普通小麦异代换系的产生和利用(再版)

国家主席习近平于2024年9月13日签署主席令,根据十四届全国人大常委会第十一次会议表决通过的全国人大常委会关于在中华人民共和国成立七十五周年之际授予国家勋章和国家荣誉称号的决定,授予15人国家勋章、国家荣誉称号。根据主席令,授予李振声院士“共和国勋章”。为更好地学习和传承以李振声院士为代表的老一辈科学家精神,本期再版了李振声院士于1990年在《遗传》发表的这篇“普通小麦异代换系的产生和利用”文章,以此形式向李振声院士及其在小麦遗传育种领域作出的突出贡献致敬!

医用物理学课程思政教学案例设计分析

自教育部颁布《高等学校课程思政建设指导纲要》以来,我国众多高校在物理类课程思政教学方面进行了广泛的研究和实践,收获了一定的发展成效。但目前的现状还是宏观指导多、具体设计少;教学理念多、实践案例少;争议多、共识少。该文立足于物理学具有科学教育与人文教育双重功效的特点,将课程思政融入面向医学生开设的医用物理学课程,分析了课程思政教学案例设计时主要的考虑因素,包括:教学目标、设计思路、教学实施、教学效果等,并以黑体辐射知识为例,给出了一种具体的、可实践的案例设计思路和教学方法,期望能够为医学生相关课程思政案例建设提供有用的参考。

选择牵连效应分析:发掘重要基因的新思路

作物在长期进化过程中,除自然选择外,还经历了两次大的人工选择,即人工驯化选择和育种选择,使栽培种与野生种之间、现代品种与古老的地方品种之间在群体遗传结构及性状上形成了很大的差异;在基因组中,一些承受强选择作用的基因在群体中的多样性显著降低,同时这些基因附近区域的遗传多样性也明显下降。在遗传学中将这种对个别基因的选择导致其侧翼区域遗传多样性降低的现象称之为选择牵连效应(Hitchhikingeffect,也称选择搭载效应)。通过大群体多位点的扫描分析,可找到一些发生选择牵连效应的基因组区段,利用标记/性状关联分析(Marker/Traitassociationanalysis),就可发现这些区段所控制的重要性状;对这些区段进行精细扫描和分析,即可找到一些决定重要农艺性状的基因,并发现优异等位变异,从而为重要基因的克隆和作物品种的分子设计奠定基础。各大作物高密度分子标记连锁图谱的绘制完成、高通量基因型分析技术体系的建立,为利用选择牵连效应分析、通过标记/性状之间的关联,寻找和定位一些重要基因奠定了基础。本文在查阅文献的基础上,结合作者的研究,以小麦株高、千粒重、磷的吸收和利用等性状为例,就选择牵连效应分析的基本思路、方法进行了讨论,以起到抛砖引玉之作用。

12个不同基因型冬小麦的光合能力

研究了 12个不同基因型冬小麦 (Triticum aestivum )品种 (其中两个为北京本地品种 )的光合能力。结果表明 :小偃 2 2、陕麦 897和 890 7- 11- 5三个品种的净光合速率超过 2 0 μmol CO2 · m- 2 · s- 1 ,均比其它实验品种高 ,其PS 总的光化学量子产额 (Yield)、光化学荧光猝灭系数 (q P)和水分利用效率 (WU E)也较高 ;而其暗呼吸速率和非光化学荧光猝灭系数 (q N)较低 ,表现出具有良好的光合生理功能 ,而且这些参数具有连锁相关的趋势。因此 ,北京地区要引种外地具有优良光合生理功能的冬小麦作为栽培品种或育种亲本时 ,在所实验的 10个外地品种中 ,上述 3个品种应为首选品种。

