小麦耐冷相关基因TaCTR的克隆及其表达特性分析

低温冷害是小麦生长发育过程中面临的重要非生物逆境因素。为了挖掘小麦耐冷功能基因,本研究采用同源克隆的方法从普通小麦品种小偃22中分离到一个耐冷相关基因TaCTR,该基因序列全长2 192 bp,含有12个外显子、11个内含子,编码区全长为1 407 bp,编码468个氨基酸,分子量约为53.43 kDa;系统进化树分析表明,该基因在进化关系上与山羊草最近;亚细胞定位结果显示,该基因编码的蛋白为膜蛋白;实时荧光定量PCR（RT-PCR）结果表明,TaCTR在不同品种、不同组织和不同发育阶段低温特异表达;在干旱、高盐及GA处理下,TaCTR的表达量显著上升,说明该基因可能参与调控小麦的抗逆反应。     

小麦旗叶大小及穗部相关性状的QTL定位

为了发掘更多控制小麦旗叶大小及穗部相关性状的QTL,以兰考906和小偃81创制的133个F6~F7重组自交系为试验材料,在6个环境下利用SSR标记对旗叶大小及穗部相关性状进行QTL定位。结果表明,有202对SSR标记被用于构建遗传连锁图谱,图谱覆盖小麦21条染色体,全长1 678.93cM,标记间平均距离8.30cM。采用完备区间作图法共检测到30个QTL,分布在1B、2A、3D、4A、4B、4D、5D、6A、6B、6D和7D染色体上。其中,旗叶宽QTL有7个,穗长QTL有9个,小穗数QTL有5个,穗粒数QTL有5个,小穗着生密度QTL有4个,不同环境下单个QTL可解释的表型变异率为4.94%~23.14%,有14个QTL的表型贡献率大于10%,有8个QTL可在2个或2个以上环境中被检测到。其中,Qflw-4A在3个环境中被检测到,贡献率为10.13%~20.77%,是控制旗叶宽的稳定主效QTL;Qsl-4D.2在4个环境中被检测到,贡献率为12.58%~23.14%,是控制穗长的稳定主效QTL;Qker-5D在2个环境中被检测到,贡献率为11.44%~14.32%,是控制穗粒数的稳定主效QTL。这3个稳定主效QTL可作为改良叶宽和增加穗粒数的功能QTL作进一步研究。     

一批引进法国小麦种质材料的抗病性、农艺性状及HMW-GS组成分析

为了挖掘和拓展新的种质资源,时引进的89个法国小麦种质材料的农艺性状、抗病性和HMW-GS组成进行了研究.结果表明,在这些种质材料中,株高≤80 cm的有67份,占材料总数的75.3%;小穗数＞12个的有58份,占材料总数的65.2%;穗粒数≥34粒的有23份,占材料总数的25.8%;千粒重＞42 g的有68份,占材料总数的76.5%.对白粉病表现免疫、高抗和中抗的分别有8份、9份、23份,占材料总数的9.0%、10.1%、25.8%.对条锈病表现免疫(或近免疫)、高抗和中抗的分别为34份、8份、24份,占材料总数的38.2%、9.0%、27.0%.HMW-GS组成分析表明,该批材料HMW-GS类型和组成较为丰富,优质亚基如2*、17 18、5 10出现的频率较高.最后筛选出综合农艺性状较好、抗病性强的材料8份和HMW-GS组成优异的材料7份,这些材料可作为中国小麦品质改良和抗病育种的优异种质加以利用.     

木立芦荟的离体快速繁殖

以木立芦荟（Ａ．ａｒｂｏｒｅｓｅｎｓ．Ｍｉｌｌ）为材料，研究芦荟的离体快速繁殖。在附加ＫＴ２．０ｍｇ／Ｌ＋ＩＡＡ２．０ｍｇ／Ｌ的培养基上能获得无菌材料，但易引起玻璃化。在附加ＩＡＡ０．５ｍｇ／Ｌ＋６－ＢＡ０．５ｍｇ／Ｌ的培养基中培养６０～７０天后产生小芽。分化与增殖阶段，在ＭＳ＋ＩＢＡ０．２ｍｇ／Ｌ＋６－ＢＡ２．０ｍｇ／Ｌ培养基中增殖效果最好，繁殖倍数可达３．５６。将继代培养获得的大苗切割成单苗，     

胚发育时间和禾谷镰刀菌粗毒素对小麦幼胚愈伤组织诱导及幼苗分化的影响

以3个小麦品种为材料,研究了幼胚发育时间和禾谷镰刀菌粗毒素对小麦幼胚培养特性的影响。结果表明,胚发育时间对小麦幼胚离体培养有较大影响,花后10~13 d的小麦幼胚诱导产生的愈伤组织质量较好,胚性愈伤组织诱导率较高,是适宜的取材时间;禾谷镰刀菌粗毒素对不同小麦品种幼胚愈伤组织、胚性愈伤组织和苗分化的影响趋势相同,粗毒素为6.0 g/L时,对小麦幼胚愈伤组织诱导有明显抑制,低于6.0 g/L时有一定的促进作用;粗毒素在0~6.0 g/L对胚性愈伤组织形成及苗分化的影响随浓度增高抑制作用增强,在6.0 g/L时胚性愈伤组织的形成能力较低或丧失;适宜的粗毒素筛选浓度为1.5~4.5 g/L。     

