白皮小麦抗穗发芽资源评价及抗性候选位点关联分析

白皮小麦皮薄且胚乳相对含量及出粉率高,较红皮小麦更受农户和企业青睐,但也更易发生穗发芽。为了给抗穗发芽机理研究及抗性育种提供参考,本研究首先在7个不同环境条件下对来自世界主要小麦产区的502个白皮小麦材料进行穗发芽抗性鉴定和评价,然后对白皮小麦穗发芽抗性进行位点关联分析。穗发芽抗性鉴定结果表明,502个白皮小麦材料中,仅1.39%的材料平均发芽率小于40%,其中Osiris（埃及）、Vilmorin 29（法国）、Miana（法国）、Kanto 107（日本）、Darwin（德国）、Magnif MG（阿根廷）和Benefactress（英国）具有在多个环境下稳定的穗发芽抗性。利用与小麦穗发芽抗性紧密连锁的236对标记筛选到202个多样性位点,依据遗传结构将白皮小麦群体分为3类（K=3）时,分别有40.92%、30.03%和29.04%的材料分在三个亚群中,当K=6时群体结构趋于稳定,同时发现,非洲的材料群体结构单一,而来自其他地区的材料遗传结构更复杂。结合穗发芽表型与K=3~6时的遗传结构数据对具有代表性的303个白皮小麦材料进行关联分析,通过平均值与各环境值分别关联到4个与15个在白皮小麦群体中与穗发芽抗性相关的等位变异位点。其中, Xwmc24.2-1A、 Xcfd44.1-2D、 Xbarc321.2-3A、 Xgwm397.1-4A和 Xwmc75.1-5B能够在不同环境中关联到,为较稳定的白皮小麦抗穗发芽位点。     

大麦HvRBR基因克隆与序列分析#br#

【目的】从栽培大麦（Hordeum vulgare）中分离并克隆对植物细胞周期起负调控作用的RBR（retinoblastoma-related）,鉴定大麦RBR（HvRBR）分子特征,明确其与同源基因间的亲缘关系和分类地位,为探索动、植物生长发育过程中细胞增殖和分化相关调控途径的研究提供理论依据。【方法】通过对植物RBR生物信息学分析,根据RBR保守区域序列设计通用引物,采用PCR方法从栽培大麦DNA和苗期总cDNA中分别分段克隆,获得特征序列后在DNAMAN软件下进行序列分析、多重序列比对并构建系统树。【结果】从栽培大麦籽粒皱缩突变材料GSHO1854中获得全长为5 547 bp的大麦HvRBR序列（GU121481）,其cDNA编码区（GU121480）全长3 179 bp,包含一个编码975个氨基酸的开放阅读框。由其推导的氨基酸序列与已报道的RBR蛋白序列有较高的一致性。在A、B保守区之间有一个间隔区,虽然同源性较低,但是所有氨基酸序列的相似位点都包含一个半胱氨酸残基,这说明该半胱氨酸残基形成的分子内或分子间二硫键可能对整个RBR蛋白的结构和功能产生重要的影响。系统进化分析表明HvRBR与水稻同源性最高（84.3%）,与苜蓿、拟南芥等双子叶植物的同源性较低（50%）。【结论】首次从大麦中得到与植物细胞周期起调控、细胞增殖和分化相关的RBR蛋白编码基因HvRBR。对栽培大麦籽粒皱缩突变材料GSHO1854的HvRBR进行了分子克隆和鉴定,并通过系统进化分析将HvRBR归为植物RBR家族C亚族。     

