野生二粒小麦与我国栽培小麦品质性状比较研究

为发掘野生二粒小麦丰富的种质资源,对来自以色列Mt.Hermon地区的119份野生二粒小麦和我国不同地区36份栽培小麦的品质性状进行了测定分析。结果表明:以色列野生二粒小麦与我国栽培小麦在个体和整体水平的面筋、蛋白质、沉降值等性状指标单因素方差分析都达到了显著差异水平。以上指标间的斯皮尔曼秩相关检定显示,各质量性状间存在不同程度的相关性。进一步分析表明:野生二粒小麦的品质性状存在丰富的多样性,并且与我国现代栽培小麦存在着明显的差异,对这些差异进行研究为我国栽培小麦品种的品质改良提供了遗传基础。     

浅析野生二粒小麦及其在普通小麦改良中的应用

我国作为一个传统的农业大国,人均资源的占有率极低,如何保障我国的粮食安全就成为可持续发展过程中所面临的一个巨大挑战。小麦作为我国的主食之一,尤其是野生二粒小麦具有籽粒大、蛋白质含量高等优良品质性状而深受科研工作者的喜爱,如何提升其产量就成了未来粮食作物研究的重点。本文笔者从野生二粒小麦的研究入手,通过分析其在普通小麦改良中的应用,以期为加快普通小麦遗传与品质改良、新品种选育等方面提供依据。     

野生二粒小麦与栽培小麦农艺性状及籽粒营养组分比较研究

为丰富小麦的遗传背景、提升小麦的品质,以来自于以色列Hermon地区的110个野生二粒小麦和2份国外栽培小麦为供试材料,并测定其农艺性状和籽粒多组分营养成分,以发掘新的基因资源。结果发现,野生二粒小麦与栽培小麦籽粒蛋白质、植酸、氨基酸、总酚和农艺性状指标达到显著差异水平。网络相关性分析显示,野生二粒小麦与栽培小麦在籽粒营养性状间都呈现出较多的正相关,但是野生二粒小麦籽粒营养性状与农艺性状多呈现负相关。对两年环境中野生二粒小麦群体籽粒可溶性蛋白质和多组分营养含量的筛选中,发现基因型HP1籽粒氮素营养表现出极低值。同时,基因型HP143籽粒可溶性蛋白质的含量表现出较高值。通过对两个环境下小麦群体籽粒可溶性蛋白质和多组分营养物质含量的主成分分析发现,基因型HP143存在明显的分离,且HP143籽粒多组分营养性状的含量都较高。筛选到的小麦籽粒各组分含量极端的基因型个体,将为今后小麦遗传与育种研究提供有效的基因材料。对这些差异进行研究为改良小麦品种提供了遗传基础。     

以色列野生二粒小麦在黔西北的物候期及农艺性状研究

在黔西北地区生态气候下,对来源于以色列的18个野生二粒小麦群体200个基因型的物候期及主要农艺性状特征进行了研究。结果表明：在黔西北地区,18个野生二粒小麦群体能够正常生长并表现出较高的适应性。统计分析表明,野生二粒小麦群体和基因型间的物候特征及农艺性状均存在显著差异性;物候期及各农艺性状特征相互间存在显著相关性。野生二粒小麦良好的性状和差异特征,为黔西北地区栽培小麦改良提供极其丰富的基因资源。     

