中国农业科学院培育出抗旱节水转基因小麦新品种

<正>据悉,中国农业科学院作物科学研究所承担的抗旱节水转基因小麦新品种培育研究,经过多年多点田间抗旱节水试验,结果表明该项目组培育的转基因小麦新品系的水分利用效率比对照提高15%以上,产量提高10%以上,具有较大生产应用潜力。据项目负责人、中国农科院作科所马有志研究员介绍,该项目以我国抗旱小麦农家种小白麦以及耐盐大豆品种铁丰8号为材料,在全基因组水平上系统分析了小麦、大豆基因组     

抗旱转基因小麦的研究进展

受气候复杂多变的影响,小麦生长期间干旱胁迫成为影响其产量的主要因素之一,利用基因工程技术提高小麦抗旱性非常必要。目前,已鉴定出一部分与小麦抗旱性相关并可以提高产量的基因,但与水稻、玉米和其他粮食作物相比,对抗旱转基因小麦的开发研究较少。文章重点关注小麦耐旱性的评价标准以及转基因小麦品种在提高抗旱性方面的进展,讨论了当前在转基因小麦方面取得的一些成就和发展中存在的问题,以期为小麦抗旱性基因工程育种提供理论依据。     

外缘抗病基因在小麦抗白粉病育种中的利用

小麦白粉病 ( Powdery mildew )是由禾布氏白粉菌( Blumelia graminis f. sp.tritici)引起的一种真菌性病害 ,属世界性分布的病害。在我国 ,过去小麦白粉病主要分布在西南地区、长江流域和东南沿海气候湿润的地区。近 2 0多年来 ,随着矮秆品种的推广、氮素化肥施用量的增加和灌溉面积的扩大 ,小麦白粉病的发生面积逐渐增大 ,危害程度加重 ,已成为我国小麦上的主要病害。选育和利用抗病品种 ,是防治小麦白粉病最经济、有效和安全的措施 ,而抗病品种的选育关键在于抗源的不断发掘和有效利用。为此 ,国内外都非常重视对小麦抗白粉病基因及抗源…     

水稻耐盐性的遗传和分子育种的研究进展

盐胁迫是造成水稻减产的重要环境因素之一。本文从维护膜系统的完整性、离子的区隔化以及渗透调节等三个方面介绍了水稻耐盐性的机理;简要描述了水稻生物耐盐能力、农艺耐盐能力和离体细胞对盐害反应等三种耐盐鉴定方法。总结了近年来对水稻耐盐种质资源的发掘、耐盐性QTL定位和重要基因的克隆以及耐盐水稻选育所取得的进展。通过长期水稻耐盐性评价、已发掘了一些耐盐的水稻种质;定位了七十多个控制Na+/K+含量、存活天数等耐盐性相关性状的QTL;两个水稻耐盐基因SKC1和DST已被克隆;我们已获得系列不同程度耐盐的转基因植株和SKC1/BADH两类耐盐基因聚合系。本文进一步讨论了水稻耐盐性机制的研究以及在生产实践中应用的前景,试图为深入开展水稻耐盐性研究提供参考。     

旱地小麦高产节水栽培技术

针对生产实际,经过几年探索,总结出一套旱地小麦高产节水栽培技术,运用该项技术后,一般小麦每公顷产量可达6000～7500kg,对于提高旱地小麦产量具有积极的推动作用。     

《作物抗旱节水的生理遗传育种基础》

由著名旱农学家,中国工程院院士山仑先生,小麦遗传育种学家、中国科学院院士李振声先生作序,张正斌研究员编著的《作物抗旱节水的生理遗传育种基础》,2003年由科学出版社出版发行。该书40余万字,定价42元。欢迎单位和个人从科学出版社购买。 该书系统地介绍了作物抗旱节水生理遗传育种研究的理论和技术体系及最新研究进展,共15章。分别是:水危机与蓝色革命、节水农业的发展、生物节水、作物水分利用效率和蒸发蒸腾估算模型、碳同位素在作物水分利用效率研究中的应用及问题、作物抗旱节水形态发育适应与自我调控、作物抗旱节水的生理调控     

高产小麦氮肥施用研究进展

近年来,随着小麦高产品种的选育和栽培技术的改进,中国小麦产量不断提高,高产和超高产小麦面积不断增加,对保障国家粮食安全发挥了重要作用。但生产中高产小麦所占比例较小,高产品种的生物学潜力没有充分发挥。氮肥是小麦生产中重要的物质投入,对于小麦的产量和品质有着重要影响。2004年全国小麦平均氮肥用量达153.45 kg/hm2,总用量达到331.85万t,占全国氮肥用量的14.93%。由于缺乏科学技术指导,中国不同区域和不同农户之间氮肥用量差别较大,氮肥利用率不高,对环境带来极大的压力。对中国高产小麦的生产和氮肥施用状况、高产小麦需氮规律、高产小麦氮肥施用技术和麦田的土壤肥力状况等进行了综述,并对今后高产小麦氮素管理提出了建议。     

小麦抗条锈病遗传研究进展

本文概述了小麦抗条锈病的遗传研究现状和抗病基因常用研究方法,着重介绍了抗条锈病基因标记定位和构建高密度遗传图的新进展,并对其在小麦遗传育种中的应用前景和存在问题进行了探讨.     

