低温条件下不同抗寒性冬小麦内源激素的变化

为揭示寒冷地区冬小麦内源激素与抗寒能力的关系,以抗寒性强的冬小麦品种东农冬麦1号和抗寒性弱的品种济麦22为试验材料,在田间自然条件下,于越冬前不同降温时期分别对叶片、根系和分蘖节取样,采用酶联免疫吸附(ELISA)法测定和分析了内源激素ABA、IAA、ZR的含量变化.结果表明,两个品种的叶片和根系中的ABA、ZR、IAA的含量随气温的降低均表现为先升高后降低的趋势,但分蘖节中的ABA、ZR含量则持续增加.分蘖节中的IAA含量表现为东农冬麦1号随气温下降而逐渐增加,济麦22则先增后降.两个品种分蘖节中的IAA/ZR值均表现为前期急剧下降,后期趋于平稳.抗寒性强的东农冬麦1号各器官中的ABA、ZR、IAA含量均高于抗寒性弱的济麦22,对冬小麦安全越冬起重要作用的内源激素是ABA.东农冬麦1号分蘖节中的IAA/ZR低于济麦22,其分蘖能力比济麦22强,更利于安全越冬.     

外源6 BA对小麦种子萌发及越冬期植株冻害的缓解作用

为了解外源6-BA缓解越冬期间冬小麦植株冻害的生理机制,以冬小麦品种东农冬麦1号和济麦22为材料,研究了不同浓度外源6-BA处理对冬小麦种子萌发及越冬期间植株膜质过氧化及内源激素的影响.结果表明,外源6-BA提高了两个小麦品种的种子发芽势,且对东农冬麦1号影响明显大于济麦22;10μmol·L-1 6-BA处理显著提高了东农冬麦1号的发芽率,减缓其分蘖节的膜质过氧化.外源6-BA增加了低温后期(12月19日即温度低于-25℃时)济麦22的叶片相对电导率、低温中后期11月4日后即温度低于一10℃时东农冬麦1号分蘖节中ABA含量和ABA/GA值,降低了两个品种植株GA含量及低温中后期东农冬麦1号叶片中ABA含量和ABA/GA值,而对济麦22植株内源激素没有显著影响.说明在越冬期间10 μmol·L-16-BA处理可促进种子发芽,调节分蘖节内源激素和膜脂过氧化作用,提高东农冬麦1号抵御低温的能力.     

外源海藻糖对冬小麦低温下胚芽长及幼苗抗寒性的影响

为了解外源海藻糖对小麦抗寒性的影响与作用机理,通过室内盆栽,模拟低温(冷冻)条件,研究外源海藻糖处理下抗寒品种东农冬麦1和弱抗寒品种济麦22的胚芽长、抗寒性相关指标及返青率。结果表明,在4℃条件下,抗寒品种东农冬麦1号在10mmol·L-1海藻糖处理下胚芽生长最快,弱抗寒品种济麦22在50mmol·L-1海藻糖处理下胚芽生长相对较快。在-5~-25℃冷冻处理后,东农冬麦1号和济麦22分别在10mmol·L-1和50mmol·L-1海藻糖处理下,分蘖节相对含水量、脯氨酸含量、可溶性糖含量及返青率相对较高,MDA含量较低。结果说明,外源施加一定浓度的海藻糖可以在一定程度上提高冬小麦对低温(冷冻)的抵抗能力。     

不同抗寒性小麦品种生长点发育进程及生理指标差异分析

为了解不同抗寒性小麦品种在寒地越冬期间分蘖节生长点发育进程及生理指标的差异,筛选适宜的抗寒指标,以抗寒性差异显著的3个小麦品种(中国春、济麦22和东农冬麦1号)为材料,在小麦生长期、驯化期和封冻期检测分蘖节生长点的分化进程、叶片的相对电导率和PSⅡ光化学效率(F_v/F_m),并测定叶片和分蘖节的丙二醛(MDA)含量以及抗氧化酶活性进行检测。结果表明,强抗寒性小麦品种东农冬麦1号的返青率较高,生长点分化较为缓慢,封冻期时生长点仍处于单棱期;而弱抗寒性小麦品种济麦22和不抗寒小麦品种中国春的生长点在2019年驯化期和2020年封冻期均已进入二棱期。2019年东农冬麦1号的叶片相对电导率以及2019和2020年叶片和分蘖节中MDA含量在封冻期均显著低于中国春和济麦22。此外,东农冬麦1号叶片和分蘖节的过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性在封冻期均显著高于中国春和济麦22,且其叶片的F_v/F_m显著高于中国春,但与济麦22无显著差异。总之,强抗寒性小麦品种生长点分化进程缓慢,封冻期时仍处于单棱期;且该...     