普通小麦与大麦杂交研究进展

对普通小麦与大麦远缘杂交的研究成果进行了综述.大麦具有早熟、多花多粒性、抗盐碱、抗穗发芽、赖氨酸含量高、抗白粉病、叶枯病、锈病等优良性状,大麦与普通小麦杂交,可以把这些优良性状导入小麦,对丰富小麦遗传种质资源、提高小麦育种水平具有重要意义.截止目前不完全统计,已成功进行普通小麦与普通大麦、野生二棱大麦、栽培二棱大麦、智利大麦、球茎大麦、海大麦、平展大麦和窄小大麦等的杂交;成功进行了硬粒小麦与智利大麦,提莫菲维小麦与布顿大麦,一粒小麦、二粒小麦与普通大麦等的杂交.已创制出约24种不同的大小麦杂交后代材料,并对部分材料利用染色体分带、原位杂交、分子遗传标记等手段进行了鉴定.对大麦优良性状的利用目前较多的是抗病性、抗穗发芽、高分子量谷蛋白亚基等.大小麦杂交对拓展小麦种质资源具有重要作用,今后应当利用现代基因克隆及重组技术,把远缘杂交和分子育种技术相结合,提高大小麦杂交的成功率和大麦优良性状的利用率.     

野生二粒小麦抗白粉病基因向普通小麦转移的研究

野生二粒小麦(资源代号:AS846)叶鞘被有茸毛,穗轴脆易断;对小麦白粉病、条锈病免疫.普通小麦与其杂交和回交,F₁回交结实率是杂交结实率的3～4倍;野生二粒小麦性状在F₁呈显性,BC₁开始分离;F₃形态指示性状出现中间类型,一直到高代还保留这种类型.形态指示性状与抗白粉性连锁不紧密,不能作为抗白粉性的选择标志.在普通小麦和野生二粒小麦的单交组合里,通过定向选择,选育出了农艺性状好,抗白粉性基本稳定的株系N9134-2-11-1.     

种性加工与小麦品质改良

品种育成初期,原始群体内存在着复杂的剩余变异,包括株高、粒色、成熟期、抗病性等农艺性状的差异,也包括个体间籽粒蛋白质含量、籽粒质地、面筋的量和质等品质性状的差异,这些群体内剩余变异为种性再加工提供了充分的条件.长期以来育种目标和实验室条件制约着种性加工在品质改良中的应用.研究表明:种性加工对小麦不同品质性状的影响作用效果不同,必须加强种性加工与实验室检测手段相结合,才能更好将种性加工应用于小麦品质改良.同时小麦品质改良也离不开种性加工.     

糯小麦与普通小麦品质性状差异比较研究

重庆市农业科学院特色作物研究所引进糯小麦种质材料与重庆本地农艺性状优良的小麦品种(系)进行连续多年的回交转育,巴选育出了多个农艺性状优良、适合重庆本地种植的白粒糯小麦新品系.本文以重庆糯小麦品系渝L-3、渝L-1和普通小麦品系渝03062、R210为试验材料,研究其若干品质性状的差别.结果表明,与供试的普通小麦品系相比较,糯小麦渝L-3和渝L-1具有较低或极低的直链淀粉含量,在蜂值时间、峰值粘度、最低粘度、最终粘度和回生值等5个参数上均明显低于参试的2个普通小麦品系.还讨论了糯小麦的改良和配粉研究方面的问题.     

106份硬粒小麦品质性状分析与评价

为了解硬粒小麦的品质现状,发掘小麦的有益基因,对106份硬粒小麦的7个品质性状进行了变异相关分析及聚类分析。结果表明：各品质变异系数大小顺序：弱化度>沉降值>湿面筋>硬度>蛋白质>淀粉>容重;6个品质性状(蛋白质、湿面筋、容重、弱化度、沉降值和淀粉)基本服从正态分布,硬度性状倾向于服从负偏态分布。硬粒小麦品系遗传多样性丰富,蛋白质、湿面筋、沉降值、硬度含量达到强筋水平占比分别为29%、21%、71%和77%,容重全部达到强筋小麦要求,湿面筋、蛋白质、硬度、沉降值同时达到强筋小麦要求的硬粒小麦占19%。综合来看,硬粒小麦品质改良应以提高材料的蛋白质和湿面筋含量为主要目标。在聚类分析中,当遗传距离为50.11时,可将106份材料分为5大类。不同类中的优良株系YL131、YL133、YL163号作可作为骨干亲本用于小麦品质改良。     

