模拟干旱胁迫下冬小麦胚芽鞘长度变化及与抗旱性的关系研究

以6个抗旱性不同的冬小麦品种(系)为材料,通过不同浓度的PEG-6000渗透溶液模拟干旱胁迫处理,研究了小麦苗期的胚芽鞘长度、苗高、主胚根长等性状,并与其在大田及防雨棚控水条件下的产量构成和抗旱性的关系进行分析.结果表明,在不同浓度的PEG-600 0渗透溶液干旱胁迫处理下,小麦苗期胚芽鞘长度在品种间差异显著;产量的抗旱指数与苗期不同干旱胁迫处理下的胚芽鞘长度的相关性分析表明,小麦的胚芽鞘长度与其抗旱指数呈极显著正相关(相关系数为0.9600),抗旱性强的品种胚芽鞘较长,抗旱性弱的品种胚芽鞘较短.在不同程度的干旱胁迫处理下,各品种的胚芽鞘长度变化趋势大致相同 ,因此利用胚芽鞘长度可以在早期对小麦的抗旱性进行鉴选.     

外源精胺对水分胁迫下小麦幼苗蛋白酶和核糖核酸酶活性的影响

通过营养液培养实试,研究了水分胁迫下外源精胺(Spm)对抗旱性不同的小麦品种蛋白酶及RNase活性的影响。研究表明,水分胁迫下,小麦叶片的蛋白酶、RNase活性上升,可溶性蛋白和非水溶性蛋白RNA含量下降;抗旱性强的品种酶活性上升的幅度小于干旱敏感的品种,而蛋白质与核酸含量下降的幅度也小于干旱敏感的品种;外源精胺处理,减缓酶活性上升,蛋白质和核酸含量下降的幅度变小,且外源Spm对干旱敏感的品种缓解水分胁迫的作用大于抗旱性强的品种。     

基于iTRAQ定量蛋白质组技术筛选‘华月’苹果斑点落叶病抗性相关蛋白

 为了探讨苹果叶片抗病相关蛋白的表达特性,进一步解析苹果叶片自身防御反应分子机制,本文以抗病苹果品种‘华月’为试材,采用iTRAQ定量蛋白质组技术分析苹果链格孢菌处理前后,苹果叶片总蛋白差异表达情况。结果表明,与无菌水处理的叶片相比,病原菌接种后的叶片共筛选到433个差异表达蛋白,聚类分析结果较好,其中257个蛋白显著上调,176个蛋白显著下调。进一步开展差异蛋白筛选及功能分析,筛选后的53个蛋白依据功能可划分为7类,分别为代谢过程相关,防御或逆境应答反应相关,蛋白质代谢过程相关,细胞分裂相关,细胞壁修饰相关,细胞过程相关及其他功能未知蛋白。代谢通路分析表明,KEGG共富集到7个结果,64个蛋白在7条通路中得到注释,且这些蛋白对这7条信号通路均具有显著影响(P<0.05)。亚细胞定位分析结果表明,共49个蛋白得到成功定位,其中35个蛋白定位于叶绿体,表明叶片细胞中大量的叶绿体蛋白参与了病原菌胁迫应答反应。其他蛋白中,7个定位于细胞质,3个定位于细胞质膜,其余4个分别定位于细胞壁、胞外、过氧化物酶体及内质网。除了防御或逆境反应相关蛋白,光合作用及其他代谢相关蛋白也参与了苹果叶片细胞的防御反应。病程相关的PR类蛋白中包括3个过氧化物酶类蛋白(PR-9)、1个类甜蛋白(PR-5)及1个MLP样蛋白(PR-10),过敏反应相关的MLP样蛋白在果树应答逆境胁迫的研究中的报道较少,MLP蛋白的差异表达可能也与苹果叶片的防御反应相关。本研究进一步证实了苹果叶片应答链格孢菌胁迫的抗性相关蛋白中,PR类蛋白的差异表达可能是影响苹果叶片细胞抗病反应的关键因子,研究结果为进一步解析果树抗病分子机制提供了参考。     

