小麦抗黄矮病基因遗传特性研究

采用 3× 4不完全双列杂交 ,对 2个遗传背景不同组合 5个世代进行GAV株系接种鉴定结果表明 ,抗大麦黄矮病毒 (BYDV)遗传存在加性、显性和上位性效应 ,以加性效应占绝对优势 ,遗传决定度为 90 %以上 ,狭义遗传力为 75 %～ 83% ;后代表型变异因亲本的遗传背景不同而异 ,其平均抗性和分离程度与父本抗性值及其变异系数密切相关。     

抗黄矮病小麦种质的遗传分析

以抗黄矮病小麦种质为母本、丰产性品种为父本配制杂交组合,鉴定所有F1代及保留组合6个世代的抗病性,运用不完全双列杂交模式和加权最小二乘法分析抗病基因的遗传效应,根据Castle-Wright方法估计抗病种质的最小抗病基因数目。结果表明:抗黄矮病遗传不符合加性-显性模型,以加性效应为主,抗病基因间存在明显的互作效应,表现为加性×加性和加性×显性;黄矮病抗性遗传力较高,变幅为69.15%～97.75%;抗病种质"02R084"和"02R493"分别含有1对抗病基因,且在不同遗传背景中基因互作方式存在差异。     

小麦抗黄矮病遗传育种研究进展

黄矮病是小麦的一种主要病毒病,感染小麦后发展迅猛,造成小麦严重减产,成为一个世界性难题.本文论证了全球小麦抗黄矮病育种的重要性;阐明了目前已将外源抗黄矮病基因导入小麦,逐步培育出一系列抗病种质材料,为抗黄矮病育种奠定了良好基础;明确了几个重要的黄矮病抗源以及不同抗性基因具有一定的遗传差异;指出抗黄矮病育种的成就并提出未来的研究方向.     

冬小麦黄矮病预测模型研究

简析了冬小麦黄矮病流行的预报因子及其对病害发生的显著影响、黄矮病流行趋势预测的研究动态,并采用多元回归分析法建立了冬小麦黄矮病预测模型(Y=-1.0944-0.0322X1 0.2604X2 0.1049X3-0.0062X4 0.0382X5),经回归检验其历史拟合率高达87.5%。     

冬小麦抗大麦黄矮病毒与丰产性遗传研究

利用 3个抗大麦黄矮病毒 (BYDV)冬小麦材料作母本、4个丰产性品种作父本 ,采用 3× 4不完全双列杂交 ,研究分析其抗病性和丰产性遗传特点结果表明 ,抗病性状和产量性状的遗传均符合加性 显性遗传模型 ,以加性基因效应占绝对优势 ;抗病与高产二性状呈负相关 ,应以耐病高产为选择目标 ;抗病母本应具有较高的一般配合力和较低的特殊配合力方差 ,丰产父本应具有较高的特殊配合力方差。     

小麦矮秆基因对株粒重影响效应的研究

采用近等基因系法,通过随机区组设计的近等基因系两因素品系比较试验,研究了包括不同显性矮源及显性矮源衍生的半显性矮源在内的不同矮秆基因对小麦株粒重的影响效应.阐明了矮秆基因及轮回父本对小麦株粒重的主效应及互作效应,并对显性矮源及显性矮源突变衍生的半显性矮源开展了相应的遗传评价.     

25份小黑麦品种(系)的抗黄矮病鉴定与评价

2015年采用田间人工接种法,对25份小黑麦品种(系)进行了由大麦黄矮病毒(Barley yellow dwarf virus,BYDV)引起的小黑麦黄矮病的田间抗性鉴定和评价。结果表明,在供试的25份小黑麦品种(系)中未检测出免疫、高抗和抗病材料。有4份材料(农41、1519、1529和41)表现为中抗(MR),占供试材料的16.00%;12份材料表现为感病(S),占供试材料的48.00%;9份材料表现高感(HS),占供试材料的36.00%。将25份小黑麦品种(系)进行聚类分析,可划分为3类,从谱系图上可以看出,抗病性相同的品种(系)大致划分在同一个类中。     

