超级小麦育种有关问题的探讨

进入21世纪,我国小麦生产面临着前所未有的新形势:小麦种植面积逐年减少、对小麦的需求量不断增加、加入WTO后小麦市场面临着激烈的国际竞争、迫切要求提高小麦的种植效益。形势要求我国小麦单产要有突破性提高,品质要有大幅度改善。因此"超级小麦"成为新世纪小麦育种的标志,并具有了新的内涵和意义。本文分析了"超级小麦育种"提出的背景,论述了超级小麦的概念和目标,就超级小麦种质创新、育种策略、育种技术等有关问题进行了探讨,并从产量构成、源-库关系协调和物候发育控制三个方面提出了超级小麦育种的思路。

山东省小麦品种品质状况分析

根据1998～2003年间山东省小麦高肥区试品系和审定品种的试验结果,分析了山东小麦品种品质性状特点。结果表明:37个完成两年区试的参试品系平均籽粒蛋白质含量14 6%,湿面筋32 9%,吸水率57 3%,面团稳定时间4 5min;15个审定品种的平均籽粒蛋白质含量为15%,湿面筋33 4%,沉降值为34 3ml,吸水率58 0%,面团稳定时间6 9min;区试品系和审定品种产量分别较对照品种平均增产3 0%和3 74%,其中7个强筋小麦审定品种产量平均较对照增产2 6%,其他审定品种增产4 7%。优质小麦品种产量由过去的显著减产变为平均增产是山东小麦品种品质改良的重要突破;面粉吸水率偏低、面团稳定时间较短是今后小麦品种品质改良中值得注意的问题。

大豆自花授粉后外源DNA导入技术

以花生为DNA供体,以大豆为DNA受体。在大豆白花授粉后,采用液滴法和注射法导入花生DNA。在受体大豆植株后代中获得了大豆多种变异类型.本文较详细地介绍了大豆自花授粉后外源DNA的导入技术,并提出液滴法和注射法的具体操作细则。

山东省优质小麦产业发展探讨

随着我国加入WTO和农业结构调整,如何充分发挥山东小麦的优势,发展优质专用小麦产业,增加农民收入,是山东农业发展的中心任务之一。本文从小麦市场前景、山东小麦的优势和基础、目前存在的问题及发展对策等方面对山东优质小麦产业的发展进行了探讨,提出了建议,以便为山东省小麦生产决策提供参考。

不同世代小麦花药培养的遗传效应分析

实验用4个小麦杂交组合的6个不同世代群体为材料分别进行花药培养,对各材料出愈率、绿苗率、白苗率和白苗/绿苗比4个性状的世代平均值进行多元回归分析。结果表明:各组合出愈率存在明显的显性效应和显性×显性互作;绿苗率以加性效应和显性效应为主;白苗率则主要受上位性效应的影响.从而提出在小麦花药培养中注意利用杂种优势可以提高出愈率和绿苗率;选择一般配合力高的亲本杂交可以提高绿苗率,但对白苗率无多大影响。本文对同一性状不同组合、同一组合不同性状的遗传构成以及遗传因素对花粉白苗的影响等问题进行了讨论。

外源DNA导入技术培育抗旱耐盐小麦新品种

应用小麦自花授粉后外源DNA导入技术将长穗冰草 (Agropyronelongatum)DNA导入普通小麦 86(6) 0 0 2 ,在导入后代中出现株高、株型、穗型、抗病性、抗逆性等多种性状的变异 ,经筛选鉴定出抗旱耐盐小麦新品种济南 18号。室内耐盐实验表明 ,济南 18号盐害指数低、幼苗耐盐能力强。叶片SOD酶活性测定发现 ,济南 18号的倒二叶酶活性降低幅度较大 ,旗叶与倒二叶酶活性比值较高。在两年度三地区的盐碱旱地对比试验中 ,济南 18号表现出较强的抗旱、耐盐能力 ,产量比对照品种鲁麦 10号平均增产 8 57% ,在生产试验中增产 8 7%。

