校企合作创新种子科学与工程专业暑期实践教学模式的相关探索

针对西北农林科技大学种子科学与工程专业本科三年级学生掌握的基础理论知识、专业课内容基础上,充分发挥基地、校企合作培养高素质应用型人才的作用,结合暑期教学实践课程的要求,构建了"开拓视野、提升技能、综合能力培养"的实践教学体系。结果表明,种子科学与工程专业本科生利用暑期综合实践教学深入种子企业"顶岗实习",参与种子生产、收购、加工、包装、储藏、销售等环节,发现并分析现代种子企业发展状况及存在的问题,通过分工协作提出解决方案,编制现代种子企业的发展规划,对全面提高学生的实践操作能力,充分发挥校企合作的优势,培养高素质、应用型人才起到了关键作用,促进了教学和企业双赢。     

不同小麦品种(系)的存放种子活力比较研究

为发掘利用高活力小麦种质材料,揭示不同小麦品种间(系)的种子活力差异及其内在生理原因,本研究以置于常温种子库老化6年的180个小麦品种(系)的种子为材料进行了种子活力比较研究。结果表明:不同小麦品种(系)间发芽率存在显著差异,其中35个小麦品种(系)的种子完全失活、不能发芽,种子活力最高的3个品种分别为豫麦18(92%),西农3517(76%)和浏虎98(72%);测定了种子浸出液电导率、种子含水量和籽粒品质性状并与发芽率进行了相关分析,发现发芽率与电导率和籽粒淀粉含量呈极显著负相关,与含水量呈显著负相关,但与籽粒总蛋白质含量相关不显著;进一步对种子活力高低差异显著的6个品种(系)进行了种子萌发关键激素赤霉素(GA3)和脱落酸(ABA)的测定,发现3个高活力小麦品种(系)(豫麦18、西农3517、浏虎98)种子中GA3/ABA的比值均显著高于3个低活力品种(系)(西农2003、洛麦21和陕麦107)。本研究表明,种子活力性状在小麦种质资源中存在广泛变异,植物内源激素GA3和ABA的相对含量是影响种子活力高低的关键因素。     

小麦多子房性状近等基因系的选育及遗传背景的检测

以矮败小麦为杂交材料,以多子房小麦多II为供体亲本、单子房小麦77(2)为轮回亲本,经过连续回交和自交,初步培育成多子房近等基因系(NIL)M04309-1和M04309-3。应用APAGE技术对NIL及其亲本的遗传相似性进行了比较分析,结果表明:(1)育成的多子房近等基因系多子房、单子房性状稳定,农艺性状与77(2)一致;(2)用醇溶蛋白APAGE分析多子房近等基因系的遗传相似性,发现该NIL选系内、系间及选系与轮回亲本间已达到较高的遗传一致性,但含多子房基因的选系低于单子房选系的遗传相似性;(3)用醇溶蛋白检测NIL,未发现其与导致该近等基因系子房性状差异的基因有关。     

小麦农艺性状的主基因+多基因遗传分析

为明确小麦重要农艺性状的遗传组成,并筛选适于QTL的性状,以西农817和中国春为亲本,构建F2、F3群体,采用P1、P2、F1、F2、F3五世代联合分析方法,研究了株高、有效分蘖、小穗数、穗粒数、穗长、穗下节间距、小穗着生密度等产量相关性状的遗传模型.结果表明,7个性状不仅受基因的控制,同时也受到不同程度的环境影响.其中,穗长、穗粒数符合多基因遗传模型,无主基因存在;株高、小穗数、小穗着生密度符合一对加显性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型;穗下节间距符合一对完全显性主基因+加性-显性多基因模型;有效分蘖符合一对负向完全显性主基因+加性-显性多基因模型.     

种子质量监控体系的构建

根据种子质量监控理论,在分析我国种子质量体系现状基础上,构建了一个由种子生产经营质量保证系统、种子质量宏观监控系统、种子质量社会监督系统3个子系统组成的种子质量监控体系.     

黄淮麦区杂交小麦亲本的杂种优势和配合力分析

为了研究黄淮麦区普通小麦品种间的杂种优势和配合力的关系并划分杂种优势群,用GriffingⅡ遗传交配设计对10个黄淮麦区普通小麦品种配制45个杂交组合,对亲本及杂交组合进行8个农艺性状的杂种优势和配合力效应分析,再根据亲本的一般配合力和性状表现划分杂种优势群。结果表明：(1)杂交小麦具有普遍的中亲优势和较强的对照优势, 多数性状的超亲优势不强。单株穗数、主穗粒数表现为负向优势,致使单株产量的对照优势下降,是目前制约杂交小麦产量优势发挥的主要限制因素。(2)周98165、小偃22、西农889、郑麦366和偃展4110的产量一般配合力较高。强优势组合有豫农202×郑麦366、周98165×小偃22、小偃22×豫农202、西农2611×小偃22、烟农19×郑麦366、豫农202×邯6172、小偃22×郑麦366、烟农19×周98165、周98165×邯6172。依据双亲之一GCA或双亲GCA之和较大的要求进行亲本选配,强优势组合出现的几率较高。(3)利用配合力分析法将供试亲本划分为5类,利用性状聚类法将供试亲本划分为4类。这两种方法划分杂种优势群都是可行的。     