3种大蒜中洋葱黄矮病毒的RT-PCR分子鉴定

洋葱黄矮病毒（Onion yellow dwarf virus,OYDV）是危害大蒜产量和品质的主要病毒之一。快速有效的病毒检测方法可为大蒜病毒病的研究和有效防御提供理论与技术资料。本研究利用反转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）技术对甘肃＂成县迟蒜＂和山东＂鲁蒜王2号＂中OYDV外壳蛋白基因进行特异性扩增,并克隆到载体PMD18-TEasy Vector上进行核苷酸序列测定及分析。成功分离得到OYDV的两个DNA片段——GSCCS和SDLSW2,与GenBank中已报道的AB000837.1、AB000838.1和AJ409311.1等22个OYDV DNA片段的核苷酸相似性分别为81%～98%和81%～84%,氨基酸相似性分别为85%～99%和89%～94%,二者之间核苷酸相似性为84%,氨基酸相似性为89%。系统进化树显示不同DNA片段可聚为3个组群,GSCCS与中国山东金乡OYDV DNA片段同属一组,SDLSW2与其它16个OYDV DNA片段同属一组,表明OYDV在甘肃＂成县迟蒜＂和山东＂鲁蒜王2号＂中均存在,但具有一定差异。本实验确定了OYDV的基因变异程度,为进一步研究病毒进化和变异提供了有利条件。     

小麦黄花叶病抗性研究及育种应用进展

小麦黄花叶病是一种全球性的土传病毒病,严重时会导致小麦产量大幅下降。小麦黄花叶病毒（WYMV）是主要的病原体之一,属于马铃薯Y病毒科（Potyviridae）大麦黄花叶病毒属（Bymovirus）,以禾谷多黏菌（Polymyxa graminis）为媒介感染小麦。目前已鉴定出14个抗WYMV的基因位点,图位克隆了1个抗病基因,证实了3个基因具有抗病性调控功能,已育成多个抗病小麦品种（系）。本文从小麦黄花叶病毒的病原体特性、病害分布、小麦抗性遗传和抗病育种等方面,综述了WYMV及小麦抗病性的研究进展,并对WYMV抗性基因挖掘和小麦抗病育种应用进行了展望。     

大麦黄矮病毒单双价外壳蛋白基因植物表达载体构建及小麦遗传转化

从我国小麦上分离纯化的大麦黄矮病毒PAV分离物，通过RT－PCR、克隆和序列测定后，确认该分离物的外壳蛋白基因由600个核苷酸组成，编码199个氨基酸。该片段克隆到表达质粒pEmu-mcs-N上，构建了植物表达载体pPPI10，同时，在克隆了PAV和GPV外壳蛋白的基础上，构建了编码GPV＋PAV双价CP基因的植物表达载体pPPI14。用花粉管通道法分别净这两种质粒导入小麦品种北京837，经Kan^R筛选、点杂交、PCR、Southern杂交等一系列分析鉴定，转化率分别为2.5%和0.36%,温室和田间抗病毒接种。部分转基因植株对病毒的侵染表现出发病症状较轻，与未转化对照株相比，其发病时间明显延迟。由此推测，转基因植株获得了一定的抗性。     

气候条件对冬小麦穗粒数的影响研究

长期定位试验研究气候条件对冬小麦穗粒数的影响结果表明 ,冬小麦穗粒数主要受返青后 5日滑动平均气温首次≥ 4℃之日～雌雄蕊原基分化时 (即拔节开始天数 )的影响 ,并受其至挑旗期平均最低气温和至抽穗期日照时数的制约。各因素对冬小麦穗粒数的影响大小依次为天数 >日照时数 >平均最低气温。冬小麦高产栽培还应协调好穗数、穗粒数和千粒重三者之间的关系     

小麦形态特征及籽粒内含物与抗麦红吸浆虫关系的研究

1999～2004年在山西省临汾市利用麦红吸浆虫圃对10个不同抗性品种的籽粒实际损失率、形态特征及籽粒内含物进行研究,明确了不同抗麦红吸浆虫小麦品种的主要数量性状和质量性状及籽粒实际损失率的差异。籽粒生化物测定表明,酚类、单宁和可溶性糖类是小麦抗麦红吸浆虫的重要次生代谢物,而酚类物质尤为重要。该项研究为抗麦红吸浆虫小麦新品种的选育与应用提供了重要抗性指标。     

