新疆冬小麦种质资源粒重基因的分布与育种适用性分析

小麦粒重是重要的产量构成因素之一,也是受遗传因素影响的数量性状。为了解粒重基因在新疆小麦的分布及相关分子标记在育种上的适用性,以253份新疆冬小麦品种为试验材料,利用KASP(竞争性等位基因特异性PCR)标记进行基因型检测,并与2个年份的株高、穗长、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽等育种选择性状进行关联分析。结果表明,优异等位基因TaSus1-7A-Hap1、TaCwi-A1b、TaTGW-7Aa、TaGS5-A1b、TaGS2-A1b、TaGS-D1a、TaSus2-2B-HapH、TaTGW6-A1a、TaGW2-6B-Hap3和TaSus2-2A-HapA在参试材料的分布频率分别为100%、100%、84.98%、56.92%、51.78%、39.13%、33.20%、11.07%、3.16%和1.58%;14对等位基因在参试材料中共出现118种组合;标记GS5-2334-SNP、TaGS2-A1-239IND2、TGW7-986-SNP和GW2-6B-721SNP可应用于小麦粒重的辅助选择;被检测标记的连锁基因均与1个或1个以上育种性状显著相关;GS5-2334-SNP连锁基因TaGS5-A1对粒宽的效应达36.65%,对千粒重效应次之(27.76%),GS5-2334-SNP连锁基因TaGS5-A1对株高和穗粒重、GW2-6B-721SNP连锁基因TaGW2-6B和TGW7-986-SNP连锁基因TaTGW7对粒长、Sus2-2A-20SNP连锁基因TaSus2-2A对穗粒重、千粒重和粒宽的效应均达到10%以上。本研究结果可为分子标记辅助育种奠定基础。

小麦抗条锈基因Yr5、Yr9和Yr18分子标记的特异性评估

Yr5、Yr9(1B/1R)、Yr18基因的自身性状或连锁性状在中国小麦育种中具有重要的应用前景。本研究运用以Avocet S为背景的单基因近等基因系及其对应基因的载体品种,对Yr5基因的连锁标记STS9/10,Yr9(1B/1R)基因的分子标记AF1/4、D15、20H,Yr18基因的分子标记csLV34、cssfr1~cssfr5进行有效性验证。结果表明,Yr5基因的特异性分子标记STS9/10、Yr9(1B/1R)基因的特异性分子标记AF1/4、D15和20H均能够准确识别不同遗传背景材料中的相应抗性基因;Yr18基因分子标记cssfr2能够准确检测Yr18的非载体材料,并检测出Avocet S*6/Yr5、Avocet S*6/Yr24、Avocet S*6/Yr27三个材料具有Yr18的等位变异。这说明Yr5基因的连锁标记STS9/10,Yr9(1B/1R)基因的分子标记AF1/4、D15、20H能对目的基因进行有效检测,Yr18基因的几个分子标记结合使用不仅能够对目的基因进行有效检测,而且能够识别该位点的等位变异。

全生育期增温对济麦229生长发育、旗叶和产量的影响

为探究气候变暖对强筋优质小麦生长发育和产量的影响及机理,以强筋优质小麦济麦229为试验材料,以田间自然温度生长的小麦为对照,研究了全生育期增温对济麦229生长发育、旗叶衰老特性和产量的影响。结果表明,与对照相比较,全生育期增温使济麦229营养生长阶段的分蘖数、株高、倒一叶面积、叶绿素含量和地上部干物质积累量显著增加,加快了花后旗叶面积和叶绿素含量的降低速度,减少干物质向穗部转运量;增温对济麦229孕穗期和开花期旗叶SOD、POD和CAT活性影响较小,旗叶中MDA和脯氨酸含量较低,但花后旗叶SOD活性显著增加,POD和CAT活性不同程度降低,导致MDA、脯氨酸含量和相对电导率增加;增温使济麦229的穗数和千粒重分别降低了20.3%和10.0%,产量减少了24.1%,对穗粒数的影响不显著。综上,全生育期增温可促进济麦229的营养生长,不利于生殖生长阶段小麦旗叶的光合作用和抗氧化作用,导致旗叶加速衰老和产量降低。

