小麦新品种西农583的选育及其特征特性分析

小麦新品种西农583是西北农林科技大学农学院选育的小麦新品种,2013年通过陕西省农作物品种审定委员会审定。该品种具有优质强筋,分蘖力强,成穗率高,抗干热风,综合抗性突出,成熟黄亮等特点。     

小麦中国春NAM转录因子Gpc-1和Gpc-2灌浆期时空表达模式分析

【目的】对面包小麦(Triticum aestivumL.)中国春NAM转录因子Gpc-1（TaNAM-A1、TaNAM-B1、TaNAM-D1）和Gpc-2（TaNAM-B2、TaNAM-D2）灌浆期的表达模式进行全面系统的分析,为深入了解其协同调控籽粒发育时期组织衰老和矿物元素转运的方式及各基因间相互作用提供参考。【方法】从中国春中克隆Gpc-1和Gpc-2的全长cDNA编码序列并进行序列比对分析。采用荧光定量PCR (qRT-PCR)定量分析各基因在不同组织中的表达特性。以多个经评估的稳定基因作为内参,并采用Pfaffl法对Gpc-1和Gpc-2的相对表达量进行计算。针对Gpc-1和Gpc-2 5′或3′非翻译区（UTR）的差异核苷酸序列设计5条特异性寡核苷酸探针,地高辛标记后利用mRNA原位杂交技术分别在花后的旗叶、穗下节及籽粒中对基因的表达进行组织定位。【结果】利用一对特异性引物,从中国春中克隆到TaNAM-A1、TaNAM-B2、TaNAM-D1、TaNAM-D2以及具有功能的TaNAM-B1,且其核酸序列与野生二粒小麦（Triticum turgidum var.dicoccoides）野生型TtNAM-B1完全一致。Gpc-1和Gpc-2的转录本均广泛地分布于倒二叶、旗叶、穗下节、颖壳、穗轴及籽粒中。但不同于Gpc-1, Gpc-2在花后的根中并不表达。mRNA原位杂交结果显示,Gpc-1和Gpc-2具有相同的组织表达特异性,除叶表皮细胞、种皮和果皮外普遍在旗叶、穗下节以及籽粒的其他细胞类型中具有表达。其转录本大量积累于叶肉细胞,而在穗下节及叶片维管束中表达量则相对较低。籽粒中Gpc-1和Gpc-2的表达具有不均一性,其转录水平在胚中较高,与矿物元素运输相关的主要组织（维管束、色素链、珠心突出及传递细胞）及糊粉层中次之,而胚乳中表达量相对较低。qRT-PCR结果显示各NAM基因的表达特性在不同组织及基因间存在差异。TaNAM-D2在各组织中表达量均最低;籽粒中TaNAM-D1丰度最高,穗下节、颖壳及穗轴中TaNAM-B2转录水平高于其他基因,而旗叶中TaNAM-B2与TaNAM-A1表达量最大。开花前,TaNAM-A1、TaNAM-B1、TaNAM-B2和TaNAM-D2在倒二叶、旗叶、穗下节、颖壳、穗轴及籽粒中均有表达。花后15 d,倒二叶、穗轴及籽粒中TaNAM-A1的表达水平先于旗叶（25DAA）出现下降,在穗下节及颖壳中则持续增长至30DAA;籽粒中TaNAM-B1丰度在15DAA达到最大值,而其他组织中其最大值出现于25DAA（旗叶、颖壳）及30DAA（倒二叶、穗下节和穗轴）;除旗叶（25DAA）及穗下节（20DAA）外,TaNAM-B2转录水平在其他组织中均从15DAA起迅速降低;不同于其他基因,TaNAM-D1仅从花后开始表达,其丰度在各分析组织中不断增加至灌浆后期（25DAA或30DAA）。颖壳中TaNAM-D2表达水平在15DAA开始降低,早于叶片（25DAA）及其他组织。【结论】Gpc-1及Gpc-2转录因子参与调控籽粒中矿物元素的转运,但与该组织中细胞程序性死亡（programmed cell death,PCD）或衰老无显著联系;灌浆期各基因间表达特性不尽相同,其在功能上具有差异。Gpc-1和Gpc-2或仅参与对矿物元素转运的调控或同时平行调控组织的衰老。     

