白皮小麦抗穗发芽研究概况

本文从影响穗发芽的因素、抗性机理、遗传特性及抗性品种选育等方面综述了当前我国白皮小麦抗穗发芽的研究进展。主为抗穗发芽与种皮色级、穗部性状、吸水速率、α－淀粉酶活性及ＡＢＡ等激素有关,低α－淀粉酶活性是抗穗发芽的主要机理,抗穗发芽的遗传,主要由数量性状控制,抗性的显隐性因组合而不同,而且有明显的倾母中伤驻有少数组合表现出主效基因的作用,对于抗穗发芽白皮小麦的选育,主要是利用种子休眠性来实现,一是现有     

小麦抗穗发芽性的机理与遗传研究

从品种本身原因综述了小麦抗穗发芽性的机理与遗传，认为籽粒低的α-淀粉酶活性、小的籽粒吸水速率、低的GA3含量及颖壳（种子）中发芽抑制物是小麦抗穗发芽性的主要机理。前二者直接影响穗之发芽性。品种的形态结构对抗穗发芽性起修饰作用。其遗传机制比较复杂，存在显著的基因型与环境互作效应，种子发芽敏感性同时受加性和非加性基因效应影响，以加性基因效应为主。α-淀粉酶活性受两个主效互补基因或3个基因控制。在鉴定稳发芽抗性时，应把α-淀粉酶活性、籽粒吸水速率及降落值作为选择指标，结合测定籽粒发芽力做出综合评价。针对不同品种抗穗发芽性的主要机理研究其遗传，才能更有效地进行穗发芽抗性育种。     

小麦抗穗发芽机理研究现状

为了及时了解小麦抗穗发芽机制,加快我国小麦抗穗发芽品种选育进程。以影响穗发芽的主要因素α-淀粉酶为切入点,对影响α-淀粉酶活性的调控因子α-淀粉酶抑制剂和硫氧还蛋白h在小麦中的分布、作用性质、生物学功能及抗穗发芽解决途径进行了介绍。并结合自己的研究工作,认为利用基因工程技术导入反义Trxs基因是解决穗发芽的一条行之有效的途径。     

小麦穗发芽抗性机理与遗传研究

1987—1989年在人工模拟降雨室鉴定了123个小麦品种,发现不少白粒抗源;研究了13个品种的穗发芽率、籽粒发芽率、籽粒含水量、吸水速率和α-淀粉酶活性变化,认为抗穗发芽的主要机理是低α-淀粉酶活性和小的吸水速率;并用6个抗性不同品种的双列杂交,初步探讨了抗穗发芽性遗传,可能存在母体与子体抗性因子互作效应。     

小麦抗穗发芽研究进展

穗发芽对小麦的生产、加工和消费等方面带来诸多不利影响。小麦穗发芽受自身与环境因素的影响,其中子粒本身的休眠特性和α-淀粉酶活性与穗发芽联系紧密。近年来,利用分子标记和比较基因组学等方法研究小麦穗发芽发展迅速,已鉴定出大量与穗发芽抗性相关的分子标记,并定位到不同的染色体上。本文从穗发芽的危害、抗性机制、抗性遗传等方面阐述了小麦抗穗发芽的研究进展,并对今后重点研究方向进行了展望,以期为小麦抗穗发芽育种提供理论参考。     

转反义trxs基因小麦种子萌发过程中碳代谢的变化

为了揭示反义硫氧还蛋白基因（anti-trxs）在抗穗发芽小麦中的作用机制。以转反义 trxs 基因小麦株系为材料,对转基因株系和对照种子萌发过程中硫氧还蛋白h活性、淀粉酶活性、可溶性糖和淀粉含量进行了检测。结果表明,转基因小麦籽粒 trxh、α-淀粉酶和β-淀粉酶活性均显著低于对照;淀粉降解和可溶性糖生成速率明显下降。发芽1~5 d,转基因小麦种子trxh、α-淀粉酶和β-淀粉酶活性分别比对照下降24.5%、40.4%和23.0%;淀粉降解和可溶性糖生成速率分别比对照降低23.7%和23%。     

异源细胞质对普通小麦穗发芽抗性影响的初步研究

采用种子发芽法和室内穗上发芽法,分析比较了不同异源细胞质对普通小麦及杂种F_1的穗发芽抗性的影响,结果表明:不同细胞质对穗发芽抗性表现出不同的遗传效应,在小麦抗穗发芽育种及杂种优势利用中有一定参考价值。     

抗穗发芽2D/2H小大麦易位系的鉴定和应用研究

大麦2H染色体长臂上的Isa-H基因控制α-淀粉酶抑制蛋白的合成，减轻高α-淀粉酶活性对小麦穗发芽的不利影响。为了检测小大麦杂交后代中有无大麦Isa-H基因导入，利用染色体C-分带和原位杂交技术相结合对所创制的2H小大麦异附加系WBA9812和易位系WBT371进行了鉴定，以完整麦穗吸水保湿发芽法测定穗发芽的抗性，结合农艺性状观测，选育出具有抗穗发芽等优异特性的小大麦新种质。分析结果表明：WBT371是2D／2H易位系，抗小麦穗发芽。WBT371为进一步培育抗穗发芽小麦新品种创造了宝贵的种质资源。     

