆的5个时期,一共检测到7个非条件QTL和4个条件QTL,没有一个条件QTL能在测定的5个时期都有效应。7个非条件QTL分别分布在2A、3A、3B、4A、5D染色体上,其中QGsc4A在整个灌浆过程都能表达,5个时期的表型变异贡献率分别为13.57%、16.57%、21.96%、22.53%、22.90%。4个条件QTL中,QGsc4A在花后12 d、17 d、32 d均能检测到,总贡献率为21.80%,对籽粒淀粉积累的净增长量起主要作用。其它非条件QTL和条件QTL只在一个或几个阶段出现且效应值较小,花后27 d没有检测到条件QTL。【结论】控制GSC积累的数量性状基因以一定的时空方式表达,小麦籽粒淀粉积累的QTL动态分析,可以了解小麦籽粒淀粉积累的遗传规律及其对小麦籽粒发育的影响,为小麦产量和品质形成的分子基础的深入研究提供参考。     

小麦整穗发芽的QTL定位分析

为了研究小麦穗发芽的抗性水平,揭示其遗传机理,并筛选抗性较强的家系用于育种实践,利用黄淮海地区主要推广的两个小麦品种花培3号／豫麦57构建的DH群体和基于混合线性模型的QTLNetwork2．0软件,对3种环境下的小麦整穗发芽进行了QTL定位分析。3种环境条件下分别检测到3、3、2个与整穗发芽相关的加性QTL位点,这些位点分别位于1B、2B、4A和5D染色体上,总共可解释23．28％、21．83％和11．55％的表型变异。在所有检测到的QTL位点中,只有qPhsSD．1位点在3个环境中均能检测到,剩余位点只能在单独一个环境中检测到。3种环境条件下分别检测到2对、1对和2对上位性位点,总共可解释8．01％、9．50％和21．67％的表型变异,不同环境条件下,检测到的上位性位点均不相同。结果表明,小麦整穗发芽的遗传同时受加性效应和上位性效应控制,且易受环境条件的影响。     

利用“永久F2”群体进行小麦幼苗根系性状QTL分析

为了研究小麦苗期根系性状的遗传,以小麦品种花培3号和豫麦57的杂交DH群体组配了一套含168个杂交组合的“永久F₂”群体。利用WinRHIZO根系分析系统测定四叶一心期小麦水培幼苗根系总长度、直径、表面积、体积、根尖数、最大根长、茎叶干重、根干重及根茎干重比9个性状。采用复合区间作图法分析幼苗根系8个性状的QTL,定位了7个加性效应QTL和12对上位性互作QTL,包括加性效应、显性效应,加加互作、加显互作和显显互作,分布在1A、1D、2A、2B、2D、3A、3B、5D、6D和7D染色体上,单个QTL可解释0.01%~11.91%的遗传变异。在染色体2D上XWMC41至XBARC349.2区间检测到同时控制总根长和根干重的一个QTL。上位性对苗期根系生长发育有重要作用。试验结果表明,苗期根系性状的遗传机制较复杂, 因此在育种中要综合考虑根系各性状之间的关系,保证根系协调统一、发达健壮。     

不同处理对牛枝子种子萌发和宿存萼片的影响

本研究以“腾格里”牛枝子（Lespedeza potaninii Vass.）种子为试验材料，研究了不同的处理方法对去除宿存萼片和破除种子硬实的影响，旨在明确牛枝子种子去除宿存萼片和破除硬实的方法。结果表明：种子破皮机处理4遍和浓硫酸处理12 min时，宿存萼片全部去除；所有处理均能显著提高种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数，降低硬实率（P<0.05）；种子破皮机在处理9遍时，发芽率最高（66.33%），发芽势、发芽指数和活力指数也较高；浓硫酸处理20～30 min，发芽率最高在80.00%以上，发芽势、发芽指数和活力指数也较高。综上所述，由于浓硫酸是一种具有高腐蚀性的强矿物酸，属于危险化学品，生产中操作存在安全风险，而种子破皮机处理4遍可以完全去除宿存萼片，将种子处理9遍可以有效降低硬实率，发芽率可达60.00%以上，且操作方便和安全，易于规模化处理，建议在牛枝子种子生产中推广应用。     

基于QTL定位分析小麦株高的杂种优势

为探讨小麦株高杂种优势的分子遗传基础,以小麦品种花培3号和豫麦57杂交F1经染色体加倍获得的DH群体168个株系为材料,构建了一套含168个杂交组合的"永久F2"群体。利用复合区间作图法,在3个环境中进行了基于QTL定位的株高杂种优势分析,共检测到3个加性效应位点、2个显性效应位点、4对上位效应位点(包括加性×加性、加性×显性、显性×加性和显性×显性)和20个杂种优势位点。位于2D、4D和5B2染色体上的QPh2D、QPh4D和QPh5B2在3个环境中同时被检验到,受环境影响小,表达稳定。在2D染色体上相近的区域定位出多个杂种优势位点,其中QPh2D-2和QPh2D-7可解释杂种优势表型变异的29.77%和55.77%。在7D染色体的Xwmc273.2-Xcfd175之间定位出同一个杂种优势位点Qph7D-2。结果表明,在2D、4D和7D染色体上这些区域存在一些对小麦株高的杂种优势起重要作用的位点。     