小偃系列小麦品种的HMW-GS和醇溶蛋白分析

为探讨小偃系列小麦品种的品质相关性状的遗传基础,为小麦品质改良和品种选育提供参考。采用SDS-PAGE和A-PAGE技术对14个小偃系列小麦品种的高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）和醇溶蛋白进行了研究。结果表明：14份小偃系列小麦品种共出现了7种亚基和5种亚基组合类型。Glu-A1位点,1亚基是主要亚基,其频率达85．7％;G1u-B1位点,7＋9亚基是主要亚基。其频率为50％;Glu-D1位点,2＋12是主要亚基,其频率高达92．9％。1,7＋9,2＋12是主要的亚基组合类型,其频率为35．7％;小偃系列小麦品种整体品质得分较高,为7．21。14个小偃系列小麦品种共检测到19条醇溶蛋白带型。平均13．6条;其遗传距离（GD）在0．23-0．59之间,当遗传距离为0．50时,14个品种可聚为4个大类,来源相同的品种,遗传相似性大。可以聚在一起。小偃系列小麦品种的高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白的遗传变异较小。遗传基础较狭窄。     

优质小麦西农3517高产栽培技术

西农3517是西北农林科技大学选育的小麦新品种,该品种弱冬性,抗寒、抗旱性好,株高78cm,叶片深绿上挺,秸秆坚硬,抗倒性好,冬季分蘖偏多,成穗率高.经陕西省粮油产品质量监督检验所检测:蛋白质16％,容重818kg,湿面筋36％,稳定时间5.8min,为优质面条小麦.品种审定后,通过在渭南市临渭区进行试验、示范,为大面积推广该品种和使粮农增收,农技人员从整地、施肥、播种、病虫防治等方面总结出一整套优质小麦高产栽培技术.     

小麦-簇毛麦易位系中贮藏蛋白的鉴定及分析

为探讨簇毛麦染色体对小麦品质的影响,利用A-PAGE、SDS-PAGE和高效毛细管电泳(High-performance capillary electrophoresis,HPCE)技术对12个易位系及7个附加系的贮藏蛋白进行鉴定。将簇毛麦的一条ω-醇溶蛋白基因定位于1VL。结果表明:易位系T1DL·1VS可用来改良小麦品质;定位于簇毛麦1VS染色体上的高分子谷蛋白在小麦中表达不稳定;其他材料醇溶蛋白组成发生改变较小,可能对面筋相关品质影响不大,在育种工作中不会引起面筋相关品质下降;易位系材料中的小麦醇溶蛋白的质量分数有所增加。     

3类茶叶粉对小麦面粉糊化特性的影响

研究绿茶粉、红茶粉、黑茶粉对3个筋力面粉(SF、MF、WF)糊化特性的影响,为茶叶粉在食品开发和加工中的应用提供依据。以强筋小麦‘西农364’、中筋小麦‘西农538’、弱筋品系‘522-1’作为供试材料,把3类茶叶粉以0%、2%、4%、6%、8%、10%的质量分数添加到3个筋力的面粉里,利用快速黏度仪(RVA)测定面粉糊化特性。结果表明:强筋面粉(SF)的峰值黏度、回生值低于中筋面粉(MF)和弱筋面粉(WF)。强筋面粉(SF)崩解值最小,弱筋面粉(WF)崩解值最大;3类茶叶粉对低筋面粉的热稳定、抗剪切力和耐搅拌力增强最明显,其次是中筋面粉和强筋面粉;随着3类茶叶粉添加量的增大,3个筋力面粉冷糊的稳定性逐渐增强,冷糊老化速度逐渐减弱;峰值时间随着茶叶粉添加量的增加呈现降低趋势;峰值温度受茶叶粉影响很小。绿茶粉、红茶粉、黑茶粉对3个筋力面粉黏度特性均产生不同程度的影响,给不同筋力的面粉里添加适量的不同种类茶叶粉可不同程度地提高或改善面粉的质量和品质。     