小麦新型化学杂交剂的筛选及其诱导败育后小麦的农艺性状

为了拓展小麦化控两系途径的药剂种类,降低小麦杂交种制种成本,利用西农1376(浅蜡质材料)和矮抗58(厚蜡质材料)研究了23种化学药剂诱导小麦雄性不育的效果以及对植株表型性状的影响。结果表明,各药剂诱导小麦花粉败育效果差异较大,Feek’s 8.5时期,XN-1药剂可诱导西农1376和矮抗58植株群体雄性不育率达98%以上,且植株表型及雌蕊发育正常,仅株高降低约5cm,饱和授粉后结实率正常,并能获得正常杂交种子。在银川和西宁对新筛选的小麦化学杂交剂XN-1的药效研究表明,XN-1可诱导春小麦品种银川P、银川Q和西宁P、西宁Q产生98%以上的雄性不育率,除株高降低约5~10cm外,其他株型指标不受影响。表明XN-1具有优良小麦化学杂交剂的特点和大面积应用于小麦杂种优势利用研究的潜力。     

小麦生理型雄性不育系花药内源JA与ABA含量动态变化及其代谢通路差异基因表达研究

为了进一步阐明化学杂交剂SQ-1诱导小麦花粉败育的分子机制,以西农1376为材料,采用RNA-seq技术,对PHYMS-1376及其对照可育系CK-1376四分体、单核早期、单核晚期、二核期、三核期花药进行转录组测序,筛选出差异表达基因,进行GO富集、KEGG富集和GSEA富集分析,并利用高效液相法分别检测了PHYMS-1376及CK-1376上述五个时期花药中ABA和JA含量,通过qRT-PCR技术分析了ABA和JA通路关键差异基因的表达模式。结果发现,与CK-1376相比,在PHYMS-1376花药中共筛选出了 36 058个差异表达基因,主要富集到植物激素信号传导、苯丙素生物合成、淀粉和蔗糖代谢、氨基酸的生物合成4个通路;JA含量在PHYMS-1376四分体花药中显著降低（P<0.05）,至单核早期显著升高,单核晚期又显著降低,二核期显著升高,三核期显著降低;ABA含量在PHYMS-1376四分体至三核期花药中含量均高于CK-1376,其中在单核早期、单核晚期和二核期差异显著,可能与不育系各时期花药中PP2C关键基因TraesCS1D02G271000表达量过低相关,致使PP2C蛋白含量减少,进一步激活BIN2/BILs激酶,使SnRK2s磷酸化,促进ABA含量增加。上述结果表明：PHYMS-1376各发育时期花药中JA含量的异常波动与ABA含量的显著增加及上述2个通路关键基因的差异表达可能与SQ-1诱导小麦花粉败育密切相关。本研究为深入揭示SQ-1诱导小麦生理型雄性不育机理提供了一定的理论基础。     

小麦品种豫麦2号及其衍生系的遗传差异分析

为明确豫麦2号及其衍生系的遗传差异,将之更好地运用于育种工作,利用40对相关序列扩增多态性(Sequence related amplified polymorphism,SRAP)引物对豫麦2号及其近年来育成的参加黄淮麦区预试或区试的51个衍生品种(系)进行遗传分析。结果表明:1)40对SRAP引物在52份材料中检测出941个等位变异,其中具有多态性的266个,多态性条带比率为28.27%,每对引物平均检测出6.65个等位变异。2)SRAP引物基因多态信息含量(Polymorphism information content,PIC)值为0.106 3~0.738 5,平均值为0.477 5。3)在遗传相似系数0.571 0处将52份材料分为5个类群,与群体遗传结构分析的结果基本一致,聚类结果也与遗传系谱较为吻合。4)豫麦2号对各世代的遗传贡献分析表明,豫麦2号对其衍生子二代、子三代和子四代的平均遗传贡献率分别为44.06%、42.14%和41.98%。     

彭阳县牛角椒引种试验

在塑料大棚内对引进的13个牛角椒品种进行了比较,结果表明,以朗悦206、金惠13-F、黄皮墨秀大椒3个品种综合性状好,增产潜力大,生长势强,椒果商品性好,折合667m2总产量及效益显著高于对照亨椒1号。3个品种折合667m2总产量分别为5281.8kg、5058.6kg、5043.4kg,较对照品种亨椒1号分别增产16.3%、11.4%、11.1%,与对照亨椒1号差异均达极显著水平,建议在彭阳县早春茬生产中推广种植。