野生二粒小麦物候期与主要农艺性状特征研究

对以色列6个不同地区野生二粒小麦(Triticum dicoccoides)的物候期及主要农艺性状特征进行了观察分析。结果表明,来源于这6个地区的野生二粒小麦物候性状存在着明显的差异,其中,有3个物候期和7个农艺性状指标的单因素方差分析达极显著差异水平;这些指标间的斯皮尔曼秩相关检定显示,小穗重与旗叶期、出芒期和开花期存在显著负相关,而小穗裸粒重与每穗及其每株小穗数则成正相关。将这些指标与各群体起源地的14个生态地理因素作斯皮尔曼秩相关检定,结果显示,大多数彼此间具有显著的相关性。分析表明,源自不同地区的以色列野生二粒小麦物候性状差异明显,这些差异的形成是在特定的生态条件下长期适应性选择进化的结果,是产生野生二粒小麦遗传多样性的基础,并为现代栽培小麦改良提供极其丰富的基因资源。     

野生二粒小麦分子生物学研究现状及其在育种中的应用

野生二粒小麦是四倍体和六倍体小麦的祖先种,是普通小麦育种的优异基因源.介绍了野生二粒小麦与普通小麦的亲缘关系和作为优质基因源的优点,总结了分子生物学在野生二粒小麦上的研究现状,并讨论了野生二粒小麦在育种中的应用前景.     

Genetic Analysis and Molecular Tagging a Novel Yellow Rust Resistance Gene Derived from Synthetic Hexaploid Wheat Germplasm M08

Yellow rust of wheat （caused by Puccinia striiformis Westend. f. sp. tritici Eriks.） has been periodically epidemic and severely damaged wheat production in China. The development of resistant cultivars could be an effective way to reduce yield losses of wheat caused by yellow rust. Rust reaction tests and genetic analysis indicated that M08, the synthetic hexaploid wheat derived from hybridization between Triticum durum （2n = 6X = 28; genome AABB） and Aegilops tauschii （2n = 2X = 14; genome DD）, showed resistance to current prevailing yellow rust races at seedling stage, which was controlled by a single dominant gene, designated as YrAm. Bulked segregant analysis was used to identify microsatellite markers linked to gene YrAm in an F2 population derived from cross M08 （resistant） × Jinan 17 （susceptible）. Three microsatellite marker loci Xgwm77, Xgwm285, and Xgwml31 located on chromosome 3B were mapped to the YrAm locus. Xgwml31 was the closest marker locus and showed a linkage distance of 7.8 cM to the resistance locus. Thus, it is assumed that YrAm for resistance to yellow rust may be derived from Triticum durum and is located on the long arm of chromosome 3B.     

应用SSR检测导入普通小麦的野生二粒小麦遗传物质

以抗白粉病和条锈病的野生二粒小麦AS846为父本,与阿勃非整倍体植株进行杂交,在杂交后代中选育出抗白粉病的N9134a,N9134b和N9134c3个品系。采用66个SSR引物对AS846、阿勃和3个N9134姊妹系进行分析,结果发现,46个引物对(69.7%)在AS846和阿勃之间有多态性,其中34个引物对在AS846中扩增出特异性产物,13个引物对在N91343个系中扩增出AS846的特异性产物。表明野生二粒小麦AS846的遗传物质已经导入到普通小麦中。根据微卫星标记在小麦染色体的位置及SSR分析结果推断,N9134的5B染色体上含有野生二粒小麦AS846的遗传物质。     

野生二粒小麦与二倍体野燕麦远缘杂交后代的核型分析及进化关系

对野生二粒小麦与二倍体野燕麦远缘杂交后代进行染色体核型分析。结果表明：杂交后代084株系的核型公式为2n=6x=42=36m(4SAT)+6sm，核型为1A，为极对称核型，属于原始类型；野生二粒小麦、二倍体野燕麦及084株系的进化指数分别为1、4和1，表明084株系的进化程度与野生二粒小麦一致，低于二倍体野燕麦；084株系的染色体相对长度较亲本大，且其平均臂比、核型不对称系数及臂比大于1.7的染色体比例均在野生二粒小麦与二倍体野燕麦之间，说明远缘杂交在一定程度上对加速小麦属的进化有重要意义；084株系染色体臂比与母本的相近，且存在4对染色体与父本的相对长度和臂比极为相近，核型分析结果从一定程度上证明了野生二粒小麦与二倍体野燕麦杂交后代的真实性。     