有效利用土壤磷的小麦种质筛选方法研究

利用由不同地点采集的土壤样品布置了 9次土培试验 ,对 4 37份不同小麦品种在不同有效磷含量土壤中的磷营养特性表现进行了较全面的鉴定。发现 ,施磷处理和减磷处理土壤有效磷含量的差距即选择压力是土培试验鉴定成败的关键因素。施磷处理的土壤有效磷含量为 2 4 mg/ kg左右 ,减磷处理的土壤有效磷含量为 8mg/ kg左右是利用土培试验进行“磷高效”小麦种质资源筛选的合适选择压力。在选择压力过大或过小时 ,小麦耐低磷基因均得不到充分表达 ,磷高效和磷低效品种间差异很小 ,难于进行有效选择。研究还表明 ,土培试验苗期表现可以作为小麦种质资源耐低磷特性筛选的早期选择指标 ,快速。

高效利用土壤磷素的植物营养学研究

论述磷在农业及生态系统中的重要地位、磷资源的危机以及磷肥在土壤中的理化特性，探讨土壤的供磷潜力，不同植物品种以及相同品种不同基因型对土壤潜在磷资源的吸收利用差异、营养机制、遗传特性及其利用不同作物的基因型来活化、吸收利用土壤难溶态磷的可行性对策，从而为充分发挥植物自身潜力，提高土壤难溶态磷的生物有效性，高效利用土壤潜在磷资源，加快土壤磷素有效循环，节省资源、保护环境，真正达到生态系统的稳定与现代化农业的持续发展提供理论依据及实用性建议。

早衰和正常小麦近等基因系旗叶光合特性与产量比较研究

本试验以小偃54×8602高代分离品系中的早衰与对照品系近等基因系为试验材料,研究了早衰对小麦旗叶光合速率、籽粒灌浆速率及产量的影响。结果表明,早衰小麦旗叶叶绿素含量较低,而且在生育后期下降较快;在整个灌浆期,旗叶光合速率、PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm均低于对照;光饱和点低而光补偿点高,可利用的光强范围较窄,一天之中Pn都比对照低,光合“午休”现象严重;表观量子效率和CO2羧化效率均较对照低;早衰小麦叶片积累了较多的丙二醛,细胞膜脂过氧化程度高。由于叶片功能的衰退,使早衰小麦籽粒灌浆速率低,灌浆持续期短,粒重下降,最终减产20%以上。

小麦叶面积及光合速率与产量关系的研究

选用不同叶片姿态、不同叶片类型以及不同经济系数等多种特性小麦品种(品系)以及拟近等基因系为试验材料,测定了不同叶位叶面积、旗叶光合速率以及小麦生物和经济产量。研究小麦叶面积、旗叶光合速率与产量的关系。结果表明:顶三叶面积与单株生物产量、经济产量显著正相关,而下部三片叶叶面积与单株生物产量和经济产量之间无显著相关;旗叶光合速率与生物产量和经济产量之间呈正相关,但相关不显著,而旗叶光合速率与旗叶面积的乘积与生物产量和经济产量之间呈显著正相关。提高小麦顶三叶面积和光合速率有利于提高产量,旗叶面积和光合速率乘积与产量的关系更为密切。

废水中有机污染指标监测方法的选择

综合考察了废水中各种有机污染物综合指标的测试对象、干扰、准确度、精确度及其分析测试技术等各种因素 ,对实现其自动化连续测量的影响。针对某些监测技术产生的严重二次污染问题 ,提出了绿色 (清洁 )监测技术的概念。文章认为在重点废水污染源安装在线监测系统实行总量控制的过程中 ,应避免使用造成严重二次污染的 CODCr在线监测仪 ,而应当采用臭氧氧化法在线监测仪 ,或其他综合指标 ,如