冬小麦籽粒品质评价及其对气象因子的响应研究

选用南北方冬麦区主要推广品种作试验材料,通过田间分期播种试验方法,采用方差分析、主成分分析对冬小麦籽粒性状和内在品质进行分析评价,利用线性相关、二次曲线相关和逐步回归等方法,选择影响显著的气象因子绘制品质响应曲线,构建冬小麦品质预测模型。结果表明：各供试小麦品种均属中蛋白品种,其主要品质性状中,淀粉含量最高且变异程度最小,蛋白质含量次高变异程度居中,脂肪含量最低但变异程度最大;蛋白质、脂肪和产量区域差异显著,各品质含量地域分布总体呈北方较南方高而稳定的特点;蛋白质组分氨基酸品质可由3个主成分解释,一般非必需氨基酸谷氨酸含量最高,必需氨基酸蛋氨酸含量最低,北方麦区氨基酸品质优于南方麦区,表明北方气温日较差大更利于提高氨基酸含量;脂肪组分脂肪酸品质可由4个主成分解释,一般不饱和脂肪酸亚油酸含量最高,饱和脂肪酸十五碳一烯酸含量最低。温湿条件是影响冬小麦籽粒品质的主要气象因子,可通过调整开花-成熟期气温日较差和降低土壤湿度的方式提高蛋白质或氨基酸品质,通过调节开花-成熟期最低气温和土壤湿度的方式提高脂肪或脂肪酸品质。     

低温冷害下不同播期和播量对冬小麦籽粒灌浆特征的影响

为解析低温冷害下不同播期和播量对小麦籽粒灌浆特征的影响,选择‘济麦22’和‘皖麦52’为试验材料,在安徽省蒙城县和太和县同步开展不同播期[早播(10月3日)和适播(10月15日)]和播量[N1(6×104株·666.7m?2)、N2(10×104株·666.7m?2)、N3(14×104株·666.7m?2)和N4(18×104株·666.7m?2)]互作试验。田间冷害和籽粒灌浆过程的调查结果表明,‘济麦22’和‘皖麦52’早播时冷害致灾严重,‘济麦22’抗寒性强于‘皖麦52’;同一播期下,2个品种单粒重变化趋势基本一致,‘济麦22’相应处理单粒重均高于‘皖麦52’,同一品种随播量增加单粒重呈降低趋势。利用Matlab编程获取小麦籽粒Richards方程的灌浆次级参数,不同播期之间各参数存在一定规律性,其中,起始势(R0)、平均灌浆速率(Vmean)、中期灌浆时间(T2)、前期籽粒灌浆速率(Vp1)和中期灌浆速率(Vp2)以适播处理较高,前期灌浆时间(T1)、后期灌浆时间(T3)和后期灌浆速率(Vp3)以早播处理较高,即早播小麦受低温冷害致灾严重。相同播期条件下,2个品种随播量变化趋势基本一致,随播量增加T1和Vp3逐渐增加,R0、Vmean、T2、T3、Vp1、Vp2和最终干重(Wmax)则呈降低趋势;品种间表现为‘济麦22’的Vmean、T2、T3和Vp1较高,‘皖麦52’的R0、T1、Vp2和Vp3较高。关联性分析结果表明:早播条件下,与单粒重关联性较高的参数有T2(0.871 1)、T3(0.809 6)、Vmean(0.777 5)和Vp2(0.761 6);适播条件下,与单粒重关联性较高的参数有T2(0.906 1)、R0(0.873 8)、Vmean(0.837 2)和Vp2(0.805 6)。通径分析结果表明:春季低温冷害发生时,无论在早播还是适播,起始势对单粒重均具有积极的正效应;灌浆中后期时间的延长有利于单粒重的增加,而灌浆前期时间的增加则具有负效应;前期和中期籽粒灌浆速率的提高有利于单粒重的增加,后期籽粒灌浆速率则具有负效应。因此,提高灌浆起始势和延长中后期灌浆时间对增加籽粒干重具有重要作用。     

秸秆颗粒还田对土壤养分和冬小麦产量的影响

为明确秸秆颗粒还田在农业生产中推广应用的可行性,在山东省冬小麦-夏玉米一年两熟种植区通过田间微区试验,研究了秸秆不还田(CK)、常规粉碎还田(CCSI)和秸秆颗粒还田(GSI)对耕层土壤养分含量、冬小麦群体茎蘖数、旗叶净光合速率、叶绿素含量、干物质积累及分配和小麦产量的影响。结果表明:与CK和CCSI处理相比,GSI处理显著提高土壤有机质、碱解氮和有效磷的含量;增加基本苗和分蘖成穗率,显著提高有效穂数13.23%和16.64%。同时,GSI处理显著提高灌浆期叶面积指数、旗叶叶绿素含量和净光合速率,改善开花后旗叶光合性能,促进地上部干物质积累及其向籽粒的转运。与CK和CCSI处理相比,GSI处理的开花后干物质向籽粒的转运量显著提高19.65%和14.75%,籽粒产量显著提高9.69%和10.71%。相关分析表明,穗粒数和千粒重对产量影响不显著,有效穂数的提高是秸秆颗粒还田增产的主要原因。因此,秸秆颗粒还田可作为一种安全有效的还田方式,在农业生产中推广应用。     