结合0.1K前景和16K背景芯片快速解析小麦新品系的基因组结构和重要性状遗传基础

为探索并建立基于小麦0.1K前景和16K背景芯片快速解析基因组结构和重要性状遗传基础的方法,对小麦新品系西农302及其亲本西农865和百农矮抗58分别进行苗期分小种和田间成株期抗病性鉴定,分析西农302及其亲本的抗条锈病特征,并利用小麦16K背景芯片对西农302及其亲本进行基因分型,根据亲本间16K芯片基因型的差异SNP位点,分别统计西农302来自双亲的基因组区段,确定西农302的基因组结构;利用小麦0.1K前景芯片对西农302及其亲本进行基因分型,确定西农302所含有的抗条锈病性基因/QTL位点,明确西农302的抗条锈病遗传基础,同时分析西农302所含有的其他重要性状相关优异等位基因/QTL。结果表明,西农302在苗期对中国流行的条锈病生理小种CYR32和CYR34均表现出微弱的抗性(IT=6),但在田间条件下表现出高水平成株期抗条锈性(IT=1,DS<5);西农865和百农矮抗58对西农302的遗传贡献率分别为64.28%和30.22%;西农302聚合了双亲的多个优异基因/QTL位点,同时含有多抗基因Lr27/Yr30/Sr2/Pbc1及其上位性互作基因YrFDC12/PbcFDC12、抗条锈病位点QYrak58.nwafu-7BL和QYrqin.nwafu-2AL、抗赤霉病位点QFhb.hbaas-5AS和QFhb.hbaas-5AL、矮秆基因Rht-2、Rht-8和QPht/Sl.cau-2D.1以及千粒重位点QGl-4A等重要性状相关基因/QTL。这说明0.1K前景选择和16K背景选择SNP芯片可以应用于小麦新品种(系)的基因组结构和重要性状遗传基础的解析;西农865和百农矮抗58对西农302的遗传贡献率存在显著差异,西农865的遗传贡献率约为百农矮抗58的2倍;西农302聚合了双亲的抗条锈病、抗赤霉病、矮秆和千粒重等多个重要性状相关优异基因/QTL。

高产多抗弱筋小麦新品系扬18465标记辅助育种途径分析

长江中下游麦区是中国最大的弱筋小麦优势产区。由于该麦区小麦生长中后期多雨潮湿,赤霉病和白粉病重发、频发,赤霉病还导致籽粒DON毒素增加,冷冬年份苗期易发生黄花叶病,给粮食和食品安全带来双重挑战。扬麦15是21世纪初育成的高产弱筋小麦品种,但综合抗病性较弱。为保持扬麦15弱筋品质并提高抗性,本课题组以扬麦15为轮回亲本,以兼抗白粉病、黄花叶病的软质小麦种质92R137和中抗赤霉病的高产弱筋小麦品种宁麦9号为供体亲本,构建回交聚合群体;低世代利用分子标记辅助选择将抗白粉病基因Pm21和抗黄花叶病主效位点QYm.nau-2D进行基因聚合,高世代进行赤霉病抗性、品质和产量鉴定,最终育成兼抗赤霉病、白粉病和黄花叶病的高产弱筋小麦新品系扬18465,并进入长江中下游小麦国家区试。扬18465所采用的回交、聚合抗性基因的育种路线可为同类品种的选育提供参考。

