PEG胁迫下小麦再生植株根系特性与抗旱性的关系

为了解PEG胁迫下小麦再生植株根系特性与抗旱性的关系．以抗旱性强的小麦品种河农花84、晋麦33号和抗旱性差的小麦品种温麦6号、周麦17的花药和幼胚愈伤组织分化植株为材料，以PEG为水分胁迫剂，对不同小麦品种在水分胁迫下的根系特性进行了比较研究。结果表明，同一小麦品种在不同PEG浓度胁迫下，根长和根数存在显著差异；在相同PEG浓度胁迫下，抗旱品种与不抗旱品种根长和根数差异显著。PEG浓度值为80g／L时，抗旱品种根系表现出较强的生长势，不抗旱品种根系生长势很弱．甚至发根停滞，因此可在PEG浓度值为80g／L的处理下，通过观察再生植株根系的生长状况来判别供试品种抗旱性的强弱。     

小麦品种抗旱性与深根性和深层根系活性的关系

为明确小麦根系垂直生长与抗旱能力的关系,以不同抗旱类型品种洛旱6号、西农979和郑麦366为材料,在柱栽条件下研究了不同生育时期最大根深、根干重垂直分布、根系活性垂直变化等性状。结果表明,本试验条件下,小麦根深在挑旗期达最大值,越冬至挑旗期间根系生长速度快。挑旗期和抽穗期不同抗旱类型品种间根深差异显著,其中抗旱性强的品种最大根深较大;与抗旱性弱的品种相比,抗旱性强的品种总根干重和深层根干重小,根系生理活性强。籽粒灌浆期表现为抗旱性越强,深层根系生理活性越强。据此认为,抗旱性强的小麦品种未必具有较大的根干重或深层根干重,但其根系下扎深且深层根系生理活性较强,尤其是生育后期的根系生理活性强。     

异源细胞质小麦的抗旱性研究

以分别具有山羊草属、小麦属和簇毛麦属的15种普通小麦近缘种细胞质的异源细胞质小麦为材料．采用高渗溶液法、水培盆栽法和田间鉴定法研究了异源细胞质对小麦抗旱性的遗传效应。结果表明,波斯小麦（T.persicum）、柱穗山羊草（Ae．cylindrica）、簇毛麦（Hanaldia villosa）和粗厚山羊草（Ae．crassu 6x）细胞质对小麦的抗旱性具有明显的遗传效应。其效应值的性质、大小与核亲毒品种的基因型有关,在特定的核质组合中波斯小麦、柱穗山羊草、簇毛麦和粗厚山羊草细胞质可明显提高小麦的抗旱性。具波斯小麦细胞质的异质系（T．persicum）-s．c66种子发芽阶段和三叶期的抗旱性比相应核亲本明显增强．并且超过抗旱品种晋麦47。成熟期的鉴定结果表明．经核基因型改良的粗厚山羊草细胞质小麦新品系NC223、NC232和NC236等15个异质系具有较强的抗旱性。因此,进一步研究异源细胞质提高小麦抗旱性的遗传机制,有助于拓宽小麦抗旱育种途径。     

大豆抗旱性的遗传改良研究

干旱是影响大豆产量重要限制因素,进行大豆抗旱性的遗传改良研究,培育抗旱高产大豆新品种是有效解决干旱胁迫的最有效途径.在调动C3作物大豆内在C4途径来提高光合效率的大豆高光效育种总体思路基础上,提出了大豆抗旱性遗传改良的两条技术路线,即转抗旱内源或外源基因的转基凶育种技术路线和高光效育种及回交转育的技术路线,并指出二者具有异曲同工、殊途同归的效果.同时着重论述了大豆品种抗旱性与丰产性关系,耐光氧化特性与抗旱性关系,植物抗旱相关基因研究概况及QTL标记辅助选择抗旱育种的方法.旨在为大豆抗旱性的遗传改良提供相关理论依据和技术支撑.     

