小麦幼胚体细胞无性系及其继代过程的微观结构观察

利用扫描电子显微镜,观察了由小麦“千斤早”和“小偃22”幼胚离体培养产生的体细胞胚性无性系继代过程中微观结构的变化,以及胚性无性系和非胚性无性系的结构差异。结果发现,小麦“千斤早”和“小偃22”的幼胚体细胞胚性无性系的微观结构存在较大差异,主要表现在体细胞之间的组织形式上,胚性无性系发生能力强的小麦具有较好的细胞组织形式,胚性无性系发生能力弱的小麦其体细胞组织形式也较差。随着继代次数的增加,体细胞胚性无性系在组织结构上趋于无序化,且这种无序化的进程也受到小麦基因型的影响:对于耐离体培养小麦,在经历多次继代后,组织的有序化程度仍然保持着较高的水平;对于胚性无性系产生频率低的小麦,不仅其早期培养过程中胚性细胞所占的比例较低,且组织间的有序性很快在有限的继代过程中趋于崩溃。     

胚龄和基因型对小麦幼胚体细胞胚性无性系的诱导

幼胚胚龄和供体植株的基因型都会影响小麦幼胚体细胞胚性无性系的产生。胚龄对小麦幼胚体细胞胚性无性系的高频率诱导有显著影响 ,表现为愈伤组织诱导率 (出愈率 )和胚性愈伤组织诱导率在不同胚龄下差异显著。在最适胚龄条件下 ,基因型对小麦幼胚培养出愈率的影响不大 ,而主要影响胚性愈伤组织的发生频率。在培养当代 ,以小偃 2 2、千斤早和西农 88(1)的培养效果为最好     

激素对小麦幼胚胚性无性系高频率诱导的影响

研究了 3种外源激素对 3个小麦品种 (系 )幼胚体细胞胚性无性系高频率形成的影响。结果表明 :2 ,4- D能显著促进小麦幼胚体细胞胚性无性系的形成 ,并存在着基因型间的差异 ,在小麦体细胞无性系形成中起主要作用。其最佳适用质量浓度为 2 .0～ 3.0 m g/ L ,2 ,4- D的这种作用能被培养基中加入的细胞分裂素所加强 ,这种作用在不同的细胞分裂素间是有差异的 ,在质量浓度 0 .1～ 2 .0 m g· L- 1 内 ,随 KT浓度的升高 ,6 - BA浓度的降低 ,胚性愈伤诱导率提高     

小偃22幼胚体细胞胚性无性系的诱导

采用田间取样和室内培养的方法,研究了不同幼胚发育时期、盾片接种方式和状态、4℃预处理时间对小偃22幼胚体细胞胚性无性系诱导的影响。结果表明:(1)小偃22未成熟种子长度占颖壳长度比例为60%~80%时,幼胚处于半透明向淡黄色过渡状态,其愈伤组织诱导率达到95%以上,胚性愈伤组织诱导率达到46.1%~49.4%,此时是幼胚最佳培养时期。(2)未成熟籽粒在4℃冰箱保湿保存3 d内可陆续接种,幼胚愈伤组织诱导率在95%以上,胚性愈伤组织发生率达到34%~50%,接种时应使盾片向上并保持完整状态。     

多小穗小麦幼胚培养及其无性系变异

三种类型多小穗小麦经幼胚离体培养后，其无性系Ｒ２代的株高，穗长，旗叶长和宽，单株穗数等重要农艺性状发生了不同程度的变异。其中分枝穗类型的９２Ｄ０８６的Ｒ２代除上述各性状发生变异外，穗型，芒，千粒重等也发生了变异。     

小麦体细胞无性系变异研究进展

本文从体细胞无性系变异的概念、表现、可能机理及其在育种上的应用等四个方面对小麦体细胞无性变异的研究进展做了较全面的论述，对了解、研究和利用小麦体细胞无性系变异都有参阅价值。     

小麦幼胚离体诱变育种的研究

以~(60)Co—γ射线辐照小麦幼胚愈伤组织,辐照剂量以1000～1200拉德为宜。温室加代,一年可获得 R_0、R_1两代种子。R_0代长势弱,出现畸形苗,穗变小及不育株等,但不遗传,仅有少数穗形、壳色、芒性、籽粒等变异可遗传。R_1代变异谱广,变异率高.变异性状在 R_2代中有80%趋于稳定,R_2代是选育优良无性系的较好世代,已在 R_2代中选育出高产、早熟、矮秆、大穗、大粒等优良无性系。同功酶分析表明,各系与亲本比较,都有他们各自的特征酯酶带。     