合成六倍体小麦品系籽粒相关性状的QTL定位

合成六倍体小麦作为一种重要的遗传资源,在籽粒相关性状的研究中起着关键作用。为进一步挖掘合成六倍体小麦籽粒相关性状的数量性状位点(quantitative trait loci,QTL),本研究以西农389与合成六倍体小麦KU2098杂交得到的154个重组自交系(recombinant inbred lines,RIL)群体为材料,用小麦55K SNP芯片构建遗传图谱,对粒长、粒宽、粒面积、粒周长、粒长宽比、千粒重、蛋白质含量、淀粉含量、湿面筋含量共9个籽粒相关性状进行了QTL定位分析。结果表明,在除7B染色体外的20条染色体上共鉴定出84个QTL;这些QTL的LOD值在2.54~39.9之间,解释了0.91%~43.41%表型变异;84个QTL包括31个主要QTL和10个稳定QTL。在1A(1)、1B(1)、1D(1)、2D(1)、4D(1)、5A(1)、5D(1)、6A(2)、6B(2)和7D(1)染色体上共鉴定出12个与籽粒性状相关的QTL簇。在QTL簇C8对应的遗传区间中,筛选到2个有关籽粒性状的基因;在QTL簇C3的遗传区间中,筛选到4个有关品质性状的基因。鉴定出的QTL可为小麦产量和品质改良提供参考。

安徽省10-12月积温时空变化特征及冬小麦适宜播期分析

为确定安徽省冬小麦适宜播期,利用1971-2021年安徽省分布于淮北、江淮及沿江麦区的50个气象站点观测数据,分析了10-12月积温时空变化特征,并基于叶龄积温法分析了前30 a(1971-2000年)与后21 a(2001-2021年)各地冬小麦冬前生长至不同叶龄对应的播期。结果表明,1971-2021年,安徽省及其各麦区10-12月每月积温及总积温均呈显著或极显著线性增加趋势,安徽省10-12月每月积温及总积温上升速率分别为8.6、9.6、7.8和26.1℃·(10 a)^(-1),安徽省及其各麦区10-12月每月积温上升速率呈现出11月>10月>12月规律;沿江麦区12月积温上升速率[6.5℃·(10 a)^(-1)]明显低于淮北[8.4℃·(10 a)^(-1)]及江淮[8.3℃·(10 a)^(-1)]麦区;淮北和江淮麦区10-12月总积温上升速率均为26.6℃·(10 a)^(-1),沿江麦区略低[24.9℃·(10 a)^(-1)]。安徽冬小麦冬前生长至相同叶龄时,后21 a播期比前30 a总体推迟1~4 d。淮北、江淮和沿江麦区后21 a适宜播期比前30 a分别平均推迟2.61、2.86和2.07 d。后21 a淮北麦区半冬性、弱冬性品种适宜播期分别为10月16-21日、10月12-16日,江淮麦区春性、半冬性品种适宜播期分别为10月25-30日、10月21-25日,沿江麦区春性品种适宜播期为10月30日-11月4日。

基于APSIM模型的不同降水年型下春小麦水氮管理模式优化研究

为优化不同降水年型下春小麦高产稳产和高效利用水氮资源的管理决策方案,利用2009-2012年内蒙古自治区额尔古纳市上库力农场试验站与拉布大林农场试验站春小麦(内麦19)的试验观测资料,确定APSIM-wheat模型中小麦生长发育关键参数;基于校准后的APSIM-wheat模型模拟分析1967-2017年雨养条件下春小麦生长发育过程,并依据降水量划分了3种降水年型(干旱、平水和湿润年型),根据土壤水分亏缺指数(soil water deficit on photosynthesis,SWD_(ef))确定最优水分管理时期;设计8个灌溉量梯度(15、30、45、60、90、120、150和180 mm)和13个施N量梯度(30、45、60、75、90、105、120、150、180、210、240、270和300 kg·hm^(-2))情景模式,结合水氮管理决策的遴选关键指标[水分利用效率(water use efficiency,WUE)、氮肥利用效率(nitrogen use efficiency,NUE)和产量],探究不同气候年型下最优春小麦水氮管理模式。结果表明:(1)校准后的APSIM-wheat模型春小麦发育期模块(出苗期、抽穗期和成熟期)模拟值与观测值的均方根误差(root mean square error,RMSE)在1.17~3.64 d范围内,归一化均方根误差(normalized root mean square error,NRMSE)在0.82%~1.90%范围内;产量模块模拟值与观测值的RMSE为371.50 kg·hm^(-2),NRMSE为8.54%,说明APSIM-wheat模型可以较好地反映不同降水年型下小麦的动态生长发育过程。(2)雨养条件下春小麦分蘖期—拔节期、拔节期—抽穗期和抽穗期—开花期的SWD_(ef)较低,且在生育期内仅灌溉一次的前提下,拔节期灌溉可以减轻干旱胁迫并显著提高产量。(3)干旱、平水和湿润年型春小麦拔节期最优水氮管理模式分别为灌溉量60 mm和施氮量105 kg·hm^(-2)、灌溉量60 mm和施氮量120 kg·hm^(-2)、灌溉量30 mm和施氮量150 kg·hm^(-2),其产量分别为4810.96±551.43、5378.06±768.86和6421.33±454.09 kg·hm^(-2)。

