超高产小麦育种探讨及诱变技术在超高产小麦育种应用

本文就超高产小麦的概念、超高产小麦培育的理论依据以及发展超高产小麦的重要意义进行详细阐述.同时,分析了现阶段超高产小麦育种现状,提出了我国超高产小麦育种中存在的问题,阐明了人工诱变创造种质资源在超高产小麦育种进程中的重要作用,并根据自身多年诱变育种实践简要介绍了在超高产小麦育种以及种质资源创新方面的一些研究成果.     

81份国外小麦品种(系)Puroindoline基因分子鉴定与分析

为更好地利用国外小麦Puroindoline优异变异类型,以从乌克兰、俄罗斯、西班牙等4个国家搜集的81份小麦品种(系)为试验材料,采用单籽粒谷物特性测定仪(SKCS)、分子标记技术及DNA测序技术,对其硬度表型、Puroindoline不同变异类型进行鉴定与分析。结果表明,试验材料中硬质麦比例较高,为92.6%,软质麦比例较低,仅为7.4%,且没有发现混合型小麦,SKCS硬度指数范围较宽,为25~86。硬质麦的Puroindoline基因型检测中,共检测到Pina-D1b、Pinb-D1b、Pinb-D1c和Pinb-D1d 4种类型,其中Pinb-D1b所占比例较高,占58.7%,Pina-D1b和Pinb-D1c则分别为28.0%和12.0%,而PinbD1d类型所占比例极低,仅为1.3%。Puroindoline不同等位变异类型的籽粒硬度大小也存在差异,其中Pina-D1b突变型的硬度值最高,野生型最低,且Pina-D1b与Pinb-D1c两种硬质类型的籽粒硬度呈显著性差异,而Pinb-D1b、Pinb-D1c与Pinb-D1d之间的籽粒硬度差异不显著。     

五个小麦品种麸皮脂质成分分析

小麦麸皮中有一定量对人体健康有益的脂质成分,这些脂质可以作为优质植物原材料应用于食品或工业生产。为了解不同小麦品种麸皮的脂质组成,用乙酸乙酯萃取法提取脂质,并进行硅烷化衍生处理,建立气相色谱-质谱（GC-MS）联用法测定了5个小麦品种的麸皮脂质成分及含量。结果表明,从麸皮脂质中共鉴定出20种化合物,可归纳为游离脂肪酸、烷基间苯二酚（ARs）、甾醇（β-谷甾醇、菜油甾醇、豆甾烷醇）、单酰基甘油酯、甲基烷基间苯二酚和烷烃等六大类。ARs（相对含量31.8%~41.7%）和游离脂肪酸（相对含量24.0%~31.3%）在总脂质中占比较高,甾醇含量次之,其他化合物含量较少。ARs由侧链长度为17~25奇数链烷烃组成,二十一烷基间苯二酚含量（732.7~1 158.4 μg·g^-1）显著高于ARs其他同系物(P＜0.05)。不同小麦品种麸皮的脂质各组分含量不同,且品种之间存在显著差异,西农979和淮麦21中的ARs含量最高。     

黄淮麦区小麦新品系籽粒硬度相关基因分子鉴定及其对产量性状的影响

 【目的】以黄淮麦区小麦新品系为材料,通过对其籽粒硬度相关基因的鉴定,明确黄淮麦区小麦新品系的籽粒硬度基因型分布规律,为小麦品质改良提供优异基因资源。【方法】利用单籽粒谷物特性测定仪（SKCS）、PCR扩增、酶切以及DNA测序技术,对来自黄淮麦区109份小麦新品系的籽粒硬度表型、puroindo1ine基因型及其puroindo1ine b-2的不同等位变异类型进行了鉴定与分析。【结果】黄淮麦区材料中硬质麦比例较高,为61.5%。混合型和软质麦比例较低,分别为15.6%和22.9%,硬度指数范围较宽,为3.2—82.6。在硬质麦的puroindo1ine基因型检测中,发现有Pinb-D1b、Pinb-D1p和Pina-D1b共3种类型,其中,Pinb-D1b所占比例最高,为86.5%,Pinb-D1p和Pina-D1b分别为7.5%和6.0%。通过对puroindo1ine b-2变异检测,发现在调查的所有小麦材料中,D和A基因组上均含有Pinb-D2v1和Pinb-A2v4,其中,86份小麦品种（系）B基因组上的基因型为Pinb-B2v3,剩余的23份材料为Pinb-B2v2。通过对位于普通小麦B基因组puroindo1ine b-B2的2个基因型进行产量相关性状的分析,发现Pinb-B2v3变异的小麦品种（系）在穗粒数、单穗粒重、旗叶长和旗叶面积上均显著高于Pinb-B2v2变异类型的小麦品种（系）,同时Pinb-B2v3变异类型小麦的千粒重、小穗数、粒长、粒宽和旗叶宽等性状也略高于Pinb-B2v2变异类型的小麦。【结论】在黄淮麦区109份小麦新品系中,硬质麦比例较高,混合型和软质麦比例较低。硬质麦中,Pinb-D1b是最为常见的类型。在puroindo1ine b-2基因位点上,Pinb-B2v3变异类型小麦的产量相关性状略优于Pinb-B2v2变异类型小麦。     