低温处理对不同品种小麦叶POD活性的影响

[目的]研究不同小麦品种经低温处理后其叶片中POD活性的变化规律。[方法]对5个品种的小麦在4℃下进行了的1、3、5 d的低温处理,然后在室温下恢复生长1、3、5 d,并采用紫外分光光度法测定其叶片中POD活性的变化。[结果]经过低温处理后,不同品种的小麦叶片中POD活性均有不同程度的提高;恢复生长后,5个品种的小麦叶中POD活性仍然高于对照。[结论]POD活性变化与小麦抗寒性之间关系密切,可作为小麦抗寒性鉴定的指标之一。     

小麦产量与根系的边际效应

为明确小麦产量、根系主要数量性状和根系活力的边际效应,以黄淮平原麦区不同品质类型的品种(郑麦9023、矮抗58、周麦18和豫麦50)为材料,于2011-2012年度对单株或单茎次生根数、单株根鲜质量、根系活力等进行系统研究。结果表明,供试品种的产量具有明显的边际效应;不同品种边1行相对于边4行单株次生根数增加0.4%~23.4%,单株根鲜质量增加3.8%~31.4%,根系活力增加2.0%~28.8%。总体而言,供试品种的边1行相对于边4行,Ⅰ蘖和Ⅱ蘖次生根数分别增加13.6%和34.3%,而主茎次生根总数分别是Ⅰ蘖和Ⅱ蘖的1.76倍和1.84倍。可见在所设定的研究条件下,不同小麦品种根系主要数量性状与根系活力均存在边际效应,单茎次生根边际效应在分蘖尤其是Ⅱ蘖上表现更为明显;供试品种间以及不同生育时期的根系次生根数量、根鲜质量、根系活力等边际效应存在差异。生产上可参考不同品种的边际效应,来选用合理的种植模式,充分发挥小麦根系边际效应,以达到最大限度增产目的。     

小麦TaSIM基因结构及表达分析

根据小麦TaSIM基因的cDNA序列设计引物,采用PCR技术从小麦中克隆TaSIM基因的DNA序列,采用半定量RT-PCR方法研究TaSIM基因在不同组织中的表达。结果表明:TaSIM编码区DNA序列长度为2 355bp,包含2个外显子和1个内含子。分析发现内含子富含AT,在内含子中发现2个MYB转录因子结合位点。半定量RT-PCR检测表明,TaSIM基因在不同组织中均有表达,在雄蕊中的表达量最高。TaSIM表达量依次为雄蕊>雌蕊>根>茎>叶。     

普通小麦与粗山羊草正反杂交研究

【目的】研究普通小麦与粗山羊草杂交后的成胚率、成苗率及F1代的田间表现,为提高小麦的杂交成功率提供参考。【方法】以小麦矮败不育系(RH/CS)、中国春、辽春10号3个春性小麦及济南17和济麦20 2个冬性小麦为供试小麦材料,Y122、Y212、Y215为3个粗山羊草材料,先以小麦为母本,粗山羊草为父本构建正交组合,并在去雄后1~5d连续授粉,分析授粉次数对授粉率的影响,再以粗山羊草为母本,普通小麦为父本构建反交组合,分析各组合下胚、胚乳的形成情况;对正交组合进行幼胚拯救后,统计各组合的成胚率和成苗率;并将幼苗移至大田中,观察F1代的田间表现。【结果】小麦反交组合的授粉率(70.32%)远高于正交组合(8.51%),但正交和反交组合均未能形成种子,需要幼胚拯救才能获得后代;重复授粉可以提高授粉率;正交时春麦或者冬麦做母本对胚的形成和成苗率没有影响;胚培养最佳时间为13~18d;组培苗移入大田后成活率极低,仅为5.20%;杂交F1代成活单株有效分蘖数平均为263个。【结论】普通小麦×粗山羊草杂交后授粉2~3次,并于13~18d进行胚培养,可以提高杂交成功率。     

Cloning of TaCYP707A 1 Gene that Encodes ABA 8′-Hydroxylase in Common Wheat（Triticum aestivum L.）

