不同基因型大麦苗期对干旱胁迫的响应及HvPIPs基因表达特征分析

为研究不同基因型大麦苗期对干旱胁迫的响应,挖掘优质抗旱的大麦种质资源,以4份不同基因型大麦(2个高抗品种ZDM5430和ZDM5458,2个干旱敏感型品种7DCADA和IL-12)为材料,利用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱条件,综合分析不同品种大麦的苗期抗旱性差异;并通过对不同品种根系进行PIPs实时定量分析,研究水通道蛋白AQPs基因与干旱胁迫之间的应答关系。结果表明,持续干旱胁迫会使大麦生长变缓,各处理苗长、根长、叶含水量和根含水量都呈下降趋势,其中,4个品种的大麦叶含水量在干旱胁迫14 d时下降最为显著,与对照相比,其降幅分别为29.14%、52.64%、21.67%和72.15%。干旱胁迫对大麦苗期干物质积累量和根冠比的影响较小,各处理间差异不显著;但持续干旱后,抗旱品种ZDM5430的根冠比呈上升趋势,在胁迫7、14、21 d时较CK分别增加了4.92%、42.86%和21.05%。随着胁迫时间的延长,大麦旗叶叶绿素含量和根系活力也呈下降趋势,其中ZDM5430和ZDM5458较对照组降幅较小,说明抗旱品种的形态指标、叶绿素含量及根系活力受干旱胁迫的影响较小。通过PIP...     

大麦多数量性状相关分析

穗长、穗粒重两性对小区产量直接影响较大;每穗实粒数和每穗不实粒两性状数对小区产量直接影响很小,但通过其他性状对小区产量的间接负影响很大;每穗总粒数对小区产量直接负影响很大,株高通过其他性状对小区产量间接正影响很大。     

生态核不育大麦花粉的扫描电镜观察

对生态核不育大麦不育株和可育株的成熟花粉以及对照品种８９０９和鄂啤２号的成熟花粉进行了扫描电镜观察，发现生态核不育大麦不育株和可育株均含有空秕状和圆形、饱满两类花粉；两对照品种的花粉为圆形、饱满类型。生态核不育大麦可育株的圆形花粉与对照品种花粉一样，其萌发孔有明显突出的孔盖；而生态核不育大麦不育株的圆形花粉则无孔盖。因此，可认为萌发孔孔盖的有无是生态核不育大麦可育与不育花粉的典型鉴别特征。     

Salinity tolerance of wild barley Hordeum vulgare ssp. spontaneum

Salinity tolerance of 47 wild barley genotypes and six barley cultivars was evaluated under control and salinity stress (300 mM NaCl) conditions. Shoot and root dry weight (DW), plant height, membrane stability index (MSI), relative water content, survival rate, leaf malondialdehyde (MDA) and proline contents, root and leaf Na, K, Ca and K/Na ratio, and chlorophyll a fluorescence were measured. Salinity stress caused significant increase in the MDA, proline content, Na and Ca concentrations of the roots and leaves, but resulted in a decrease in the other traits. H. spontaneum genotypes were considerably less affected by the salinity than the genotypes of H. vulgare. Plant survivability was negatively correlated with the Na concentration (r =−.66) but positively correlated with the leaf K/Na ratio (r = .67) and MSI (r = .68). Tolerance mechanisms such as ion exclusion (Na) were likely to be present in the wild barley causing K/Na homeostasis as well as the much lower root and shoot Na, resulting in the higher survival rate.     

种植密度对2个青稞品种抗倒伏及秸秆饲用特性的影响

种植密度是影响青稞抗倒伏和秸秆饲用特性的重要因子。以抗倒伏品种昆仑14号和倒伏品种门源亮蓝为试验材料,比较研究种植密度对这2个品种生长发育、抗倒伏特性和秸秆饲用特性的影响。结果表明,种植密度对2个品种的抗倒伏和秸秆饲用特性的影响存在差异。随着种植密度的增加,昆仑14号根长、根体积、根数和根干重先增后降,茎粗和壁厚依次下降;门源亮蓝根系和茎秆相关指标则随种植密度增大而下降。昆仑14号抗倒伏相关指标先增后降,但整个生育期未发生倒伏;门源亮蓝各指标均显著降低,诱发倒伏现象提前发生,致使倒伏率增大、倒伏程度加剧。昆仑14号茎秆中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、半纤维素、纤维素和木质素等化学成分含量随密度增加先增后降,门源亮蓝各成分含量呈下降趋势,相对饲喂价值随密度增加呈现增高的趋势。综合抗倒伏特性与秸秆饲用特性,昆仑14号最佳种植密度为375×104株hm~(-2),门源亮蓝粮饲兼用时适宜密度为300×104～375×104株hm~(-2)。     

施肥对春青稞干物质积累、分配及产量的影响

为研究施肥对青稞干物质积累、分配及产量的调节作用,以‘藏青27’、‘QTB13’和‘QTB25’为试验材料,比较分析不同施肥处理下干物质积累、分配及产量的变化规律。结果表明：增加施肥量促进青稞分蘖期—成熟期的干物质积累及开花期和成熟期干物质向营养器官和籽粒的分配,提高了花前营养器官贮藏同化物转运量及对籽粒贡献率,降低了花后同化物输入籽粒量对籽粒贡献率。‘QTB13’和‘QTB25’在F₂条件下,更有利于干物质积累及向营养器官和穗部的分配,花后同化物输入籽粒量最大,产量也最大。‘藏青27’在F₃条件下,更有利于干物质积累及向营养器官和穗部的分配,花后同化物输入籽粒量和对籽粒贡献率最大,产量也最大。说明合理施肥有利于青稞干物质积累分配及产量提高。     