施氮与基因型对半湿润区冬小麦灌浆期籽粒氮、磷累积的影响

在年均降水量632mm的黄土高原南部半湿润区红油土上以“9430”、“小偃6号”和“商188”为供试材料,研究了不施N和施N(90kg/hm2)条件下不同基因型冬小麦灌浆期间籽粒中N、P累积特性。结果表明,不同基因型冬小麦灌浆期间籽粒含N量呈现出“高-低-高”的时间变化趋势,而籽粒含P量基本呈直线下降趋势。不同基因型小麦籽粒最终含N量的高低与灌浆进程中籽粒含N量的高低一致,“小偃6号”籽粒含N量始终高于“商188”和“9430”。在整个灌浆期间,籽粒中N累积速率显著高于P累积速率,灌浆末期表现更为明显。籽粒N的活跃累积期与千粒重呈显著正相关,提高籽粒中N累积速率有利于增加籽粒蛋白质含量。基因型是控制籽粒中N活跃累积期和N活跃平均累积速率的主要因子,而基因型对籽粒P活跃累积期和平均累积P速率无显著影响。施N虽然对灌浆期间籽粒N、P累积参数无显著影响,但在一定程度上可以提高灌浆进程中籽粒含N量,对最终籽粒N累积具有一定的促进作用。     

冬季抗旱措施对小麦耗水特征与生育性状的影响

在2010—2011年小麦生长季节降水量为47.7 mm条件下,采用冬季抗旱处理时期(1月28日、2月12日、2月27日)、冬季抗旱措施与春一水灌水量组合(冬季喷灌+春一水灌水量75 mm、漫灌措施+春一水灌水量75 mm,冬季覆盖牛粪措施+春一水灌水量90 mm)2因素设计,研究了河北低平原区高产条件下冬小麦耗水特征和生育性状。结果表明:各处理的小麦全生育期总耗水量为384.93~464.24 mm,产量水分利用效率为15.23~20.87 kg·hm-2·mm-1。播种到越冬期和起身到灌浆期是小麦耗水量较大的时期。同一处理时期不同水肥措施下,随灌水量的增加,耗水量有增加趋势,水分利用效率与灌溉水利用效率有降低趋势;其中以牛粪覆盖措施小麦产量和灌水利用效率最高,喷灌措施小麦产量水分利用效率高于漫灌。同期不同水肥措施对小麦干物质再分配的影响表现为:牛粪覆盖措施和对照促进了小麦开花前营养器官贮存的同化物向籽粒再分配,喷灌和漫灌提高了小麦开花后干物质积累量和籽粒中来自花后积累干物质的比例。不同处理时期同一水肥措施比较,随处理时期推迟籽粒产量有增加趋势。以上结论可为指导小麦冬季田间旱情补救措施提供理论依据。     

不同畦长灌溉对冬小麦产量及水分利用特性的影响

为探讨畦长对冬小麦耗水及产量和水分利用特性的影响,本试验以冬小麦品种‘科农2011’为试验材料,在2014—2015年中国科学院栾城农业生态系统试验站小麦生长季,畦宽为5 m条件下,设置4 m、5 m、10 m(农民习惯畦长)、50 m、100 m共5个畦田长度,各处理均在拔节期和灌浆期用塑料软管从机井口引水到畦首灌水,塑料软管出水口安装水表计量灌水量,用秒表计量灌溉用时,研究不同畦长处理对冬小麦耗水特性、灌溉定额及灌溉用时、畦田内不同部位土壤含水量差异、籽粒产量以及产量和灌溉水利用效率的影响。结果表明:随着畦长增加,灌水量和总耗水量逐渐增加,灌水量占总耗水量的比例逐渐增加;籽粒产量虽逐渐增加,但未达到显著水平。土壤储水消耗量、产量水分利用效率和灌溉水利用效率随着畦长增加逐渐降低。与农民习惯的畦长10 m相比,4 m畦长处理的灌水量减少34.50%,多消耗深层土壤贮水58.92 mm,总耗水量降低1.61%,产量水分利用效率提高1.15%,灌溉水利用效率提高51.96%,次灌溉用时减少42.75%。100 m畦长处理在产量没有显著提高的基础上,总耗水量增加9.58%,灌溉水增加38.08%,产量水分利用效率降低9.88%,灌溉水利用效率降低26.20%,次灌溉用时增加65.61%。综合考虑籽粒产量、灌水量和水分利用效率,4 m畦长是本试验条件下兼顾高产与节水的最优畦长处理。