不同基因型小麦及其优选杂交后代的光合作用特性

小偃54由小麦(Triticum aestivum)和长穗偃麦草(Thinopyrum ponticum)远缘杂交而成,具光合作用过程中内源循环光合磷酸化活力较高和对逆境有较高抗性等特点。以小偃54与小麦品种京411和8602及其优选杂交后代为试材,在抽穗期和灌浆期测定其光合性能及其在后代中的表现,以期为改善小麦光合性能育种提供理论基础。结果表明,两个已在生产中有应用价值的优选杂交后代8154和1287的净光合速率稍高于各自的亲本(小偃54与京411和小偃54与8602),说明小麦高产性状的选择常与高光合速率相联系。小偃54与京411交配而得的3个具有不同特性的单粒传优选杂交后代的叶片净光合速率和叶绿素含量都与两个亲本相仿,但在灌浆期测得小偃54及其优选杂交后代的三磷酸腺苷(ATP)含量均较京411高,其中一个优选杂交后代的ATP含量在抽穗期和灌浆期均为其两个亲本的2倍以上,这可能与其亲本小偃54的循环光合磷酸化活力较高有关。

不同生产时期小麦品种有效利用土壤潜在磷特性的鉴定

以液培、土培盆栽法结合大田试验对我国不同时代陕西关中地区的小麦品种进行了有效利用土壤潜在磷特性的鉴定.结果表明:小麦有效利用土壤潜在磷的特性不是随品种的更替而呈递增或递减趋势,新、老品种中均有高效利用土壤潜在磷的基因型;含有异源基因的小麦品种对土壤潜在磷的利用能力较强;土培盆栽法是一个较能代表大田试验的筛选小麦有效利用土壤潜在磷特性的方法,而液培法的干物质重不适用于作为该特性筛选的指标;土培盆栽法中选择压力(即缺磷程度)是筛选成败的关键,3年的试验结果证明,缺磷处理中土壤有效磷在8mg/kg左右是小麦有效利用土壤潜在磷特性筛选的适宜的选择压力.

蓝粒小麦籽粒糊粉层色素研究初报

观察了蓝粒小麦籽粒灌浆期糊粉层色素形成情况 ,并分析了蓝粒糊粉层色素的成分。结果表明 ,在灌浆期 ,蓝粒小麦籽粒的糊粉层首先是靠近盾片的部位变蓝 ,而后逐渐向上扩展。在扩展的过程中 ,可以看到糊粉层着色部位既显蓝色 ,又呈现一定程度的紫红色。蓝粒小麦籽粒糊粉层色素含矢车菊素 (Delphinidin,红色 )、飞燕草素 (Cyanidin,蓝色 )、芍药素等 8种色素成分 ,但以飞燕草素 (Delphinidin)、矢车菊素 (Cyanidin)为主。根据上述结果推断出了蓝粒小麦籽粒糊粉层色素合成途径的大致框架图。另外 ,2 D易位系 991 5(J2 D- 1 )蓝粒小麦籽粒糊粉层色素合成中 ,可能存在 1种尚未发现的新的代谢途径 ,即红色的花青素葡萄糖苷(Cyanidin 3- glucoside) B环 5′位置发生羟基化 ,变成蓝色的飞燕草苷 (Delphinidin 3-glucoside)。以上结果为全面揭示蓝粒小麦籽粒糊粉层色素生物合成途径以及克隆蓝粒基因提供参考。

杂交稻与常规稻对涝渍环境适应能力的比较研究

利用形态和产量性状指标 ,比较分析了杂交稻和常规稻在分蘖期和孕穗期对淹涝胁迫环境适应能力的差异性。在深水涝渍条件下 ,杂交稻生长发育普遍快于常规稻 ,单蔸苗数显著高于常规稻 ,有效穗相对受害率低于常规稻 ,因而单蔸产量显著高于常规稻。分蘖期遭受淹涝胁迫杂交稻的忍耐力优于常规稻 ,淹涝后的活苗率显著高于常规稻 ;而且 ,受淹涝后的杂交稻比常规稻能更快地恢复生长 ,成熟时主要农艺性状表现是成穗率极显著高于常规稻 ,每穗实粒数和结实率的相对受害率极显著低于常规稻 ,单蔸产量的受害程度低于常规稻。孕穗期淹涝胁迫后 ,杂交稻和常规稻之间产量及相关经济性状的差异均未达到显著水平。

