四倍体小麦矮秆基因的赤霉素敏感性及对农艺性状的影响

为明确四倍体小麦矮秆基因Rht14、Rht16和Rht18的赤霉素敏感性及其对小麦农艺性状的影响,促进这些矮秆基因的合理利用。选用分别含有Rht14、Rht16和Rht18的四倍体小麦近等基因系ANW16D(Rht14)、ANW16F(Rht16)、ANW16G(Rht18)及其高秆轮回亲本LD222以及六倍体小麦中国春(Chinese spring),测量其不同浓度GA3处理下小麦的株高,计算赤霉素敏感系数(GRI)并推断3种矮秆小麦的赤霉素反应类型。在成熟期对LD222近等基因系小麦的农艺性状如株高、穗长、主穗穗下第一茎节(P-1)节间长、节间表皮细胞、种子表皮细胞及种子体积等进行测量,分析Rht14、Rht16、Rht18这3个矮秆基因对小麦这些农艺性状的效应。结果表明,ANW16D、ANW16F和ANW16G这3个矮秆小麦株高恢复到正常LD222株高的最适GA3浓度为10-4mol/L;3个矮秆品种均为赤霉素敏感型且敏感性大小为中国春ANW16GANW16FANW16DLD222;Rht14、Rht16、Rht18均是通过降低主穗穗下第一茎节(P-1)节间长度来使小麦株高降低,降低效应为Rht18Rht16Rht14;它们降低小麦株高的根本原因均是缩短了小麦节间表皮细胞长度且缩短效应与降低株高效应一致;3个矮秆基因均在降低小麦株高的同时不影响种子的体积。     

Rht16矮秆小麦中GA2ox-A9(Rht18)基因的克隆与表达分析

赤霉素2-氧化酶(GA2ox)是赤霉素降解途径的一种关键酶,在茎的伸长中起着关键作用。为探讨GA2ox-A9 (Rht18)与Rht16矮秆小麦矮化之间的关系,本研究利用同源克隆方法从硬粒小麦株高近等基因系ANW16F (含矮秆基因Rht16)和高秆材料LD222中分别分离得到GA2ox-A9-1和GA2ox-A9-2基因,并对其进行生物信息学分析和表达模式分析。结果表明,从矮秆ANW16F和高秆LD222克隆得到的GA2ox-A9-1和GA2ox-A9-2基因是位于A和B基因组的两个拷贝基因,均含有3个外显子和2个内含子,编码347个氨基酸。ANW16F和LD222的GA2ox-A9-1蛋白在第89位氨基酸残基存在差异,GA2ox-A9-2蛋白在第87位存在差异。ANW16F和LD222的GA2oxA9-1蛋白与GA2oxA9-2蛋白在第182、186、251、336位的4个氨基酸残基存在差异。GA2ox-A9为亲水性不稳定酸性蛋白,无跨膜结构,二级结构丰富,三级结构预测显示与拟南芥GA2ox 6ku3.1A蛋白的序列相似度高,GA2ox-A9-1蛋白结构完全相同,GA2ox-A9-...     

硬粒小麦赤霉素氧化酶基因GA2ox-A9的克隆及表达分析

赤霉素2-氧化酶(GA2-oxidase, GA2ox)是赤霉素降解途径的关键酶,在茎的伸长中起着重要的作用。为探讨GA2ox-A9基因与小麦矮化之间的关系,本研究从硬粒小麦ANW16G(携带Reduced height gene18,Rht18)和其株高近等基因系LD222两个材料中克隆得到GA2ox-A9基因,分别命名为GA2ox-A9-1和GA2oxA9-2,并对其在不同发育时期的各个茎节进行了表达模式分析。序列分析显示,两个材料的GA2ox-A9基因均含有3个外显子和2个内含子,开放阅读框全长1 044 bp,编码347个氨基酸,GA2ox-A9-1蛋白在第89位、275位、279位的氨基酸存在差异,GA2ox-A9-2蛋白在第182位、186位、251位、336位的氨基酸存在差异,编码的蛋白均具有2-酮戊二酸依赖性的双加氧酶典型的保守结构域。系统发育分析表明,硬粒小麦GA2ox-A9与其他物种具有较高的进化保守性,且与乌拉尔图最为接近。Real-time PCR结果显示,GA2ox-A9基因在矮秆小麦ANW16G中表达量最高,尤其是在拔节期茎中的表达量远远高于高秆对照LD222,表明与矮化性状有关。本研究结果为进一步研究GA2ox-A9基因的功能和小麦矮化的分子机制提供了理论依据。     

