二穗短柄草SPL家族基因的鉴定、系统发育和表达分析

植物特异性SPL家族基因编码SBP（squamosa promoter-binding protein-like）保守结构，参与调节植物的生长和发育。为了解二穗短柄草中SPL家族基因的分布、结构及功能，对二穗短柄草全基因组中SPL家族成员进行了系统分析。结果表明，在二穗短柄草全基因组中鉴定出17个BdSPL基因，在5条染色体上呈不均匀分布,bd03号染色体上分布最多；根据系统发育树，17个BdSPL被分为6个组，同组成员有保守的结构和基序；其中6对 BdSPL基因发生基因复制事件;在BdSPL基因启动子区域发现了各种顺式元件，如ABRE、CGTAC-motif和LTR。转录组数据和qRT-PCR分析显示，BdSPL基因在二穗短柄草花中表达量较高，而在根系中表达量较低，在不同植物激素处理下表达量有差异。     

小麦雄性不育材料RAPD扩增体系研究

以光敏雄性不育系A31及其恢复系1376为材料,使用美国MGREACHE公司生产的PTC-200型PCR,对影响RAPD扩增的因素进行了比较研究,确定了模板、Mg2 、dNTPs、引物和TapDNA聚合酶的适宜浓度和最佳的循环次数,实验结果表明在25μL反应体系中使用20～40ng的模板DNA,1.5～2.0mmol/L的Mg2 ,0.3～0.4mmol/L的dNTPs,0.15～0.20μmol/L随机引物,1.0～1.5单位TaqDNA聚合酶;反应条件为94℃预变性5min,然后进行94℃45s,36°45s,72°90s,45个循环后,再在72℃延伸10min,小麦雄性不育材料RAPD扩增效果较好。     

1B/1R与非1B/1R类型小麦雄性不育系SOD活性比较研究

利用两个1B/1R类型的小麦不育系及其保持系和两个非1B/1R类型的小麦不育系及其保持系,对其单核期、二核期、三核期三个时期的SOD活性进行比较研究.结果表明1B/1R和非1B/1R类型不育系的SOD活性的变化差异较小,均呈下降趋势;保持系差异较大,1B/1R类型SOD活性一直下降,非1B/1R类型SOD活性在二核期后回升.非1B/1R类型和1B/1R类型小麦雄性不育系花粉败育的关键时期均为二核期到三核期.     

莫迦小麦(Triticum macha L.) T型恢复基因Rf3和K型不育基因rfv1的连锁关系

为进一步明确莫迦小麦(Triticum macha) T型恢复基因Rf3与K型不育基因rfv1的连锁关系, 利用T型细胞质背景(T504A/Tm3314 F₂代和T504A//KTm3314A/90(13)21杂交分离群体)的可育株在K型细胞质下的育性测交分析, 明确了来自莫迦小麦的这2个基因连锁并不紧密, 交换值约为16.54%。可利用T型主效恢复基因Rf3提高含有T型主效恢复基因和K型主效不育基因的基础材料的选择效率。     

斯卑尔脱(T.spelta)小麦和莫迦小麦(T.macha)1BS染色体对K 型小麦不育系育性恢复和几个重要性状的影响

为了明确斯卑尔脱(T.spelta)小麦和莫迦小麦(T.macha)1BS染色体对K型小麦不育系育性恢复等的影响,利用1B/1R 小麦K 型不育系K3314A 、YS型小麦温敏雄性不育系YS3314和YM型小麦温敏雄性不育系YM3314进行秋播、春播试验,考察3种类型不育系育性对温度的反应,并分别与普通小麦品种(系) 90(13)21、L783、温6、陕354和邯6172杂交, 测定和比较其F1的恢复性、单倍体发生频率和几个重要农艺性状.结果表明,YS3314和YM3314秋播完全雄性不育,春播则自交结实,K3314秋播、春播皆雄性不育,说明T.spelta和T.macha的1BS染色体导入使K3314A 获得温敏特性.YM型小麦温敏雄性不育系比YS型小麦温敏雄性不育系和1B/1R 类型不育系更易恢复; YS型小麦温敏雄性不育系其杂交F1产生极少或不产生单倍体,且在单株有效穗数和有效小穗数等性状上具有明显的优势,YM型小麦温敏不育系则在穗粒数上具有明显的优势.     

