温光敏两系法杂交小麦技术研究进展

1992年中国在国际上率先报道育成小麦温光敏两用核不育系，这是近40年来世界杂交小麦研究的一个里程碑。在过去10年中，中国温光敏两系法杂交小麦在不育系、强优势组合、制种等关键技术研究方面均取得了重大进展，温光敏两系杂交小麦在长江上游麦区正逐步走向大面积生产，该技术体系已成为目前进展最快、最有发展前景的小麦杂种优势利用途径之一。本文总结了温光敏两系法杂交小麦关键技术研究的主要进展，同时对该技术体系存在的主要技术问题及解决办法进行了探讨。     

利用人工合成小麦基因资源实现产量突破的育种实践

【目的】人工合成小麦是科学家模拟小麦进化过程,利用四倍体小麦与二倍体节节麦杂交、染色体加倍而成的新型六倍体小麦资源,集合了双亲的优良性状,可作为桥梁改良现代小麦。【方法】回顾了四川小麦80多年的育种历程,对利用人工合成小麦基因资源实现产量水平突破的方法技术进行了分析,希望为进一步利用小麦近缘属种育种应用提供参考。【结果】利用大群体有限回交法和重组自交系育种法改良初级人工合成小麦及其衍生系,育成了产量提升近30%的小麦品种川麦42及衍生品种川麦104,维持四川小麦产量台阶20余年。【结论】种质资源发掘、育种方法技术创新,是实现产量新突破有效途径。     

甘肃省春小麦杂种优势利用研究进展

通过对甘肃省20多年来春小麦杂种优势利用和杂交小麦的研究工作进行回顾和总结,重点介绍了甘肃省培育的具有应用前景的4E-ms杂交小麦生产体系的创建,以及相关研究进展情况,指出了该体系杂交小麦研究中存在的问题,提出了解决途径和今后的研究重点.     

黄淮海地区农业遥感研究进展、发展现状与未来展望

【目的 】黄淮海地区是中国重要的粮食生产基地,开展农业遥感研究与应用,对服务国家粮食安全具有重要意义。【方法 】文章通过调研和查阅文献,详细分析了黄淮海地区农业遥感研究进展,并从科研队伍、研发能力、科技成果、应用服务等方面总结了农业遥感发展现状。【结果 】现阶段黄淮海农业遥感发展虽取得了一定成效,但在技术研发、科研平台建设和产业应用等方面仍存在不少亟待解决的问题。【结论 】提出强化区域农业遥感技术研究方向、构建黄淮海农业遥感基础数据库、建设农业遥感信息服务平台、拓宽农业遥感应用等发展思路与建议,以期推动黄淮海地区农业遥感的快速发展。     

两系法杂交小麦育种限制因素的探讨与分析

综述了两系法杂交小麦育种研究的现状,针对限制两系杂交小麦大面积生产应用的主要因素,从提高杂种优势幅度、保证制种纯度、降低杂交种生产成本、提高杂交F1的恢复度等方面进行探讨与分析,并对两系杂种小麦的发展前景进行了展望。     

袁隆平与杂交水稻

袁隆平设计了三系配套方案，并培育出雄性不育系和保持系，实现三系配套，使水稻较大幅度增产：他主持两系法杂交水稻研究，提出一系列技术措施，使两系法研究基本成功：他还制定了将形态改良与杂种优势利用相结合培育超级水稻的技术路线，使研究工作取得了重大进展。     

水稻两系繁殖有重大创新

种植两系法杂交水稻是提高粮食作物单位面积产量的最有效方法。当前，我国两系法杂交水稻的种植面积逐年增加，安徽、湖北、湖南等省的两系法杂交水稻种植面积已超过三系法杂交水稻。随着水稻两系法杂种优势利用研究的不断深入，两系法种子生产技术的不断完善，两系法杂交水稻对我国粮食安全将作出更为重大的贡献。     

水稻光温敏核不育基因研究进展

光温敏核不育水稻的发现和应用为杂交水稻生产由“三系法”向“两系法”转变提供了种质基础。本文综述了光温敏核不育基因的遗传及基因定位研究进展。     

小麦NBS-LRR类抗病基因同源序列的分离与鉴定

【目的】拟利用同源序列法分离小麦抗病基因同源片段。【方法】根据已克隆植物抗病（R）基因NBS-LRR保守区段设计两对引物，采用RT-PCR方法对小麦抗叶锈病近等基因系材料TcLr35 的RNA进行扩增。【结果】 获得了3个通读的小麦抗病基因NBS-LRR类抗病基因同源片段PS13-1、PS13-2和S2A2，长度分别为239bp、289bp和539bp，编码78、84和177个氨基酸。核苷酸比较分析表明，PS13-1和PS13-2与已克隆小麦抗白粉病基因PM3b同源性为91%；S2A2与大麦一个来源于mRNA的同源片段同源性为91%；经BLASTp比较，3个片段均含有NB-ARC保守结构域，与已知抗病基因I2C-1，L6，RPS2等相应区域相一致，具有抗病基因NBS特征结构域（P环、激酶2a等）。Northern杂交分析表明，3个同源片段在小麦叶片中为低丰度组成型表达。【结论】本研究在TcLr35小麦中成功获得了抗病基因同源序列，为最终克隆小麦抗叶锈病基因奠定了基础。     