小麦旗叶和穗部吲哚生物碱含量与抗麦长管蚜关系研究

采用蚜量比值法评价了 8个小麦品种 (系)对麦长管蚜的抗性 ,结果显示 ,高抗、抗、中抗、感虫品种 (系 )分别有 1、1、3、3个。进而研究了不同抗蚜品种 (系 )小麦旗叶和穗部的吲哚生物碱含量及其与抗蚜性的关系。结果表明 ,大多数抗蚜品种 (系 )的旗叶和穗部吲哚生物碱含量均高于感蚜品种 (系 ) ,尤其穗部。不同抗性级别的小麦品种 (系 )吲哚生物碱含量与蚜量比值的相关分析显示 ,穗部吲哚生物碱含量与蚜量比值的相关系数为-0.8633,而旗叶的相关系数为-0.3983,表明小麦旗叶吲哚生物碱含量与抗麦长管蚜具有一定的相关性 ,而穗部则呈显著的相关性     

不同生态型小麦春播条件下幼穗分化进程与温度和叶片出生的关系

研究了不同生态型小麦在春季分期播种条件下的幼穗分化进程与温度和叶片出生的关系。结果表明,随播期后移,春型小麦幼穗分化历时缩短,所需积温相对稳定。冬型小麦则历时延长,但是所需积温增加;小麦品种冬性越强,幼穗分化历时越长,所需积温越多。小麦叶龄与幼穗分化的对应关系因生态型而异。冬性小麦幼穗分化各个时期对应的叶龄均高于春性小麦;不同生态型小麦幼穗分化同一时期内经历的叶片数目不尽相同。     

50个小麦生产及后备品种(系)的抗白粉病基因推导

为明确我国小麦品种(系)中抗白粉病基因的组成,利用25个不同毒性的小麦白粉菌菌株对50个小麦生产及后备品种(系)进行抗白粉病基因推导,结果表明,参试的50个小麦品种(系)中有8个小麦品种(系)对供试的25个菌株全部感病,5个品种含有抗病基因Pm8,2个品种含有Pm4a,9个品种含有Pm2+6,4个品种含有Pm2,22个品种(系)可能含有供试基因之外的其他抗性基因或新基因。此研究结果可为小麦抗病育种以及品种利用提供依据。     

三个小麦新品种萌发期和幼苗期抗旱性的综合评价

为了鉴定西农538、西农556和西农558三个小麦新品种的抗旱特性,以抗旱性不同的三个生产上大面积推广的小麦品种晋麦47、小偃22和西农979为对照,通过在不同梯度的渗透胁迫(5%,10%,15%,20%PEG-6000)处理下,测定这6个品种在萌发期和幼苗期的发芽率、发芽势、胚芽鞘长、超氧化物歧化酶活性(SOD)、过氧化物酶(CAT)等指标,运用相关分析、主成分分析、模拟隶属函数等方法对这6个品种的抗旱性进行综合评价。结果表明:(1)在不同梯度的渗透胁迫处理下,各单项指标对不同品种抗旱性的影响不同,各指标间存在不同程度的相关性。(2)通过主成分分析,5%和10%PEG胁迫下将12个单项指标转化为4个相互独立的综合指标,15%和20%PEG胁迫下将12个单项指标转化为3个相互独立的综合指标,4种胁迫梯度下其累计贡献率依次达到了92.61%、92.96%、88.74%和93.12%。(3)通过抗旱性综合评价值(D值),将这6个小麦品种分为三类:西农538与对照品种晋麦47为强抗旱型;西农558与对照品种小偃22为中等抗旱型;西农556与对照品种西农979为弱抗旱型。     