几个小麦材料根部性状的研究

用 6个小麦 -偃麦草的中间育种材料和 6个小麦品种 30d的幼苗来研究根部性状 ,包括根系长度、根系干重、根长与株高比、地下部分与地上部分干重比 ,成熟胚和未成熟胚接种在含PEG模拟抗旱剂的培养基上 ,分析它们对PEG的抗性。结果表明 ,小麦 -偃麦草的中间育种材料 ,尤其是无芒中 4、L1、临抗 1号和宁春 4号 ,具有比其它小麦品种发达的根系 ,它们的成熟胚对 15 %的PEG表现了完全抗性 ,未成熟胚对10 %的PEG表现了完全抗性。证明中间育种材料可能含有一些来自中间偃麦草的控制根部遗传性状的基因或与抗旱有关的基因。中间育种材料、临抗 1号和宁春 4号可以作为改良小麦根部性状和抗旱性的遗传资源加以利用     

我国小麦抗旱性研究进展

从小麦抗旱的形态、生态特征、抗旱的生理生化基础和抗旱性鉴定等方面对国内外小麦抗旱性的研究进展进行了综述,并对今后抗旱性的研究方向进行了展望,为我国小麦的抗旱保苗工作以及小麦抗旱品种的选育提供了参考。     

改进的评价小麦和大麦品种抗旱性的方法

众所周知,在水分状况恶化时,作物根系的(特别是小麦和大麦)生长加快,而且抗旱品种比不抗旱品种更甚(Hurd E.A.1968;作者,1985,1987)。据此,我们于1987年对评价禾谷类作物品种抗旱性的方法进行了研究,过去评价抗旱性的方法主要是比较在经常     

玉米抗旱性遗传与育种

根据有关文献资料,结合作者课题研究,从种质资源、子粒产量、次级抗旱性状、根系、ABA、冠层温度和抗旱基因表达与QTL标记综述了玉米抗旱性遗传方面的研究进展,同时给出了相关育种策略以及杂交育种技术的应用实例。     

诱导大麦LEA蛋白的抗旱基因及Eibi1基因研究进展

植物抗旱基因是植物在干旱胁迫下减少或免受胁迫损伤的保护机制。本文综述了大麦抗旱基因的种类、功能、结构以及基因的诱导和表达。同时总结了大麦抗旱基因在育种工程中的应用,以期为大麦的抗旱性遗传改良提供理论依据。     

干旱胁迫对春大豆开花期根系生理特性的影响

为明确大豆根系生理特性的变化与抗旱性的关系,在盆栽条件下,以3个抗旱性不同的大豆品种为材料,测定开花期根系相对含水率、根系活力、丙二醛含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性.结果表明:大豆根系相对含水率及根系活力随干旱胁迫程度增强而降低,抗旱品种降低程度小于不抗旱品种;根系丙二醛含量随干旱程度的增加而升高,各品种间无明显差异;抗旱品种超氧化物歧化酶活性随干旱程度的增加而升高,而不抗旱品种则表现为先升高后降低趋势;过氧化物酶活性各品种间随着干旱胁迫程度的加强均呈先升高后降低趋势,抗旱品种变化更为明显.干旱胁迫下大豆通过改变根系内部的生理变化以提高其抗旱性.     

小麦苗期和灌浆中期根系性状与地上形态及产量性状的相关性

为探究小麦根系性状与地上形态及产量性状的关系,促进小麦根系性状的改良,本研究选用48个遗传背景丰富的冬小麦品种,用室内卷纸法测定小麦苗期根系性状,用电容法测定小麦灌浆中期根系电容值,并利用大田挖掘法测定13个苗期根系差异较大的小麦品种灌浆中期的总根长、总根表面积和总根体积等根系性状,分析小麦根系性状与地上部形态及产量性...     

施氮量对春小麦根系生长及产量的影响

为探讨施氮量对春小麦根系生长及产量的影响,选用龙麦26和龙麦33为试验材料,分析了不同施氮水平(45、60、75、90和105 kg·hm-2)下春小麦根系性状和籽粒产量的差异.结果表明,施氮量对春小麦根系生长有影响,但在不同根系性状上表现不同.随着施氮量的增加,根系总长、干重、活力呈先升后降趋势,根面积和体积呈升高趋势,根平均直径和根冠比呈下降趋势.春小麦产量也显著受施氮影响,并随施氮量的增加呈先升后降趋势.两个品种均在75～90 kg·hm-2施氮量下获得较好的根系生长状况和增产效果.说明合理施氮可通过促进春小麦根系生长而提高籽粒产量.     