硬粒小麦在云南高原麦区对普通小麦改良效果评价

【目的】为了明确硬粒小麦资源在云南高原麦区对普通小麦改良效果。【方法】以12个通过硬粒小麦×普通小麦远缘杂交获得的小麦稳定品系和19个通过普通小麦×普通小麦种内杂交获得的小麦稳定品系为试验材料,采用t测验法对2种途径获得的小麦稳定品系的产量性状与品质性状差异进行了研究。【结果】通过硬粒小麦与普通小麦远缘杂交选育的小麦新品系小区产量和有效穗高于通过普通小麦与普通小麦种内杂交选育的小麦新品系,小区产量差异极显著(t=3. 311**),有效穗差异极显著(t=2. 157*);硬粒小麦与普通小麦远缘杂交选育的小麦新品系的千粒重和穗粒数低于普通小麦与普通小麦种内杂交选育的小麦新品系,但是千粒重和穗粒数差异均不显著;通过硬粒小麦与普通小麦远缘杂交选育的小麦品系在标准吸水率、容重、稳定时间和硬度值高于通过普通小麦与普通小麦种内杂交选育的小麦新品系,而蛋白含量、湿面筋含量、形成时间、沉降值和出粉率却低于通过普通小麦与普通小麦种内杂交选育的小麦新品系,但9个品质性状差异不显著。【结论】在云南高原麦区,硬粒小麦资源在普通小麦改良中可以通过改进普通小麦有效穗进而提高产量,然而对普通小麦品质性状的改良效果却不显著。     

中间偃麦草NPR1同源基因TiNH1的分离和特性分析

【目的】NPR1是调控植物抗病反应的一个关键基因。对中间偃麦草NPR1同源基因TiNH1进行分离和特性分析。【方法】利用RT-PCR和RACE（rapid amplification of cDNA ends）技术获得TiNH1全长cDNA序列，利用Northern和Southern分别研究TiNH1表达特性及其在中间偃麦草基因组中存在形式。【结果】获得了该基因cDNA序列，命名为TiNH1。其编码蛋白TiNH1的氨基酸序列分别与水稻、烟草和拟南芥的NPR1同源性为80%、54%和46%。Northern杂交分析结果表明：TiNH1基因在正常情况下有微量表达，在小麦白粉病菌和纹枯病菌诱导下，该基因表达水平得到提高。Southern杂交分析结果表明；该基因以单拷贝形式存在于中间偃麦草基因组中。【结论】中间偃麦草NPR1同源基因TiNH1编码由580个氨基酸组成的蛋白质TiNH，具有已知NPR1蛋白保守的结构域和功能氨基酸，可能参与寄主对小麦白粉病菌和纹枯病菌的防御反应。     

小麦杂种优势利用技术取得突破进展

南北京杂交小麦工程技术研究中心承担的，国家863计划“优质超高产农作物新品种选育”重大专项“小麦杂种优势利用技术研究与应用”课题，在小麦杂种优势利用的基础研究和应用研究方面均取得了重大突破。     

利用SLAF-seq技术开发新寡核苷酸探针鉴定小麦背景中的黑麦染色体

【目的】通过荧光原位杂交(FISH)技术能有效地检测小麦背景中的黑麦染色体,进一步发现利用寡核苷酸探针和非变性FISH(ND-FISH)技术可以提高黑麦染色体的检测效率。【方法】通过借助SLAF-seq(specific length amplified fragment sequencing)和生物信息学方法开发寡核苷酸探针。【结果】开发了3种新的寡核苷酸探针Oligo-2874、Oligo-5296和Oligo-9965,它们可用于ND-FISH分析。通过与小麦背景中的黑麦染色体端部和亚端部特异杂交,从而达到识别黑麦染色体的目的。【结论】这些寡核苷酸探针可以用于快速高效地鉴定小麦背景中的黑麦染色体,丰富了小麦-黑麦杂交后代FISH分析的探针源。研究结果也表明SLAF-seq技术可以用来开发小麦近缘种属特异的重复序列FISH分析探针。     

两系法杂交水稻研究的进展

两用核雄性不育系是两系法杂交水稻的基础,我国现已育成17个达到规定标准的两用核不育系。根据育性对光温条件的不同反应,它们分为光敏型和温敏型两个基本类型,在生产上均有实用价值,但要因地制宜选用。两系法品种杂交水稻已经研究成功,一批优良组合开始在生产上试种和示范。两系法亚种间杂交水稻的选育也取得了很大的进展。     