优质强筋小麦新品种郑品优9号的遗传基础解析

为明确优质强筋小麦新品种郑品优9号的分子遗传基础及重要性状功能基因组成,利用小麦50 K SNP育种芯片对郑品优9号及其双亲郑麦366和豫麦34进行分析。结果表明,郑麦366和豫麦34对郑品优9号的遗传贡献率分别为68.26%和31.74%;在不同基因组和染色体水平,双亲对郑品优9号的遗传贡献率差异较大,郑麦366对郑品优9号A、B、D三个基因组的贡献率分别为68.60%、90.98%和27.63%,其中,郑麦366在B基因组染色体上的遗传贡献率均高于豫麦34,除1B染色体外,2B~7B染色体上的遗传贡献率均超过80%。重要性状功能基因组成分析发现,郑品优9号不仅聚合了多个优良品质基因,还携带有与抗病性和农艺性状相关的优异基因。本研究可为郑品优9号在遗传改良和生产中的应用提供理论依据。     

逆境胁迫下小麦脂肪氧化酶基因表达的qRT-PCR分析

为探讨小麦脂肪氧化酶基因在非生物胁迫过程中的生物学功能,采用qRT-PCR技术,首先分析了TaLox-B2和TaLox-B3基因在小麦幼叶、茎、根以及成熟籽粒中的表达情况,其次分析了这2个基因在高盐、低温、高温和干旱胁迫下叶片中的表达模式。结果表明,这2个基因在小麦根、茎、叶以及成熟籽粒中均有表达,但TaLox-B2基因主要在叶和成熟籽粒中表达,而TaLox-B3基因主要在根和叶中表达。在高盐胁迫下,这2个基因的表达趋势大体一致,类似于正态分布,在3h时达到峰值。在低温逆境下,TaLox-B2基因的表达模式无明显规律,而TaLox-B3基因在0~6h范围内呈上调表达,之后开始逐渐下降。在高温逆境下,这2个基因在0~12h范围内均呈下调表达,但二者下调的趋势明显不同。在模拟干旱胁迫下,这2个基因相对表达量均较低,表达趋势存在明显差别,但二者的表达模式则无明显规律。推测认为,TaLox-B2和TaLox-B3基因主要受盐胁迫诱导,且与PEG干旱胁迫之间没有特定的关系,此外,温度变化对TaLox-B2和TaLox-B3基因表达量的影响较为明显,但低温和高温的作用机制不同。     

航天诱变技术在小麦育种上的应用

航天诱变是利用微重力、强辐射、超低温等空间特殊环境诱变植物种子或离体组织,获得有益突变体,进而选育植物新品种或创制优异育种材料和基因资源的技术。本文综述了航天育种的概念、发展历程以及在小麦育种方面取得的成就,重点介绍了近年来在航天诱变对小麦重要农艺性状的影响以及航天诱变的遗传机制等方面的研究工作,并据此探讨了航天诱变研究中存在的问题及今后可能的研究方向和应用前景,旨在为我国小麦航天育种研究提供一定的理论参考。     

小麦籽粒硬度基因型鉴定及其与吹泡仪和混合仪参数关系分析

以我国黄淮麦区35份小麦高代新品系为材料,通过测定其籽粒硬度表型、puroindoline基因型及其吹泡仪和混合仪参数,分析了籽粒硬度表型和基因型与吹泡仪和混合仪参数间的关系。结果发现,SKCS籽粒硬度与混合仪参数中的C1、C2、C3、C4值、幅度、吸水率、C3-C2值以及吹泡仪参数的P值、L值、G值和P/L值之间均极显著相关(P < 0.01)。方差分析表明,puroindoline基因对大多数吹泡仪和混合仪参数的影响极显著(P < 0.01)。其中,Pina-D1b类型小麦品系的P值、W值和P/L值均显著高于野生型和Pinb-D1b类型,但野生型小麦品系的L值、G值和Ie值则均显著高于Pinb-D1b和Pina-D1b类型。另外,2种硬质基因型(Pinb-D1b和Pina-D1b)小麦品系的C1值、C2值、C2-C1值、幅度和吸水率均显著高于野生型,而野生型小麦品系的C3值、C4值和C5值则显著高于2种硬质基因型。     

河南省小麦诱变育种进展与分析

作物诱变育种是仅次于常规杂交育种的一个重要育种途径.河南省小麦诱变育种开始于20世纪60年代初,通过诱变先后培育出16个小麦新品种,利用突变体杂交育成17个新品种,为小麦生产做出了重要贡献.本文详细地论述了河南省小麦诱变育种的发展历程、取得的成绩,分析了存在的问题,并提出了今后的发展对策和建议.     

小麦籽粒脂肪氧化酶研究进展

小麦面粉或面制品的色泽是评价小麦品质性状的主要指标。小麦籽粒脂肪氧化酶(LOX)是影响面粉及面制品颜色发生褐变的主要因素之一,且与小麦加工品质、储藏品质密切相关。目前,分光光度法和氧化电极法是测定小麦籽粒LOX活性最为常用的方法。小麦籽粒LOX活性是一个受多基因控制的复杂数量性状,基因型和环境对其均有显著影响,但基因型是最为主要的决定因素。控制小麦籽粒LOX活性的主效基因被定位在4A、4B、4D和5D染色体上,目前已有多个控制LOX活性的分子标记被开发,可直接用于小麦脂肪氧化酶活性的分子标记辅助选择。本文综述了小麦籽粒脂肪氧化酶测定方法及其影响因素,阐述了小麦籽粒脂肪氧化酶的基因定位、克隆、等位变异类型以及功能标记的开发和利用情况,并系统地阐明了脂肪氧化酶与小麦品质性状的关系。