小麦穗发芽与抗穗芽种的选育

解决小麦穗发芽的根本途径是培育抗穗发芽的小麦品种。开展抗穗芽育种主要是解决抗穗芽亲本、穗发芽抗性鉴定方法及科学的选择等问题，它是穗发芽抗性机理和遗传规律的综合运用。近年的抗穗芽育种实践证明，抗穗芽后代材料的抗芽性差异显著，容易识别。     

人工合成小麦和地方品种穗发芽抗性育种利用效率

【目的】小麦穗发芽是影响小麦产量和品质的重要限制因子。具有抗穗发芽特性的人工合成小麦和地方品种是改良栽培小麦穗发芽抗性的重要基因资源,通过分子标记辅助选择转育人工合成小麦和地方品种穗发芽抗性位点,评价人工合成小麦和地方品种导入系抗穗发芽育种利用效率,筛选抗穗发芽小麦新材料,为小麦穗发芽抗性育种提供数据和材料支撑。【方法】以抗穗发芽的人工合成小麦SYN792和四川地方品种涪陵须须麦为母本,以穗发芽敏感品种川麦45为轮回亲本,构建2个BC₁F₇群体。2017年,通过整穗发芽鉴定法对2个BC₁F₇群体的1 796个株系进行穗发芽表型初筛,然后利用与人工合成小麦PHS-3D和地方品种PHS-A1穗发芽抗性位点连锁的SSR标记进行分子标记选择,筛选出整穗发芽率(SGR)小于35%且携带PHS-3D和PHS-A1抗性位点的导入系;2018和2019年,连续2年对初筛选出的PHS-3D和PHS-A1导入系进行整穗发芽率、籽粒发芽指数(GI)和产量相关性状鉴定,其中,籽粒发芽鉴定试验设置25℃(18GI)和32℃(...     

小麦穗发芽抗性机制及抗性育种研究

穗发芽是禾本科作物籽粒在收获前于高湿环境下的穗上发芽现象,严重影响小麦的产量与品质。种子休眠水平是影响小麦穗发芽抗性的主要因素,而往往驯化作物的籽粒休眠水平低,导致栽培小麦普遍比其野生祖先种更易发生穗发芽。小麦穗发芽主要受外源环境（温度、湿度等）和内源植物激素（GAs、ABA、IAA、MeJA、ET、BR）的调控。已鉴定出一批抗穗发芽材料,并克隆了一系列调控穗发芽抗性的关键基因,如PM19、MFT、MKK3、Myb10-3D、Vp1等。通过分子标记辅助选择、人工合成小麦和CRISPR/Cas9基因编辑技术,已成功创制了抗穗发芽小麦新材料。本文综述了小麦穗发芽抗性的遗传机制及抗性育种研究的最新进展,未来仍需继续挖掘关键穗发芽抗性基因,以生物育种的方法培育抗穗发芽小麦新品种。     

河北省小麦种质穗发芽抗性鉴定

穗发芽严重影响小麦产量和加工品质,河北省也经常遭受小麦穗发芽为害,开展小麦种质穗发芽抗性鉴定、筛选抗穗发芽材料对河北省小麦生产具有重要的指导意义和应用价值。选择河北省小麦主栽品种和优异种质共计193份材料,在干旱和正常灌溉2种环境下种植,利用发芽指数对参试小麦品种的穗发芽抗性进行评价。结果表明:小麦材料在干旱环境与正常灌溉环境下的发芽指数相关系数为0.78,说明在不同的生长环境下小麦品种的穗发芽抗性较为稳定。2种生长环境下不同发芽指数的小麦材料数量均呈现正态分布规律,这与小麦穗发芽抗性是由多基因控制的数量性状相吻合。河北省小麦种质穗发芽抗性普遍较弱,仅有3份材料在干旱生长环境下达到高抗穗发芽水平,而高感穗发芽材料所占比例高达39.38%(干旱)和64.25%(正常灌溉)。河北省抗穗发芽小麦品种缺乏,抗穗发芽小麦育种工作亟需加强。     