野生二粒小麦AP2家族基因鉴定与表达模式分析

AP2转录因子在植物信号转导、生长发育和胁迫响应方面发挥着重要作用。为探索AP2转录因子在野生二粒小麦中的分子特征,基于野生二粒小麦基因组信息,采用Blast和Hmmer进行AP2家族成员鉴定,对鉴定到的成员进行蛋白质理化性质、亚细胞定位、系统进化树、保守结构域、基因扩增、顺式作用元件、密码子偏好性、表达模式和遗传多样性分析。结果表明,在野生二粒小麦中共鉴定到265个AP2基因,主要定位在细胞核和叶绿体中。根据系统进化树将其分为3个亚族,各亚族之间的保守结构域和基因结构存在保守性与多样性。AP2含有多个与生长发育和非生物胁迫相关的顺式作用元件。AP2基因的密码子偏好性可能受到压力选择作用。从AP2基因的表达模式看,该家族成员可能发生了亚功能化,且对盐胁迫响应有重要作用。通过对不同小麦群体中核酸多样性和分化指数分析,AP2基因部分成员在野生二粒小麦中具有较高的遗传多样性。

栽培模式及生态条件对弱筋小麦籽粒品质的影响

为研究不同栽培模式及生态条件对弱筋小麦籽粒品质的影响,以8个扬麦系列和宁麦系列弱筋小麦品种及2个中筋小麦品种为材料,分析参试小麦品种在不同栽培模式及生态条件下籽粒容重、蛋白质含量及淀粉含量的稳定性及差异性。结果表明,小麦籽粒品质既受品种遗传因素的控制,也受栽培模式及生态条件的影响。在弱筋小麦优质栽培模式[基本苗2.40×10^(6)株·hm^(-2),施用纯氮180 kg·hm^(-2),磷、钾肥以基苗肥为主,氮肥运筹按基肥∶苗肥∶拔节肥(倒3.5叶前)=7∶1∶2],弱筋小麦籽粒蛋白质含量较低,容重大,淀粉品质较高,中筋品种扬麦25和扬麦28也能够达到优质弱筋的要求。在中筋小麦高产栽培模式(基本苗1.80×10^(6)·hm^(-2),施用纯氮240 kg·hm^(-2),磷、钾肥以基苗肥为主,氮肥运筹按基肥∶苗肥∶拔节孕穗肥=5∶2∶3)下,参试品种籽粒蛋白质含量均较高,多数品种不能达到弱筋小麦的标准。要保证弱筋小麦品质,应选择适宜良种,在常规大田栽培措施的基础上,采用第一种栽培模式,并根据当地当年气候生态条件作适当调整。