K型小麦雄性不育系育性敏感时期核糖核酸酶活性及可溶性蛋白质含量的变化

为了探讨核糖核酸酯及可溶性蛋白质与小麦育性的关系,以1B／1R类和非1B／1R类K型小麦雄性不育系及保持系为材料,对花粉发育过程中倒二叶和花药中核糖核酸酶活性、可溶性蛋白质含量进行了研究。结果表明,不育系花药中核糖核酸酶活性在二核期之前显著高于保持系,呈上升趋势,二核期以后急剧下降,不育系花药中可溶性蛋白质含量在二核期显著下降,明显低于保持系。不育系叶片中的核糖核酸酶活性与相应的保持系差异显著,不育系和保持系叶片中可溶性蛋白质含量在整个生育期变化没有花药中可溶性蛋白质含量变化明显。两类不育系间核糖核酸酶活性和蛋白质含量差异显著。由此说明,不育系雄蕊的核糖核酸酶活性异常升高致使可溶性蛋白质含量显著下降,导致细胞生理代谢紊乱,可能是花粉败育的重要原因,而不育系花粉败育的关键时期可能是二核期。     

YS与1B/1R类型K型小麦雄性不育系配合力的比较研究

为了明确YS与1B/1R两类K型小麦雄性不育系的配合力差异,利用1B/1R类型K型小麦雄性不育系K3314A(A1)和YS型小麦温敏雄性不育系A732(A2)、A3017(A3)作母本与7个恢复系进行不完全双列杂交(NCII),对所得F1代的株高、穗长等7个农艺性状的配合力进行了分析.结果表明,10个亲本各性状的一般配合力效应值(GCA)和各组合特殊配合力效应值(SCA)均具有正向和负向两类, 它们在一定基因型均值的基础上表现为加强或削弱该性状的作用.21个杂交组合中,各性状的特殊配合力最高值都出现在2个YS型温敏雄性不育系组配的组合中.其中A3017/新乡9408、A732/新乡9408和A732/温6有较高的生产利用价值.一般配合力效应值(GCA)在同一性状不同亲本间和同一亲本不同性状间均存在显著差异,2个YS型不育系在产量性状上GCA均表现为正值,K3314A的GCA表现为负值.亲本中A732、K460较为理想.     

抗全蚀病、根腐病的转PgPGIP1基因小麦的获得与鉴定

全蚀病和根腐病是小麦(Triticum aestivum)重要的土传真菌病害。PgPGIP1是人参(Panax ginseng)的一种多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白,可以抑制部分病原真菌分泌的多聚半乳糖醛酸酶的活性。本研究人工合成了PgPGIP1基因,并构建PgPGIP1基因的单子叶植物表达载体pA25-PgPGIP1,通过基因枪介导法将其转入小麦品种扬麦18中。对转PgPGIP1基因的T₀至T₄代植株进行PCR、RT-PCR和Q-RT-PCR分析,并对其全蚀病和根腐病抗性进行鉴定。结果表明,PgPGIP1基因能够在4个转基因小麦株系中遗传、转录与表达。与未转基因的小麦扬麦18相比,4个转基因小麦株系对全蚀病与根腐病的抗性明显提高,说明PgPGIP1表达增强了转基因小麦对全蚀病与根腐病的抗性。     

不同温光类型雄性不育小麦的比较研究

为了研究3类不同类型温光敏雄性不育小麦之间的差异,对其进行光合速率、可溶性蛋白质含量和可溶性糖含量的比较分析。结果表明,3类温光敏雄性不育小麦的光合速率之间没有显著差异;ES8-1温光敏雄性不育系的各生理指标与K2-87S-2A和3017A2个温光敏雄性不育系的变化不同。ES8-1中各物质含量的显著变化主要发生在减数分裂时期到单核花粉粒时期;K2-87S-2A和3017A中各物质含量的显著变化主要发生在单核花粉粒时期到二核花粉粒时期。由此表明,这3类温光敏不育系的雄性败育进程有所不同,ES8-1不育系的败育时间早于K2-87S-2A和3017A不育系。     

瓦维洛夫山羊草细胞质小麦核代换系超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性研究

对瓦维洛夫山羊草(Aegilops vavitovii)细胞质小麦核代换系花药不同时期的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性研究表明，瓦维洛夫山羊草细胞质小麦核代换系SOD、CAT的酶活性在二核期之前与其核供体普通小麦差异很小，呈下降趋势，二核期以后核代换系SOD、CAT的酶活性急剧下降，到三核期均显著低于其核供体普通小麦；核代换系表现不同程度的雄性不育性，其育性普遍低于其核供体普通小麦，核代换系的育性与其SOD、CAT的酶活性呈正相关关系；花粉败育的原因可能是酶代谢失调，导致SOD和CAT活性下降、活性氧积累、膜系统损伤。