水稻抗旱机理和抗旱育种研究进展

水资源短缺正成为制约中国水稻生产持续发展的重要因素,培育抗旱性强的水稻品种,不但能够节约水资源,而且有利于稳产增产、节约能源。日益深入的干旱胁迫响应基因及QTL定位研究的积累为进行抗旱育种提供了依据和基础。对水稻在干旱胁迫下的伤害机理和抗旱的分子机制以及水稻抗旱育种研究进展等方面进行了总结和综述,以期为今后进一步深入研究抗旱机理及抗旱育种提供理论依据。今后应加强对稻属抗旱基因资源的有效发掘、评价、创新和利用,进一步发挥抗旱分子标记辅助选择在抗旱育种实践中的作用,改良水稻根系,结合常规育种技术和现代生物技术,提高栽培稻的抗旱性。     

一个水分胁迫应答蛋白与小麦抗旱性的关系及其基因的定位

分析与小麦抗旱性密切相关的水分胁迫应答蛋白, 定位蛋白基因并挖掘与其连锁的分子标记对小麦抗旱分子辅助选择具有重要意义。在一年两点田间全生育期抗旱性鉴定基础上, 以-0.5 MPa PEG-6000模拟干旱胁迫处理小麦幼苗48 h, 并应用SDS-PAGE方法检测分子量约66.2 kD的水分胁迫应答蛋白, 分析其表达与小麦抗旱性的关系。在128个小麦品种(系)中, 检测出67份表达该蛋白, 另61份未表达该蛋白; 前者的平均抗旱指数为1.00, 而后者为0.80, 有极显著差异(P<0.01), 且各抗旱性等级中表达该蛋白的品种比例随着抗性等级的降低而减小。利用晋麦47×西农2208杂交后代230个F₃株系进行遗传分析, 发现该蛋白表达由1对显性基因控制; 目的基因与位于小麦5AS染色体上的5个SSR标记(Xgwm129、Xgwm304、Xbarc56、Xbarc117和Xbarc197)连锁, 位于邻近标记Xbarc56和Xbarc117之间, 遗传距离分别为2.2 cM和2.9 cM。用这两个紧密连锁标记检测128个小麦品种(系), 有67个品种(系)与晋麦47具有相同的标记位点, 其中86.6%的品种(系)(58/67)在水分胁迫后表达目标蛋白。该约66.2 kD的水分胁迫应答蛋白与小麦的抗旱性密切相关, 与其紧密连锁的分子标记可为小麦抗旱分子辅助选择提供依据。     

基于作物QTL的分子育种研究进展

分子标记技术和QTL(Quantitative Traits Loci)定位技术的迅速发展,使得以DNA多态性为基础的分子育种技术的研究不断深入,并在作物遗传育种中得到了一些成功的运用,为解决有关复杂性状的选择问题带来了希望。本文综述了近年来基于作物QTL的分子标记辅助选择及目标性状QTL克隆在作物的产量、品质、抗旱性等数量性状遗传育种中的主要应用,证实了分子育种的有效性;对目前影响分子育种效率的因素及存在的问题、应用前景进行了探讨。     

抗旱节水小麦新品种普冰9946的选育

普冰9946系西北农林科技大学食品学院与中国农科院作物科学研究所合作以Q 104-3为母本,晋麦47中选出的晋麦47-2为父本杂交经水旱交替多点选育而成的抗旱节水小麦新品种.2011年通过陕西省农作物品种审定委员会审定.该品种产量高,自2008年起,该品种在陕西渭北多地进行了区域试验和生产试验,平均单产321 kg/667 m2,较对照晋麦47增产3.8％以上.系谱分析表明,普冰9946综合了双亲的优良性状,具有高产、优质、高抗、抗寒性强等特点,适宜在陕西省渭北旱塬及相似生态类型地区的旱地或旱肥地推广种植.     