低温驯化及封冻后不同抗寒性小麦品种细胞超微结构的比较

为分析不同抗寒性小麦品种在低温胁迫下细胞超微结构的差异,以抗寒品种东农冬麦1号和对照济麦22为材料,分别在低温驯化期和封冻期用透射电镜观察两个品种分蘖节和叶片的细胞超微结构。结果表明,低温驯化期（11月2日）两个品种分蘖节的细胞超微结构均没有受损。抗寒品种东农冬麦1号分蘖节细胞内有少量质体,且分蘖节的液泡占整个细胞的比例较济麦22小;封冻后10 d,济麦22分蘖节发生严重的质壁分离,线粒体外膜不再清晰,而东农冬麦1号分蘖节内除有的线粒体内外脊不再清晰外,其他细胞器官没有明显变化。封冻后30 d东农冬麦1号发生轻微的质壁分离,细胞核完整,线粒体膜不清晰;济麦22分蘖节细胞内含物基本没有,细胞空泡化。调查期内,济麦22叶片的叶绿体紧贴细胞壁排列,细胞内有较大的中央大液泡,11月2日叶绿体内出现拟脂颗粒,封冻后30 d叶片细胞基本空泡化;东农冬麦1号有一部分叶片细胞的叶绿体在细胞中部聚集,调查期内未见叶绿体内出现拟脂颗粒,封冻后30 d线粒体出现破损,叶绿体排列不再规则,但细胞核仍然清晰。     

低温胁迫对冬小麦分蘖节膜脂脂肪酸的影响

为了解冬小麦分蘖节膜脂脂肪酸与耐寒性的关系,以强抗寒品种东农冬麦1号和弱抗寒品种济麦22为材料,在室外和室内两种环境条件下,研究了封冻后持续降温过程中冬小麦分蘖节膜脂脂肪酸组分的变化.结果表明,东农冬麦1号和济麦22的亚麻酸含量在室外和室内两种持续降温过程中均呈逐渐增加的趋势,油酸含量呈逐渐降低的趋势,其他脂肪酸无明显变化规律,且在两种环境下东农冬麦1号亚麻酸含量均高于济麦22,而棕榈酸含量低于济麦22,说明亚麻酸和棕榈酸与冬小麦的抗寒性密切相关.抗寒品种东农冬麦1号的不饱和脂肪酸含量/饱和脂肪酸含量、脂肪酸不饱和度和不饱和指数在室外-18.7～-23.6℃/室内-20～-25℃开始升高,与济麦22产生明显差异.     

低温驯化及封冻阶段不同冬小麦品种叶绿素荧光参数的比较

为了解小麦品种的抗寒机制,对抗寒品种东农冬麦1号和对照品种济麦22在低温驯化及封冻阶段植株的叶绿素荧光参数进行测定和分析.结果表明,低温驯化阶段对照品种济麦22新叶的最大荧光产量(Fm)、PSⅡ最大量子产量(Fv/Fm)、实际量子产量(yield)、光化学淬灭(qP)显著高于东农冬麦1号,低温驯化结束后济麦22的这些参数迅速降低,显著低于东农冬麦1号新叶相应的值;调查期内东农冬麦1号新叶的初始荧光(Fo)变化稳定,降幅为26.2%,济麦22新叶Fo的降幅为52.8%;两品种老叶的荧光参数值变化趋势接近一致,低温驯化结束后东农冬麦1号老叶的Fm、qN、qP值显著高于济麦22老叶相应的值.在生产上可以利用叶绿素荧光参数对品种抗寒性进行鉴定,鉴定时期为低温驯化期结束、封冻期开始时,鉴定的部位应为植株新叶.     

