转基因抗穗发芽小麦的获得

以易穗发芽小麦幼胚为受体,用基因枪法对TrxS反义基因(目的基因)和Bar基因(标记基因)进行了共转化;通过对轰击后的小麦幼胚进行愈伤组织诱导、胚性愈伤组织分化和生根培养,获得再生植株;经分子检测证实在3个受体材料上获得转基因再生植株和可遗传的转基因后代.通过培养皿籽粒发芽试验、离体整穗保湿发芽试验和温室模拟降雨穗发芽试验,均证明转基因后代材料具有延缓籽粒发芽和抗穗发芽的特性.     

小麦穗发芽抗性鉴定标准的改进与优化

参照农业部小麦穗发芽抗性鉴定行业标准(NY/T 1739-2009)对国家小麦良种联合攻关2018-2019年度40份小麦新品系进行穗发芽抗性鉴定.结果 发现,黄淮南片广适组和抗赤霉病组等29份半冬性小麦品系穗发芽抗性均为感或高感,未鉴定出抗性品系,且品系间变异系数(11.23％和22.06％)明显低于长江上、中下游区试验组的11份品系(88.09％,45.45％),半冬性品系的穗发芽抗性区分度较低.因此,根据该行业标准,从2019-2020年度128份国家小麦良种联合攻关参试品系中随机选取25份和18份试验材料,分别设置2、3和4d共3个发芽处理时间,研究不同发芽时间对穗发芽抗性鉴定的影响,并对穗发芽时间进行优化,以确定合适的穗发芽处理时间.结果 表明,和穗发芽3、4d相比(27.44％,13.84％),发芽2d的品系间穗发芽抗性差异明显(高感—高抗),变异系数较大(46.26％,54.89％).进一步对128份品系的穗发芽抗性鉴定,结果也发现发芽处理2d,各参试组穗发芽抗性变异较大,能够有效区分半冬性品系间抗性水平,与生产实际相符.     

中国小麦抗穗发芽种质资源的挖掘与创制

根据4年的表型数据,并结合实验室开发和鉴定的13个分子标记,对我国833份小麦种质资源（主要包括278份小麦微核心种质、124份地方品种和431份现代推广品种及高代品系）穗发芽抗性进行鉴定。结果表明,13个分子标记鉴定的抗/感穗发芽等位类型间相对发芽指数（RGI）差异均达显著或极显著水平,其中TaMFT-222和Ta MFT-194标记鉴定的差异最大,U值分别为14.98**和11.30**,均达极显著水平,其优异等位类型可以降低相对发芽指数0.21～0.32。其次是Sdr2A、CNGC2AL、Vp1-b2、Ta MKK3-A、PM19、CAPS-2AL、A17-19和EX06323标记,其等位类型间穗发芽抗性差异也均达极显著水平;Qsd1和Barc321标记也能显著区分穗发芽抗性。共计鉴定出63份穗发芽抗性较好的种质资源,其中达到抗的有41份,多为红皮品种和地方品种;达到中抗的有22份,白皮半冬性居多。利用分子标记辅助选择,并结合杂交聚合,创制出12份穗发芽抗性水平达到中抗和抗的种质资源,至少携带3个抗穗发芽基因/位点。该结果为抗穗发芽新品种选育提供重要遗传资源。     

Analysis of combining ability for stem-related traits and its correlations with lodging resistance heterosis in hybrid wheat

With the application of hybrid wheat, lodging is becoming one of the major factors limiting high yield in its production. However,few studies have focused on combining ability and heterosis analysis of stem-related traits. In this study, 24 crosses were made according to NCII genetic design, using the three(photo-sensitive male sterile lines)×eight(restorer lines) incomplete diallel crosses. The length of basal second internode(LBSI) and breaking strength of basal second internode(BSBSI)as well ...     

籼稻保持系穗发芽抗性的改良

对籼稻32个保持系和40个恢复系收获时休眠性进行鉴定,在保持系中没有发现强休眠性材料,大多数恢复系休眠性也较弱。采用国际水稻研究所的4个强休眠品种IR64、IR112-12、IR13427、IR1529与生产上穗发芽严重的Ⅱ32A、冈46A及其保持系Ⅱ32B、冈46B组配,研究水稻收获时休眠性的遗传特点,并在F5和BC1F4世代中获得21个对Ⅱ32A和冈46A具有保持能力的强休眠材料。     