山东小麦品种需求及育种对策

通过对2010年、2020年和2050年山东小麦需求的预测和当前山东小麦的生产水平和未来发展速度的分析,认为山东省小麦面积应稳定在366.67×104hm2,到2010年、2020年和2050年小麦单产(666.7m2)应分别达到450 kg4、90 kg和525 kg;培育高产稳产、广适高效、优质专用小麦新品种是实现未来小麦生产目标的重要途径之一。本文还对“十一五”山东省小麦的育种目标及对策进行了讨论。

高麦草和簇毛麦DNA导入普通小麦的研究

试验以高麦草(Agropyrons elongatum)和簇毛麦(Haynaldia villosa)为 DNA 供体,普通小麦品种(系)为 DNA 受体。在自花授粉后采用注射法和液滴法进行 DNA 导入。研究了不同导入方法,不同受体品种结实率,导入后代的变异率和变异范围及相互之间的关系。筛选出多个具有白粉病免疫、落黄、早熟等优良特性的小麦株系。同工酶分析表明,变异株系中分别具有 DNA 供体和受体的特异酶带,同时产生了新酶带。

花生DNA导入大豆变异后代的品质分析

以大豆品种“鲁豆４号”为受体导入花生全ＤＮＡ。测定了３９份Ｄ３代变异系的种子蛋白质、粗脂肪、亚麻酸和亚油酸含量。结果表明，粗脂肪含量呈明显上升趋势，最高比受体对照增加１４．９２％，有３１份差异达极显著水平。蛋白质和亚麻酸含量比受体大豆明显下降，下降水平达极显著的分别有３４份和２２份材料，最高下降百分率分别达到１１．４４％和３３．４２％。

小麦不同发育时期花药的花粉白苗分化初探(简报)

花粉白苗的研究,以水稻为材料的较多,且大多研究培养基成分、培养温度、培养材料等对白苗分化的影响、花粉白苗的亚显微结构及遗传生化分析等。但就花粉白苗的成因问题目前仍不清楚。我们对小麦不同小孢子发育时期的花药分别培养,初步探讨了花粉白苗分化与小孢子发育时期之间的关系。

小麦不同外植体的组织培养效果研究

良好的组织培养效果是提高植物基因转化效率的基础。以山东省近年来育成并大面积推广的10个优良品种（系）为材料，对这些品种的花药、幼穗、幼胚和成熟胚的组织培养效果进行研究，旨在筛选每一基因型最适合于组织培养的外植体类型，为应用基因工程技术进行小麦遗传改良提供基础材料。结果表明，禽伤诱导率和再生成苗率与基因型和外植体类型（花药、幼穗、幼胚和成熟胚）密切相关。8802在花药和成熟胚培养中表现突出，花药出愈率达119．5％，愈伤分化成苗率19．9％;烟农19的幼穗愈伤直接分化成苗率最高，这43．5％；8802、烟农19和潍麦8号三个基因型的幼胚培养效果差异不显著，其愈伤分化成苗率分别为26．3％、24．5％和24．8％。蔗糖浓度在3％～9％之间，对成熟胚的愈伤组织诱导率影响很小。高浓度蔗糖降低愈伤生长速度。在一定蔗糖浓度下，愈伤诱导率与2，4-D浓度密切相关，高浓度的2，4-D对愈伤组织再生不利。MS＋4mg／L2，4-D对于成熟胚的脱分化相对较好，MS和MS＋0．4mg／L NAA＋0．6mg／L KT作为成熟胚的愈伤组织再生培养基，对不同基因型具有一定的适用性。

小麦花药培养研究进展

小麦花药培养技术是小麦产生单倍体的主要途径,该技术具有稳定杂种性状、缩短育种年限、提高选择效率、克服远缘杂交不育和分离等优点。大量研究表明,单核中晚期花药接种在C17培养基上花药培养效果比较好。小麦花药培养力的高低受到基因型的显著影响;小麦花药培养过程中雄核发育受到基因型的影响;白化苗的产生机理主要是由于控制叶绿素合成的基因突变产生的。花药培养技术在育种和分子遗传研究中得到了广泛的应用。