小麦抗穗发芽白皮新品种(系)的筛选

小麦穗发芽是淮南麦区推广白皮品种的重要限制性因素,筛选白皮抗穗芽品种是该麦区的育种目标之一。通过对３１ 份白皮高代品系的抗穗发芽的鉴定,筛选到了６ 个抗性较好的品系和一个抗性较好的组合,并指出小麦品种鄂６１５０６ 所配组合后代具较好的抗穗发芽性。     

小麦重组自交系群体穗发芽抗性的鉴定方法与分析

小麦收获前穗发芽是一个世界性的问题,严重影响小麦的产量和后期加工品质.一个简单可靠的穗发芽抗性鉴定方法对于小麦抗穗发芽育种工作有着重要的意义.本试验利用万县白麦子/京411重组自交系群体(RIL)202份家系为试材,检测其F2-6,F2-7两年的发芽率和发芽指数,分析发芽率和发芽指数在年份内和年份间的相关系数变化情况,旨在找到一种简单易行的鉴定小麦穗发芽抗性的方法.结果表明,同一年份内,从发芽后第1 d到第7 d,发芽率和发芽指数的相关性均极显著,用发芽后第3 d发芽率或发芽指数来鉴定小麦穗发芽抗性效果较好;不同年份间,从发芽后第2 d到第7 d,发芽率与发芽率的相关性、发芽指数与发芽指数的相关性均极显著,用发芽指数来衡量小麦穗发芽抗性较发芽率更稳定;两年重组自交系群体发芽指数分布频率表明,发芽后第3 d发芽指数正态分布最集中,综合各种参数可得出用小麦发芽后第3 d发芽指数来鉴定小麦抗穗发芽性效果最佳.     

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.     

湖北小麦材料穗发芽抗性评价

通过整穗发芽和子粒发芽试验评价了湖北省85个材料的穗发芽抗性。结果表明,品种间穗发芽抗性差异显著,红粒小麦材料休眠性和抗穗发芽性较强,而白粒小麦抗穗发芽种质匮乏;根据穗发芽率和子粒发芽指数两个指标聚类分析,供试材料可以分为5类,13份材料具有较强的休眠性和抗穗发芽能力;湖北省大面积推广和新选育出的品种中,郑麦9023对穗发芽高度敏感,湖北省选育的品种大多有较好的抗性,其中鄂麦352表现优异。研究结果为湖北小麦生产品种布局和抗穗发芽品种改良提供了重要依据。     

小麦穗发芽的研究进展

小麦穗发芽是一种世界性自然灾害,影响小麦的产量和品质。小麦穗发芽受种子的休眠特性、品种的基因型、抗性基因以及环境条件等诸多因素影响。文章从籽粒的休眠特性、α-淀粉酶活性、抗性基因以及穗发芽的鉴定方法等方面综述了小麦穗发芽的研究进展。     

人工合成小麦的颖壳硬度和穗发芽抗性关系研究

人工合成小麦具有较强的抗病、抗逆等特点,抗穗发芽是其中的重要性状。然而,人工合成小麦的穗发芽抗性与其颖壳硬度的关系尚不清楚。本研究利用抗穗发芽、硬颖壳的人工合成小麦与正常颖壳硬度、穗发芽的普通小麦杂交构建的杂种F3代群体,研究穗发芽与颖壳硬度之间的关系。研究结果表明：在群体水平上人工合成小麦的穗发芽抗性与其硬颖壳没有明显的相关关系。进一步分析发现,尽管群体中穗发芽抗性较强的株系中,其抗性与硬颖壳有显著的相关关系,但是,仍有40%左右的株系表现为正常颖壳硬度却抗穗发芽。这一研究结论清楚地表明,人工合成小麦穗发芽抗性是可以通过杂交转移到普通小麦中来的。这一结论对小麦抗穗发芽育种具有重要意义。     

