雌雄蕊原基分化期低温胁迫下2个小麦品种幼穗miRNA表达谱分析

为探讨春季低温(倒春寒)胁迫下抗倒春寒能力不同的小麦品种相关miRNA及其响应规律,提供miRNA的表达谱和差异表达miRNA的信息,揭示差异表达miRNA在小麦抗倒春寒中的作用,采用高通量测序(Small RNA-seq)技术对雌雄蕊原基分化期0℃低温胁迫72 h及未低温处理(对照)的矮抗58(AK58)和郑麦366...     

人工老化对小麦种子活力及醇溶蛋白组成的影响

为揭示种子活力与醇溶蛋白组成变化的关系,以小麦品种百农矮抗58、周麦18、新麦208、郑麦9023和杂交小麦(BNS/05525)为材料,高温(43±1)℃、高湿(95％相对湿度)老化处理0,4,6,9,12,15d和20 d,对老化处理种子的活力及醇溶蛋白组成进行了分析.结果表明,随着老化时间的延长,小麦种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数逐渐降低,老化20 d的小麦种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均降为0,种子活力丧失.在同一老化程度下,杂交小麦种子的发芽势、发芽指数、活力指数均高于百农矮抗58、周麦18、新麦208、郑麦9023,说明杂交小麦的抗老化能力较强;电导率在种子老化的0～12 d内变化较小,种子老化到15d时电导率迅速升高;5个小麦品种种子老化20 d后,发芽率从100％下降到0,醇溶蛋白的表达均出现了带型的变化,ω区醇溶蛋白出现了谱带的丢失、新蛋白的增加及蛋白表达量的上升和下降.种子活力丧失与蛋白的丢失、新谱带的产生都是在同一时间(种子老化20 d),说明种子活力的丧失与ω区域醇溶蛋白的消失和新增加的蛋白质有关;种子老化程度的加剧,导致了某些存活能力差的基因型消失,消失的基因可能与种子活力的表达相关.     

小麦品种百农AK58及其姊妹系的遗传构成分析

百农AK58是目前我国黄淮南部麦区大面积种植的小麦品种。利用表型、高分子量麦谷蛋白亚基、蛋白质含量及覆盖小麦全基因组的657对SSR分子标记分析了百农AK58姊妹系及其亲本的遗传构成, 以发现大面积品种的亲本选配规律。百农AK58在小穗数、穗粒数、千粒重和单株穗数上略优于其姊妹系丰收60和百农4330。百农AK58的高分子量谷蛋白亚基组合与亲本郑州8960相同, 为(1, 7+8, 5+10), 其姊妹系丰收60和百农4330的亚基组合与亲本温麦6号相同, 均为(1, 7+9, 5+10)。SSR标记分析表明, 百农AK58对亲本周麦11、温麦6号和郑州8960遗传成分的继承率分别为47.4%、28.9%和23.7%, 而丰收60的继承率分别为47.9%、30.7%和21.4%。可见, 这2个品种在遗传上与周麦11有较大的相似性。百农4330继承这3个亲本的遗传成分比例非常相近, 分别为33.1%、32.4%和34.6%。在A、B、D基因组及染色体水平上, 3个亲本品种对后代的遗传贡献率也表现不均衡性。百农AK58有40个不同于丰收60和百农4330的SSR特异位点, 主要分布于1A、4A、5A、6A、1B、4B、5B、6B、7B、1D、2D、3D和7D染色体, 其中多数位点已知存在与产量、抗病等重要农艺性状相关的基因, 推测这些特异位点在百农AK58成为大面积种植品种中发挥了重要作用。     

MST种子活力剂对水稻种子活力及幼苗生长的影响

为提高水稻秧苗质量和指导水稻生产提供技术支撑,以阳光香稻和新丰20水稻种子为材料,研究不同浓度MST种子活力剂(稀释0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、100、150、200、300倍)对水稻种子活力和幼苗生长的影响。结果表明:各处理均能提高水稻种子发芽指数、活力指数、幼苗干重、根系鲜重、根系干重、苗高、根系长度等各项指标。稀释40~45倍的MST种子活力剂拌种可显著提高种子活力,促进幼苗生长;稀释倍数升高至100倍以上时,2个水稻品种的种子活力及幼苗生长各项指标有所下降;MST在水稻种子处理的适宜浓度为稀释40~45倍。     

不同类型小麦栽培品种的光合特性

在自然条件下,对10个小麦品种的光合特性进行测定.结果表明,10个小麦品种的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2、气孔限制值、水分利用效率相互间有较大的差别,有的达到了显著或极显著水平.光合速率与气孔导度等的相关性不显著,但其他光合指标间相关性达到显著或极显著水平.根据不同小麦品种光合特征,对10个小麦品种进行聚类分析,结果显示,豫麦18、矮抗58、温麦6号、平安6号、周麦18属光合特性较强的品种;郑麦9023、周麦22、BH001、杂麦1号和杂麦2号属光合特性一般的品种.     