Comparative Analysis of Six Triticum turgidum L. Subspecies for Acid and Aluminum Tolerance

The aluminum （A1） tolerance of hexaploid wheat and rye has been extensively studied. However, the A1 tolerance of tetraploid wheat （Triticum turgidum L.）, the AABB genome donor of hexaploid wheat, has not been well characterized. To understand the A1 tolerance of tetraploid wheat and identify potentially new sources of tolerance to acidic soils, 254 Triticum turgidum wheat lines, including six subspecies of T. turdigum ssp. dieoccoides, ssp. dicoccon, ssp. carthlicum, ssp. turgidum, ssp. durum, and ssp. polinicum, were screened for acid and A1 tolerance by measuring the root regenerate lengths and the tolerance indices in acid nutrient culture solution containing A1. Significant differences were observed either among or within tetraploid wheat subspecies on the RRL （root regenerate lengths）. The orders for average RRL among subspecies in pH 7.00, pH 4.50 and pH 4.50 ＋ 50μmol L^-1 A1^3＋ were carthlicum ≥ turgidum ≥ durum ≥ dicoccoides polinicum ≥ dicoccon, carthlicum ≥ turgidum ≥ durum ≥ polinicum ≥ dicoccon ≥ dicoccoides and durum ≥ dicoccoides carthlicum ≥ turgidum ≥polinicum ≥ dicoccon, respectively. Significant difference was also observed on the root acid tolerance index （RT11） and root A1 tolerance index （RTI2） either among or within tetraploid wheat subspecies. Compared to RTI2, RTI1 varied in a wide range but with large value. The orders of the average RTI1 and RTI2 among subspecies were polinicum ≥ dicoccon ≥ carthlicum ≥ dicoccoides ≥ turgidum ≥durum, and dicoccoides ≥ durum ≥ turgidum ≥polinicum carthlicum ≥dicoccon, respectively. Significant difference on acid and A1 tolerance was existed either among or within subspecies. Some potentially tolerance germplasms different from those derived from hexaploid wheat, including 42 acid tolerance and 41 A1 tolerance lines, were identified in 254 tetraploid wheat lines. They provide new sources for hexaploid wheat acid and A1 tolerance improvement.     

加拿大小麦生产和锈病防治

小麦是加拿大种植面积最大的作物,大部分种植于加拿大西部曼尼托巴省、萨斯喀彻温省、阿尔伯塔省的草原省份。在加拿大小麦种植面积大约有1 000万hm2,包括700万hm2的六倍体春小麦,200万hm2的硬粒小麦和100万hm2的冬小麦。六倍体小麦又根据不同的质量标准和多样化的食品分类、市场需要等划分成很多类。其中最主要的一类叫加西硬红类(CWRS),是加拿大最主要用于做面包的春小麦品种系列。历史上危害小麦的病害主要是由秆锈菌(Puccinia graminisf.sp.tritici)引起的小麦秆锈病。在加拿大抗秆锈病的第一个重要品种是Thatcher,从20世纪30年代到70年代早期广泛种植。然而Thatcher对由叶锈菌(P.triticina)引起的叶锈病十分感病。多年来,随着含其他抗锈基因(主要是Sr2,Sr6,Sr7a,Sr9b,Lr13,Lr14a,Lr16,Lr34)品种的育成和推广,秆锈病得到了很好的控制,但叶锈病却由于P.triticina种群变化,导致例如Lr13和Lr16抗性基因的抗性丧失,仍然造成很大的损失。小麦条锈病主要由柄锈菌(P.striiformisf.sp.tritici)引起的,长期以来,条锈病是阿尔伯塔南部灌溉区小麦生产上的主要病害,但是自2000年以来,小麦条锈病已经在加拿大中部草原区和安大略南部发现,并造成严重危害。加拿大小麦品种中,只有少数含有中抗水平的Yr18抗条锈基因,而大多数小麦品种对条锈病的抗性基础及抗病遗传尚不清楚。展望未来,锈病仍然是加拿大小麦的主要病害,如条锈病或者是具有高致病力的秆锈病小种,Ug-99可能会是加拿大小麦及谷物生产的新威胁,目前解决这些问题的最好策略是致力于长期的抗锈病遗传育种研究,包括聚合有效耐用的基因,对基因进行有效的部署和聚合抗性基因使遗传资源最大化等手段。将科研重点放在自然遗传抗病方面旨在使加拿大农民能够按对自然环境有利的方式来生产化学残余量最少的小麦,从而在国内和国际市场竞争中占据优势。     