基于高光谱成像技术的不同类型小麦穗发芽籽粒识别

【目的】为探索利用高光谱成像技术识别不同类型小麦籽粒穗发芽的方法。【方法】利用涵盖不同倍性、籽粒颜色的3个品种的小麦种子为材料，通过设置穗发芽对比实验，利用PCA、ICA、HSV 3种变换方法分析不同类型小麦正常和穗发芽籽粒光谱、图像的差异，提取图像和光谱特征参数，并运用最小距离法、最大似然法和支持向量机3种不同识别算法进行小麦籽粒发芽识别。【结果】穗发芽与否会在其光谱特性上有所反映，发芽籽粒的光谱反射率在品种间差异较小，发芽与未发芽籽粒的光谱反射率存在较大差异，大于未发生穗发芽品种之间的差异，特别是在光谱波段470～620 nm之间。通过光谱差异分析并结合支持向量机算法进行识别得到的结果精度更高，识别精度达到96%。【结论】研究结果可为种子质量监控、自动筛选识别等提供技术支持。     

热烈祝贺云南省作物学会第九次代表大会召开

基于温光敏雄性核不育系的两系法杂交小麦是我国独创的小麦杂种优势利用新途径。云南省农科院粮作所以重庆C49S-87为基础，通过14年的研究与实践，转育了突破性的第二代温光敏核不育系K78S等，以此建立了成熟、稳定、实用的温光敏两系杂交小麦技术体系；     

CIMMYT人工合成小麦与普通小麦杂交后代籽粒硬度puroindoline基因等位变异检测

 【目的】山羊草与硬粒小麦杂交培育的人工合成小麦已广泛应用于国内外小麦品种改良，研究人工合成小麦与普通小麦杂交后代的籽粒硬度变异类型，有助于提高育种效率。【方法】以来自CIMMYT的176份人工合成小麦与普通小麦杂交后代为材料，采用单籽粒谷物硬度测试仪、特异引物的PCR扩增和改进的SDS-PAGE凝胶电泳对其SKCS硬度及其基因型进行了研究。【结果】硬质基因型均为Pina-D1b/Pinb-D1a类型，软质基因型有Pina-D1a/Pinb-D1a、Pina-D1j/Pinb-D1i、Pina-D1a/Pinb-D1i和Pina-D1c/Pinb-D1h等4种类型。其中Pina-D1j/Pinb-D1i是最常见的突变类型，占软质麦总数的49.1%。不同puroindoline类型的硬度比较表明，Pina-D1b/Pinb-D1a与其它类型间差异均达1%显著水平。在软质基因型中，Pina-D1c/Pinb-D1h和Pina-D1a/Pinb-D1i类型硬度相对较高，与Pina-D1j/Pinb-D1i和Pina-D1a/Pinb-D1a的籽粒硬度差异达5%显著水平。另外，Pina-D1a/Pinb-D1i的千粒重和粒径也显著高于其它变异类型。【结论】本试验发现了多种普通小麦中未曾发现过的puroindoline基因型，且硬度数值间存在显著差异，为人工合成小麦在品种改良中的应用和我国从CIMMYT引种提供了依据，同时也有助于puroindoline基因的多态性研究。     

两系法杂交油菜研究现状及展望

阐述了我国两系法杂交油菜育种研究取得的可喜进展,已选育出一批两用不育系及配置的 10多个组合通过审定;“十五”以来两系法杂交油菜研究开发速度加快,已在长江流域大面积推广。并讨论了目前发展中存在的问题及对未来两系法油菜发展前景作了展望。     

彩色小麦籽粒营养功能成分的差异

【目的】明确彩色小麦与普通小麦在色素和品质方面的差异。【方法】以滇麦9号(紫粒)、滇麦10号(蓝粒)和云麦56 (白粒)为研究材料,对彩色小麦中色素、微量元素及其品质特性等进行了测定和分析。【结果】彩色小麦与普通小麦色素含量存在极显著差异,花青素、黄酮和叶绿素含量均高于普通小麦,其中紫粒小麦花青素含量最为突出,达普通小麦的43.5倍;彩色小麦中的微量元素锌、硒和锰的含量均远高于普通小麦,且硒元素仅在彩色小麦中检测到,其中滇麦9号硒含量为0.31μg/g;彩色小麦中氨基酸、面筋含量和可溶性蛋白远高于普通小麦。【结论】研究结果为优质彩色小麦品种的选育和应用奠定理论基础和技术支撑。     

不结球白菜抗病基因同源序列的克隆及分析

【目的】利用同源序列法分离不结球白菜抗病基因同源序列。【方法】根据植物抗病基因TIR-NBS-LRR保守区设计简并引物，对不结球白菜基因组DNA及cDNA进行PCR扩增。【结果】获得了10个具有通读氨基酸序列的片段。同源性比较发现，该10个片段均属于TIR-NBS-LRR类抗病基因同源序列（RGA），与已知R基因相应区段的氨基酸序列一致性为50%～66%。与已知抗病基因聚类分析结果显示，该10个RGA序列可以分为5大类。利用RGA950作为探针进行Southern杂交，结果表明，其在基因组中存在多拷贝。【结论】本研究成功获得了不结球白菜RGA序列，为进一步克隆不结球白菜的R基因奠定了基础。