冬小麦穗发芽抗性及其鉴定方法的研究

1985—1987年在美国爱达荷大学对19个普通小麦(Triticum aestivum L.)品种进行了小麦成熟期穗发芽抗性及其鉴定方法的研究。结果表明,除红粒品种普遍抗穗发芽外,不少白粒品种也具有较强的抗性,特别是中国品种丰产3号的抗性最强,超过美国的软质白粒抗源 Peck 和 Brevor。证明小麦穗发芽与籽粒α-淀粉酶活性高度正相关,而与脱落     

小麦新品种穗发芽抗性差异的研究

采用培养皿种子发芽法,对１０个不同白皮小麦品种进行种子活力各项指标及淀粉酶活性测定,结果表明,不同品种间种子活力及淀粉酶活性均存在差异。高活力种子α－淀粉酶活性大。相关分析还显示,α－淀粉酶活性与种子发芽率、发芽指数在高度正相关,致使种子发芽快;小麦收获期遇阴雨潮湿环境易穗上发芽。     

小麦穗发芽抑制剂-YSR的作用机理和田间施用效果

以穗发芽敏感品种AT 2 6 5为试材 ,对筛选出的YSR纯天然小麦穗发芽抑制剂进行了田间喷施 ;用 3,5 -二硝基水杨酸比色法 ,测定了YSR不同浓度处理的种子萌发期间的α -淀粉酶活性。结果表明 ,收获前 2d喷施YSR抑制剂效果最佳 ,穗发芽抑制率可达 75 9%,对AT 2 6 5的种用价值无显著性影响 ,可作种用。用不同浓度的YSR处理通过休眠的小麦种子 ,随着浓度的增加 ,α -淀粉酶活性迅速下降 ,直至完全失去活性。YSR通过降低α -淀粉酶活性来达到抑制穗发芽的目的。     

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。     

小麦田间穗发芽的影响因素及防止对策

多年生产调查及研究表明，小麦穗发芽主要是气候因素、成熟度和品种特性共同作用的结果。小麦收获前遇连阴雨天气是诱发穗芽大发生的主要外部因素，而导致穗芽发生的内因是小麦籽粒的发芽能力。发芽能力主要与籽粒的成熟度及休眠特性有关，红皮小麦品种因其休眠期长，抗穗发芽能力强于白皮小麦品种；同时栽培措施对穗发芽也有一定影响。在目前人力不能控制天气和抗穗发芽白皮小麦品种缺乏的情况下，选用对穗发芽有较强抗性的红皮小麦品种、加强栽培管理是淮南麦区解决穗发芽问题的有效途径。     

小麦多酚氧化酶基因Ppo-A1和Ppo-D1位点等位变异与穗发芽抗性的关系

Ppo-A1和Ppo-D1是控制小麦多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)活性的关键基因。有报道PPO活性与穗发芽抗性有关,但Ppo-A1和Ppo-D1位点不同等位变异对穗发芽抗性的影响尚不明确。本研究利用248份我国主栽小麦品种3年发芽指数,结合Ppo-A1和Ppo-D1位点等位变异分型结果,研究两个位点不同等位变异及其等位变异组合与穗发芽抗性的关系。结果表明,发芽指数主要受年份、Ppo-A1位点和Ppo-A1×Ppo-D1互作共同影响。在Ppo-A1位点,携带低PPO活性等位变异Ppo-A1b的小麦品种发芽指数显著低于携带高PPO活性等位变异Ppo-A1a的品种,平均发芽指数相差5.22%;相反,在Ppo-D1位点携带低PPO活性等位变异Ppo-D1a品种的发芽指数高于携带高PPO活性等位变异Ppo-D1b的品种,但差异不显著。在4种等位变异组合中, Ppo-A1bPpo-D1b组合类型品种的发芽指数最低。上述Ppo-A1位点等位变异与穗发芽抗性的关系在轮选13×济麦20 F2及F2:3分离群体中得到验证。PPO活性和Ppo-A1相对表达量均与发芽指数呈显著正...     

四川省小麦品种(系)穗发芽抗性评价

穗发芽严重影响小麦产量和品质,受到生长环境、种皮颜色和遗传基因的共同控制。由于四川地区在小麦收获季节容易出现高温高湿的气候条件,是小麦穗发芽的常发和重发区。依据材料的穗发芽抗性,有目的性地配制杂交组合选育抗性品种是控制小麦穗发芽的重要策略,而系统鉴定分析各优良品种及品系的穗发芽抗性是亲本选配的重要依据。本研究调查分析了242份2000年来四川省审定小麦品种及即将成为未来几年新品种的2017—2018 年四川省区试品系的田间穗发芽情况,发现分别有23(9.5%)和67 (27.7%)份材料具有强（穗发芽率低于5%）和高（穗发芽率介于5%~15%）的穗发芽抗性。这为穗发芽抗性育种亲本的选择提供了参考;并且发现穗发芽抗性在不同类型材料中存在差异：2000 年来审定品种＜区试普通小麦品系＜区试早播早熟小麦品系＜区试特殊用途小麦品系,穗发芽抗性在未来几年品种中将有所增强;种皮颜色对穗发芽抗性具有强烈影响,随着种皮颜色加深,穗发芽抗性越强,但仍发现3 份（‘川育26’、‘川辐9 号’、‘川辐17 号’）白皮小麦材料具有强的穗发芽抗性,为白皮小麦抗穗发芽育种提供参考。其次发现在四川环境下,早播可能会提高小麦品种的穗发芽抗性。     