小麦品种产量改良的限制因素分析

研究了关中地区50年来不同时期小麦品种在目前栽培条件下的产量性状变化和当前推广品种的源库关系,结果表明：（1）在以往品种改良中,收获指数的提高起了重要作用;（2）当前种植的品种中,源是产量进一步提高的制约因素;（3）引入新的种质,以改善源的功效为基础提高生物学产量,同时不降低收获指数,是超高产育种的根本方法。     

减源对不同穗型小麦品种干物质积累及其运转的影响

为给小麦育种在源、流、库性状改良方面提供理论依据,以三种穗型的6个小麦品种为材料,研究了减源对不同穗型小麦干物质积累及其运转的影响.结果表明:(1)叶源亏缺导致干物质累积量和穗粒重降低,减源越多、减源叶位越高,二者降低幅度越大;(2)叶源亏缺可以大幅度提高剩余叶源的光合速率和营养器官花前储藏物质对籽粒的贡献率,但其效应不能完全补偿叶源亏缺造成的光合损失;(3)小麦籽粒产量的80%(中穗型和多穗型)～90%(大穗型)来自花后光合产物的积累,叶源是小麦籽粒库扩建的核心光合源;(4)营养器官花前储存物质可以大幅度被调运用于籽粒库的扩建,小麦生育后期叶源的光舍速率不但可以被提高,而且随生育期推进而下降的速度也可以减缓;(5)三种穗型小麦比较,在相同减源条件下,大穗型小麦的光合积累量和穗粒重的降低幅度及光合速率随生育期推进的降低幅度远小于中穗型和多穗型小麦,大穗型小麦营养器官花前储存物质对籽粒库的贡献率远小于中穗型和多穗型小麦,且花后光合产物的分配也不够合理,说明大穗型小麦源、流、库性状改良的产量潜力远高于中穗型和多穗型小麦.适当减小叶面积、提高分蘖成穗率、增加群体穗数,以及在群体水平上增源、畅流、扩库,可能是大穗型小麦源、流、库性状改良的方向.     

小麦品种产量改良的限制因素分析

通过对关中地区 5 0年来不同时期小麦品种在目前栽培条件下产量性状变化与当前推广品种源库关系的研究 ,初步探明 :①在以往品种改良中 ,收获指数的提高起了重要作用 ;②当前种植的品种中 ,源是产量进一步提高的制约因素 ;③引入新的种质 ,以改善源的功效为基础提高生物学产量 ,且不降低收获指数 ,是超高产育种的根本方法。     

不同穗型小麦品种叶重与叶面积关系的研究

本文以大穗型和多穗型小麦品种（系）为试材,研究了不同播种密度、不同生育时期、不同叶位叶片叶面积与叶干重、叶鲜重及单株干重的关系。结果表明：①叶干重、叶鲜重与叶面积的正相关都达到极显著水平,单株干重与叶面积的相关系数显著性在不同生育期表现不同;②叶干重与产量及其构成因素的相关关系和叶面积与产量及其构成因素的相关关系相似,且具有测定简便、受密度影响较小的特点,可以换算成叶面积或叶面积系数,建议作为小麦栽培及生理研究中的常用指标。     

小麦抗旱品种的遗传多样性分析及株高优异等位变异挖掘

为了解北方冬麦区小麦抗旱品种的遗传多样性,筛选株高相关标记的等位变异,选用117个均匀分布于小麦各条染色体的SSR标记,对136份小麦抗旱品种进行分析。共检测到1484个等位变异,平均每个标记12.6个等位变异,变化范围为2～42个,供试材料的多态性遗传信息含量(PIC)变化范围为0.016～0.941,平均为0.640。聚类分析把同一地区或育种单位育成的品种、具有共同亲本的姊妹品种聚为一类,部分相近年代选育的品种也分别聚在一类,国外材料的基因导入对育成品种的遗传基础产生了影响。关联分析表明,在旱地条件下与株高显著相关的标记有19个(P0.01),其中6个极显著相关(P0.001);在水地条件下与株高显著相关的标记也有19个,其中7个极显著相关。水、旱两种条件下共检测出与株高极显著相关的标记9个,分别是Xbarc125(7D)、Xbarc168(2D)、Xgwm126(5A)、Xgwm130(2B)、Xgwm212(5D)、Xgwm285(3B)、Xgwm495(4B)、Xgwm95(2A)和Xwmc396(7B),其中Xgwm285的220bp、Xgwm495的181bp、Xgwm212的99bp和Xbarc125的167bp等位变异是与矮秆关联的优异等位基因。