波兰小麦品系XN555×普通小麦品系中13衍生重组自交系(RILs)群体中籽粒品质相关性状QTL定位

小麦籽粒品质相关性状属于数量性状,由多基因控制。为了探索小麦(Triticum aestivum L.)品质相关性状的遗传基础,以波兰小麦(Triticum polonicum L.)品系XN555×普通小麦品系中13产生的重组自交系(recombinant inbred lines,RILs)群体(包含99个F10株系)为研究材料,采用SSR(simple sequence repeat)分子标记技术构建遗传连锁图谱;根据2012年和2013年的表型数据,采用完备区间作图法(inclusive composite interval mapping,ICIM)定位籽粒硬度、籽粒蛋白质含量、面粉蛋白质含量和湿面筋含量等品质性状QTL。获得了由241个SSR标记位点组成的A、B染色体组的14个连锁群图谱,覆盖基因组1 338.92 cM,标记间的平均遗传距离为5.56 cM。共定位24个品质性状QTL,分布在1A、3A、4A、5A、6A、1B、2B、3B和5B等9条染色体上。其中,籽粒蛋白质含量和面粉蛋白质含量各7个QTL,湿面筋含量和籽粒硬度各5个QTL,4个性状的单个QTL可分别解释表型变异的8.30%～29.69%、6.90%～29.50%、10.10%～18.43%和7.93%～30.49%。两年都在6A染色体的Xbarc104～Xcfa2114标记区间内与Xbarc104相距1.2 cM处检测到湿面筋含量QTL,并于2012年和2013年分别检测出了面粉蛋白质含量和籽粒蛋白质含量的QTL。本研究为利用波兰小麦改良普通小麦以及在小麦品质改良中应用分子标记辅助选择提供依据。     

小麦成熟胚高效再生基因型筛选及愈伤组织生理特性评价

为了提高小麦组织培养效率,筛选可用于遗传转化的小麦高效再生基因型,通过比较56个小麦品种(系)成熟胚组织培养的出愈率、胚性愈伤率、褐化率、分化率、实际成苗率和单位数量成熟胚的理论成苗率,对其组培能力进行了鉴定,并研究了成熟胚愈伤组织形成过程中部分生理性状的变化情况。结果表明,筛选出了XNCW2、鲁麦14、宝丰228、XNCW4、徐州856、陕150、XNSQ42、XNSQ29、XNSQ04和新麦11共10个具有高频再生能力的小麦品种(系),实际成苗率均在20%以上,单位数量成熟胚的理论成苗率在5%以上。不同基因型小麦成熟胚的出愈率、胚性愈伤率、分化率、实际成苗率和单位数量成熟胚的理论成苗率的变异系数分别为14.94%、73.95%、84.89%、109.47%和156.54%,说明组织培养从脱分化到成苗的过程中对小麦基因型的依赖性逐渐增强。愈伤组织的SOD活性与胚性愈伤率和成苗率显著正相关,表明SOD活性较强的愈伤组织再生能力较强;可溶性蛋白含量与褐化率极显著正相关,表明可溶性蛋白含量更高的愈伤组织再生能力较弱。     

柳枝稷苗期发育速度差异显著的2类幼苗生理特性比较

旨在生理生化水平上探索柳枝稷苗期慢发育的机理。采用栽培品种‘Alamo’的2个单株(编号为Ma和Mg)收获的种子为材料,在播种后16、24和32d分别对生长发育快(简称快发育苗)和生长发育慢(简称慢发育苗)的2类幼苗进行生长相关的生理指标测定和比较分析。结果表明:慢发育苗地上部分和地下部分鲜质量、干质量显著小于快发育苗,且根长较短,根数较少,但两者根冠比、根系活力无显著差异;慢发育苗与快发育苗相比还原型谷胱甘肽(GSH)质量分数在前期较低,但两者叶绿素、可溶性糖、淀粉、纤维素、可溶性蛋白、全氮和游离氨基酸质量分数总体上无显著差异;慢发育苗脱落酸(ABA)质量分数总体上比快发育苗高,赤霉素(GA)质量分数24d时较低,IAA/ZR比值32d时较低。Ma和Mg同种类型幼苗根长、16d时GSH质量分数、32d时IAA/ZR比值存在显著差异,根数、ABA质量分数和24d时GA质量分数无显著差异。柳枝稷苗期根系不发达,前期GSH质量分数较低,内源激素ABA质量分数较高,中期GA质量分数和后期IAA/ZR比值较低对柳枝稷苗期慢发育的形成有重要影响。     

小麦源库优异种质的鉴定与源库类型的划分

【目的】筛选源库评价指标,划分试验材料的源库类型,探究源库关系对小麦农艺、产量及品质性状的影响,为小麦源库代谢研究和遗传育种应用提供参考。【方法】以国内外190份小麦种质资源为试验材料,测定其源代谢、库代谢相关性状,利用主成分分析对小麦的源库代谢能力进行评价,根据综合得分对优异小麦材料进行筛选。以源活性综合得分、源大小（叶面积）、库活性综合得分、库数目（穗粒数）为指标进行层次聚类,根据聚类结果总结小麦材料的源库类型,分析不同区域小麦源库特征差异,比较不同源库类群间小麦的农艺性状、产量性状、品质性状的差异。【结果】通过主成分分析将6个与小麦源活性密切相关的指标转化为3个独立指标（光化学淬灭系数、最大光合潜力和叶绿素含量）,将5个与库活性密切相关的指标转化为2个独立指标（最大灌浆速率和灌浆持续期）,累计贡献率分别为82.80%和92.90%,筛选出源活性、源大小（叶面积）、库活性、库数目（穗粒数）排名前十的小麦品种。根据源库关系,将供试的190份小麦材料划分为三大类八小类：源足库乏型（源中库弱型、源强库中型）、源乏库足型（源中库强型、源弱库中型）和源库平衡型（受限于库活性的源弱库弱型、受限...     

