冬小麦-夏玉米“双晚”种植模式的产量形成及资源效率研究

为了进一步明确黄淮平原冬小麦晚播、夏玉米晚收的“双晚”增产及资源高效的效应,选用2个中熟冬小麦品种和2个中晚熟夏玉米品种,于2006—2008年先后在河南温县和焦作进行大田试验,研究作物群体物质生产、产量形成参数定量指标及光温资源的分配利用。结果表明,冬小麦晚播产量降低不明显,夏玉米晚收产量显著提高747~2 700 kg hm^-2,“双晚”周年产量21 891~22 507 kg hm^-2,比对照提高442~2 575 kg hm^-2。冬小麦晚播平均叶面积指数、每平方米穗数和穗粒数降低,但平均净同化率、收获指数和粒重提高达5%显著水平;夏玉米晚收平均叶面积指数、收获指数、生育期天数和粒重均显著提高。“双晚”栽培优化了周年资源分配,提高生育期与光、温资源变化的吻合度,其生产效率分别提高2.22%~10.86%和0.47%~11.56%。小麦和玉米品种的遗传类型是影响“双晚”栽培技术的关键。因此,选用小麦晚播早熟高产和玉米长生育期晚熟品种,通过有效调节资源配置,将小麦冗余的光温资源分配给C₄高光效作物玉米,是提高周年高产高效的重要途径。     

小麦重组自交系成株抗条锈性QTL分析

 【目的】对小麦成株期条锈病抗性进行数量性状位点（QTL）分析。【方法】以小麦重组自交系内乡188/偃展1号为材料,在连续两年田间充分发病的情况下,分别用病程曲线下面积（Area Under Disease Progress Curve,AUDPC）和反应型（Infection Type,IT）2种病情指标,通过复合区间作图,分析成株抗条锈性的加性QTL、上位性互作及其分别与环境的互作效应（QTL×environment interaction,QE）。【结果】两年共检测到9个加性抗性QTL,其中使用AUDPC和IT共检测到2个相同的QTL;9个QTL中,5个具有环境互作效应。还检测到7对上位性互作的QTL,其中2对具有环境互作效应。采用AUDPC数据,检测到的QTL能够解释表型的62.05%,其中主要为加性效应（44.32%）和上位性互作效应（17.73%）,环境互作很小（0.42%）。采用IT数据,总共检测到的QTL解释了表型变异的37.53%,其中加性效应和上位性互作效应分别解释了23.94%和10.51%,与环境互作解释了3.08%。【结论】内乡188的抗条锈性是由多个位点控制的,在感病亲本偃展1号中也存在抗性QTL;位于3B和6D染色体上的QTL为2个新的成株期抗性条锈位点;非抗性位点间存在上位性互作效应。     

小麦粒重与植株性状相关因素的统计分析

本文用简单相关,通径系数,逐步回归等分析方法,对45个大粒品种的八个性状进行了统计分析,结果表明:千粒重受多因素影响,其中穗粒数,穗长对粒重的直接影响为负值,穗下节长,旗叶宽对粒重的直接影响为正值。株高对粒重的直接影响不显著,但可通过其它因素影响粒重。     

棉花种子蛋白多态性与品种鉴定方法的研究

蛋白分步提取电泳结果表明,棉花种子蛋白主要是以水溶性蛋白为主,盐溶性蛋白较少,醇溶性蛋白更少。因此,以蛋白质作为棉花品种的生化标记,应以水溶性蛋白为宜。AUGPAGE是一种新的棉花种子蛋白多态性研究方法,简单、快速、分离效果好。在凝胶溶液为10%丙烯酰胺、0.2%甲叉双丙烯酰胺、2%冰醋酸、10%尿素、0.05%甘氨酸的条件下,以2%冰醋酸为电极液,水、2.5%NaCl、50%异丙醇所提取的蛋白质均可得到良好的分离,以水溶性蛋白谱带最丰富、清晰,其多态性强,可作为棉花品种鉴定和种质资源研究的依据。     