湖北省白皮小麦品种穗发芽抗性鉴定及改良

鉴定了湖北省本省育成和外引的12个白皮小麦(Triticum aestivum L.)品种的穗发芽抗性,比较了室内整穗发芽法和田间自然鉴定法的优劣,分析了系谱法经验选择的效果。结果表明,湖北省本省育成的白皮小麦品种具有一定的穗发芽耐性,而外引品种高感穗发芽;室内整穗发芽法和田间自然鉴定法均可提高穗发芽选择,以室内整穗发芽法效果较好,采用改良系谱法结合室内整穗发芽法鉴定是抗穗发芽育种的一种有效途径。     

磁化水浸种对小麦生理代谢及增产效应的研究

应用不同磁场强度的磁化水浸种研究了2种冬小麦品种种子萌发和幼苗生理代谢,并进行了2a田间栽培试验.结果表明,磁化水浸种可促进小麦种子萌发,提高小麦幼苗过氧化物同工酶活性、脯氨酸含量和生长势,增强小麦抗寒性和抗旱性.单位面积有效穗数和穗粒数增加.与对照相比,2a平均增产14.74%,增幅6.02%～24.36%.并且2种小麦品种所需的最佳磁场强度不同.     

小麦抗穗发芽特性的研究

1986—1987年研究了16份小麦品种(系)的抗穗发芽特性。结果表明,不同品种收获前籽粒都可能出现最高发芽率(HGR)或穗发芽危险期(SDP),SDP的长短和出现时间及HGR的大小因品种而异;a淀粉酶只在籽粒临近成熟时才与穗发芽有关;颖壳的发芽抑制物和机械抑制力对籽粒吸水和穗发芽都有重要作用。据此,小麦抗穗发芽可分为三种型式,并且评价了各品种在抗穗发芽中的地位,以万县白麦子、江安油麦和巴州大白麦最抗穗发芽;库尔勒红冬麦、84—1155和81—5最不抗穗发芽。作者认为,选择颖壳中有较多发芽抑制物的材料是抗穗发芽育种的有效手段之一。     

Breeding for pre-harvest sprouting resistance in bread wheat under rainfed conditions

Pre-harvest sprouting in wheat is the germination of seeds within the spikes when rains occur after or during grain ripening, which occurs commonly in the barani tract of Pakistan. Therefore, 10 cultivars and five advanced lines of spring bread wheat were evaluated for pre-harvest sprouting resistance. After natural rainfall, seeds were immediately collected from the wet spikes and tested for germinating ability. Three different germination tests were applied to hand-threshed seed: (1) spikes threshed on the day of sampling and germination tested immediately, (2) spikes threshed on the day of sampling and germination tested 1 week later, and (3) spikes threshed 1 week after sampling and germination test immediately after threshing. Seeds and spikes kept for 1 week were place on blotting paper at room temperature. Cultivars BARS-09, 09FJ17, Doukkala-12, NARC-09 and Ouassou-20 exhibited higher sprouting resistance while other genotypes were susceptible to pre-harvest sprouting in each of the three tests. A diallel crossing was conducted with six susceptible and two resistant genotypes to assess the genetic behavior of pre-harvest sprouting resistance. The combining ability (CA) demonstrated a higher proportion of additive genetic effects for sprouting resistance, because of higher variance of general and specific CA for both parameters under study. Doukkala-12 and BARS-09 showed increased pre-harvest sprouting resistance in their F₁ descendants.     

四川甘蓝型油菜地方种和推广品种休眠特性的比较研究

对52份四川甘蓝型油菜地方种和24份四川推广品种作了收获前种子发芽试验,研究了四川 甘蓝型油菜的休眠特性。结果表明四川甘蓝型油莱品种间的休眠期差异达显著水平,抗收获前发芽 资源数量少;地方种与推广品种间发芽指数差异不显著,但发芽率和发芽指数的变幅及分布差异达 0．05显著水平,四川甘蓝型油菜推广品种发芽指数的分布较地方种更集中于低和高的范围内;根据 材料发芽进程和发芽指数进行聚类分析,将推广品种聚为三类:第一类为第1天发芽高峰类型,第二 类为第1、2天发芽高峰类型,第三类为抗收获前发芽类型;地方种聚为四类,比推广品种多一种类 型:第1、2天发芽高峰类型。鉴定筛选的四川甘蓝型油菜抗收获前发芽的宝贵资源及其休眠特性,将 为甘蓝型油菜的抗收获前发芽生理研究和育种提供信息和材料。     