油菜素内酯对寒地冬小麦越冬期生理代谢的影响

为探讨油菜素内酯对不同品种冬小麦在越冬期生理代谢的影响,以冬小麦强抗寒性品种东农冬麦1号和弱抗寒性品种济麦22为试验材料,在三叶期对叶片喷洒不同浓度的油菜素内酯(brassinolide,BR) （0.01 mg·L^-1、0.1 mg·L^-1和 mg·L^-1）,对照组用蒸馏水进行喷洒,在室外连续10 d平均最低温达到 5、0、-10和-25 ℃时对小麦分蘖节进行取样,分别用NBT显色法、比色法及高锰酸钾滴定法测定抗氧化酶SOD、POD及CAT的活性,分别利用TBA比色法、考马斯亮蓝法和磺基水杨酸法测定渗透调节物质可溶糖、可溶性蛋白及脯氨酸含量,利用TBA比色法测定膜损伤指标MDA含量,利用比色法测定光合色素含量。结果表明,随着温度的降低,东农冬麦1号和济麦22分蘖节的抗氧化酶活性和渗透调节能力都有所降低;BR处理后,两个品种的分蘖节抗氧化酶活性和渗透调节能力与对照组相比均呈现升高趋势;对照组MDA含量随着温度的降低而逐渐升高,膜质损伤程度逐渐加深,BR处理的MDA含量与对照组相比显著降低;BR处理后叶绿素含量高于对照组,但效果不显著。总之,在越冬期低温下BR能够提高冬小麦抗寒性,最适浓度为0.1 mg·L^-1,对强抗寒品种东农冬麦1号的效果好于弱抗寒品种济麦22。     

冷驯化和冷冻条件下不同抗寒性冬小麦品种三个COR基因表达差异的实时荧光定量分析

COR基因是含有CRT/DRE调控元件的一类冷响应基因,在植物抗寒耐寒过程中发挥着重要作用.为了分析不同抗寒性的冬小麦品种中COR基因表达的差异,明确在抗寒中起关键作用的COR基因,本实验以抗寒品种东农冬麦1号和不抗寒品种济麦22为材料,设定一系列低温处理,用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析低温下Wrab17、Wcor80和Wcs120三个基因的表达差异.结果表明,在所有冷处理中,这三个基因在抗寒品种东农冬麦1号的相对表达量均比不抗寒品种济麦22高,上调表达时间更长,响应时间更短.处理组和对照组中也出现较大差异,在某些处理组中的相对表达量明显更高.其中冷驯化处理8～12 h和冷冻处理4h时Wrab17在东农冬麦1号中分别上调表达11.2、14.7和26倍,同时期同处理的济麦22中此数值分别为2.7、6.2和4.3倍;冷冻处理6h时Wcor80在东农冬麦1号中上调表达6.5倍,在济麦22中则出现小幅下调;冷驯化处理1h后Wcs120在东农冬麦1号中上调8.7倍,在济麦22中未发现上调表达.     

外源ABA对苗期低温下冬小麦蔗糖含量及其关键酶基因表达的影响

为了探讨外源ABA对苗期低温下冬小麦植株蔗糖代谢的调节作用,以抗寒性强的品种东农冬麦1号和抗寒性弱的品种济麦22为试验材料,在三叶期分别于不同温度下经ABA处理48 h后取叶片和地下茎,研究外源ABA对苗期低温下冬小麦的蔗糖含量及蔗糖代谢相关酶基因表达的影响。结果表明,外源ABA处理使低温下抗寒性强的东农冬麦1号中积累了更多的蔗糖,尤其是叶片,而在济麦22中则抑制了蔗糖的积累。4℃以上温度时,外源ABA促进了东农冬麦1号叶片和地下茎中UGP在蔗糖合成中的作用;在4℃以下低温时,外源ABA则促进了UGP在蔗糖分解中的作用。4℃以上温度时,外源ABA提高了东农冬麦1号叶片中Ta SPS基因和地下茎中Ta SAInv基因的表达,而抑制了济麦22各器官中Ta SPS基因和Ta SAInv基因的表达。此外,4℃以上温度时,外源ABA抑制了两个小麦品种各器官中Ta SS基因的表达。表明抗寒性强的东农冬麦1号对外源ABA可能更加敏感,其蔗糖合成能力的提高将有利于冬小麦植株抵御低温,进而维持植株的存活。     