Rht12矮秆小麦GA3ox基因的克隆与表达分析

赤霉素3-氧化酶(GA3ox)是赤霉素生物合成途径中的一种关键酶,在茎的伸长中起着重要的作用。为探讨GA3ox基因和Rht12矮秆小麦矮化之间的关系,本研究利用同源克隆方法分离得到了小麦品种中国春和宁98-2105(含矮秆基因Rht12)的GA3ox1和GA3ox2基因,并对其在茎的不同部位进行了表达模式分析。研究结果表明,小麦GA3ox1和GA3ox2均含有3个外显子和2个内含子,其编码的蛋白具有2-酮戊二酸依赖性的双加氧酶典型的保守结构域,但中国春和宁98-2105的GA3ox1和GA3ox2之间存在部分碱基的差异。实时定量表达分析结果显示,GA3ox1和GA3ox2在中国春和宁98-2105茎的不同部位的表达趋势基本一致,但表达量具有较大差异,GA3ox1和GA3ox2在宁98-2105茎的倒一节结节中的转录水平显著高于中国春,推测宁98-2105中赤霉素的信号转导通路可能受到了影响,即矮秆基因Rht12可能影响了赤霉素信号的传导。本研究结果为进一步研究矮秆基因Rht12的致矮机理和利用提供了理论依据。     

参薯赤霉素途径基因的克隆与表达分析

参薯是薯蓣科植物,其块茎有较高的营养价值和经济效益。为探究赤霉素对参薯生长及结块影响,本研究对参薯组培苗进行赤霉素处理,统计与对照组相比结薯时间差异;并检测了赤霉素合成及降解相关基因GA20ox、KO、KAO、GA3ox、GA20ox,赤霉素受体GID1基因(4个)和信号传导的DELLA基因(4个)、SPY、SLY1等24个赤霉素途径基因的表达变化。RT-PCR结果显示赤霉素相关基因在叶、茎中都有表达,仅LSH基因在块茎中特异性表达。统计赤霉素处理参薯的结薯时间表明,赤霉素处理的参薯苗结块时间明显提前。RT-qPCR结果显示赤霉素处理后,4个GID1、GA20ox、DELLA2、SNE等基因表达在所有组织或部分组织显著下降,DELLA1和KAO1表达变化不明显,GRF2在块茎中表达上升。试验结果显示外源赤霉素添加对参薯结薯有诱导作用,且对内源赤霉素合成有一定的抑制,可能通过改变参薯赤霉素含量的平衡而提前进入结薯过程,为将来人工控制结薯时间提供科学数据。     

陆地棉中赤霉素合成途径关键酶基因的时空表达变化

为揭示赤霉素合成途径关键酶基因在棉花生长发育过程中的调控作用,利用实时荧光定量PCR方法中的相对定量方法,对中棉所49材料植株体内的赤霉素合成途径相关基因表达量进行了检测分析。结果显示,幼苗期茎组织内除GA2ox1基因外,其余各基因表达量相对较高。开花期根中GA2ox1、GA3ox1、GID1B,茎中CPS1、GA20ox1、GA3ox1、GID1B和叶中GA3ox1基因表达量上调;吐絮期根中GA2ox1和GA3ox1基因表达量上调,其余基因下调,茎中KS、GID1B基因表达量下调,其余基因上调,其中以GA2ox1上调幅度最大,叶中GA2ox1基因表达量下调,其余基因上调。结果表明,开花期,茎中GA20ox1基因的高表达为植株茎的伸长及果枝发育提供必要的活性赤霉素水平,GA3ox1基因可能与开花成铃有关;吐絮期,随着根茎组织的木质化,根茎中GA2ox1基因表达量逐渐升高以降低活性GAs合成,而叶组织中GA3ox1和GA20ox1基因表达量上调,则为棉桃生长发育与脱水成熟提供必要的激素水平。棉花通过改变植株体内赤霉素合成代谢途径关键酶基因的表达量来调控植株的生长发育,且随着生长发育的进行,各目的基因的表达量变化趋势存在一定差异。为深入研究赤霉素对陆地棉的调控机理提供了理论基础,有助于加快利用赤霉素进行品种改良与种质创新。     

作物矮化基因与GA信号转导途径

矮化性状的利用,显著提高了小麦和水稻等作物的产量,从而引发了上世纪发生的响誉全球的“绿色革命”。一些控制矮化性状的基因已相继克隆,这些矮化基因的功能在于干扰植物激素—赤霉素（GA）的作用和合成,从而使植株表现为矮化。小麦Rht基因编码生长阻遏物,其功能可被GA所抑制。水稻sd1基因编码GA生物合成途径中的缺陷型酶,即GA20-氧化酶（GA20ox）。GA 亦可使sd1隐性突变体植株高度恢复正常。     