植物高效利用土壤难溶态磷研究动态及展望

本文在论述磷资源危机及磷肥供求矛盾的基础上，对土壤的潜在磷累资源、供磷特性、不同植物类型以及相同植物的不同基因型间对土壤难溶态磷的吸收利用差异、潜力及开发利用意义等进行了简要的评论。展望了植物的遗传多样性与生理机制，以及利用杂交有种、细胞走向诱变及其基因工程等现代生物学手段进行筛选、走向诱导、基因转移及分子克隆等培育高效利用土壤难溶态磷作物新品种的可行性及应用前景。展现了植物基因工程与现代生物科学的发展动态以及在增加植物抗性、改善品质、提高某些特定指标方面转基因植物的成功实例与应用效果，并对当前植物矿质营养遗传学领域所存在的某些关键技术环节及近年来所取得的一些突破性进展也进行了简略的评述。

钾利用效率不同的小麦品种各生育期钾营养特点

用土培试验对 6个小麦品种在整个生育期的钾营养特点进行了研究。结果表明 ,筛选钾高效基因型品种的适宜时期是在小麦扬花期以后。供试的多数小麦品种 ,在生育前期与后期的地上部生物量、籽粒产量、钾的吸收以及钾的利用等方面的表现不完全一致。高效低响型品种太核 5 0 2 5和低效低响型品种京核 1号在整个生育期对钾的反应基本稳定 ,而低效高响型品种 6 15 4对钾的反应变化较大。

植物有效利用土壤磷特性的遗传学研究进展

植物有效利用土壤磷的特性是一系列形态、生理、生化特性的综合反映，包括植物根系活化土壤中难溶性磷、对磷的吸收、转运、分配与利用等。而这些特性又均受控于特定的遗传机制。本文简要概述该特性的细胞遗传学、数量遗传学及分子遗传学的研究进展。

气溶胶后向散射消光对数比对消光系数反演的影响研究

使用Mie散射激光雷达在阴、雾和晴三种天气状况下采集了大气回波信号,从所测数据反演气溶胶消光系数的过程中发现,气溶胶后向散射消光对数比对反演结果存在较大影响。在阴天天气下,当后向散射消光对数比从0．7变化到1．0时,气溶胶消光系数反演结果相差近5倍;对晴天天气,反演结果相差近3倍; 而在有雾天气,其反演结果变化不大。通过参考大气能见度因子对消光系数进行修正,并从而获得对应的后向散射消光对数比,给出了一种根据天气状况确定气溶胶后向散射消光对数比的新方法。实际反演计算表明,用此方法可获得与实际更为接近的气溶胶消光系数。

普通小麦基因组中耐低磷胁迫特性的染色体控制

以普通小麦中国春的一套缺四体为材料，对其耐低磷胁迫特性进行鉴定和遗传分析。结果表明：（1）第1、4、7部分同源群与耐低磷胁迫特性关系最密切，且第1、7部分同源群内各染色体间在该性状的遗传互补性良好。第4部分同源群则不同，4A可以有效补偿4B与4D的缺失，反之则不能。（2）第2、3、5、6部分同源群与耐低磷胁迫特性关系不密切，且这些同源群内某一染色体的缺失大多不能被其他染色体有效地补偿，尤其是第3与第6部分同源群。（3）与耐低磷胁迫特性有关的基因可能位于1A、4A、7A、3B、5B、7D染色体，其中以1A、4A、7A为最显著，而1B、4B、7B、3A和6D染色体则携有该特性的抑制基因。因此，运用染色体工程手段通过培育异代换系而改良普通小麦的耐低磷胁迫特性时，应注意保留这些携有耐性基因的染色体，尤其是1A、4A和7A并应代换掉1B、4B、7B、3A和6D染色体。