东农冬麦1号TabZIP1基因的生物信息学分析及低温和ABA对其表达模式的影响

为探讨小麦中TabZIP1应答低温胁迫及ABA调控信号的响应机制,以强抗寒性冬小麦品种东农冬麦1号(DN1)和弱抗寒性品种济麦22(JM22)为材料,在大田自然降温条件下,分别于5℃、0℃、-10℃、-25℃取样叶片和分蘖节,通过RT-PCR分析TabZIP1的表达模式,于不同温度下探究ABA对DN1分蘖节TabZIP1表达模式的调控,并对其生物信息学进行分析。结果表明,TabZIP1全长1 167bp,编码388个氨基酸,其表达产物为疏水蛋白,定位于线粒体,无信号肽或跨膜结构域;TabZIP1蛋白二级结构为mixed型。DN1叶片和分蘖节中的TabZIP1表达量均在-10℃时达到最高,且分蘖节中的表达量高于叶片;而JM22分蘖节中的TabZIP1表达量在0℃时达到峰值,叶片中的表达量却在-10℃达到最高。综合分析,DN1分蘖节中的TabZIP1表达量明显高于JM22。ABA处理后,DN1分蘖节中TabZIP1的表达量随温度的降低呈明显升高趋势,在-25℃时达到峰值。可见,ABA正调控TabZIP1的表达,有助于提高冬小麦的抗寒性。     

外源ABA对冬小麦叶片抗寒相关蛋白的影响

为了解外源ABA对冬小麦抗寒性的蛋白质组学影响机制,以强抗寒品种东农冬麦1号和弱抗寒品种济麦22为材料,苗期经外源ABA和钨酸钠(ABA合成抑制剂)处理后,分别于18℃、4℃、-6℃和-20℃进行低温胁迫,对小麦叶片的全蛋白进行聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析。结果表明,低温下,外源ABA诱导处理后,东农冬麦1号叶片产生23、35和51kD特异蛋白,15、43及53kD蛋白上调表达;济麦22叶片产生28和36kD特异蛋白,15、53及76kD蛋白上调表达。     

基于同化物分配的冬小麦节间形态参数模型

冬小麦节间形态结构模型是功能-结构小麦模型的重要研究内容。本研究以济麦22、泰农18和鲁原502为材料,于2013-2014和2014-2015年度开展了品种和施氮试验,并结合2013-2014年冬小麦节间主要形态参数和器官生物量等数据,通过分析不同节位节间同化物分配和节间主要形态参数与器官生物量的定量关系,构建了冬小麦节间主要形态结构模型。经2014-2015年小麦生长数据检验,除分蘖节间长模型模拟精度略低外,主茎节间长、主茎节间粗和分蘖节间粗模型精度均较高,所建模型可较好模拟不同品种与施氮水平下冬小麦节间主要形态结构。     

河北省小麦品质生态区划研究

为了给河北省小麦优质生产提供依据,以县级行政区为基本单元,结合河北省的实际情况,参考《中国小麦品质区划方案》所制定的依据和原则,借鉴其他省份的区划经验,把河北省划分为5个小麦品质生态区:Ⅰ,冀北强筋、中筋春性小麦生态区;Ⅱ,冀东强筋冬性小麦生态区;Ⅲ,冀中北强筋冬性小麦生态区;Ⅳ,冀中南强筋半冬性小麦生态区;V,冀南强筋、中筋半冬性小麦生态区.     