普通小麦供体种穗发芽抗性相关基因 AIP2的克隆与进化研究

克隆普通小麦3个基因组供体种的穗发芽抗性相关基因 AIP2（ABI3 interacting protein 2）,预测、分析其功能,阐明其保守区域在不同材料间的变异,为其进化研究提供理论依据,同时为普通小麦 AIP2基因的研究以及利用该基因改良穗发芽性状奠定基础。以野生一粒小麦（Triticum boeoticum,AA,2n=14）、拟斯卑尔脱山羊草（Aegilops speltoides,SS,2n=14）、节节麦（Aegilops tauschii, DD, 2n=14）为材料,采用同源克隆的方法克隆 AIP2基因,利用生物信息学软件分析其基因结构及功能,并进行遗传进化分析。结果表明,从小麦3个供体种材料中成功克隆 AIP2基因,该基因开放阅读框非常保守,均为969 bp,编码323个氨基酸残基。3个供体材料间 AIP2氨基酸序列仅存在7个氨基酸残基的差异,结构域预测结果显示,AIP2蛋白含有锌指环家族典型的锌指环结构域,进化分析发现, AIP2基因在植物中非常保守,推测该基因在禾谷类作物中可能具有相似的功能。     

小麦干物质、果聚糖和氮的积累分配及其与籽粒产量和品质的关系

在200kg/hm2施N条件下,对17个澳大利亚小麦品种的干物质、果聚糖、氮的积累分配及其与籽粒产量(GY)、籽粒氮产量(GNY)及籽粒氮含量(GNC)的关系进行了研究。结果表明,干物质、果聚糖和氮积累的模式相似,在叶片、茎秆和植株中分别于开花期、乳熟期和成熟期积累到最大值。在开花前,茎秆是贮存果聚糖的主要器官,叶片是氮的主要贮存器官,而在花期后,籽粒成为贮存果聚糖和氮最多的器官,其次为茎秆。从乳熟期至成熟期,随着干物质、果聚糖和氮在营养器官中积累的降低,GY、GNY和籽粒果聚糖积累快速增加。在多数取样期,植株干物质积累和果聚糖积累与GY和GNY呈极显著正相关,与GNC呈负相关;成熟期植株氮积累与GY呈显著负相关,与GNC显著正相关;在花期后,叶片和茎秆氮积累与GY和GNY呈显著负相关。     

小麦 TaCP3基因的克隆及其参与非生物胁迫的表达分析

半胱氨酸蛋白酶(cysteine protease,CP)是植物中重要的蛋白酶家族之一,广泛参与植物的各种生理过程;TaCP3属于papain-like(木瓜蛋白酶)家族的半胱氨酸蛋白酶,在小麦的生长发育及抗逆中起到重要作用。为研究 TaCP3基因的结构特征,以及在干旱、高盐、低温和高温胁迫下的表达情况,从小麦抗旱品种西农538中克隆了 TaCP3基因,该基因仅含1个1125 bp的开放阅读框,编码374个氨基酸,在蛋白氨基端有一个28个氨基酸残基组成的信号肽,羧基端具有木瓜蛋白酶亚家族的保守结构域。生物信息学分析表明, TaCP3与大麦和山羊草半胱氨酸蛋白酶基因相似性最高。同时,本研究构建了pcold-TF/TaCP3原核表达载体,通过转化大肠杆菌BL21(DE3),成功表达了TaCP3重组蛋白,分子量约为40 kD。qRT-PCR结果表明, TaCP3的表达对干旱、高盐、低温和高温胁迫均有响应,初始都呈先降后升的趋势;且对干旱胁迫有强烈的正向响应。     

优质强筋小麦陕253的面包加工技术研究

为给优质强筋小麦品种的面包加工提供理论依据,以面包硬度、内聚性、胶粘性、咀嚼性、弹性、回复性作为评价指标,研究了陕253面粉加水量及和面时间的最佳值,在此基础上通过正交试验来确定最佳的添加剂组合.单因素分析结果表明,在绝大多数情况下,加水量及和面时间对陕253面包加工品质有显著或极显著的影响,且不同参数对加水量及和面时间反应趋势不同.添加一定量的改良剂可以改善面包的品质,但添加量过多对面包品质有负效应.正交试验结果表明,陕253面粉最佳加水量为小麦粉质量的62%,最佳和面时间为9 min;添加剂最优组合为卵磷脂1.3%、谷朊粉4%、小麦胚芽粉5%.