干旱胁迫对不同彩粒小麦苗期生长发育的影响

为了筛选具有优良抗旱性的小麦特异材料,通过表型分析与生理生化指标测定相结合的方法,分析干旱胁迫对不同彩粒小麦苗期生长发育的影响。结果表明,不同小麦材料在重度干旱胁迫下植株表型、复水后成活率、叶片相对含水量、叶绿素质量分数、脯氨酸质量分数及叶绿素荧光参数均存在显著差异,其中多个指标均显示2份彩粒小麦材料抗旱性较好,即‘ZHW’/‘小偃22’杂交后代和‘0705-39’/‘INDB’杂交后代材料。对各指标进行相关性分析发现,植株复水后成活率与叶片相对含水量、脯氨酸质量分数、叶绿素质量分数之间存在极显著的相关,叶片相对含水量与F_v/F_m、ETR、q~P存在显著相关。抗旱表型分析与生理生化指标测定结果显示干旱胁迫显著影响不同彩粒小麦的苗期生长发育,且不同彩粒小麦抗旱性存在显著差异,筛选的2份抗旱性较好的彩粒小麦材料可用于进一步的抗旱分子机制解析和旱地小麦育种。     

黄淮麦区部分普通小麦品种(系)高频再生基因型的筛选

以79个品种的小麦成熟胚为材料,用切碎处理的方式对参试基因型进行愈伤组织诱导和分化,统计出愈率、胚性愈伤率、褐化率、分化率和成苗率并筛选出高频再生基因型。结果表明,出愈率与胚性愈伤率、褐化率、分化率、成苗率均无相关性。胚性愈伤率与分化率、成苗率都呈极显著正相关。成熟胚愈伤组织分化率与成苗率呈极显著正相关。褐化率与分化率、胚性愈伤率呈显著负相关。在供试的79个小麦品种中再生成苗率大于20%的有8个基因型分别是西农2611、XNS150、XN60、XNYS3、XNZK4、XN105、XNZK10和西农1376,参考愈伤组织出愈率和褐化率等指标筛选出XNZK4,XNS150,XN60,XNYS3,XN105,XNZK10和西农1376等小麦品种作为小麦转基因成熟胚受体材料。     

柳枝稷成熟胚愈伤组织诱导的影响因素

为优化柳枝稷愈伤组织诱导培养条件,以柳枝稷成熟胚为外植体,通过正交设计,研究基因型、2,4-D、6-BA、基本培养基、碳源和pH等因素对柳枝稷成熟胚愈伤组织诱导的影响。结果表明,6种因素中,2,4-D对柳枝稷成熟胚愈伤组织诱导的胚性愈伤率影响最大,6-BA次之,再次为基本培养基,而基因型、碳源和pH对胚性愈伤率影响较小。柳枝稷成熟胚愈伤组织诱导的最佳培养基组合为2,4-D 5 mg/L,6-BA0.2mg/L,基本培养基B5或MS或N6以及基因型西稷3号。柳枝稷成熟胚愈伤组织诱导的胚性愈伤率与出愈率、愈伤组织鲜质量和干质量均呈显著正相关关系,出愈率与愈伤组织干质量和愈伤组织鲜质量无显著相关性。     

胚性愈伤率不同的普通小麦成熟胚生化及形态特性的差异

胚性愈伤率直接决定组织培养中植物再生的效率。为探究胚性愈伤率诱导效果不同的普通小麦成熟胚之间的差异性,以根据胚性愈伤率诱导效果高低所取得的共10种小麦基因型的成熟胚为材料,分别对可溶性糖、可溶性蛋白、纤维素、谷胱甘肽和游离氨基酸5种生化指标进行测定与分析,并利用实体显微镜和石蜡切片的方法分别观察10种小麦基因型成熟胚的外部形态和内部结构。生化指标测定结果显示,两类小麦成熟胚的可溶性蛋白和纤维素含量存在显著性差异,而可溶性糖、谷胱甘肽和游离氨基酸含量在两者间差异并不显著。相关性分析发现,小麦成熟胚胚性愈伤率与纤维素含量存在极显著正相关,与可溶性蛋白含量存在显著负相关。在对外部形态进行的观察中,发现两类小麦成熟胚的高度之间存在显著性差异。而对内部结构进行的观察中,并未发现两类小麦成熟胚之间存在显著性差异。     

农杆菌不同菌液浓度对柳枝稷种子萌发及幼苗生长发育的影响

以柳枝稷品系‘西稷1号’、‘西稷2号’和‘西稷3号’为主区,以农杆菌菌液浓度为副区,对农杆菌浸种处理后柳枝稷种子萌发及幼苗生长发育相关性状进行了研究。结果表明,品系与农杆菌菌液浓度的互作效应不显著;不同基因型品系对农杆菌的敏感程度不同,其中西稷3号最不敏感;随着农杆菌菌液浓度的升高,柳枝稷种子发芽率、幼苗成苗率及叶绿素含量呈下降趋势,幼苗POD活性、CAT活性、MDA含量呈上升趋势,SOD活性呈先升后降的趋势。综合农杆菌对柳枝稷种子萌发及幼苗生理生化特性影响,在柳枝稷农杆菌浸种转化法中菌液浓度控制在1.2 OD₆₀₀较为适宜。