普通小麦D染色体组上psy基因位点的分子证据

为检测普通小麦D染色体组是否存在psy基因,以扩增普通小麦(2X=AABBDD=42)psy基因的相同引物psy02和psy06在节节麦(2X=DD=14)中进行PCR反应。结果表明,引物psy02在节节麦基因组DNA中的扩增产物长206 bp,与普通小麦中扩增的196 bp序列同源率为93.0%,对应的第2外显子区域内仅有1 SNP;引物psy06在节节麦基因组DNA中的PCR产物长305 bp,与普通小麦中扩增的302 bp序列同源率达95.77%,对应的第6外显子区域内无SNP,说明在小麦D染色体组中存在psy基因,且psy基因部分外显子序列在D染色体组的进化过程中相对保守。     

硬粒小麦-节节麦人工合成小麦的穗发芽抗性研究

为了发掘来自节节麦的抗穗发芽基因资源,利用具有染色体自然加倍特性的硬粒小麦栽培种(Triticum durum L cv. Langdon,2n=4x=28,AABB)与节节麦(Aegilops tauschii Cosson.,2n=2x=14,DD)杂交,经染色体天然加倍合成了4份新六倍体小麦SHW-Z1、 SHW-Z2、 SHW-Z3和SHW-Z4 (Triticum aestivum L.,2n=6x=42,AABBDD).通过对这4份材料不同灌浆期的不同发芽处理研究表明,节节麦抗穗发芽特性得到表达,4份材料平均穗发芽率分别仅为1.75%,0.31%,1.09%和0.17%.与穗发芽抗性极强的合成六倍体小麦RSP相比,亲本为节节麦As65的合成小麦SHW-Z2和SHW-Z4具有更强的穗发芽抗性.4份合成六倍体小麦抗穗发芽的因素主要来自穗部与种子的抑制,颖壳内含物的化学抑制作用较弱.     

行距配置和化控对冬小麦茎秆质量和抗倒性能的影响

为明确行距配置和多效唑化控对小麦茎秆质量和抗倒性能的影响规律,采用裂区试验,研究了行距配置(12 cm等行距、15 cm等行距、12.5 cm+12.5 cm+20 cm共3个水平)和多效唑化控(对照、起身期化控、拔节期化控3个水平)对冬小麦茎秆形态的影响.结果表明,株高、茎秆重心高度和节间长度基本上以15 cm等行距处理的最小,12 cm等行距处理的最大,这2种行距配置之间拔节期和开花以后的株高及成熟时基部节间长度差异均显著(P＜0.05);而基部节间粗度、秆壁厚度、单位长度节间干重、茎秆机械强度及抗倒伏指数基本上以15 cm等行距处理的最大或较大,12 cm等行距处理的最小.起身期和拔节期喷施多效唑处理的小麦株高、节间长度和茎秆重心高度显著降低,基部节间粗度、秆壁厚度、茎秆机械强度有所增加,抗倒伏指数显著增大.除基部第二节间长度外,行距配置与化控互作对其他指标的影响不显著(P＞0.05).抗倒伏指数与株高、节间长度、重心高度呈极显著(P＜0.01)负相关(相关系数分别为-0.42、-0.76和-0.63),与茎秆机械强度、第1和第2节间单位长度干重、第2节间秆壁厚度呈显著或极显著正相关(相关系数分别为0.97、0.42、0.64和0.64),与第2、第3节间粗度和第3节间秆壁厚度相关不显著.因此,15 cm等行距种植配合起身期或拔节期多效唑化控,可提高小麦茎秆质量和抗倒性能.     

播种期对不同小麦品种植株表型和籽粒产量的影响

为探究播种期对不同小麦品种植株表型和产量的影响,选用我国黄淮麦区推广的15个强筋、中强筋和中筋小麦品种为试验材料,设置10月25日(冬前积温为319.9℃·d)和11月15日(冬前积温为83.4℃·d)两个播种期处理,对不同处理下小麦株高、节间长、产量及其构成进行测定分析。结果表明,将播种期由10月25日推迟至11月15日,所有品种出苗时间均延迟到越冬后;86.7%的品种伸长节间数量发生变化,其中33.3%的品种部分单茎由4个节间或5个节间增加为6个节间,另有33.3%的品种部分单茎由4个节间增加为5个节间,20%的品种部分单茎则由5个节间减少为4个节间;参试品种的平均株高、基部第一节间和穗下节间长度均显著降低。根据小麦籽粒产量及播种期由10月25日推迟至11月15日后籽粒产量的变化幅度,均可将参试品种分为高产和低产两类。其中有2个强筋和2个中强筋小麦品种籽粒产量在两个播种期下均较高,2个强筋、1个中强筋和1个中筋小麦品种产量在两个播种期下均较低。将播种期由10月25日推迟至11月15日,3个强筋和1个中筋小麦品种产量降低幅度较大。通径分析表明,穗粒数降幅对籽粒产量降幅的直接通径系数最...     