硫酸铜胁迫对小麦种子淀粉分解、抗氧化特性及幼苗生长的影响

为了揭示Cu^(2+)胁迫对小麦种子萌发和幼苗生长的毒害机制,采用水培法,在1/100的MS培养基里加入不同剂量的CuSO_(4)[0(CK)、30、60和90 mg·kg^(-1)],对小麦进行浸种和幼苗培养,测定小麦种子、幼叶及种子根的生理指标和生长参数。结果表明,与CK相比,CuSO_(4)胁迫下小麦种子萌发过程中的淀粉酶活性、淀粉粒分解速率、可溶性总糖、可溶性蛋白和氨基酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著降低(P<0.05),过氧化物酶(POD)活性显著增加。种子萌发后,种子根内SOD、CAT和POD活性均随CuSO_(4)浓度的增加而增加,但呼吸脱氢酶活性、超氧阴离子(O_(2)^(-·))含量和H_(2) O_(2)荧光强度均显著下降。小麦幼苗在CuSO_(4)胁迫下Cu主要积累于种子根内,导致根尖有丝分裂明显受阻,使株高、根长、种子根数量和植株干重均显著下降。综上,Cu^(2+)对小麦幼苗的毒害表现出剂量依赖性效应;Cu^(2+)通过降低小麦种子萌发阶段的淀粉酶活性抑制淀粉分解,引起氧化损伤,最终阻碍幼苗生长。

晚播对强筋小麦籽粒产量和品质的影响

为探究冀东地区晚播对强筋小麦植株性状、籽粒产量和品质的影响,选用津农7号和中麦998两个强筋小麦品种为试验材料,设置正常播期(D1)、晚播7 d(D2)、晚播14 d(D3)、晚播21 d(D4)、晚播28 d(D5)共5个播期,分析了晚播后强筋小麦植株性状、干物质积累转运、籽粒产量和面粉加工品质的变化,以及冬前积温与小麦产量和品质的关系。结果表明,晚播增大了强筋小麦旗叶面积和分蘖成穗率,降低了株高、干物质积累量及其向籽粒的转运量,最终导致穗数、千粒重和产量下降,其中津农7号和中麦998的产量开始出现显著下降的播期分别为D2和D3。随着播期的推迟,小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、稳定时间、最大拉伸阻力均呈先升后降的趋势,其中两个品种的蛋白质含量分别在D3和D4下最大,湿面筋含量、面筋指数均在D3下最大,稳定时间、拉伸面积均在D4下最大,最大拉伸阻力分别在D4和D2下最大。经相关性分析,冬前积温与强筋小麦株高和穗数呈极显著正相关(P<0.01),与千粒重和产量呈显著正相关(P<0.05),而与旗叶面积呈极显著负相关(P<0.01),与面筋指数、稳定时间呈显著负相关(P<0.05)。本试验条件下,津农7号达到高产优质的最佳播期为正常播期,中麦998为晚播7 d。综合来看,晚播不利于强筋小麦高产,但适当推迟播期可以增加小麦籽粒蛋白质和湿面筋含量,进而改善营养和加工品质。

有机肥氮替代化肥氮对青稞生长特性、叶片碳氮平衡和氮代谢酶活性的影响

为探讨青藏高原有机肥氮替代化肥氮对青稞生长及碳氮代谢的影响,在氮磷钾施用量相同条件下,通过盆栽试验,比较分析了不同比例有机肥氮替代化肥氮(0%、40%和100%,分别记为ORF0、ORF40、ORF100)处理下青稞品种昆仑14号生长特性、叶片碳氮平衡和氮代谢酶活性的差异。结果表明,与ORF0处理相比,ORF40处理下青稞的根系长度、老叶碳氮比均显著增加(P<0.05),株高及地上部和根系生物量变化不显著;ORF100处理下株高和地上部生物量均显著降低,根系长度和生物量均显著增加,新叶的碳氮比显著提高。与ORF0处理相比,ORF40处理的老叶中谷氨酸合成酶(GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性在苗期至扬花期分别增加1.18%~2.53%和17.39%~39.40%(P<0.05);ORF100处理的新叶和老叶GOGAT活性无明显变化规律,GDH活性显著降低。ORF40处理的新叶谷氨酰胺合成酶(GS)活性在抽穗期和扬花期均高于ORF0处理,新叶中谷草转氨酶(GOT)活性在苗期至扬花期显著增加,增幅22.22%~35.29%;ORF100处理的新叶和老叶GS活性均显著下降。综合来看,与ORF0处理相比,ORF40处理下青稞根长和株高变化较小,叶片拥有更稳定的碳氮比,且老叶中谷氨酸合成酶和谷氨酸脱氢酶活性增加,新叶中GS活性和GOT增加,ORF40处理的新叶与老叶都保持了一定的氮代谢能力,其中老叶的氮代谢能力更为稳定,说明适宜比例的有机肥替代化肥有助于青稞植株稳健生长和碳氮代谢。