旱麦草属种质资源的鉴定评价与特性研究

对采自我国新疆的6份旱麦草属材料进行的形态学和细胞学研究发现,编号为Z1157、Z1159和Z1160的材料均属于东方旱麦草,并建议将东方旱麦草的分种特征中“颖及外稃被有绒毛”修改为“颖及外稃有或无绒毛”;Z1158和Z1164为旱麦草,Z1165为毛穗旱麦草。对上述材料和来自中东的另5份材料进行的观察发现,旱麦草属植物突出表现为：植株矮小,栽培条件下株高为29.1～57.2cm;分蘖力极强,单株有效分蘖数多数超过100个;花序短而宽,穗长变化于1.9～5.7cm之间,而穗宽达1.5～3.4cm;小穗密集,密度达37～89个/10cm花序;其早熟特性表现为开花一成熟所需时间短,致使成熟期普遍早于普通小麦对照。抗病性鉴定表明,该属植物为小麦白粉病和黄矮病的良好抗源,并鉴定出3份抗白粉病资源以及5份兼抗白粉病和黄矮病的资源。研究还发现,旱麦草属植物亦具有冬春性分化,11份材料中8份表现冬性或弱冬性。     

白粉菌诱导的小麦叶片程序性细胞死亡

选用对小麦白粉病菌抗、感不同的3个小麦材料,接种白粉菌小种E 09。接菌后分别用DAP I(4-′6-d iam id ino-2-pheny lindole)染色、末端脱氧核糖核酸转移酶介导的dUTP切口末端标记(TUNEL)以及琼脂糖凝胶电泳检测。其中感病材料百农3217和有明显过敏反应特征的抗病材料Pm 2/百农32177F 5接菌7 d时呈现明显的细胞程序性死亡(PCD),而抗病材料Pm 21/百农32177F5则未见PCD发生,说明小麦白粉菌互作过程中产生的过敏反应(HR)属于PCD的范畴,同时还说明小麦白粉菌互作体系中抗病反应与HR是相互独立的。但是亲和互作中产生的PCD和HR中的PCD产生的机理是否相同尚需进一步研究。     

小麦脂质转运蛋白cDNA结构及相应肽链构造特征的分析

根据测序获得的1条261 bp cDNA片段,通过电子延伸、设计引物,从小麦Mardler/7*百农3217(Pm2)的cDNA中扩增获得1条651 bp的cDNA片段,通过同源比对发现其包含小麦LTP1 完整的编码序列.该片段包含基因的5'非翻译区42 bp,3'非翻译区261 bp,开放阅读框348 bp,编码115个氨基酸.预计蛋白的分子量为11.2 kD,等电点为9.46.此基因有8个位置保守的半胱氨酸(C)残基及25个氨基酸的信号肽,为典型的植物脂质转运蛋白基因.其基因序列数据库(GenBank)登录号为AY796184(基因)和AAV65513(蛋白).通过疏/亲水性分析,发现肽链分子具有较大范围的疏水面.     

发掘人工合成小麦中千粒重QTL的有利等位基因

以人工合成小麦Am3为供体亲本,普通小麦莱州953为轮回亲本,经5次回交然后自交,培育出含85个株系的F_2:3群体。以该群体为材料,用348对多态性SSR标记,进行全基因组扫描,发掘人工合成小麦中千粒重QTL的有利等位基因。利用复合区间作图法检测到3个千粒重QTL,其对表型变异的贡献率为10.9%~33.79%。其中,Am3的等位基因能够增加千粒重2.3~4.8 g。相关分析表明,该导入系群体的千粒重与穗粒数、穗数和株高无显著相关性。千粒重QTL与穗粒数、穗数性状的QTL不在同一位置,这有利于高千粒重基因与其他产量性状基因的聚合。采用混合线性模型作图法检测到1个千粒重QTL(QGw.caas-3D),该QTL与环境互作效应小,而且与复合区间作图法在3个环境中都检测到的QTL相同,表明QGw.caas-3D是一个稳定的主效QTL。     

DNA指纹技术-AFLP的优化

ＡＦＬＰ(ａｍｐｌｉｆｉｅｄｆｒａｇｍｅｎｔｌｅｎｇｔｈｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ)技术自Ｚａｂｅａｕ和Ｖｏｓ 1 993年发明后 ,已经在分子标记的许多方面得到广泛应用 ,特别是在生物多样性、遗传作图和性状标记等方面研究较多 (ＡｎＶａｎｄｅｎＢｒｏｅｃｋｅ等 1 998;Ｊ.Ｚｈｕ等 1 998) [1 ,2 ] 。ＡＦＬＰ技术研究初期主要以同位素标记进行检测 (ＰｉｅｔｅｒＶｏｓ ,1 995 ) [3] 。由于同位素比较昂贵 ,也不太安全 ,运输也不便 ,目前越来越多的实验室正在使用荧光素标记检测和银染技术。荧光素标记检测同同位标记成本基本相近 ,但…