The plant hormone abscisic acid （ABA） regulates many important physiological and developmental processes in plants. The objective of this study was to clone the ABA 8′-hydroxylase gene in common wheat. In the present study, we used the eDNA sequence of barley HvCYP707A1 gene （GenBank accession no. AB239299） as a probe for BLAST search against the common wheat （Triticum aestivum L.） EST database in GenBank. All wheat ESTs sharing high similarity with the reference gene were subjected to contig assembly. Primers were designed based on the constructed contigs to clone the wheat CYP707A1 gene, designated as TaCYP707A1. The genomic DNA sequence of TaCYPTO7A1 gene comprised five exons and four introns, with a size of 2225 bp. The corresponding cDNA sequence of TaCYP707A1 was 1737 bp, containing an open reading frame （ORF） of 1431 bp, a 42-bp 5′-untranslated region （UTR） and a 264-bp 3′UTR, with 94.9% of identical sequences to HvCYP707A1 gene （AB239299）. The neighbor joining tree indicated that the deduced amino acid sequences of TaCYP707A1 gene was highly similar to those of barley and rice. The TaCYP707A1 gene was located on chromosome 6BL using a set of Chinese Spring nullisomic-tetrasomic lines and ditelosomic line 6BS. These results will be of high importance in understanding of molecular mechanism of ABA catabolism.     

小麦温敏雄性不育系BNS的遗传稳定性及恢复性

【目的】研究小麦温敏雄性不育系BNS的遗传稳定性和恢复性。【方法】采用BNS分期播种(2011-10-08、10-28、11-11及2012-02-13、03-12)、BNS与常规品种(680个)测交、BNS与YS型温敏雄性不育系732A正反交等方法,研究BNS的遗传稳定性、可恢复性及其与其他温敏不育系的关系。【结果】(1)随播期的延迟BNS自交结实率逐渐提高,国际法、国内法计算的自交结实率分别为18%~126%和7%~79%,但晚春播(2012-03-12)小麦育性较早春播(2012-02-13)下降;不同播期的自交种正常秋播,自交结实率均很低且保持稳定,国际法、国内法计算的自交结实率分别为11%~18%和3%~6%;随着播期的延后,孕穗期至抽穗期缩短明显,由19d缩短为9d。(2)在正常秋播的BNS小麦中发现的3株完全可育株(BNSB1、BNSB2和BNSB6),单株收获并正常秋播,各群体均为完全可育株,自交结实率与小偃22接近。(3)测交的680个组合的杂种F1中,16个组合自交结实率(国际法)达到90%以上,占总组合的2.35%,其中7个组合自交结实率达到100%(国际法)以上,且超过对应父本的自交结实率。(4)BNS与732A的正反交F1均自交可育,自交结实率(国际法)分别为38.89%和40.63%,且732A的强恢复系均不能成为BNS的恢复系。【结论】小麦的温敏雄性不育系BNS的温敏不育特性可稳定遗传,是非K型细胞质的不育类型小麦。     

干旱胁迫下不同品种小麦4种功能基因的表达模式及相关生理指标分析

采用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)对干旱胁迫下脂质转移蛋白基因(TaLTP1)、膨胀素基因(TaEXPB23)、水通道蛋白基因(TaAQP7)和果聚糖6-果糖基转移酶基因(Ta6-SFT)在4种小麦叶片中的表达情况进行分析;通过测定相对水分质量分数和果聚糖质量分数来判断小麦生长发育状况。结果显示:干旱胁迫48h内,4种基因在不同抗旱性小麦叶片中的表达模式不同,干旱敏感型小麦中4种基因的相对表达量先上升后下降,恢复到正常水平;干旱耐受型小麦中4种基因的相对表达量先上升后下降,但仍维持较高表达水平;干旱耐受型小麦具有较高的相对水分质量分数和果聚糖累积量。以上结果表明,4种基因参与小麦干旱胁迫应答,4种基因的表达模式可以作为鉴定小麦抗旱的分子指标。本研究可为准确快速地鉴定小麦品种抗旱性提供重要分子依据。     

西葫芦离体雌核发育初期POD及其同工酶活性变化研究

以一代杂种碧珠为供体诱导西葫芦离体雌核发育,研究了离体雌核发育初期胚珠中过氧化物酶(POD)及其同工酶活性的变化规律.结果显示,西葫芦离体雌核发育初期即未受精胚珠接种后13 d内,胚珠中POD及其同工酶活性变化明显,其中总的过氧化物酶(POD)、NADH过氧化物酶(NADHPOD)、生长素过氧化物酶(IAAO)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性呈上升趋势;细胞色素过氧化物酶(COX)、抗坏血酸过氧化物酶(ASP)的活性呈先下降后略升高的趋势.