不同播期条件下小麦基部节间性状的相关性分析

小麦基部节间长度和茎秆直径是鉴评小麦抗倒伏性的重要指标。以两个主栽小麦品种花培3号和豫麦57为亲本获得的含有168个株系的DH(双单倍体)群体为材料,于3个不同的环境下种植,对小麦基部第一节间长度(L1)、基部第二节间长度(L2)、基部第二节间直径(Dia)进行相关性分析。结果表明:DH群体的上述3个性状均表现出双向超亲分离现象,并接近于正态分布。基部第一、二节间长度呈极显著正相关,第二节间直径与一、二节间长度呈极显著正相关,三者关系极为密切。3个环境中,基部第一、二节间长度间的相关性都是最高的,相关系数达0.833**。与正常播种相比,晚播条件下,基部第二节间长度与基部第一节间长度、基部第二节间直径间的相关系数明显变小(0.583**0.650**,0.263**0.408**),而基部第一节间长度与基部第二节间直径间的相关性没有明显变化(0.304**≈0.309**)。     

添加面筋蛋白对小麦淀粉糊化特性的影响

 【目的】研究添加面筋蛋白对淀粉糊化特性影响的规律,为活性面筋蛋白在食品加工中的应用及小麦品质改良提供依据。【方法】以PH1391普通小麦淀粉为试验材料,添加3种类型的面筋蛋白（强筋、中筋和弱筋）,5个添加量处理,分析其糊化特性并对形成的网络结构进行显微镜观察。【结果】随着面筋蛋白添加量的增加,峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、黏度面积、反弹值和峰值时间都呈现明显下降趋势。每增加2%的面筋蛋白,以上糊化特性指标平均值分别下降了纯淀粉相应指标的3.6%、4.8%、3.4%、3.8%、4.0%和1.18%,除峰值时间外,下降率都超过了纯淀粉的2%;面筋蛋白添加量对稀懈值、糊化温度和糊化起始时间没有显著影响。面筋蛋白添加量10%时,面筋蛋白之间形成的复合物镶嵌在淀粉糊浆之中,没有明显的面筋蛋白隔层存在,面筋蛋白添加量增加到18%,在糊化体系中观察到较大的面筋蛋白隔层。3种面筋蛋白对峰值黏度、低谷黏度、黏度面积、反弹值和峰值时间影响差异极显著,对稀懈值的影响差异显著,而对糊化温度和糊化起始时间影响没有显著差异。3种面筋蛋白对峰值黏度、低谷黏度和黏度面积的影响按降低大小的顺序都为强筋＞中筋＞弱筋,而对反弹值的影响则表现出相反的顺序。【结论】面筋蛋白添加量和面筋蛋白类型会显著影响峰值黏度、低谷黏度、黏度面积、反弹值和峰值时间,而对糊化温度和糊化起始时间的影响差异不显著。     

小麦面团吹泡特性的QTL定位

 【目的】分析面团吹泡特性的遗传基础。【方法】以小麦品种花培3号、豫麦57构建的DH群体的168个株系为材料,利用含有323个位点的分子遗传图谱和3个环境的表型数据,对面团韧性(P)、延展性(L)、面团强度(W)、面团膨胀系数(G)和弹性指数(Ie)等5个吹泡性状进行QTL定位分析。【结果】共检测到17个加性效应位点和7对上位效应位点,分别位于1B、2B、3B、4B、1D、7D和5A染色体上。4B染色体Xwmc48—Xbarc1096区段上,同时检测到控制面团韧性(P)、延展性(L)和吹泡膨胀系数(G)的QTL位点(QDten4B、QDext4B和QSin4B),但遗传效应方向不同。在1D染色体Xwmc93—GluD1区段,检测到控制面团膨胀系数(G)、面团强度(W)和弹性指数(Ie)的位点,分别为QSin1D、QDstren1D和QEin1D,遗传贡献率分别为3.19%、17.74%和28.28%,且遗传效应方向相同,增效等位基因均来源于豫麦57。7对上位性效应遗传贡献率较小,无环境互作效应。【结论】小麦面团吹泡品质相关性状的遗传主要受加性效应控制,同时也受上位性效应控制。在某些染色体区段存在着影响不同吹泡性状的共同QTL,表现出一因多效或紧密连锁。     

小麦籽粒蛋白质含量的动态QTL定位

 【目的】检测灌浆过程中控制小麦籽粒蛋白质含量（GPC）的条件及非条件QTL,阐明不同时期及不同时段内QTL的表达方式,揭示籽粒蛋白质积累的分子遗传机理。【方法】以花培3号×豫麦57的168个双单倍体（doubled haploid,DH）群体为材料,于6个不同的环境下种植,在籽粒灌浆的5个时期取样,对小麦GPC进行动态QTL分析。【结果】共检测到影响GPC的9个非条件QTL和10个条件QTL。QGpc3A为整个灌浆过程都能表达的非条件QTL,其余条件和非条件QTL只在几个或单独一个时期表达。花后12 d,控制GPC的基因表达活跃,非条件QTL和条件QTL总共能解释表型变异贡献率的42.62%;花后22 d,条件QTL和非条件QTL总共可解释表型变异的贡献率较低,仅为17.43%,GPC降到“低谷”。 QGpc4A-1对GPC前期积累有重要意义,QGpc1D和QGpc4A-2对GPC灌浆中后期积累有重要意义。【结论】GPC呈现出“高-低-高”的变化规律,控制GPC的基因在灌浆过程中以一定的时空方式表达。