小麦花药培养特性的数量遗传分析

为探讨小麦花药培养特性的遗传特点和规律,分别以高花药培养特性和低花药培养特性的小麦材料为母本和父本,采用主基因+多基因遗传模型,对两个组合不同世代小麦材料的花药出愈率、愈伤组织绿苗分化率、花药绿苗率三个花培性状进行了遗传分析。结果表明,花药出愈率在组合I检测到一对主基因,组合II中检测到两对主基因。愈伤组织绿苗分化率和花药绿苗率均检测到两对主基因。主基因的加性效应(d)为增效,显性效应(h)除组合II的愈伤组织绿苗分化率外均为减效。互作效应在组合I中,愈伤组织绿苗分化率的jab(第一对主基因的d与第二对主基因的h间的互作效应)和花药绿苗率的jba(第一对主基因的h与第二对主基因的d间的互作效应)较小。在组合II中,花药出愈率的jba较小;愈伤组织绿苗分化率的l(显性互作效应)较大;花药绿苗率的各效应值比较平均。多基因效应中,对于组合I的花药绿苗率和组合II的花药出愈率,d和h均为增效,且h大于d;组合II中愈伤组织绿苗分化率的d和h均为减效,且d大于h。不同组合F2代花药出愈率的主基因遗传率存在明显差异,组合I为55.01%,组合II为84.54%,其余两花培性状主基因遗传率差异较小,均在90%以上。研究认为,3个性状受主基因和多基因共同影响,且主基因起决定作用,花药出愈率可以作为衡量小麦花药培养特性的重要指标之一。

山东小麦籽粒硬度演变规律研究

利用单籽粒谷物特性测试仪和PCR扩增、酶切及DNA测序技术,结合改良的friabilin提取及电泳分析方法,对山东省431份农家品种、63份历史品种和29份当前主栽品种的籽粒硬度分布以及Pina和Pinb等位变异类型进行研究,以探讨山东小麦籽粒硬度的演变规律。农家品种、历史品种和当前主栽品种中硬质麦比例分别为75.6%、12.7%和27.6%,混合麦分别占20.4%、19.0%和13.8%,而软质麦分别占3.9%、68.3%和58.6%。农家品种中共有6种基因型,Pina-D1b/Pinb-D1a和Pina-D1a/Pinb-D1p分别占硬质麦的38%和59.6%。历史品种中有4种基因型,8份硬质麦中Pina-D1b/Pinb-D1a占37.5%,Pina-D1a/Pinb-D1b占37.5%,而Pina-D1a/Pinb-D1p只占25.0%。当前主栽品种中,8份硬质麦全部是Pina-D1a/Pinb-D1b类型。长芒透垅白等3个品种的Pinb基因的核苷酸序列发生了双突变,起始密码子下游96bp处碱基C突变为A,而且在265bp处发生了A碱基的缺失,将其命名为Pinb-D1aa。

山东小麦地方品种资源铁和锌含量分析

利用等离子体发射光谱仪,对426份山东小麦地方品种资源进行了铁和锌微量元素含量的测定,摸清了山东省小麦地方品种资源铁和锌含量的分布情况。结果表明,山东小麦地方品种资源铁含量的分布范围为5.2～44.1mg/kg,锌含量的分布范围为6.2～50.4mg/kg。铁含量最高的种质是土耳其和落麦,分别为44.1mg/kg和41.8mg/kg;锌含量最高的种质是大青芒,为50.4mg/kg。利用这些铁锌含量高、子粒商品性及面制品口味好的小麦地方品种作育种亲本,对培育子粒中富含铁锌微量元素的高营养小麦新种质,具有十分重要的意义。