普通小麦与华山新麦草衍生后代的农艺性状和细胞遗传学研究

对中国春ph2b突变体(CSph2b)与华山新麦草属间杂种F1的衍生后代(BC2和BC1F1)进行了细胞学观察和田间农艺性状调查。其主要结果为:①染色体数目从2n=42-52之间变化,其中2n=45出现频率最高,为20.27%,而2n=51最低,仅有0.66%;②大部分植株有较多单价体;③在染色体数目较多的植株中,能够观察到三价体、四价体、落后染色体、三分孢子体、微核以及染色体桥;④部分植株表现高抗条锈病和赤霉病;⑤各个性状的变异系数都大于亲本的变异系数,分蘖的变异系数最大;⑥2n=42和2n=44的植株细胞学相对稳定,为获得华山新麦草染色体的附加系、代换系或易位系等小麦遗传育种材料奠定了基础。     

云南铁壳麦及其他小麦种质中慢锈基因Lr34/Yr18的分子检测

利用csLV34标记对云南铁壳麦和云南省其他小麦种质中慢锈性基因Lr34/Yr18进行了检测,旨在筛选出含有目标基因的优异小麦种质,为云南省持久抗锈性小麦新品种的选育提供材料和方法.结果表明,55份供试材料中云南铁壳麦种质A13、云南省育成品种云麦39、云南省地方品种保山老玉麦和云县小白麦等4份材料携带有慢锈基因Lr34/Yr18,供试材料中来源于CIMMYT的材料未检测到Lr34/Yr18基因.这些携带有慢锈性基因的材料可作为今后云南省抗锈病育种的抗源材料.     

利用多种抗源选育小麦远丰139的研究

为了选育持久抗耐多种病害的小麦核心抗病种质,以奥地利黑麦、中间偃麦草和野生二粒小麦为抗源,采用单交、复合杂交、回交、阶梯式杂交等多种组配方式,将基因逐步累加、聚合到一起。选育中以不丢失抗性基因为前提,以抗旱耐寒为适应性选择的基本标准。育成的小麦新品系远丰139半冬性,耐寒、抗旱,株型结构好,产量高,品质好。经西北农林科技大学植保系鉴定对条锈病免疫,对白粉病和叶枯病高抗,中抗赤霉病。经农业部谷物品质检测中心分析,品质达到国标精制级面条用小麦粉标准。2005年陕西省区试较对照小偃22增产5.6%。     

6x小簇麦与8x小偃麦杂种F_1的细胞遗传学分析

用６ｘ小簇麦与８ｘ小偃麦进行杂交,获得杂种植株,对杂种Ｆ１的形态学、减数分裂行为进行分析的结果表明,杂种Ｆ１继承了双亲抗白粉病、条锈病的特性;减数分裂时期单价体明显偏多于理论值,在末期Ⅱ中存在大量微核。杂种Ｆ１雌配子有部分育性,可以通过与普通小麦的连续回交,在其后代中选择符合育种需要的着丝粒断裂－融合和小片段易位系。