灌溉对14个小麦新品种（系）产量和农艺性状适应性的GGE分析

于2018—2019年在山东省泰安市马庄试验田采用随机区组设计,包含品种、灌溉两因素,选用14个小麦新品种（系）,水分处理分别为出苗后不浇水（E1）、浇拔节水（E2）和浇拔节+开花水（E3）,3次重复,共126个小区。分别考察不同处理的小区产量、株高、单穗粒重、单穗穗粒数、单穗小穗数、单穗不孕小穗数等6个性状的变化情况,应用方差分析法和R语言的GGE双标图方法分析性状的基因型效应、环境效应、基因型与环境的互作效应。结果表明,节水型小麦新品系均存在基因型效应(G)、环境效应(E)和基因型×环境互作效应(GE)且均表现出极显著差异（P<0.05）,基因型效应(G)的变异范围为1.07%～60.17%,环境效应(E)的变异范围为14.42%～86.97%,基因型×环境互作效应(GE)的变异范围为4.33%～47.88%。不同品种（系）的群体产量性状和个体农艺性状在不同环境下的适应性不同,表现为在不同灌水条件下,不同品种（系）处于不同多边形的顶角位置不同;小麦新品种（系）不同个体性状在不同浇水环境下表达程度不同。E1环境有利于单穗不孕小穗数的表达,E2有利于单穗粒重的表达,E3有利于株高的表达;不同环境对群体产量性状和个体农艺性状的鉴别力和代表性不同,E1环境比E2、E3环境具有更好的鉴别力和代表性。综上,在黄淮麦区,本研究所选用的14个节水型小麦新品种（系）农艺性状基因型效应及其与环境互作效应差异显著,E1环境有利于小麦节水新品种（系）群体产量和个体农艺性状的选择。     

4种非生物胁迫下小麦幼苗表型及可溶性蛋白含量的变化

对小麦幼苗分别进行低温(4℃)、高温(42℃)、高盐(800 mM NaCl)及干旱(20%PEG)4种非生物胁迫,从麦苗生长表型及其根、茎、叶片总可溶性蛋白含量的变化方面分析不同胁迫对小麦幼苗生长及生理变化的影响。结果表明:经过4种胁迫处理后,小麦幼苗生长均处于不同程度的抑制状态,高温、高盐和干旱胁迫下植株干枯明显,低温下植株明显较对照矮小;高温胁迫后幼苗根长仅5 cm左右,比正常植株短8~9 cm,高盐、干旱及低温条件下植株根长比正常植株短4.83 cm;4种胁迫下叶片长度也明显小于正常植株。胁迫直接导致了小麦根、茎和叶中可溶性蛋白含量不同程度的增加,根中总蛋白含量较茎和叶中低,根对胁迫也最为敏感,高温胁迫12 h后,根中总蛋白含量达到最大3.92μg·mg~(-1),高温胁迫24 h后,茎中总蛋白含量接近15μg·mg-1,而叶片中总蛋白的含量却保持72 h持续增长的状态。     

不同水分胁迫下转TaEBP基因小麦株系拔节期抗旱性研究

以两个转TaEBP基因小麦株系及相应受体对照品种为材料,采用盆栽控水法研究了水分胁迫对转基因小麦拔节期抗旱相关生理生化指标的影响,并结合隶属函数法对转基因株系的抗旱性进行了综合评价.结果显示:随着水分胁迫加剧,各参试品种(系)的相对含水量、叶绿素含量、光合速率、气孔导度呈下降趋势,转基因小麦下降幅度较小;胞间CO2、丙...     