不同基因型小麦的Pb积累特性及Pb对矿质元素积累的影响

利用Hoagland’s营养液培养的方法,探讨了百农1306、百农1309、百农160、百农418、温麦6号、周麦18、周麦22和周麦26等8个不同基因型小麦品种(系)的Pb积累特性,以筛选出籽粒Pb低积累型小麦品种(系),并研究了Pb对小麦Ca、Mg、Fe和K等矿质元素积累的影响,为解决重金属积累和矿质营养利用之间的矛盾奠定基础。结果表明,小麦籽粒Pb含量存在基因型差异,百农418籽粒Pb含量最低,温麦6号Pb含量最高。根据同一品种(系)的最高Pb含量部位,将8个小麦品种(系)分为籽粒型、颖壳型、叶片型,对应品种(系)分别为温麦6号,百农1306、百农1309、周麦22,百农160、百农418、周麦18、周麦26。与不加Pb(NO_3)_2的对照相比,Pb(NO_3)_2处理后,8个小麦品种(系)不同部位的Ca、K、Mg、Fe含量变化不同。除周麦22茎秆中Ca含量显著增加外,其他7个品种(系)均降低;8个品种(系)茎秆(周麦22、26除外)、叶片和颖壳中K含量均呈降低趋势;温麦6号和周麦18籽粒中Mg含量显著增加,其他6个品种(系)均显著降低;8个品种(系)叶片中Fe含量均升高。百农418和周麦26的Ca、百农1306和百农418的K、周麦18和周麦26的Mg含量(籽粒除外)变化模式相同。     

基于本体的小麦病虫害问答系统构建与实现

为了能够及时、方便地解决农民在小麦种植过程中遇到的病虫害问题,研究并设计了一个关于小麦病虫害问题的自动问答系统。首先,将小麦的病虫害知识进行资源整合,在领域专家指导下构建小麦病虫害本体,将其作为问答系统的知识库。然后,利用自然语言处理相关技术对用户提出的问题进行分析并找到相应答案返回给用户。该系统操作方便,对小麦病虫害预防有重要作用。     

干旱胁迫对不同年代小麦品种种子萌发特征的影响

以小麦品种百农3217、郑麦9023、周麦18、矮抗58、百农207为材料,采用20%PEG 6000营养液培养模拟干旱处理,研究了干旱胁迫对小麦种子萌发、幼苗生长、贮藏物质转运以及生理指标的影响。结果表明,干旱胁迫下,与萌发12 d的小麦种子相比,小麦叶片叶绿素含量、籽粒质量随着培养天数增加而下降;根长度、根数量、幼苗和根系生物量随着水培天数延长而增加,轻度干旱能够促进根的伸长,随着干旱胁迫的增加,小麦根系数量和根系长度受到抑制。干旱胁迫抑制了小麦品种的发芽率、发芽势,从20世纪80年代审定的百农3217到2013年审定的百农207,小麦品种间发芽势、发芽率表现为由高到低再升高的趋势;干旱胁迫对周麦18、矮抗58发芽势、发芽率影响较大;百农207在干旱胁迫下一直保持较高的叶绿素含量及根冠比;百农3217的籽粒利用效率较高。综合各项指标来看,20世纪80、90年代的品种抗旱性高于现代品种。     

低温胁迫对不同小麦品种结实率和活性氧代谢的影响

为研究低温胁迫对小麦生长发育的影响,以小麦品种百农207、AK58、郑麦366为材料,在小麦雌雄蕊原基分化期对其进行低温(0℃)处理,测定小麦叶片中叶绿素含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量等生理指标,并调查小麦结实率。结果表明,在低温胁迫下,百农207、AK58结实率较高,而郑麦366结实率较低,即百农207、AK58抗倒春寒能力比较强,而郑麦366抗倒春寒性较差;与对照相比,低温胁迫小麦的SOD活性、POD活性、叶绿素含量、脯氨酸含量均升高,其中百农207、AK58上升幅度比较大,表明受到低温胁迫后,小麦的抗氧化酶活性增加,对小麦起到保护作用,而3个小麦品种中MDA含量均下降,其中郑麦366下降幅度最大,即郑麦366受到低温胁迫后叶片发生脂质过氧化作用,细胞膜破坏最严重。研究结果为进一步阐明小麦对低温胁迫的响应机制奠定了基础。     

一种新型小麦雄性不育系研究初报

报道了一种新发现的小麦雄性不育系(MSTE型雄性不育,分蘖穗不育male sterility in till-ers ears)。该不育系主茎穗可部分结实,结实率10%～40%,但分蘖穗不育不实。该不育系与普通小麦品种杂交,绝大多数后代育性得到恢复,恢复度达80%以上。不育系的主茎穗结实籽粒保持其不育特性。晚秋到早春分期播种不改变不育系育性特点。细胞学观察发现,该不育系减数分裂中有较高频率的花粉母细胞出现单价体、落后、染色体桥、微核等结构和数目变异现象,说明该不育系的不育性与染色体的变异有关,与光温反应关系不密切。