旱地小麦品种水分利用效率研究

以目前山西省12个旱地小麦主推品种和新育成品种为材料,在晋南旱地麦区进行大田试验,分析了在旱作栽培条件下,不同品种冬小麦品种籽粒产量、水分利用效率（WUE）的差异。试验表明,不同冬小麦品种之间产量、WUE和降雨生产力存在明显遗传差异,根据试验材料的籽粒产量和水分利用效率可分为3种类型：即高产高效型,产量在2900 kg/hm2以上,水分利用效率较高,平均为16.89 kg/( hm2?mm);中产中效型,产量在2700~2900 kg/hm2之间,水分利用效率平均为16.08 kg/( hm2?mm);低产低效型,产量在2700 kg/hm2以下,水分利用效率较低,平均为15.62 kg/(hm2?mm)。参试品种间耗水系数和降雨生产力间有明显的差异,耗水系数极差达132.11,降雨生产力极差达2.81 kg/(hm2?mm)。说明通过将抗旱、高水分利用效率和高产基因进行聚合杂交,可以实现抗旱高水分利用效率和高产性状统一于一体,培育出抗旱高水分利用效率和高产的小麦品种。高产高效品种可作为旱地小麦生产上的主推广品种加以应用,中产中效品种可作为搭配品种进行推广应用。     

高产耐旱冬小麦育种技术及其评价方法研究

根据国内外适应性育种的经验 ,结合我们多年小麦抗旱育种实践 ,对培育兼具抗旱节水和高产冬小麦的育种技术及其评价方法进行了探讨 ;剖析了高产抗旱小麦品种在不同生育环境的产量构成特点 ;建立了选择鉴定抗旱高产、广适性、稳产性品种的具体程序     

冬小麦水分动态和水分利用效率的综合模拟

为了预测未来气候变暖对农业产生的影响,通过利用ENWATBAL动态模型模拟未来十年甚至几十年气候变化、尤其是气温和降水的变化对冬小麦田蒸散量的影响,借助历史资料推测同期气候变化对冬小麦产量的影响,从而获得相应的冬小麦水分利用效率的变化情况。结果表明,气候变暖会导致冬小麦蒸散量增加,产量下降,水分利用效率降低。说明气候变暖会加剧农业缺水问题,十分有必要开展节水农业。     

普通小麦对仓储害虫玉米象的抗性QTL分析

以普通小麦品种川农16与人工合成小麦衍生品种川麦42为亲本构建了含有127个株系的重组自交系(RIL)群体,将2008和2009年收获的种子用玉米象(Sitophilus zeamais)虫卵进行接种,并于2009年11月开始储藏,次年8月和10月进行虫害调查。利用复合区间作图法(CIM)对RIL群体的抗虫性进行QTL定位分析。利用2008年收获群体检测到位于3B、2D和3D染色体的3个QTL,贡献率依次为10.2%、8.5%和8.3%;利用2009年收获群体检测到位于3D和4B的2个QTL,贡献率分别为8.5%和11.3%。位于3D染色体Xbarc6–Xgwm112标记区间内的QTL在年度间重复检测到,贡献率为8.3%~8.5%,抗性位点来自川农16。     

冬小麦品种干旱胁迫后的恢复能力与水分利用效率的关系

为探讨营养生长期干旱胁迫-复水后的恢复力作为品种群体水平水分利用效率(WUE)鉴定指标的可能性,以冬小麦品种‘晋麦47’和‘京411’及其34个近等基因系为材料,利用半自动防雨棚与渗漏池开展模拟干旱实验,于拔节初期干旱较严重时复水,测定复水后的生物量积累作为恢复力,同时测定营养生长期末的株高以及品种/系的群体WUE,分析材料之间恢复力、株高、和群体WUE之间的差异,以及恢复力与群体WUE之间的相关性。结果发现,部分冬小麦品种/系之间恢复力达到显著差异,恢复力受基因型和生长环境共同影响,并且两者存在一定程度的互作。34个近等基因系与亲本在株高和群体WUE上均存在显著差异,品种/系的恢复力与株高之间呈显著的正相关关系,恢复力与株高分别与群体的产量水平的WUE呈极显著正相关关系。该研究结果初步表明,胁迫-复水后的恢复力可以作为品种在干旱条件下群体WUE鉴定评价的指标。     

旱地小麦喷施绿色抗旱剂技术及节水效应研究

2002—2005年在山西太原、清徐和临汾就旱地冬小麦应用绿色抗旱剂的喷施技术及节水效应进行了研究。结果表明：GDR5号喷施以稀释225倍的增产效果最为显著,其次为稀释300倍和150倍,增产幅度为5.2%~18.5%;GDR5号喷施以起身喷+灌浆（挑旗、抽穗）喷的效果最好,其次为起身喷。增产幅度为10.2%~20.6%;绿色抗旱剂拌+喷试验表明以GDR1号拌种+GDR5号起身期喷施效果最显著。各个绿色抗旱剂叶面喷施的节水效果以GDR5号的较高,其次为GDR2号和GDR1号。该项研究为旱地冬小麦应用生长调节剂开辟了新的领域。