麦田恶性杂草节节麦发芽特性研究

为深入了解节节麦的发芽特性,从种子吸水、萌发温度以及播种深度等方面对节节麦和小麦进行了对比研究。结果表明,节节麦与小麦种子吸水进程均可分为3个时期,即快速吸水期、缓慢吸水期和吸水停滞期。小麦吸水主要集中在前期,而节节麦吸水分散于前、中期;在整个吸水过程中,无论是吸水量还是吸水率,小麦普遍高于节节麦。温度对节节麦和小麦发芽率的影响也具有较大差异,在5~25 ℃范围内,节节麦发芽率随着温度的升高而提高,不同温度间具有显著差异;而小麦在不同温度条件下发芽率保持一致,不受影响。在大田条件下,节节麦的出苗率受播种深度影响较大,随播种深度的增加出苗率显著降低,二者呈极显著负相关。     

高产小麦灌浆籽粒含水量及茎节伤流强度的昼夜变化

为给小麦高产栽培提供依据,以两个半冬性高产小麦品种周麦22和豫农202为材料,研究了灌浆盛期小麦籽粒含水量、基部茎节和穗茎节伤流强度昼夜变化动态及其相关关系.结果表明,小麦籽粒有效含水量白昼低,夜间高,呈“U”型变化趋势,强势粒有效含水量高于弱势粒;两个小麦品种茎节伤流强度的昼夜变化趋势大体相同,表现为白昼高、夜间低;基部茎节与穗茎节伤流强度差异显著,前者约是后者的1.83～4.84倍,且存在品种间差异.高产小麦灌浆盛期籽粒含水量、茎节伤流强度均表现出昼夜变化趋势和较高活力.     

小麦株高及其构成指数与产量及品质的相关性

为了给小麦栽培和品质育种提供参考,以15个小麦品种为材料,分析了不同基因型小麦品种株高及各节间长度、株高构成指数与产量及产量构成因素、蛋白质、湿面筋、淀粉含量的关系.结果表明,株高及各节间长度除穗下节间外与产量均呈负相关,除穗下节间外与蛋白质、湿面筋含量均呈正相关;穗下节间长度/节间总长、(穗下节间长+穗长)/株高与产量呈正相关,与穗粒数、单穗重呈极显著正相关,与蛋白质、湿面筋含量呈负相关;千粒重与株高、各节间长、穗下节间长度/节间总长、(穗下节间长度+穗长)/株高均呈负相关;株高构成指数与结实粒数、粒重、产量均呈正相关,与蛋白质、湿面筋含量呈二次曲线关系,节间构成指数与产量、蛋白质、湿面筋含量呈负相关,株高及节间构成指数与穗粒数、单穗重均呈正相关.穗下节间长度/节间总长、(穗下节间长+穗长)/株高、株高构成指数可以作为产量和品质协调的育种选择指标,强筋、中筋小麦应选择株高适中、抗倒性好、穗下节间不宜过长、株高构成指数IL<0.54的植株;弱筋小麦应选择株高偏矮、穗下节间较长、株高构成指数IL为0.56～0.58的植株.     

干旱胁迫对小麦花后不同器官果聚糖代谢和转运的影响

为探索干旱胁迫对小麦花后不同器官果聚糖生理代谢和转运的影响,以抗旱性有显著差异的两个冬小麦品种为材料,在干旱胁迫(drought stress,DS)和正常灌溉(well watered,WW)条件下,研究了小麦花后主穗颖壳和主茎不同节位果聚糖代谢转运动态规律及其与籽粒灌浆的相关性。结果表明,小麦灌浆期不同器官果聚糖代谢转运受基因型、器官、花后天数和水分环境以及各因子互作显著影响;器官、花后天数和花后天数与水分互作是调控小麦花后果聚糖代谢转运的主要影响因子。小麦花后不同器官果聚糖含量均呈先升后降趋势。与正常灌溉处理相比,干旱胁迫缩短了果聚糖含量峰值出现的时间(提前5d),对果聚糖代谢的影响表现为"先促积累、后促降解"效应,此效应在抗旱品种陇鉴19和小麦颖壳、穗下节和倒二节等器官中更显著。干旱胁迫显著抑制了小麦花后蔗糖:蔗糖果糖基转移酶(1-SST)活性,提高了果聚糖外水解酶(FEH)活性;果聚糖含量与FEH酶活性正相关。小麦粒重与不同器官的1-SST活性、倒二节和倒三节的FEH活性呈显著或极显著负相关;灌浆速率与不同器官的果聚糖含量、颖壳和穗下节的FEH活性呈显著或极显著正相关。干旱胁迫显著促进了小麦不同器官果聚糖的转运和再分配,其转运率和对籽粒粒重的贡献率分别达6.86%~70.52%和0.07%~4.93%,其中,花前显著高于花后,陇鉴19高于Q 9086,穗下节和倒二节高于颖壳和倒三节。     