大麦α-淀粉酶抑制基因对小麦α-淀粉酶的抑制作用研究

α－淀粉酶活性的调控是小麦生产和加工的一个重要问题。本研究比较了大麦,小麦,黑麦和小黑麦α－淀粉酶抑制蛋白对小麦α－淀粉酶作用的等电聚焦电泳图谱,并测定了具有大麦α－淀粉酶抑制基因或小麦种子休眠基因的发育种子内源α－淀粉酶同工酶谱。结果表明,大麦α－淀粉酶抑制蛋白可在小麦遗传背景中抑制α－淀粉酶－１活性。小麦种子萌动时,α－淀粉酶抑制蛋白使α－淀粉酶－１受到抑制,α－淀粉酶－２－的合成以及整个发芽     

用国产染料制备的α—淀粉酶底物

在粮食科研工作中,常常要进行α-淀粉酶活性的测定,去年我们发表了用进口染料汽巴克隆兰3GA 染色马铃薯淀粉做底物,测定发芽小麦α-淀粉酶活性。由于这种染料国内现已很少进口,制成的染色淀粉成本很高,尽管该法有简便、快速等优点,仍难以在国内推广应用。为了解决这个矛盾,我们用国产活性染料代替汽巴克隆兰3GA 染色,制成一种兰色粉末状的底物,对小麦中α-淀粉酶相对于这种底物的最适 pH 值、温度,及适宜的底物用量进行了测定,做了重现性实验,并分析了与降落值的相关性。     

小麦赤霉病抗性与农艺性状的相关性分析

该研究采用我省6个小麦主栽品种与9个优良亲本按6×9不完全双列杂交配制54个组合,分别对杂种F_1和亲本的5个产量性状和3个抗性指标进行多种遗传相关分析。结果表明:1、株高与抗性指标的遗传、加性、和表型相关系数在-0.585～-0.885之间,均达到显著和极显著水准,并在遗传相关中以加性成分为主。2、单株产量性状与抗性指标大多呈负向加性、显性、遗传、和表型相关。但几乎都不显著,即抗性和产量并不矛盾。3、病粒率与病情指数的遗传、表型相关,以及遗传相关中的加性、显性相关均呈极显著正相关,但两者与病穗率这一指标的遗传相关未能达到显著水平。小麦抗赤霉病的性状鉴定以前两项较合理,病穗率仅为参考指标,这也符合小麦赤霉病的抗性以抗扩展为主的理论。     

高产多抗中强筋小麦‘陕512’的选育研究（Ⅱ）

针对关中及同类麦区普遍存在的冷热旱害,病害、倒伏、穗发芽等突出问题及大众消费需求,开展了高产多抗优质小麦新品种选育研究。以太谷核不育小麦种质为遗传背景,采用轮回复交技术,轮回选择与系统选育相结合,在基因累加和性状聚合上采用不同的优先序,实施多性状聚合并缩短育种进程。结果表明：育成的小麦品种‘陕512’,具有以下突出特点：（1）高产稳产：陕西省区试连续三年产量名列前茅,生产上多次涌现9750 kg/hm²以上的田块。（2）综合抗性好,适应性广：冬春抗旱,抗干热风,抗穗发芽,对白粉病等病害有足够的抗性,茎秆粗壮抗倒,叶功能好,籽粒灌浆充分,粒大饱满。（3）品质优良：商品性优异,蒸煮品质好。‘陕512’在育种技术创新方面,一是完善了小麦蛋白质组成SDS-PAGE和A-PAGE测试技术、辩读与评价方法,发现并运用了HMWgs14+15的优质效应;二是创新了利用太谷核不育进行性状聚合的杂交策略和选育技术,创造了从组合配置到省级审定仅用7年的小麦高效育种纪录;三是解决了大穗大粒品种难以高产、高产不优质、优质与抗病抗逆性难以结合的技术难题。     

小麦穗发芽抑制剂—YSR的田间防治和作用机理

以穗发芽敏感品种AT265为试材,对本课题组筛选出的YSR纯天然小麦穗发芽抑制剂进行了田间防治;用3,5—二硝基水杨酸比色法,测定了YSR不同浓度处理的种子萌发期间的α–淀粉酶活性。结果表明,收获前2d喷施YSR抑制剂防治效果最佳,穗发芽抑制率可达75.9%,对AT265的种用价值无显著性影响,可作种用。用不同浓度的YSR处理通过休眠的小麦种子,随着浓度的增加,α–淀粉酶活性迅速下降,直至完全失去活性。YSR通过降低α–淀粉酶活性来达到抑制穗发芽的目的。