小麦分蘖数目遗传研究进展与展望

分蘖数目是决定小麦产量的重要性状之一。在小麦生长发育过程中，分蘖是一个复杂的生理过程。了解小麦分蘖数目的分子遗传机制有利于对小麦株型进行精准改良。本文从分蘖生长发育过程、分蘖数目遗传位点的挖掘以及相关基因的克隆三方面进行综述，并对小麦分蘖数目性状的研究进行展望，以期为小麦分蘖遗传研究和品种改良提供参考。     

小麦大穗种质创新研究进展

种质资源是进行遗传育种研究的重要基础，小麦大穗材料是培育大穗型品种、实现超高产育种的重要资源。本文综述了小麦大穗种质的创新途径和遗传研究进展，并针对大穗种质存在问题以及改良的对策进行了讨论。     

Genetic responses in milling,flour quality,and wheat sensitivity traits to grain yield improvement in U.S. hard winter wheat

A rising global population necessitates continued genetic improvement of wheat (Triticum spp.), but not without monitoring of unintended consequences to processors and consumers. Our objectives were to re-establish trends of genetic progress in agronomic and milling traits using a generational meter stick as the timeline rather than cultivar release date, and to measure correlated responses in flour quality and human wheat-sensitivity indicators. Grain yield and kernel size showed stepwise increases over cycles, whereas wheat protein content decreased by 1.1 g/100 g. Reduced protein content, however, did not result in lower dough strength pertinent to bread baking. A novel method of directly testing gluten elasticity via the compression-recovery test indicated a general increase in gluten strength, whereas the ratio of total polymeric to total monomeric proteins remained stable. Also showing no change with genetic progress in yield were flour levels of gluten epitopes within the key immunotoxic 33-mer peptide. The oligosaccharide fructan, present in milled and wholemeal flours, increased with increasing grain yield potential. While yield improvement in U.S. bread wheat was not accompanied by a decline in gluten strength or systematic shift in a key wheat sensitivity parameter, the unanticipated rise in total fructans does implicate potentially new dietary concerns.     

北部麦区新育成小麦品种重要农艺性状基因的等位变异

了解2017-2021年中国北部麦区新育成小麦品种在适应性、品质、产量和抗性相关基因上的育种选择以及与黄淮麦区主推小麦品种中在这些基因上的遗传差异,利用61个功能标记对来自这两个麦区的160份小麦育成品种进行分析,发现北部麦区新育成品种的遗传多样性高于黄淮麦区品种。聚类分析发现,北部麦区新育成的部分品种与黄淮麦区品种聚为一类,表明两个麦区的部分品种具有相同的血缘。两个麦区品种中与产量相关基因的优异等位变异频率相近,但北部麦区品种中与品质和穗发芽抗性相关基因的优异等位变异频率高于黄淮麦区品种。在北部麦区5个省份中,宁夏品种中与品质和产量相关基因的优异等位变异频率最高。     

Adapting wheat in Europe for climate change

Increasing cereal yield is needed to meet the projected increased demand for world food supply of about 70% by 2050. Sirius, a process-based model for wheat, was used to estimate yield potential for wheat ideotypes optimized for future climatic projections for ten wheat growing areas of Europe. It was predicted that the detrimental effect of drought stress on yield would be decreased due to enhanced tailoring of phenology to future weather patterns, and due to genetic improvements in the response of photosynthesis and green leaf duration to water shortage. Yield advances could be made through extending maturation and thereby improve resource capture and partitioning. However the model predicted an increase in frequency of heat stress at meiosis and anthesis. Controlled environment experiments quantify the effects of heat and drought at booting and flowering on grain numbers and potential grain size. A current adaptation of wheat to areas of Europe with hotter and drier summers is a quicker maturation which helps to escape from excessive stress, but results in lower yields. To increase yield potential and to respond to climate change, increased tolerance to heat and drought stress should remain priorities for the genetic improvement of wheat.     