小麦主要农艺性状配合力分析

试验采用Hayman方法,利用6×6完全双列杂交,对6个小麦品种(系)的主要农艺性状遗传机制进行了研究。结果表明:‘河农2552’具有优良的综合性状,是理想的早熟亲本;‘I4’穗数的一般配合力效应值较高,是理想的多穗型亲本;‘兰考906’、‘河农95156’是理想的大穗多小穗亲本。组合河农2552×兰考906,I4×河农95156和I4×兰考906可作为高产育种的重点组合。本研究中‘河农2552’和‘I4’作母本,‘兰考906’和‘河农95156’作父本,有利于双亲优势性状的聚合,从中选出超高产品种。     

山西省冬小麦品种穗发芽抗性鉴定研究

对２３５个小麦品种（系）成熟期穗发芽抗性鉴定的研究结果表明，红粒品种普遍抗穗发芽，但不少白粒品种抗性亦较强，颖壳颜色与抗性无关，山西省育成品种（系）的抗性稍差于国外品种。从山西省的１５２份白粒品种中鉴定出８份较抗穗发芽的品种，以供育种及专题研究利用。     

Physiological analysis on pre-harvest sprouting in recombinant inbred rice lines

Pre-harvest sprouting (PHS) in rice production is usually caused by high temperature and humidity or continuous rains. It frequently happens in F₁ in hybrid rice seed production. The PHS or “Physiologically germinated” seeds are of lower quality, by which the hybrid rice seed production is badly affected every three years at a loss of 20% or even 50% yield in seed production over the vast Yangtse River Valley and Southwest China. It is estimated that PHS causes an average decrease of seed activity by 10%. A recombinant inbred line population including 304 lines, derived from a cross between Indica rice (Oryza sativa L.) cultivars Zhong-156 and Gumei-2, was used to study the PHS physiology. Based on the data of sprouting rate in panicles and sprouting rate in grains, two kinds of lines, namely easy-to-sprout lines and hard-to-sprout lines, were selected to investigate their physiological differences when PHS happened. The experiment was conducted in a special field with a microclimate of higher temperature and humidity. The results indicated that it was easier to produce PHS from the female parent GM-2 than the male parent ZH-156, besides, the GA₁ content and amylase activity in GM-2 grains were higher than those in ZH-156. However, the abscisic acid (ABA) content in GM-2 grains was lower than that in ZH-156. Higher temperature and higher humidity facilitated the GA₁ increment from milk ripe stage to yellow ripe stage. GM-2 and the easily-sprouting lines showed an even higher increase in GA₁ than ZH-156 and the hardly-sprouting lines, which enhanced the amylase activity and induced pre-harvest sprouting. This may be the physiological basis for pre-harvest sprouting induced by higher temperature and higher humidity, and these special characteristics must be inherited from their parents. __________ Translated from Acta Agronomoca Sinica, 2006, 32(5): 728–733 [译自: 作物学报]     

小麦籽粒PPO活性分子标记研究

为筛选出更实用的小麦籽粒多酚氧化酶(PPO)活性分子标记,试验根据P PO基因的EST序列设计引物,以PPO活性差异较大的2组材料基因组DNA为模版进行PCR扩增,对小麦籽粒PPO活性分子标记进行了研究。结果表明,引物PPO 18扩增产物的电泳带型在2组材料间存在明显差异,其在高PPO活性的材料中均扩增出685 bp片段,在低PPO活性的材料中均扩增出876 bp片段,相差191 bp。在所扩增的P PO基因序列中存在两个内含子(内含子Ⅰ和内含子Ⅱ),其中内含子Ⅰ符合内含子的GT-AG法则,在不同PPO活性材料间存在191 bp的DNA序列差异,与扩增片段的长度差异相吻合;内含子Ⅱ为‘GC-AG’型内含子,没有内含子的‘GT-AG’典型特征。在所扩增的P PO基因序列外显子区段,不同PPO活性材料之间存在两个单核苷酸多态性位点(SNP)。PPO 18及其所标记的P PO基因定位于2AL染色体上。结果表明,PPO 18标记是共显性、可靠、简便、实用的功能标记,可用于小麦种质资源评价和育种后代标记的辅助选择。     

甘蔗形态和品质性状的配合力分析(英文)

采用ＮＣⅡ交配设计，估算了甘蔗５个外引品种和４个自育亲本无性系８种形态和品质性状的一般配合力和特殊配合力．方差分析表明，加性遗传方差对形态特征起着重要作用，而非加性遗传对品质性状的作用更重要．按一般配合力效应评价亲本品种，认为“ＲＯＣ１”、ＣＰ５７－６１４、ＣＰ７２－１２１０、崖８４－１５３和崖７３－５１２是大多数形态和品质性状的最好配合者．根据品质性状的特殊配合力效应，２０个杂交组合中，“ＲＯＣ１”×崖７３－５１２、“ＲＯＣ１”×崖７１－３７４、ＣＰ５７－６１４×川５７－４１６、ＣＰ５７－６１４×崖７３－５１２、ＣＰ６５－３５７×崖７１－３７４、ＣＰ６５－３５７×崖８４－１５３、ＣＰ６７－４１２×川５７－４１６和ＣＰ７２－１２１０×崖８４－１５３被认为是较佳的组合，结果说明要扩大这些优良组合后代的种植，以提高选择优良品种的机会     