亚麻赤霉素氧化酶基因家族鉴定及表达分析

亚麻(Linum usitatissimum L.)是世界上重要的纤维作物,赤霉素对亚麻的生长发育起着重要的调控作用。通过对亚麻赤霉素氧化酶基因GA2ox、GA3ox和GA20ox进行全基因组鉴定和序列分析,并运用转录组和实时荧光定量PCR技术分析亚麻快速生长期茎尖中GAoxs的表达水平。本研究从亚麻全基因组共鉴定出23个赤霉素氧化酶基因,其中GA2ox类11个、GA3ox类4个,GA20ox类8个,分布于除6、7、9号染色体外其他染色体上;亚麻赤霉素氧化酶基因包含2～4个外显子;蛋白质理论分子量在35.36～47.71 kD之间;等电点为5.25～8.90;基因结构和保守结构域分析发现motif 1、motif 2、motif 3、motif 4、motif 5、motif 6、motif 9、motif 10是大部分基因所共有的,motif 8是GA2ox所特有的。系统发育分析将23个赤霉素氧化酶基因聚类在4个分支上。转录组结果表明,在高秆和矮秆亚麻快速生长期的茎尖中有6个基因差异表达,分别为4个GA2ox (LuGA2ox5, LuGA2ox6, LuGA2ox10, LuGA2...     

小麦显性矮秆基因Rht10“微突变”的发现

以4D染色体携带Rht10而极度矮化的小麦显性矮秆系“矮变1号”与中、高秆的现代小麦改良品种杂交，选育出了一批植株较矮变1号显著提升、以至达到小麦育种理想株高的半显性衍生矮秆系，已将其应用于杂交小麦及小麦常规育种。对半显性衍生矮秆系与起始矮秆系矮变1号矮秆主基因之间的同一性进行了研究。以此提出了小麦显性矮秆基     

Rht8、Rht10和Rht12矮秆基因对产量构成因子的影响

利用携带不同矮秆基因的近等基因系,通过两年、两地的试验研究证明,Rht8半矮秆基因虽然其总小穗数显著低于其他系,但其籽粒产量、小花结实率较Rht10和Rht12显著高.Rht10的降秆作用最强,千粒重显著高于Rht8,但其分蘖成穗率、结实率及小区籽粒产量显著低于其他,表现对环境条件特敏感.Rht12矮秆基因的降秆程度显著高于Rht8,但由于生物产量太低、成熟太晚,造成籽粒产量显著降低,在小麦育种中单独利用价值较低.     

冬、春小麦杂种F1及春小麦品系间杂种F1代主要农艺性状的研究

本文应用相关和通经系数分析方法，对两种杂交组合方式的小麦F1代农艺性状进行研究。结果表明，春小麦品种间杂交组合F1代的穗粒数多于春、冬小麦杂种F1代的穗粒数；两种杂交方式的F1代单穗粒数与单穗粒重的关系极为密切，对其单穗粒重的贡献最大。为春小麦优质高产育种提供科学途径。     

Detection of Resistance to the Russian Wheat Aphid in Hexaploid Wheat

The Russian wheat aphid (RWA), Diuraphis noxia (Mordvilko), poses a serious threat to wheat (Triticum aestivum L.) production in many parts of the world. This research was initiated to evaluate wheat accessions for detection of resistance to the RWA. Over 12,000 wheat cultivars and plant introductions (PIs) from the USDA-ARS National Small Grains Collection were evaluated for reaction to RWA feeding damage. Twenty-nine PIs from Iran, Afghanistan, and the former Soviet Union, of various agronomic backgrounds were identified as having moderate to high levels of RWA resistance. This information is useful to wheat breeders searching for sources of resistance to the RWA to incorporate into their breeding programmes.     

黄淮麦区冬小麦合理株型结构研究

选用黄淮麦区不同产量水平的小麦品种３４个，研究了品种在低产型向高产型转变过程中植株形态及其结构所发生的变化。结果表明；随着品种产量水平的提高，植株形态及其结构也发生了规律的变化，表现为株高显著降低，旗叶和倒二叶宽度增加，长宽比值缩小，旗叶夹角变小。同时，株高构成指数，上部叶面积占总叶面积的比值以及各叶鞘长占相应节间长的比值均表现规律性递增。根据以上结果，初步认为在黄淮麦区今后超高产品的选育中，在得     

