小麦2B染色体新SSR标记开发

为开发用于小麦育种的新SSR分子标记,利用普通小麦中国春2B染色体25 Mb的DNA序列进行了SSR筛选,在检测到的2 852个SSR中80.40%是二核苷酸重复。二、三、四、五核苷酸重复序列分别有6,30,17,1种类型。二核苷酸中GA/CT、AG/TC、AT/TA数量最多,分别占SSR总数的20.44%,19.00%,17.15%;三核苷酸中CTT/GAA的数量最多,占SSR总数的2.56%;四、五核苷酸重复出现的频率都较低。进一步分析SSR的重复次数,发现二核苷酸重复次数总体较高,重复次数≥10的SSR数量有327个,占所有二核苷酸序列的14.26%,其中,AG/TC、AT/TA的重复次数≥10的SSR数量分别有98,97个。三核苷酸的重复次数总体偏低,重复次数≥8的SSR数量仅有62个,占所有三核苷酸序列的11.55%,其中TTC/AAG的重复次数≥8的SSR数量最多,有12个。四核苷酸中只有ACAT/TGTA、TAGA/ATCT的重复次数分别达到了16,14次,其他重复基元的重复次数主要为5～7次。根据筛选到的SSR位点共设计合成了135对SSR引物,发现有101对(74.81%)引物在小麦品系Cf5019-21和Cf5240-41扩增出清晰的DNA条带,17对引物在二者间表现出差异扩增。     

喷灌条件下冬小麦籽粒形成期植株氮代谢研究

基于大田试验,研究了喷灌对冬小麦籽粒形成期植株氮代谢和籽粒蛋白质合成的影响.结果表明,开花后,小麦旗叶硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性逐步下降,而小麦籽粒NR和GS活性随着生育期的推进而逐步提高,并于花后14 d达到最高,之后逐步下降.与地面灌溉相比,喷灌条件下小麦旗叶与籽粒的NR和GS活性均显著提高;开花后0～28 d旗叶和籽粒中游离氨基酸显著提高,开花28 d后喷灌旗叶和籽粒游离氨基酸与地面灌溉无显著差异;喷灌有利于旗叶灌浆前期和中期游离氨基酸的积累以及灌浆期间向籽粒的再分配.喷灌下,小麦籽粒蛋白质上升.醇溶蛋白和谷蛋白显著增加,但清蛋白和球蛋白变化不显著.可见,喷灌有利于提高中筋小麦植株氮代谢的关键酶活性,一定程度上改善小麦蛋白质加工品质.     

小麦面团揉混特性的遗传变异及与其他品质性状的相关性

为了解小麦种质资源的品质状况,并给小麦品质改良提供参考,以来源于国外及国内不同麦区的230个小麦品种(系)为材料,研究小麦面团揉混特性参数的变异和分布特点及与其他品质性状的相关性.结果表明,参试品种(系)面团揉混参数间均存在极显著差异(P＜0.01),除峰值高度、尾高和8 min尾高外,其他揉混参数的变异系数均在30％以上.同时,在本试验中,国外引进品种的面团揉混参数均高于国内品种,多数参数的差异达到显著水平(P＜0.05);来源于北方春麦区的品种(系)面团揉混参数值较高,来源于华南冬麦区的品种(系)各揉混参数均最低,且部分参数达显著差异(P＜0.05).同时筛选出一批揉混参数值极高或极低的材料,可作为小麦品质育种的优选亲本.相关性分析结果表明,多数揉混参数与籽粒硬度、蛋白含量、吸水率、形成时间、稳定时间、粉质质量指数和干、湿面筋含量呈显著或极显著相关.     