杂交早稻农艺性状的配合力研究

为选育高产、优质且熟期适宜的杂交早稻组合，采用6个三系杂交稻不育系和10个父本品种，通过不完全双列杂交配置了60个杂交早稻组合，分析了在相同栽培环境条件下三系杂交早稻亲本及其所配组合12个农艺性状的配合力效应，结果表明：1)株高、穗长、有效穗数、最高苗数、成穗率、穗实粒数、穗总粒数、结实率、千粒重、生育期、理论产量、实际产量等性状的遗传以加性效应为主，2)亲本一般配合力与表型值关系不密切，且与所配组合的特殊配合力也无明显的对应关系，但与所配组合的竞争优势显著正相关，3)在组合选配时，要选择配合力好，且农艺性状优良或较多性状互补的亲本。     

甘蔗亲本及杂交组合对褐条病的抗性配合力分析

以23个甘蔗母本(ROC5为对照)、21个甘蔗父本(69–463为对照)以及他们配制的29个杂交组合(ROC5×69–463为对照)为材料,进行甘蔗褐条病抗性配合力分析。结果表明:甘蔗母本间、甘蔗父本间以及甘蔗杂交组合间的配合力存在极显著差异,差异是加性和非加性基因共同作用的结果;抗褐条病平均遗传力大小顺序为母本(95.3%)、组合(93.0%)、父本(79.1%);一般配合力表现为负效应的母本有Pma98–40、崖城93–26、云瑞05–283、粤糖91–976、川蔗19号、ROC10、云蔗06–80、ROC26、湛蔗74–141、K86–110、云蔗03–194和ROC25等12个,一般配合力表现为负效应的父本有Q199、云瑞06–649、云瑞05–733、CP84–1198、CP88–1762、崖城84–125、云瑞05–784、粤糖00–236、CP72–3591和CP94–110等10个;杂交组合的特殊配合力表现为负效应的有Pma98–40×云瑞05–649、崖城93–26×云瑞05–733、云瑞05–283×Q199、粤糖91–976×CP84–1198、川蔗19号×CP88–1762和ROC10×粤农73–204等16个。     

小麦A型淀粉粒大小对淀粉特性及面包品质的影响

利用扫描电镜对10份小麦种质材料的淀粉粒大小和形态进行了观察,测定了供试样本的直链淀粉含量、面粉膨胀势和Zeleny沉淀值,分析了淀粉粒大小、形状与直链淀粉含量、面粉膨胀势、Zeleny沉淀值的关系。结果表明,不同小麦样本A型淀粉粒的大小有明显差别,淀粉粒的形状有圆形、椭圆型和长圆形。圆形和椭圆型淀粉粒比长圆形淀粉粒要大一些;直链淀粉含量低的小麦样本,A型淀粉粒的直径相对较大,膨胀势较高,Zeleny沉淀值也较高;淀粉粒直径与面粉膨胀势之间的正相关不显著,与直链淀粉含量的负相关达到极显著水平,与Zeleny沉淀值之间的正相关达到极显著水平。研究结果为小麦品质育种以及食品加工提供了理论依据和技术指导。     

甘蔗数量性状遗传的研究 Ⅲ.甘蔗主要经济性状的配合力分析

采用5×4不完全双列杂交设计,估算了9个甘蔗亲本无性系的5个主要经济性状的一般配合力和特殊配合力。方差分析表明,除父本株高外,5个性状的一般配合力达差异显著水准,特殊配合力只有株高和锤度两性状差异达显著水准。根据性状的平均表现、一般配合力效应、特殊配合力效应和均方,评价了亲本无性系有关性状的遗传特点及其在甘蔗杂交育种上的应用。CP28—11作为母本能把其高糖特性传递给后代,崖71-374是最理想的父本,其杂种后代表现高糖高产。F_1代群体表现较好的组合有:选15×崖71-374,Co997×崖71-374和 CP28-11×崖73—512。     