冬小麦抗寒性鉴定的低温处理方式和鉴定指标的研究

为了筛选冬小麦抗寒性鉴定的低温处理方式和鉴定指标,以冬小麦强抗寒品种东农冬麦1号、弱抗寒品种济麦22和不抗寒品种中国春为试验材料,设室内快速低温、室内缓慢低温和田间种植三种处理,测定和分析了不同处理下小麦叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及抗坏血酸(ASA)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量.结果表明,与室内缓慢低温处理相比,室内快速低温处理下小麦各项指标较接近田间种植处理,且与田间种植处理相关性较显著.低温下抗寒品种的H2O2及MDA含量显著低于弱抗寒品种和不抗寒品种,SOD活性和ASA含量与H2O2含量呈极显著负相关.因此,室内快速低温处理结合SOD活性及ASA、H2O2和MDA含量分析可以进行小麦品种抗寒性鉴定.     

不同产量潜力小麦品种冠层光截获特性及产量的差异

为探讨超高产条件下不同产量潜力小麦品种冠层光截获特性及产量差异,于2016-2017年小麦生长季,以烟农1212、济麦22和良星99三个产量潜力不同的小麦品种为材料,在山东省兖州市小孟镇史家王子村超高产田进行试验,研究三个小麦品种群体动态、叶面积指数、冠层光截获特性、花后旗叶光合速率及产量的差异。结果表明:(1)烟农1212的分蘖成穗率及开花后28d和35d的叶面积指数、冠层PAR(光合有效辐射)截获率均显著高于济麦22和良星99,而花后14～35d,PAR透射率表现为良星99济麦22烟农1212。(2)开花后0d和7d,烟农1212和济麦22的旗叶光合速率无显著差异,均显著高于良星99;花后14～35d烟农1212的旗叶光合速率显著高于济麦22和良星99。(3)品种间单位面积穗数无显著差异,烟农1212的穗粒数和籽粒产量均显著高于济麦22和良星99,千粒重显著高于良星99。在本试验条件下,烟农1212是冠层光截获特性最优、籽粒产量最高的小麦品种。     

在甘肃省传统春麦区扩种冬小麦的研究初报

为在甘肃中西部麦区扩种冬小麦,本研究在秦王川区域对从甘肃东南部引进的冬小麦品种(系)进行鉴定,以筛选出丰产、抗寒性突出的更新换代品种。结果表明,陇东地区材料秆高,抗寒、抗旱性好,越冬率高,成穗率中等,相对高产;天水材料矮秆比例占到57.1%,大部分材料成穗率高,抗旱、抗寒性弱;两个生态区域高千粒重材料较少,但天水材料明显较陇东材料抗条锈性强,进一步说明天水麦区在小麦条锈病育种方面更为重视。试验材料中7份(占58.3%)陇东系列材料和5份(10.2%)天水材料在中川镇试验点综合农艺性状表现优良,其中,兰天10号、陇鉴386、陇原034和兰094可向甘肃中部及沿黃灌区的水浇地延伸推广。甘肃东南部冬小麦能否向中西部延伸与其抗旱性相关,抗旱性好的材料抵御寒冷的潜力较强。此外,引进品种的产量潜力和农艺性状分布暗示,要提高甘肃传统春麦区冬小麦产量,应加大北方冬麦区和黄淮麦区其他光温迟钝型冬小麦新品种的引进鉴定工作。     

Sward characteristics important for intake in six Lolium perenne varieties

An experiment was conducted to determine the genetic variation among diploid perennial ryegrass (Lolium perenne L.) varieties for sward structural characteristics considered to be important for intake by cattle. Assessments were made between June and September in 2000 and 2001. Six varieties (Abergold, Respect, Agri, Herbie, Barezane and Barnhem) were subjected to a cutting experiment where swards were cut after 3 to 4 weeks of regrowth during the growing season. The variables, measured in three 2‐week periods, were herbage mass of dry matter (DM), sward surface height (SSH), bulk density, proportion of green leaf, tiller density, tiller weight, extended tiller height, length of sheath and length of leaf blade. Significant differences among varieties were found in both years for herbage mass of DM, SSH, bulk density, proportion of green leaf, tiller density, tiller weight and length of sheath. The results show that there is significant genetic variation among diploid perennial ryegrass varieties for sward characteristics important for intake during grazing.