Wheat breeding in the Netherlands

Summary In 1886L. Broekema (Wageningen) laid the foundation for wheat breeding in the Netherlands. He succeeded in breeding Wilhelmina wheat (1901) and later Juliana, among other varieties.About the same timeJ. H. Mansholt (Westpolder) andDr. O. Pitsch (Wageningen) started their wheat breeding programmes.It should be stated that these pioneers practised line selection in hybrid populations from the very beginning.Among the other wheat breeders mention should be made ofDr. R. J. Mansholt (Westpolder) who, among other varieties, developed Wilobo and Lovink winter wheat and Van Hoek and Mansholt Witte spring wheat. The Breeding Station C.B. (Hoofddorp) bred the variety Staring,M. Rademakers (Bant, N.E. Polder) Mado, the Seed Company Wiersum (Groningen) Titan, Demeter and Tavero.It appears from the varietal ranges (Figs. 6 and 7) that at present foreign varieties are widely grown. However, wheat breeding in the Netherlands has not fallen asleep; at some breeding establishments large-scale breeding programmes are under way.     

冬小麦对麦红吸浆虫抗性机制研究初报

在虫圃鉴定1254份材料的基础上，对10个不同抗性品种进行了抗性机制研究。研究表明，小麦抗麦红吸浆虫抗性品种植株高，穗部密度大，旗叶长而窄，内颖尖隐伏数多，内颖弧口宽，植株茎、叶和颖壳南程度高，有被毛，颖壳硬而厚。测定了不同抗性品种（系）的未害子粒和被害粒中某些生化物质，明确了小麦品种对吸浆虫的抗性是以诱导抗性为主的多因子综合抗性。总酚、单宁和可溶性糖是影响其生化抗虫性的关键因子，总酚尤为重要。     

A Monosomic Analysis of Russian Wheat Aphid Resistance in the Common Wheat PI 294994

Chromosome 7D of PI 294994 was indicated as carrying a single dominant gene for resistance to the Russian wheat aphid. The symbol Dn5 is proposed to designate the gene.     

小麦赤霉病危害损失与防治指标研究

小麦赤霉病是影响河南省小麦产量和质量的主要病害之一.一般年份病情指数每增加1%.产量损失率约增加0.5%;病穗率每增加1.3%.病粒率约增加0.5%.根据防治小麦赤霉病的投入和产出情况.制定出亩产300kg、350kg、400kg不同产量水平麦田的赤霉病防治指标.即病情指数(%)分别为2.3～2.7、1.9～2.3、1.6～2.0;病穗率(%)分别为11.7～12.3、11.2～11.7、10.9～11.4.在赤霉病严重发生年份,防治指标可适当降低.     

小麦近缘属种纹枯病的抗性鉴定

用土壤接种法对２６份小麦近缘材料、栽培品种及其杂交后代的抗纹枯病性能进行了鉴定。结果表明,小麦近缘植物中存在着丰富的抗纹枯病资源,其中有５份材料表现免疫,他们是节节麦３４、峨观草、野燕麦、八倍体小黑麦、六倍体小黑麦;有１２份材料表现高抗,他们是斯卑尔脱小麦、峨观草（河南）、圆锥小麦、密穗小麦、二棱大麦、阿比西尼亚小麦、节节麦３４×Ｂ１８６、波兰小麦、六棱大麦、硬粒小麦、四棱小麦、茹可夫斯基小麦;有５份材料表现中抗,他们是波斯小麦、东方小麦、节节麦２８×冀麦５４１８、印度圆粒小麦、节节麦２８;只有节节麦３４×豫麦９号为高度感病。     

小麦品种宛麦98的选育及对黄淮麦区小麦育种的思考

宛麦98是以宛麦369为母本,郑麦9023为父本,经系谱法选育而成的小麦新品种,2014年通过河南省农作物品种审定委员会审定(审定编号:豫审麦2014028).在总结宛麦98选育经验的基础上,提出黄淮麦区小麦育种在保持高产、稳产、抗病等基本特点的同时,应注重生长发育的协调和良好的农艺性状,提高品种的抗寒、抗旱、抗倒等能力,实现优质与高产、稳产的高度统一.     

黄淮冬麦区超高产小麦品种的产量结构模式研究

采用相关和回归分析 ,研究了黄淮冬麦区超高产小麦品种的产量结构及其相互间的关系。结果表明 :多穗型品种要实现超高产必须三要素协调 ,在保证足够穗数的前提下 ,提高穗粒数和千粒重 ,其最佳产量结构为穗数 6 80 6× 10 6 穗 /hm2 左右 ,穗粒数 38 16粒左右 ,千粒重4 0 34g左右 ;大穗型品种实现超高产的关键是提高穗粒数和千粒重 ,其最佳产量结构为穗数4 6 76× 10 6 穗 /hm2 左右 ,穗粒数 4 9 73粒左右 ,千粒重 4 9 38g左右。