水稻秸秆还田和耕作方式对小麦抗倒伏能力的影响

为了解水稻秸秆还田与耕作方式对小麦抗倒伏能力的调节作用,分析了不同耕作方式(免耕、旋耕、浅翻耕、深翻耕)下水稻秸秆还田后小麦茎秆基部第1至第4节间主要物理性状及抗倒性的变化.结果表明,水稻秸秆还田后小麦株高降低,茎秆节间变短,基部节间茎秆抗折力增强,花后倒伏指数降低,抗倒性提高,尤以深翻耕处理表现最好;茎秆基部节间茎壁加厚,茎秆干重增加,充实度提高,从而增强了茎秆抗折力.     

节节麦pbf基因的克隆、序列分析及原核表达

醇溶蛋白盒结合因子(prolamin-box binding factor,PBF)通过调控籽粒蛋白的表达效率进而影响面粉的加工品质。为给深入研究小麦籽粒PBF对籽粒蛋白质表达调控的分子基础提供参考依据,进而为小麦面粉加工品质的改良提供候选基因资源,利用特异引物组合pbfF1/pbf R1分别从两份节节麦(AS90、AS2386)中克隆出pbf基因后进行序列分析,并进一步构建pbf基因的原核表达体系。结果表明,从两份节节麦中克隆得到了2个不同类型的pbf基因(GenBank登录号分别为KJ544771和KJ544772),其中来源于AS2386的KJ544772与来源于普通六倍体小麦的1个pbf基因序列完全相同。推导的氨基酸序列分析表明,KJ544771和KJ544772所编码的蛋白质均为弱碱性的亲水蛋白,具有典型的DOF蛋白结构域。与其他远缘物种来源的PBF比对结果表明,该类蛋白在NLS核心、DOF结构域及Ser铰链区相对保守,而在C-端调控区变异较大,说明PBF蛋白具有种属特异性。同时,系统演化树显示,来源于节节麦AS2386的pbf基因与迄今已知的全部普通小麦的pbf基因具有高度的相似性,因此推测该种类型的节节麦很可能参与了最初的普通六倍体小麦的形成。此外,本研究成功构建了pbf基因的原核表达体系,可为后续功能验证的开展奠定基础。     

小麦不同近缘种籽粒蛋白质积累及其关键酶活性的研究

为明确小麦不同近缘种籽粒蛋白质积累的演进规律,以二倍体野生一粒小麦(T. boeoticum)、栽培一粒小麦(T.monococcum)、节节麦(Ae.tauschii)和黑麦(S.cereale),四倍体野生二粒小麦(T.dicoccoides)、栽培二粒小麦(T.dicoccum)和硬粒小麦(T.durum),六倍体普通小麦(T. aestivum)扬麦9号、豫麦34和扬麦158为材料,采用盆栽试验研究了小麦不同近缘种籽粒蛋白质积累的动态变化及相关酶活性的差异.结果表明,与六倍体普通小麦相比,二倍体和四倍体材料籽粒产量和蛋白质产量低,但蛋白质含量高,其灌浆初期氮代谢能力比较强,硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)活性较高,蛋白质积累速度快;除黑麦外,其他二倍体和四倍体材料蛋白质合成关键酶活性下降早而快,在灌浆中后期低于普通小麦,蛋白质积累的功能期较短.因此,普通小麦灌浆后期较高的氮代谢酶活性和较长的持续期是提高籽粒产量和蛋白质合成的重要生理原因.     