镉对杂交小麦矿质元素吸收、分布及叶绿素荧光参数的影响

为探讨镉(Cd)对杂交小麦必需矿质营养元素吸收及光合作用的影响,利用Hoagland营养液添加和不添加CdCl2·2.5H2O的培养方法,对BNS型小麦杂交F1及其父本矮05、母本BNS366中的Ca、K、Mg和Fe元素含量以及叶绿素荧光参数进行了分析。结果表明,Cd处理下,小麦茎秆的Cd含量依次为F1矮05BNS366,叶片和颖壳中Cd含量依次为矮05F1BNS366。与对照(不添加Cd)相比,Cd处理的矮05叶片与BNS366颖壳中Ca、K、Fe和Mg的相对含量均降低,除F1与矮05中Mg的相对含量变化模式相同外,F1与亲本其他被测元素的相对含量变化模式不同。对照条件下,叶绿素电子传递速率依次为F1BNS366矮05,F1的光化学猝灭系数显著高于矮05和BNS366;Cd处理条件下,三者间叶绿素荧光参数差异均不显著。     

六倍体小黑麦和八倍体小偃麦杂交F_2的细胞学特性

以八倍体小偃麦(远中1号、远中3号和远中5号)与六倍体小黑麦杂交,对F2的形态学及细胞学特性进行了研究,以期为创造小麦-偃麦草-黑麦异位新种质奠定基础。结果表明,3个组合F2自交结实率分别为28.11%、41.11%、39.92%。不同组合根尖细胞染色体数目变化分别有8、12、29种类型,组合间染色体数目分别在46～58、49～60、34～64条变异。花粉母细胞减数分裂染色体行为异常,组合间平均每个细胞单价体数基本相当,分别为10.45、11.60和11.69。组合远中1号/兰考小黑麦和远中3号/兰考小黑麦中具多价体的细胞频率非常相近,分别为40.7%和39.2%,明显高于远中5号/兰考小黑麦组合中的频率(33.0%)。3个组合均出现较低频率的染色体桥,分别为6%、3%、3%。在二分孢子和四分孢子中普遍观察到微核。研究结果为揭示小麦-偃麦草-黑麦属间杂种染色体遗传特征提供了依据。     

小麦苗期根系抗低温能力研究

以黄淮麦区种植的10个主要小麦品种为材料,在0～-10℃低温处理下,对其苗期根系的抗低温能力进行了分析,并与当年大田条件下的自然冻害进行比较。2a试验结果表明:0℃处理时,各品种根系抗低温能力没有差异;2007-2008年-5℃处理时,品种间叶片死亡率最大相差25.2个百分点;2008-2009年-2℃、-4℃、-6℃低温处理时,各品种根系抗低温能力差异较大,低温冻害率最大相差分别为8.1、12.5、28.7个百分点;其中,百农矮抗58、邯郸6172和百农160的根系抗低温能力较强。-8～-10℃处理时,各品种均发生比较严重的冻害,最高叶片死亡率达100%。自然条件(-8℃、-11℃)下各品种地上部分(叶片)的死亡率仅为0.4%～9.2%,只相当于-2℃处理时根系产生的冻害。可见,小麦根系对低温更加敏感,远没有地上部分(叶片)抗低温能力强,因此,小麦根系的抗低温能力研究尤显重要。     

强筋小麦不同穗位及花位籽粒粒重和品质的变化

为探明强筋小麦籽粒粒重和品质在穗上的分布规律,试验选用6个强筋小麦品种,测定了不同穗位、不同花位籽粒粒重和品质指标。结果表明,籽粒粒重和品质不因穗位的不同而变化,不同花位上的籽粒粒重分布呈现单峰曲线,第2花位粒重最高;蛋白质含量、沉淀值大致随小花花位的增高而降低．特别是各小穗第3、4小花位较第1、2小花位上的籽粒品质极显著变劣,千粒重、蛋白质含量、沉淀值差异极显著。据此,可在强筋小麦育种和栽培中通过少花保优质、多穗保高产,达到实现高产优质的目的。     