小麦穗发芽抑制剂的筛选

以5种植物为材料提取穗发芽抑制物质,并进行了小麦穗发芽抑制效应试验。结果表明,提取物中均含有发芽抑制物质,其中,M3是对小麦籽粒发芽抑制效果显著、作用迅速而持久的天然抑制物质,对种子发芽抑制率达到85%以上,且抑制效果不存在与小麦品种间的互作。     

种胚特异性表达番茄SlABI3对水稻冈46B穗萌的抗性研究

【目的】利用水稻胚特异表达基因OsVP1的启动子驱动与OsVP1同源的番茄SlABI3在穗萌严重的水稻保持系冈46B中表达,以增强冈46B对穗萌的抗性,进而为改良水稻穗萌抗性的分子设计育种提供理论依据。【方法】构建SlABI3的胚特异表达载体pHB-OsVP1P::SlABI3,利用根癌农杆菌介导的遗传转化法将其导入籼稻冈46B中,通过研究转基因和野生型植株的穗萌差异,验证种胚特异表达的SlABI3在穗萌抑制中的生理功能。【结果】获得了pHB-OsVP1P::SlABI3转冈46B的转基因植株;转基因植株种子的萌发速率较野生型冈46B慢,并且萌发后第8天转基因植株的苗长、根长显著（P<0.05）短于野生型冈46B;此外,在不同浓度ABA处理的试验中,随着ABA浓度的升高,转基因和野生型种子的萌发速率都呈现下降的趋势,但转基因种子的萌发速率均比野生型种子慢。【结论】SlABI3在水稻胚中特异表达能够降低种子的萌发速率并且抑制穗萌发生。     

四川甘蓝型油菜地方种休眠特性的初步研究

对65份四川甘蓝型油菜地方种和1份对照种蜀杂6号作了收获前种子发芽试验,研究了四川甘蓝型油菜地方种的休眠特性。结果表明四川甘蓝型油菜地方种间休眠期差异显著,抗收获前发芽资源数量少;根据材料发芽进程和发芽指数进行聚类分析,参试材料被聚为4类:第一类为第1天发芽高峰类型,第二类为第2天发芽高峰类型,第三类为第1、2天发芽高峰类型,第四类为抗收获前发芽类型。本研究显示的甘蓝型油菜地方种的休眠特性和筛选到的抗收获前发芽的宝贵资源,将为甘蓝型油菜的抗收获前发芽生理研究和育种提供信息和材料。     

抗穗发芽性鉴定在小麦杂交育种中的应用

对１００个小麦新品种（系）和６２个杂交高代品系的抗穗发芽性进行了鉴定，并通过４个抗穗发芽性不同的白皮小麦品种的完全双列杂交，分析了抗穗发芽性的配合力，结果表明，抗穗发芽育种，要注意对亲本的抗穗发芽性鉴定与组合选配，根据穗或籽粒发芽率，对杂交后代在早代进行选择，可望取得较好的效果，新品种（系）育成后还要进行鉴定，以诉地区和价值。     

不同基因型冬小麦抗旱性鉴定及相关抗旱指标分析

[目的]研究干旱胁迫对冬小麦形态指标的影响和不同材料间抗旱性的差异.[方法]采用田间干旱胁迫和室内模拟干旱辅助试验相结合的方法,在种子萌发期和生育中后期,对不同品系(种)相关指标进行研究分析.[结果]发芽率、发芽势、根数、芽鞘长和贮藏物质转运率的抗胁迫系数与种子抗旱性之间关系达显著或极显著水平,可以作为种子萌发期的鉴定指标;产量、株高、穗长和收获穗数与抗旱指数相关显著或极显著,可以作为田间抗旱性鉴定指标.种子萌发期鉴定指标与田间鉴定指标之间相关不显著,说明种子萌发期与生育后期抗旱性是独立的遗传性状.[结论]冬小麦抗旱性评价应对各生育时期鉴定指标的指示结果进行综合考虑.