农杆菌介导大麦无筛选标记转基因植株的获得

【目的】目前,国内外大麦遗传转化主要利用Golden Promise品种,基因依赖性严重,尤其是大麦的转化效率较低,并且获得安全型转基因大麦植株对其进一步产业化非常重要。建立高效、无筛选标记大麦遗传转化体系,拓展大麦遗传转化的受体基因型,为大麦基因功能解析和大麦转基因育种及商业化种植提供技术保障。【方法】以优良大麦品种Vlamingh为受体,取开花授粉后14 d左右的幼胚为转化材料,通过对培养基成分及培养步骤优化,建立农杆菌介导的高效遗传转化体系,并利用该体系将Bar和GUS在不同T-DNA区段的双T-DNA表达载体pWMB123转化大麦,获得候选转基因植株,然后利用PCR、Bar试纸条、组织化学染色和Southern blot等检测方法,在T₁代转基因植株中成功获得无筛选标记大麦转基因植株。【结果】在愈伤组织分化阶段,发现培养基中添加1.0 mg·L^-1 KT、0.5 mg·L^-1 6-BA和0.05 mg·L^-1 NAA明显促进愈伤组织分化。在转基因植株生根阶段,发现采用添加1.0 mg·L^-1的IBA的SM1（无其他生长素）的生根效果最佳,培养基中添加2.5 mg·L^-1 CuSO₄显著降低了大麦转基因植株白化现象。共转化了138个幼胚,最终获得14株大麦转基因植株,转化效率10.14%。PCR、Bar试纸条、GUS染色等检测证实,T₀代转基因植株中均含有Bar,而仅有10株含有GUS,2个T-DNA的共转化效率为71.43%。选取4个同时含有Bar和GUS的转基因植株,对其自交后代进行检测,在BL8株系中筛选到2株只含GUS而不含Bar的转基因植株,无筛选标记效率为6.9%。在T₁代转基因植株中对Bar和GUS进行了Southern blot鉴定,发现在多数转基因植株中Bar和GUS均为多拷贝整合,进一步证实BL8-15和BL8-19为无筛选标记的转基因植株。【结论】利用大麦品种Vlamingh为转化材料可以较高效率获得转基因植株,提高愈伤组织分化效率和转基因植株生根效率,降低转基因植株白化现象。利用农杆菌介导双T-DNA表达载体转化大麦,成功获得了无筛选标记转基因植株。     

土壤外源钴对大麦根伸长的毒害及其预测模型

选取我国11种不同性质的农田土壤,通过外源添加重金属钴（Co）,研究其对大麦（Hordeum vulgare L.）根伸长的毒性阈值及土壤性质对Co毒性的影响。结果发现,Co对大麦根伸长10%抑制效应（EC₁₀）在11种土壤中的变化范围为37.1~3 914 mg·kg^-1土（105.5倍）,50%抑制效应（EC₅₀）的变化范围为166.1~6 030 mg·kg^-1土（36.3倍）。建立土壤性质与毒性阈值的回归方程,结果表明土壤pH是影响土壤Co毒性阈值最重要的因子,作为单因子时分别可以解释77.6%、72%的EC₁₀和EC₅₀的变异（P≤0.001）。当在EC₁₀预测模型中引入土壤pH和土壤黏粒（Clay）双因子时,可以解释83.9%的EC₁₀的变异（P<0.001）,EC₅₀预测模型中引入土壤pH和总碳（TC）双因子时,可以解释86.1%的EC₅₀的变异（P<0.001）。将我国土壤中得到的Co毒性阈值预测模型和欧洲北美10种土壤的预测模型进行比较验证,结果发现基于我国土壤得到的预测模型可以较为准确地预测欧洲北美土壤中Co的大麦根伸长毒性阈值,但基于欧洲北美土壤的预测模型不能准确预测我国土壤中Co的毒性阈值。研究表明,我国土壤性质对Co毒性有显著的影响,基于土壤性质建立的预测模型可为土壤中Co生态风险评价提供参考依据。     

大麦资源鉴定评价及优异种质筛选

在"七五"到"九五"期间我国对1万余份大麦遗传资源的农艺性状和抗病、抗逆、品质等特征特性的鉴定、评价,筛选出一批具有一种或一种以上的优良性状的遗传资源.本文主要对各种类型的优异种质进行评述并提供可利用的优良品种,为大麦育种及基因资源的研究提供依据.     

Rhynchosporium leaf scald disease incidence: seed source and spatial pattern

A programme of field trials for the study of the winter barley–Rhynchosporium commune pathosystem is reported. The associated seedborne disease rhynchosporium leaf scald is regarded as having an important impact on barley yields. The analysis in this study relates to the impact of the seed source (commercial or farm-saved seed) on disease incidence and to the spatial pattern of rhynchosporium leaf scald disease incidence. Disease incidence data were calculated from field data recorded as disease severity. Mean disease incidence was higher in the crops grown from farm-saved seed than in those grown from commercial seed, although great agronomic significance cannot be attached to this result. The spatial pattern of rhynchosporium leaf scald disease incidence was characterized in terms of the binary power law (BPL) and was indicative of an aggregated pattern. Programme-wide BPL results were described using a novel phytopathological application of a random coefficients model. These results have application in field sampling for rhynchosporium leaf scald disease.