播期对冬小麦产量和抗倒性能的影响

为明确播期对高产小麦抗倒性的调控效应,以大穗型小麦品种泰农18和多穗型小麦品种山农15为材料,设置早播(10月1日)、传统播期(10月8日)和适期晚播(10月15日)三个播期,研究了播期对冬小麦抗倒性相关形态学指标、抗倒指数以及籽粒产量的影响。结果表明,播期对冬小麦的抗倒性有显著影响,与早播和传统播期相比,适期晚播小麦的基部节间长、株高和茎秆重心高度显著降低;小麦茎秆基部第二节间壁厚显著增厚,充实度增加,显著提高了茎秆机械强度。相关分析表明,小麦抗倒指数与重心高度呈显著负相关,与机械强度呈显著正相关(相关系数分别为-0.91**和0.99**)。逐步回归分析表明,播期对小麦基部第二节间长和株高的调控均极显著影响植株的重心高度,并通过影响基部节间充实度影响机械强度。适期晚播小麦单位面积有效穗数减少,穗粒数增加,千粒重维持不变,可获得与早播和传统播期处理相当水平的籽粒产量。因此,适期晚播可在显著增强小麦抗倒能力的同时获得高产。     

硬粒小麦抗倒性研究

为给硬粒小麦抗倒育种和栽培提供参考,以9份高产型硬粒小麦品种为材料,研究了节间形态及其与抗倒性的关系。结果表明,节间壁厚、髓腔直径及实心度与硬粒小麦的倒伏率密切相关,实际倒伏率与节间壁厚及实心度呈极显著负相关,与髓腔直径呈极显著正相关。基部第2节间的健壮程度与倒伏的关系最为密切。在硬粒小麦抗倒伏育种中应着重提高基部第2节间的质量,选择茎粗适中、实心度较高的类型,提高抗折力,改良抗倒伏能力。品种倒伏指数可作为硬粒小麦抗倒伏性能的评价指标。     

应用部分未减数的配子将节节麦异源变异导入小麦

导言节节麦(即方穗山羊草,Triticum taus-chii=Aegilops squauarrosa)是商品面包小麦、普通小麦(Tritticum aestivum)以及其他许多有亲缘关系的多倍体山羊草的 D 组染色体的供体。二倍性的 D 组染色体的供体广泛分布在东土耳其到喜马拉雅山麓一带。毫无疑问,在这样广泛的分布下,节节麦肯定会携带有人们所需要的多种基因的丰富类型,这些基因对     

不同蛋白质含量类型小麦的茎型指标分析

为给优质高产小麦的育种和栽培建立茎型指标体系,2002～2003年度和2003～2004年度分别以不同蛋白质含量类型的小麦品种(系)71个和94个为供试材料,测定了株高、各节间长度、籽粒蛋白质含量和产量,研究了不同蛋白质含量类型小麦的株高和各节间长度等茎部性状的差异及其与产量的关系.结果表明,高蛋白质含量类品种的株高、倒2节间长和倒3节间长显著大于低蛋白质含量类型品种;高蛋白高产类型小麦的适宜株高、穗下节间长、倒2节间长和倒3节间长分别为85～107 cm、27 cm 以上、23 cm左右和14 cm左右,在适宜范围内以各项值稍大较为理想;低蛋白质含量、高产类型的品种则分别为85 cm以下、30 cm 以下、18.5 cm左右和12 cm左右,在适宜范围内各项值以稍小较为理想.     

黄淮冬麦区部分小麦品种(系)抗倒伏相关性状分析

半矮秆品种的应用大幅提高了小麦的抗倒伏(简称"抗倒")能力,但当小麦株高降低到一定程度时,势必造成产量降低。为了明确除株高外影响小麦抗倒性的关键性状,采用一组抗倒性较好的品种(系)(石4185、轮选103、轮选163、轮选126、矮抗58、小偃101和周麦18)与另一组抗倒性较差的品种(系)(轮选49、轮选136、中麦875、轮选87和轮选199),对抗倒性相关的13个性状进行分析。结果表明,抗倒性较好的品种(系)一般表现为植株较矮,第1、第2节间较短且较粗,第2节间壁较厚,大、小维管束数目较多,薄壁组织和厚壁组织较厚,茎秆抗折断力较强,而且两组品种(系)间在株高、第2节间长度、小维管束数目、厚壁组织厚度和茎秆抗折断力5个性状上存在显著差异(P≤0.05)。值得注意的是,不同抗倒性品种(系)在抗倒伏相关性状上表现不尽相同。相关和主成分分析进一步明确株高、第2节间长度和茎秆抗折断力是引起两组品种(系)抗倒性差异的关键性状,这3个性状可作为小麦抗倒伏育种的主要选择指标。     

稻茬小麦高产品种农艺质量性状与生产能力分析

对高产小麦品种重要农艺质量与生产能力进行总结与分析,可为小麦高产超高产技术研究提供参考。对6个小麦高产品种进行调查,结果发现:产量超过600 kg/667 m~2的小麦品种,其穗数均大于30万/667 m~2,6个小麦高产品种平均穗粒数达47.5粒/穗,平均千粒质量达41.5 g;6个高产品种的株高变幅为70.2~93.4 cm,平均为79.9 cm;穗长、倒1节间长、倒2节间长、倒3节间长、倒4节间长、倒5节间长在株高组成中分别占11.4%、36.1%、23.1%、14.7%、9.4%、5.3%;同时发现,6个高产小麦品种同一植株的各项株高构成指数趋近于"黄金分割"值——0.618 0。     