河北旱碱麦不同生育时期气候变化及对产量影响的双重量化分析

为了探究河北旱碱麦不同生育时期气候变化特征及其对旱碱麦产量的影响,选取2009—2022年旱碱麦主产区气象观测资料和产量资料,利用四分位和气候倾斜率等方法对旱碱麦不同生育时期气候特征及变化趋势进行分析,再采用二次曲线法分离气象产量,利用灰色关联度法进行不同生育时期气象因子对旱碱麦产量影响的双重量化分析。结果表明:(1)旱碱麦各生育时期平均气温、最高气温、最低气温和日照时数均有明显的分布规律,而降水量变化较大;(2)旱碱麦不同生育时期各气象因子的变化趋势存在明显差异;(3)经单重量化分析,对旱碱麦气象产量影响最大的气象因子在播种期、分蘖期、越冬期和抽穗期均为降水量,出苗期和灌浆期均为日照时数影响最大,返青期为平均气温,拔节期为最低气温;(4)经双重量化分析,对旱碱麦气象产量影响排名前五的气象因子依次为分蘖期降水量、越冬期降水量、分蘖期最低气温、拔节期最低气温、抽穗期降水量。因此,河北旱碱麦种植应根据生育期降水情况采用保墒、灌水等水分管理措施,同时预防小麦分蘖期和拔节期的低温危害,以促进小麦生长发育和高产。

小麦籽粒胚乳发育及其与营养品质的关系

小麦是人类的主要粮食作物之一,其籽粒是绿色有机食品与营养保健食品的重要原料。小麦籽粒中胚乳组织可分为胚乳运输细胞与贮藏细胞,前者是养分进入胚乳与胚的关键通道,后者是籽粒营养物质积累的主体,二者的发育状况都与籽粒的营养品质密切相关。本文综述了胚乳运输细胞与贮藏细胞的发育规律及其作用机制,总结了小麦籽粒胚乳发育及其与营养品质的关系,为高产优质小麦品种的培育提供理论依据。

施氮量对裸燕麦源库生理特性和茎鞘NSC积累与转运的影响

为探究施氮量对燕麦源库生理特性和茎鞘间非结构性碳水化合物(NSC)积累和转运的影响,2021年和2022年选取穗粒数差异大的两个裸燕麦品种坝莜1号(穗粒数多)和定莜8号(穗粒数少)为试验材料,设置0、100和200 kg·hm^(-2)3个施氮水平,测定和分析了不同氮素供应条件下燕麦叶片光合指标、粒叶比、茎鞘NSC积累量(TMNSC)、NSC表观转运量(ATMNSC)及其对籽粒产量表观贡献率(ACNSC)的差异。结果表明,施氮对2个燕麦品种的籽粒产量具有增加效应,其中在施氮100 kg·hm^(-2)时产量最高。在100 kg·hm^(-2)施氮处理下,坝莜1号的旗叶面积、SPAD值、Pn和籽粒产量两年平均值较不施氮处理分别提高57.57%、80.70%、101.68%和40.15%,定莜8号分别提高43.70%、44.33%、69.49%和37.36%;坝莜1号的ATMNSC、ACNSC和粒叶比两年平均值较不施氮处理分别增加767.25 g、1.96倍和54.55%,定莜8号分别增加859.52 g、8.26倍和43.25%。综合以上结果,增施氮肥对两品种均有显著正向影响,坝莜1号表现出更优的源、库活性,从而获得更高的穗粒数,达到增产目的;定莜8号则表现出更优的源-库关系,增大库器官对源物质的“拉力”,促进NSC由茎鞘向籽粒的转运,弥补生育前期光合能力较弱导致的同化物质生产的不足,从而促进源库协调,提高籽粒产量。