四川省育成小麦品种和高代品系对条锈病的抗病性评价

四川省不仅是条锈菌冬繁区,也是我国东部麦区重要的春季初侵染菌源地和毒性变异地。准确评价四川小麦新育成品种和高代品系对条锈病的抗性水平,能为合理培育和使用抗病品种提供重要依据。利用当前条锈菌优势小种和4个地点的成株期鉴定圃对来自四川省的115份小麦育成品种和299份高代品系进行苗期和成株期抗病性鉴定。结果表明,新育成品种苗期对优势小种的高抗CYR32、CYR33和CYR34的比例发生不同程度的变化,对CYR32的高抗比例为40.9%、对CYR34的高抗比例为17.4%,而供试高代品系高抗比例从52.3%降至46.2%;中抗类型育成品种从20.0%增加到40.9%,高代品系从19.6%增加至33.2%。表明条锈菌优势小种更替后一些材料仍保留了部分抗性,后期选育的高代品系兼顾对新小种的抗病性。育成品种在四川成都和甘肃清水成株期鉴定,高抗品种所占比例较低,分别为13.9%和3.5%,但高代品系高抗类型比例较高,分别为42.2%和8.5%,表明甘肃和四川条锈菌的致病类型和发病环境条件存在较大差异,近年来四川小麦成株抗条锈病育种取得显著进展。     

甘肃省主要小麦生产品种及高代品系的抗白粉基因推导

［目的］ 采用基因推导法对目前甘肃省小麦主要生产品种及高代品系进行抗白粉基因分析,为甘肃省白粉病的抗病育种和品种使用及布局提供依据。［方法］ 利用21个小麦白粉菌株,结合品种系谱对甘肃14个小麦生产品种及28个高代品系进行抗白粉基因推导。［结果］ 14个生产品种中,1个含Pm8,1个含Pm4b,4个含未知抗病基因,其余8个对所有供试菌株全部表现感病;28个高代品系中,5个含Pm8〖STBZ〗,2个含Pm〖STBX〗3〖STBZ〗a,1个含Pm〖STBX〗4〖STBZ〗b,1个含Pm〖STBX〗30〖STBZ〗,5个含未知抗病基因,其余14个对所有供试菌株全部表现感病。［结论］ 目前甘肃小麦生产品种及高代品系中缺乏抗白粉病基因,一旦条件适宜,小麦白粉病在甘肃地区极易发生和流行,应该引起生产管理部门和育种专家的注意和重视。     

36个小麦审定和区试品种(系)的抗白粉病基因推导

明确我国当前小麦审定和区试品种含有的抗白粉病基因, 可为这些品种在小麦抗病育种中的应用及品种合理布局和轮换提供依据。本研究采用24个不同毒性的小麦白粉菌菌株对36个小麦审定和区试品种(系)进行抗白粉病基因推导, 参试品种(系)与46个已知抗病基因小麦品种(系)抗谱比较的结果表明, 11个小麦审定品种中有5个品种对所有供试白粉菌菌株表现抗性, 结合亲本溯源, 推测其中有3个品种可能携有Pm21基因; 另外6个审定品种中有5个品种可能含有抗病基因Pm2, 且其对应的亲本或亲本组合中含有抗病基因Pm2。25个区试品种(系)中有3个可能含有Pm21, 10个含有Pm2, 1个含有Pm2+6,2个含有Pm4b,1个含有Pm8。另外, 参试的36个品种(系)中还有9个品种(系)和已知基因品种抗谱存在一定差异。总体上, 推导出已知基因的品种以含有Pm2基因的品种最多, Pm21基因的品种次之, 建议在生产上加强对Pm21基因品种(系)特别是已审定的携有Pm21基因品种的推广和应用, 应该注意一些省份在育种和生产上应慎用或少用含Pm2基因的品种(系)。     

40个小麦优良品种资源的抗白粉病基因推导

 采用21个具不同无毒性/毒性基因的小麦白粉菌菌株对40个优良品种资源进行了苗期接种,通过对其抗谱的分析发现,其中3个材料含Pm2,4个材料含Pm4b,CP91-13-4-1-4可能含Pm8,红卷芒与小白冬麦的抗谱相同,含XBD,2个具有Pm13,7个材料含2个以上的抗病基因,有11个材料含有未知的抗病基因,另外还有11个材料对所有的参试菌株都表现感病。     