新疆春小麦品种资源抗倒性评价

为了给新疆小麦抗倒育种提供参考依据,采用田间试验与实验室分析相结合的方法,比较了两种种植密度(100×104和600×104株·hm-2)下40份新疆自育春小麦品种资源的抗倒性,分析了抗倒性与其影响因素的关系。结果表明,与低密度(100×104株·hm-2)相比,高密度(基本苗为600×104株·hm-2)条件下小麦抗倒伏能力、第二节间机械强度、壁厚、茎粗、充实度及地上部鲜重极显著降低,第二节间长度及重心高度极显著增加,茎秆机械强度的降低是小麦抗倒伏能力下降的关键因素。低密度下抗倒性与第二节间长、株高、重心高及第二节间壁厚的关系密切。其中,第二节间长度与小麦抗倒性关系最密切,第二节间越短,抗倒伏能力越强。高密度下第二节间机械强度与抗倒性的关系最密切,茎秆强度越高,抗倒性越强。壁厚可作为评价茎秆机械强度的可靠指标。依据倒伏指数的大小,将40份品种分为高抗型、普抗型、中间型、风险型和易倒型5个级别。供试材料中,80.0%的品种抗倒性较好,其中新春22号为高抗型品种,是较为理想的抗倒伏育种亲本。     

不同化控产品对淮北地区小麦抗倒性及产量的影响

为加快化控新产品在小麦生产上的推广应用,2021—2022年度在江苏省徐州市睢宁县进行不同化控产品对淮北地区小麦抗倒性及产量的影响试验。比较了“灵滟”(20.8%烯效·甲哌鎓)、“矮壮丰”(8%腐植酸调节叶面剂)、“爱久收”(含腐植酸水溶肥料,腐植酸质量浓度≥30 g/L)、“直播龙”(脲铵氮肥,总氮质量分数≥30%)、“劲丰谷德”(稻麦增产抗倒调节剂)对小麦抗倒性及产量等方面的影响。结果表明：“灵滟”60 m L/667 m²对水30 kg/667 m²在返青期—拔节期叶面喷施是通过抑制基部节间长度降低株高,对节间生长有明显的抑制作用,控制了整体株高,有效降低中心,缩短了营养物质运输的距离,有利于小麦灌浆;第2节间粗度较对照增加4.65%,抗折力较对照增加41.67%,显著提高基部第2节间茎秆抗折力,促进穗生长发育;产量较对照增加4.13%,增产效果较好。“矮壮丰”50 m L/667 m²对水30 kg/667 m²在拔节期叶面喷施对节间生长有明显的抑制作用,控制第5节间(穗茎节)的长度,通过抑...     

断穗小麦和节节麦黏壳、断穗基因SSR位点的遗传多样性

为探讨云南小麦中黏壳、断穗基因的起源,以马卡小麦和欧洲斯卑尔脱小麦为对照,利用定位在第二部分同源染色体的与黏壳性基因Tg-2BS、Tg-2DS及定位在第三部分同源染色体上的与断穗基因Br-3AS、Br-3BS紧密连锁的26对SSR引物来研究云南小麦、西藏小麦和节节麦在黏壳、断穗基因SSR位点上的遗传多样性和它们之间的亲缘关系。结果表明,无论是在与Tg-2BS、Tg-2DS还是与Br-3AS、Br-3BS紧密连锁的SSR位点上,云南小麦的遗传多样性都比西藏小麦的丰富。在黏壳性基因SSR位点上,云南小麦和西藏小麦之间的亲缘关系比西藏小麦和马卡小麦之间、西藏小麦和斯卑尔脱小麦之间的关系远;而在断穗基因SSR位点上,云南和西藏小麦之间的亲缘关系又比它们各自与斯卑尔脱小麦之间的关系更近。但是这些结果不能确切说明云南小麦黏壳、断穗基因的来源。另外,在与Tg-2DS紧密连锁的SSR位点上,节节麦strangulata亚种与4个六倍体断穗小麦亚种的亲疏关系比taushii亚种与六倍体断穗小麦之间、typical变种与六倍体断穗小麦之间的关系远。说明六倍体断穗小麦的D染色体组供体可能不是strangulata亚种,而可能是taushii亚种的基因型。