不同类型冬小麦品种早熟性状配合力分析

选择 6个不同类型的冬小麦品种 ,分别在 6个主要生长期即返青期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、蜡熟期 ,采用Griffing方法Ⅰ ,按 6× 6完全双列杂交对其品种早熟性状进行了配合力分析研究。结果表明 :早熟性的一般配合力 (GCA)效应、特殊配合力 (SCA)效应和反交 (R)效应均不同程度的达到显著和极显著水平。早熟性的遗传以加性基因效应占优势 ,但非加性基因效应和反交效应也不可忽视。加性效应对后代早熟性的提高因亲本而异 ,在 6性状的遗传改良中存在着母体效应。河农 32 6、河农 2 5 5 2是较为理想的早熟性状育种亲本     

河北省小麦品种基于SSR标记的遗传多样性研究

为了研究河北省小麦品种的遗传多样性,试验选用分布于小麦21条染色体上的86对多态性微卫星(SSR)引物,对建国近60年以来在河北省审(认)定的125个小麦品种进行了遗传多样性分析。结果表明:86对SSR引物共检测到296个等位变异,每对引物检测到的等位基因数变幅为2～7个(平均3.83个),以B基因组具有最高的平均等位基因数(3.94),A(3.81)、D(3.78)基因组次之;每个SSR位点的多态性信息量(PIC)变化范围为0.094～0.877(平均0.573),3个基因组的PIC值顺序依次为B基因组(0.593)>D基因组(0.579)>A基因组(0.528)。125个品种间的遗传相似系数(GS)变幅为0.409～0.909(平均0.615),基于遗传相似系数(GS)的聚类分析得出,供试小麦品种在GS值0.52处聚为3类,其中20世纪90年代后的114份品种(91.2%)被聚为1类,表明河北省小麦品种的遗传多样性水平较低,品种间的亲缘关系较近,其遗传基础需要进一步拓宽。     

七个陆地棉品种主要经济性状的配合力研究

采用完全双列杂交 Griffing 方法2固定模型对7个陆地棉品种和品系的几个主要经济性状进行配合力研究。结果表明:供试材料的纤维长度与霜前花率差异不显著,产量差异主要是由单铃重与衣分引起,铃数作用不明显。籽棉产量与衣指受基因加性效应的作用,皮棉产量,单铃重与衣分受基因的加性效应和非加性效应的共同作用,且加性效应大。亲本观测值高的性状,其一般配合力效应值亦高。亲本特殊配合力效应值与观测值之间存在相关,其大小和一般配合力均方与特殊配合力均方之比值(M_g/M_s)有关,M_g/M_s 小的性状,关系密切。杂交组合的特殊配合力效应值与性状值相关显著或不显著,只有皮棉产量特殊配合力和双亲一般配合力效应均高的组合,才是产量最高的组合。05①006是比较理想的综合亲本,可用于高产、优质新品种选育与杂种优势,384、3247是较好的高产、优质亲本,361只宜用于杂种优势。     

不同品种小麦籽粒发芽深度对其加工品质的影响

选用面筋强度不同的７个小麦品种为材料,对不同发芽深度小麦的籽粒品质性状进行系统分析。结果表明：随发芽时间延长,加工品质逐渐降低,面筋强度不同的小麦品种间差异不大。随发芽程度加深,千粒重、出分率、蛋白质含量、湿面筋含量呈降低趋势。发芽小麦的角质率和硬度明显下降,但深度发芽时,小麦籽粒硬度有反弹现象。     

三种土壤水分条件下春小麦旗叶碳同位素分辨率与灰分含量的关系

为验证春小麦叶片中灰分及其中主要矿质元素含量与△的关系,进行了3个处理的盆栽试验,即田间持水量(FC)为(45±5)%,(55±5)%和(75±5)%.测定了扬花期的蒸腾效率(地上部干物重/蒸腾水量)、旗叶△、灰分含量以及钾(K)、镁(Mg)、钙(Ca)含量.结果发现:不同基因型扬花期旗叶△13C有显著差异,在重度水分胁迫处理(T1,(45±5)%FC)条件下,旗叶中的灰分含量与(呈显著正相关.在中度水分胁迫处理(T2,(55±5)%FC),扬花期旗叶中的K的含量与(呈显著负相关;在T2和正常灌水处理(CK,(75±5)%FC)下,扬花期旗叶中Mg的含量与△13C呈显著正相关,蒸腾效率(TE)与△呈显著负相关.认为在充分供水及轻度水分亏缺条件下,△较好地反映了不同基因型的蒸腾效率;而在水分胁迫条件下旗叶中的灰分含量是△较好的替代指标;旗叶中K、Mg和Ca的含量在中度水分胁迫和正常供水条件下能够较好地预测△13C值.