黄淮麦区小麦品种的高产潜力与实现途径

黄淮麦区是中国冬小麦的主产区和高产区,对中国小麦生产以及国家粮食安全起着重要作用。针对中国人多、地少的基本国情,以及耕地资源非农化、耕地利用非粮化的发展现状,指出未来提高小麦总产的根本出路在于提高单产。要充分挖掘小麦高产潜力,培育高产品种是进一步提高单产的重要途径。文章根据黄淮麦区的生产条件及生态特点,分析不同时期高产品种产量结构的发展变化趋势,指出在大田条件下实现小麦高产潜力,千粒重与穗粒数并重是小麦新品种的发展方向。并从机械化生产对品种的要求出发,探讨了黄淮麦区小麦高产品种的高产空间与创育思路,提出进一步挖掘黄淮麦区小麦品种高产潜力的有效途径:(1)小麦高产潜力的实现,应重新认识和定位穗光合在产量形成中的作用,要充分挖掘和利用穗器官的光合优势,培育穗叶高光效品种。小麦穗器官除具有空间优势外,其光合特点类似于C4途径或介于C3—C4中间型,籽粒呼吸释放的CO2能被穗光合再次固定。鉴于穗光合对籽粒产量形成的较大贡献,应强化绿穗灌浆特性,发挥穗器官的光合优势,提升穗粒重。(2)提高单产水平,必须注重群体生物产量的提高。在保持现有收获指数基本不变的情况下,提高茎秆强度,实现植株高大化、密植化,能有效改善群体穗叶空间结构。通过调节生长发育节律,培育小叶、壮秆、大穗型新品种,实现小麦高生物产量。高生物产量品种还应拉开穗层,使穗层由一层增至三层,能有效提高单位面积容穗数。(3)小麦杂种优势利用已日趋成熟,有效利用杂种优势是今后挖掘高产潜力的重要途径。利用杂种优势挖掘高产潜力需同时兼顾品质性状的优化,充分考虑多个品质性状间的协调稳定。可通过多穗大穗实现高产,通过提高强势小花结实比例稳定品质,从而实现高产与优质并重发展。挖掘小麦产量潜力是一个长期的动态过程。文章旨在通过协调各种产量形成影响因素,最大限度地挖掘黄淮麦区小麦的高产潜力,为中国黄淮麦区的小麦高产育种实践提供思路和方法借鉴。     

水氮互作对冬小麦百农207种子活力及千粒重的影响

以半冬性小麦品种百农207为材料,研究了9个水氮处理对小麦种子活力及千粒重影响.结果表明,在低水L(返青后不灌水)、中水M(拔节水)条件下,随着施氮量的增加小麦的千粒重呈下降趋势;高水H(拔节水+灌浆水)条件下,N2(纯氮225 kg/hm2,基追比设为4∶6,拔节期追肥)处理千粒重＞N0(不施N肥)处理的千粒重＞N1(施纯氮150 kg/hm2,基追比设为4∶6,拔节期追肥)处理的千粒重;高水H、中水M处理下,施氮量在N0、N1水平下提高小麦种子活力同时能获得较高千粒重,N2处理下种子活力降低但千粒重较高;低水L处理下,随着施氮量增加,小麦种子千粒重、种子活力逐渐升高.N1H、N1M处理下生产的小麦种子活力高于其它处理.N2H、N0M处理下生产的种子抗老化能力较强.     

普通小麦-长穗偃麦草异附加系的分子标记鉴定

利用分布于小麦7个部分同源群的1 246对引物对15个可能的小麦-长穗偃麦草二体异附加系的4个亲本的基因组DNA进行扩增。结果表明,186对SSR、209对EST-SSR和22对STS引物能够在长穗偃麦草中扩增出不同于其他3个小麦亲本的特异条带,其中18对引物可以在14个附加系中的1~7个附加系扩增出长穗偃麦草的特异带,说明它们可能添加长穗偃麦草的遗传物质。5个附加系(1-3、1-8、1-27、2-6和2-22)可能含有长穗偃麦草第7同源群染色体,4个附加系(5-10、5-20、6-23和6-18)可能含有长穗偃麦草第6同源群染色体。附加系1-13可能附加2条不同同源群的长穗偃麦草染色体。同时发现,小麦与长穗偃麦草杂交及其后代衍生过程中长穗偃麦草染色体间可能发生遗传重组。