Assessing genetic resistance to spot blotch, <Emphasis Type="Italic">Stagonospora nodorum</Emphasis> blotch and tan spot in wheat from Nepal

Fungal leaf spot diseases of wheat (Triticum aestivum L.) in Nepal cause significant yield reduction. Although field testing has identified a few partially resistant cultivars, most wheat grown in Nepal lacks adequate resistance to leaf spot diseases. During 2009–2010, 116 local and commercial spring wheat cultivars and advanced breeding lines were selected from multi-year field experiments in Nepal and evaluated for seedling resistance to three leaf spot diseases: spot blotch, Stagonospora nodorum blotch (SNB) and tan spot races 1 and 5 (two of the most prevalent races) in the growth chambers at North Dakota State University, Fargo, ND, USA. The wheat cultivars and lines were artificially inoculated with individual pathogens or races at the two-leaf stage and disease reactions were evaluated 6 to 10 days after inoculation (DAI). Results indicated that 30%, 31%, 19% and 10% of the tested wheat cultivars and lines were resistant to spot blotch, SNB, tan spot races 1 and 5, respectively. Six advanced breeding lines (SW89-5422, BL 2127 = DANIAL88/HLB30//NL297, BL 3033, FILIN/IRENA/5/CNDO/R143//ENTE/MEXI-2/3/AE. SQUA (TAUS)/4WEAVER, GAN/AE.SQUARROSA (236)//DOY1/AE.SQUARROSA(447)/3/MAIZ/4/INQALAB91, Mayoor//TK SN1081/Ae. Squarrosa (222)/3/FCT, were resistant to spot blotch, SNB and tan spot race 1. Similarly, two wheat cultivars Chirya 3 and Chirya 7 were resistant to spot blotch, and tan spot races 1 and 5. The resistant wheat lines identified in this study represent potentially useful and untapped sources of resistance to multiple leaf spot diseases and should be utilized in wheat breeding programs in Nepal in order to develop wheat cultivars with broad-spectrum resistance.     

四川省100个小麦品种(系)抗条锈病基因的 分子检测

 为了解四川省近年小麦生产品种和后备品种对条锈菌致病类型G22-83和流行小种CYR32、CYR33的抗性水平,明确已知的主要抗条锈基因在该地区小麦品种中分布状况,利用小麦条锈菌G22-83、CYR32和CYR33对四川省100个小麦品种(系)进行苗期抗病性鉴定;采用已知基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18 和Yr26的分子标记,对供试小麦材料进行抗性基因检测。结果表明,100个供试材料中,对CYR32 表现抗病的58份,占58%;对CYR33 表现抗病的63份,占63%;对G22表现抗病的43份,占43%;对CYR32、CYR33和G22均表现抗病性的品种(系)28个,占28%。供试小麦品种(系)中携带Yr9、Yr10、Yr15 和Yr26基因的材料分别有24份(24%)、9份(9%)、5份(5%)和26份(26%),所有供试品种(系)中未检测到Yr5和Yr18基因。     

Virulence of Puccinia triticina in Turkey and leaf rust resistance in Turkish wheat cultivars

Leaf rust caused by Puccinia triticina is a common disease on wheat in the coastal regions of Turkey. Collections of P. triticina from infected wheat leaves were obtained from the main wheat production zones of Turkey in 2009 and 2010. A total of 104 single uredinial isolates were tested for virulence on 20 lines of Thatcher wheat that differ for single leaf rust resistance genes. Forty-four different virulence phenotypes were identified over both years. Four phenotypes were found in both years. Phenotype FHPTQ found in 2009, with virulence to genes Lr2c, Lr3, Lr16, Lr26, Lr3ka, Lr17a, Lr30, LrB, Lr10, Lr14a, Lr18, Lr3bg, and Lr14b, was the most common phenotype at 15.4 % of the total isolates. Forty-three winter and spring wheat cultivars from Turkey were tested as seedlings with 13 different P. triticina virulence phenotypes from Canada, the US and Turkey. The infection types on the cultivars were compared with infection types on the Thatcher near isogenic lines to postulate the presence of seedling leaf rust resistance genes in the cultivars. Resistance genes Lr1, Lr3a, Lr10, Lr14a, Lr17a, Lr20, Lr23, and Lr26 were postulated to be present in the Turkish wheat cultivars. DNA of the wheat cultivars was tested with PCR markers to determine the presence of the adult plant resistance genes Lr34 and Lr37. Marker data indicated the presence of Lr34 in 20 cultivars and Lr37 in three cultivars. Field plot evaluations of the wheat cultivars indicated that no single Lr gene conditioned highly effective leaf rust resistance. Resistant cultivars varied for combinations of seedling and adult plant resistance genes.     