大麦茎、叶、穗对饲草产量及品质的影响

为探明大麦不同组织(茎、叶和穗)在不同刈割期对饲草产量及品质的影响,以安徽省两个主栽饲用大麦品种为材料,比较了两年度两个品种茎、叶和穗分别在齐穗期及其后14 d和28 d饲草产量及品质的差异。结果显示,不同组织、刈割期及组织×刈割期互作效应对饲草产量及品质均有显著影响(P<0.05),年度效应主要影响产量,其他互作效应因品种和性状不同而异。饲草产量随刈割期后移增加,对其贡献表现为茎﹥穗﹥叶,第2年度高于第1年度。饲草品质性状在组织间和刈割期间存在显著差异,而在年度间仅在单个品种若干性状上存在差异;粗蛋白含量表现为穗﹥叶﹥茎,且随刈割期后移下降;粗纤维、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤木质素含量均为茎﹥叶﹥穗,且随刈割期后移前3个性状先降后升,酸性洗涤木质素含量持续上升;粗脂肪含量为叶﹥穗﹥茎,且随刈割期后移上升。综上,在株高相当时,增加穗部比例可提高大麦饲草产量和品质;刈割期后移可提升饲草产量但降低品质。基于本研究,选育大穗、多叶型品种,适期刈割,有望同步提升大麦饲草产量和品质。

小麦新品系赤霉病抗性鉴定及基因效应分析

为创制黄淮麦区小麦新品系、提高小麦抗赤霉病育种效率,2022年在小麦扬花期利用喷洒孢子液的方法对81份抗赤霉病高代品系和4份对照品种在濉溪柳湖试验基地开展了赤霉病抗性鉴定,并利用与4个抗赤霉病主效基因Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5紧密连锁的6个标记对供试小麦材料进行了基因型检测。结果表明,供试81份材料的赤霉病抗性整体较好,平均病小穗率为27.95%,其中13份自育品系平均病小穗率低于扬麦20;携带单个或多个赤霉病抗性基因的品系共有60份,Fhb1、Fhb2、Fhb4、Fhb5检出频率分别为64.20%、12.35%、20.99%、34.57%;携带单个抗病基因Fhb1、Fhb4、Fhb5的小麦品系分别为18份、3份、2份;有45.68%品系同时携带2~3个赤霉病抗性基因。携带抗性基因的品系平均病小穗率低于不含抗性基因的品系;聚合多个抗赤霉病基因可以有效提高小麦品种的抗赤霉病水平。

外源甜菜碱对铝胁迫下小麦幼苗生长及抗氧化能力的调节效应

为明确甜菜碱对小麦铝毒的缓解效应,以小麦品种济麦22为材料,采用水培方法,比较分析了铝胁迫下(400μmol·L^(-1) AlCl 3)不同浓度甜菜碱(0、1、2、4、8 mmol·L^(-1))处理后小麦幼苗生长、膜脂过氧化及活性氧代谢的差异。结果表明,铝胁迫抑制了小麦幼苗的生长,显著降低了幼苗的株高、根长及叶绿素含量,提高了丙二醛(MDA)含量及超氧阴离子自由基(O_(2)^(-)·)的产生速率;增施甜菜碱能缓解铝胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,促进铝胁迫下幼苗株高和根系的伸长生长,提高叶片叶绿素含量和抗氧化酶活性,显著降低MDA含量及O_(2)^(-)·产生速率。综合来看,外施甜菜碱可通过调节活性氧代谢、抑制膜脂过氧化来缓解铝胁迫对小麦幼苗生长的抑制及生理损伤,本试验条件下以4 mmol·L^(-1)浓度的甜菜碱缓解效果最好。