仰合天时，俯接地气，彰显“耕读文化”的劳动教育课程设计——以“节气与作物生产实践”为例

劳动素养已经成为学生核心素养发展的重要组成部分,耕读教育作为农林院校加强劳动教育的重要载体,是传承中华优秀传统文化,培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者与接班人,实现铸魂育人目标的重要实践。但目前高等院校的劳动教育内容缺乏系统性规划、可操作的课程载体,并未完全发挥育人功能。课程组以通识课“节气与作物生产实践”为依托,以“二十四节气”为时间轴线,设计了劳动耕读教育体系化的教学内容,并在课程内容中融入耕读文化中的物态元素、文化制度元素、文化行为元素和精神元素,挖掘其中的思政元素,达到“教之以事而喻诸德”的课程目标。通过对“节气与作物生产实践”这一系统性劳动耕读教育课程的案例分析,拟为高等农业院校劳动耕读教育提供一条富有启发性的路径。     

野生二粒小麦α-淀粉酶抑制因子编码基因序列分析

对3份野生二粒小麦(Triticum dicoccoides)材料的抗虫24 kDaα-淀粉酶抑制因子编码基因进行分离克隆,得到72个24 kDaα-淀粉酶抑制因子基因,并进行序列分析。结果发现,α-淀粉酶抑制因子在野生二粒小麦中以多拷贝形式存在,经卡方检验初步推断野生二粒小麦中的α-淀粉酶抑制因子成熟蛋白编码基因序列变异类型在供试材料间无显著差异。序列分析表明,24 kDaα-淀粉酶抑制因子成熟蛋白编码基因序列无论在野生二粒小麦种内还是与小麦属的其他物种之间,都具有很高的一致性,说明该基因在进化过程中十分保守。     

普通小麦对仓储害虫玉米象的抗性QTL分析

以普通小麦品种川农16与人工合成小麦衍生品种川麦42为亲本构建了含有127个株系的重组自交系(RIL)群体,将2008和2009年收获的种子用玉米象(Sitophilus zeamais)虫卵进行接种,并于2009年11月开始储藏,次年8月和10月进行虫害调查。利用复合区间作图法(CIM)对RIL群体的抗虫性进行QTL定位分析。利用2008年收获群体检测到位于3B、2D和3D染色体的3个QTL,贡献率依次为10.2%、8.5%和8.3%;利用2009年收获群体检测到位于3D和4B的2个QTL,贡献率分别为8.5%和11.3%。位于3D染色体Xbarc6–Xgwm112标记区间内的QTL在年度间重复检测到,贡献率为8.3%~8.5%,抗性位点来自川农16。     

大麦HvRBR基因克隆与序列分析

【目的】从栽培大麦(Hordeum vulgare)中分离并克隆对植物细胞周期起负调控作用的RBR(retinoblastoma-related),鉴定大麦RBR(HvRBR)分子特征,明确其与同源基因间的亲缘关系和分类地位,为探索动、植物生长发育过程中细胞增殖和分化相关调控途径的研究提供理论依据。【方法】通过对植物RBR生物信息学分析,根据RBR保守区域序列设计通用引物,采用PCR方法从栽培大麦DNA和苗期总cDNA中分别分段克隆,获得特征序列后在DNAMAN软件下进行序列分析、多重序列比对并构建系统树。【结果】从栽培大麦籽粒皱缩突变材料GSHO1854中获得全长为5547bp的大麦HvRBR序列(GU121481),其cDNA编码区(GU121480)全长3179bp,包含一个编码975个氨基酸的开放阅读框。由其推导的氨基酸序列与已报道的RBR蛋白序列有较高的一致性。在A、B保守区之间有一个间隔区,虽然同源性较低,但是所有氨基酸序列的相似位点都包含一个半胱氨酸残基,这说明该半胱氨酸残基形成的分子内或分子间二硫键可能对整个RBR蛋白的结构和功能产生重要的影响。系统进化分析表明HvRBR与水稻同源性最高(84.3%),与苜蓿、拟南芥等双子叶植物的同源性较低(50%)。【结论】首次从大麦中得到与植物细胞周期起调控、细胞增殖和分化相关的RBR蛋白编码基因HvRBR。对栽培大麦籽粒皱缩突变材料GSHO1854的HvRBR进行了分子克隆和鉴定,并通过系统进化分析将HvRBR归为植物RBR家族C亚族。     