Cereal yield trends in northern European conditions: Changes in yield potential and its realisation

In recent decades there has been steady reduction in the rate of increase in cereal yields worldwide. This paper aims to (1) characterise the changes in yield trends of spring (barley, oat and wheat) and winter cereals (rye and wheat) grown in Finland and (2) distinguish between plant breeding achievements and other potential contributors to changes in national yield trends and differences among crops. In this work we used long-term datasets from FAO (FAOSTAT, 2007) (1960–2005) and results from multi-location MTT Official Variety Trials (1970–2005). A mixed model technique was used to divide the yield trends in variety trials into two components: genetic improvements and environmental changes. All trends were characterised using 5 years moving averages. The study period was divided into three agronomically relevant sub-periods: (1) in 1960–1980 agriculture was mechanised and improved basic agricultural practices largely introduced, (2) in 1981–1994 intensified crop management practices were increasingly applied and (3) in 1995–2005 Finland had joined the European Union, which resulted in altered agricultural policies and markets. Plant breeding has successfully increased genetic yield potential of all cereal crops without any indication of reduced rates of improvement. Since 1995 the Finnish national yield trends declined for all crops except wheat, for which the trend levelled-off. The main reasons for this are: cereal production has become less intensive because of (1) application of an environmental programme aimed at increasing the sustainability of agriculture by reducing the environmental load it represents and (2) markedly decreased economic incentives to produce intensively as producer prices for cereals decreased and input prices remained unchanged. National yield trends did not decline because of lack of genetic improvement in yield potential. It is likely that future cereals yield trends will again respond to increasing demand for food, feed, biofuel production and global climate change.     

近十年基于重要小麦亲本周麦22的遗传改良

为掌握近十年来黄淮麦区小麦遗传改良的进展和性状间的遗传差异,选用黄淮麦区骨干亲本周麦22及其衍生的22个小麦新品种为材料,研究其产量性状和品质指标,并对其衍生方式、遗传进展进行分析。结果表明,周麦22衍生系的平均产量和穗数分别较周麦22提高598.7kg·hm~(-2)和12.6个·m~(-1),遗传增益分别为10.1%和17.6%,差异均达显著水平;而周麦22衍生系的千粒重、穗粒数和株高与周麦22均无显著差异。通过周麦22培育出4个优质强筋小麦品种,占衍生品种总数的18.2%。周麦22衍生系的籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、SDS沉淀值和吸水率较周麦22均显著降低,遗传增益分别为-4.6%、-11.1%、-5.2%和-1.7%;面筋指数和面团稳定时间较周麦22均显著提高,遗传增益分别为148.2%和41.2%;籽粒硬度和面团形成时间较周麦22略有降低,但差异均未达显著水平。周麦22衍生品种产量的提高主要来源于穗数和千粒重的提高,蛋白质质量性状在遗传改良中有所提高,但蛋白质数量性状呈下降趋势。加强蛋白质质量与数量性状的协调改良已成为当前小麦品质改良的重点和难点。     

灌浆期断根对小麦产量及相关生理性状的影响

为给小麦生长发育进程中的根系调控提供依据,以小麦品种山农9-1为试验材料,研究了不同土层断根对小麦生育后期生理性状及产量的影响.结果表明,断根处理使小麦根系活力降低,叶片光合能力下降,膜脂过氧化加剧,加速了小麦的衰老,明显降低了产量,表现为断根越浅,影响越大.断根后浇水对产量有弥补作用;地表向下20 cm处断根,产量降低35.9%～43.4%,即该层根系对后期产量形成的相对作用为56.6%～64.1%,而20～40、 40～80、80～100 cm以及100 cm以下根系对产量的相对作用为10.0%～12.8%、3.3%～7.9%、5.5%～6.5%和14.3%～19.0%,即100 cm以下深层根和20 cm以上的表层根共同构成两头大中间低的根效分布.100 cm以下的根系对产量的相对作用则表现为不浇水相对较大,说明1 m以下的种子根群,在小麦生育后期遭遇干旱情况下对籽粒形成更为重要.