小麦条锈病抗病遗传及菌源基地基因布局研究进展

小麦条锈病是世界范围内严重影响小麦生产安全的重要病害。我国是世界上最大的小麦条锈病流行区,自成独立的流行体系。培育和种植抗病品种是防治病害最有效的措施。然而,小麦品种对条锈病的抗性常常由于病菌新小种的产生而丧失,这既是一个重大科学问题,也是一个亟待研究解决的生产实际问题。如何有效、合理地利用小麦的抗病性,植病学家和育种学家进行了一个多世纪的研究与探索,提出了各种理论与策略,开展了各种实践与探索。该文就小麦抗条锈病遗传及其基因布局研究进展进行综述,主要包括抗性鉴定评价、抗病基因发掘与利用、数量抗性位点定位、抗病基因克隆与功能解析、近等基因系创建与应用,以及抗源创制、抗病生态育种和大区基因布局等,并对深入开展抗条锈病基因发掘与利用和大区基因布局进行展望,以期为抗病育种和病害持续治理提供参考。     

远缘杂交后代转育的小麦抗源材料抗病及抗旱性研究

郑麦9023和豫麦66分别与野生二粒小麦和野燕麦远缘杂交后代进行杂交和回交,经过7代筛选、鉴定,获得了20个抗病性和农艺性状稳定的高代系。在陕西杨凌设置条锈菌流行小种（CYR32和CYR33）病圃,在甘肃天水设置自然发病圃对筛选的小麦高代系进行异地抗病性鉴定,同时对其进行分小种CYR32、CYR33、CYR31和CH42苗期鉴定;分别选用Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18和Yr26等7个已知抗条锈病基因的分子标记进行基因检测;对高代系进行萌发干旱胁迫试验,从而对其抗旱性进行评价;并调查其农艺性状并进行评价。抗病、抗旱和农艺性状调查结果显示：参试的20个高代系中,符合抗病耐旱且农艺性状较好,可用于作为抗源亲本的高代系有8个分别是郑野-2、郑野-3、郑野-6、豫野-1、豫野-2、豫野-4、豫野-5、豫野-6。研究结果表明,在抗病、耐旱综合性状优良育种目标指导下,将郑麦9023和豫麦66作为基因累加的库容,利用系谱选择法,结合育种分子标记检测辅助选择,可不断对品种郑麦9023和豫麦66进行改良与创新;并且可依次对其抗病性、抗旱性、成熟期等农艺性状基因及来源不同的优良基因进行累加转育。     

云南省小麦品种(系)苗期抗秆锈性评价及3个重要抗病基因的分子检测

正小麦秆锈病是严重影响小麦产量的病害之一。小麦秆锈菌新小种Ug99及其变异菌株的出现~([1]),随后在肯尼亚和埃塞俄比亚引起的流行,引起了全球对小麦抗秆锈性的再次关注~([2,3])。云南省地处中国西南边境,历史上是中国小麦秆锈菌主要越冬区,为小麦秆锈病的流行提供初菌源。近几年我们对小麦秆锈病的调查研究发现,即使在全国各地几乎见不到该病的情况下,云南省每年均有小麦秆锈