面粉高白度小麦种质资源筛选及其品质分析

为了挖掘面粉白度高、品质优的小麦种质,对1 248份小麦种质资源进行了面粉白度测定,并对面粉白度值超过80的小麦种质的籽粒硬度、淀粉RVA糊化特性以及面团揉混特性等有关品质性状进行了分析。筛选出面粉白度值≥80的小麦种质195个,其籽粒硬度指数分布范围为15～77;淀粉RVA糊化特性参数峰值黏度范围为1 030～3 407cP,稀懈值范围为629～1 522cP,回生值范围为5～1 546cP,糊化温度范围为65.3～88.2℃,最终黏度范围为755～3 870cP;面团形成时间范围为1.3～4.2min,衰落角范围为3～35度,沉降值范围为21～58.7mL。研究结果还表明,面粉中类胡萝卜素含量低,则面粉白度就高,仅靠延长面粉储存时间不会大幅度提高面粉白度。筛选出的14个高白度优异小麦种质可用于培育中强筋面粉高白度小麦新品种。

小麦K35早熟特性的遗传分析

为探讨小麦早熟特性的遗传特点和规律,并为小麦育种提供具有早熟优良性状的亲本材料,运用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析的方法,对早熟品种K35和晚熟品种Wesley杂交组合的P1、P2、F1、F2的早熟特性进行了分析。结果表明,早熟性状的遗传符合1对主基因+多基因的模型,且主基因的加性效应(d)和显性效应(h)均为负值;但根据F1代的表型分析,该性状有可能由不完全显性基因控制,因此加性效应和显性效应的作用可能是增效,且d大于h为正向部分显性。F2代主基因的遗传率为80.82%,多基因遗传率为0.38%,环境因素影响为18.8%。说明主基因对于该性状起主导作用,环境因素影响也较大。

小麦响应逆境胁迫的蛋白质组学研究进展

小麦生长发育过程中会受到多种逆境胁迫的影响,在胁迫条件下,小麦可通过改变自身的蛋白质表达水平对各种胁迫作出响应。蛋白质组学研究能够全面揭示小麦响应胁迫时其细胞内蛋白质的动态变化规律,鉴定差异表达的蛋白质,并发现胁迫响应相关的标志物,是小麦抗逆生物学研究的重要组成部分。本文简要综述了蛋白质组学技术在小麦响应非生物(低温、高温、干旱、盐碱)和生物(病原菌)胁迫上的最新进展,并对其应用前景进行了展望,以期为深入研究小麦响应逆境胁迫的分子机制提供参考信息。

小麦基因克隆研究进展

小麦的基因克隆研究主要集中在品质、抗病、抗逆性、光合、春化等几个方面。在品质方面,已克隆了编码小麦高、低分子量谷蛋白亚基的基因、小麦淀粉合成酶基因及编码黑麦碱的基因;在抗病、抗逆性方面,已克隆了6个与白粉病有关的cDNA、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶基因、抗小麦根节线虫基因、盐胁迫应答基因、水分胁迫诱导基因、与重金属解毒有关的基因;另外,还克隆了小麦叶绿体基因组中与光合作用有关的psbA基因和与春化有关的基因Vrc79、Vrc54、Vrc203、Vrc17、Vrc28等。在小麦中还克隆到一个GTP结合蛋白的cDNA克隆、EIF转录因子的cDNA克隆及异构酶基因家族FKBP73基因的启动子序列。

山东小麦品种抗白粉病基因的分子鉴定

为了解山东小麦种质资源的抗性基因分布规律，利用Pm4、Pm8、Pm13、Pm21等抗白粉病基因的STS、SCAR标记对山东省农科院作物所保存的227份小麦育成品种和442份地方品种进行白粉病抗性基因鉴定。在育成品种中，抗病基因Pm4、Pm8和Pm13都有发现，其中具有Pm4、Pm8和Pm13的材料分别为5份、74份和3份，分别占育成品种的2.2%、32.6%和1.3%。Pm4基因在20世纪90年代开始用于育种，并应用至今；Pm8基因在20世纪70-90年代应用较多；Pm13基因很少应用，Pm21未被应用。在地方品种中，发现具有Pm4的材料17份，占3.8%，未发现Pm8、Pm13和Pm21。Pm4基因在山东地区分布较广，主要分布于德州、潍坊、泰安、淄博等山东省中部地区。此外还发现含有两个抗病基因的聚合材料，如潍麦8号和山农863410含有Pm4＋Pm8，烟中1934和鲁农89（4）116含有Pm8＋Pm13。