小麦穗发芽抗性机制及抗性育种研究

穗发芽是禾本科作物籽粒在收获前于高湿环境下的穗上发芽现象,严重影响小麦的产量与品质。种子休眠水平是影响小麦穗发芽抗性的主要因素,而往往驯化作物的籽粒休眠水平低,导致栽培小麦普遍比其野生祖先种更易发生穗发芽。小麦穗发芽主要受外源环境（温度、湿度等）和内源植物激素（GAs、ABA、IAA、MeJA、ET、BR）的调控。已鉴定出一批抗穗发芽材料,并克隆了一系列调控穗发芽抗性的关键基因,如PM19、MFT、MKK3、Myb10-3D、Vp1等。通过分子标记辅助选择、人工合成小麦和CRISPR/Cas9基因编辑技术,已成功创制了抗穗发芽小麦新材料。本文综述了小麦穗发芽抗性的遗传机制及抗性育种研究的最新进展,未来仍需继续挖掘关键穗发芽抗性基因,以生物育种的方法培育抗穗发芽小麦新品种。     

与抗穗发芽相关的小麦α-淀粉酶抑制因子基因的序列分析

小麦穗发芽与内源α-淀粉酶活性的提高密切相关，抑制内源α-淀粉酶活性是解决小麦穗发芽问题的关键。本研究对11份普通小麦以及1份人工合成抗穗发芽六倍体小麦RSP的α-淀粉酶抑制因子基因，进行了分离克隆与序列测定。并与核酸数据库中已知序列进行比对分析发现，α-淀粉酶抑制因子基因相当保守，一致性达到94．83％，仅在少数位置出现单碱基的替换或单个碱基的插入。在22份对比材料中，编码序列的229、272、397、415、427、430bp位置处，发生频率为9．1％的单核苷酸替换，是潜在的单核苷酸多态性（SNP）位点。     

小麦ADP-核糖基化因子克隆及序列分析

二磷酸腺苷-核糖基化作用因子(ADP-ribosylation factors,ARFs)是真核细胞囊泡运输通道的关键组成成分,参与细胞运输和信号传导。根据GenBank中已知ARF基因序列设计引物,对小麦及其二倍体供体种基因组DNA进行PCR扩增、克隆、测序。结果表明:从小麦中克隆的ARF基因属于ARF1基因;与其他物种的ARF基因对比发现,该基因的内含子存在特殊的剪切方式。氨基酸序列分析表明,小麦的ARF同其他物种一样,具有保守的GTP结合区域。     

小麦发芽对面粉质量与加工产品品质的影响

【目的】小麦在收获季节若遇连续的阴雨天气,将会导致籽粒萌动,甚至发芽,从而影响小麦的产量和品质。将正常小麦与发芽小麦以不同比例混合、制粉,评价其对加工成品的烘焙/蒸煮品质的影响,探讨利用轻微程度芽麦的可能性,为减少粮食损失提供参考。【方法】基于郑麦583（郑583）和科成麦6号（科6）制备含芽麦比例分别为30%、50%和100%的混合小麦。以降落值、沉降值、干面筋含量、湿面筋含量、面团形成时间和面团稳定时间评估混合小麦面粉的劣化程度;从感官评分及品质参数综合评估混合小麦面粉制作的面包、饺子皮、馒头、海绵蛋糕、面条和饼干的烘焙或蒸煮特性。【结果】随着芽麦占比的增加（30%、50%和100%）,郑583面粉的面团形成时间呈先增加再降低的趋势,面团稳定时间逐渐降低;但科6的2个参数变化趋势均为先降低再增加,最后降低;2个品种面粉的降落数值、湿面筋含量、干面筋含量和沉降值指标均呈逐渐降低的趋势。郑583馒头的比容先增加后降低,科6馒头的比容逐渐降低;郑583海绵蛋糕的比容逐渐增加,科6海绵蛋糕的比容保持不变。2个品种的面包比容、饼干面积、面条蒸煮损失、饺子汤浑浊参数（A*）均呈相同的梯度变化。...