236份小麦种质苗期耐盐性鉴定及耐盐指标筛选

盐胁迫是影响小麦出苗和苗期生长的重要限制因子,筛选小麦苗期耐盐性评价指标及种质对小麦耐盐性改良具有重要意义。本研究以236份小麦品种为试验材料,首先选取其中20份品种,设置5个NaCl浓度(0、50、100、150、200 mmol·L^(-1))处理,筛选出100 mmol·L^(-1)NaCl为最适的盐胁迫浓度,接着对236份小麦种质群体进行胁迫处理,测定胁迫处理下苗长、第二叶长、最大根长等15个性状,计算综合耐盐指数(D值)进行耐盐性评价。结果表明,在盐胁迫下,所有15个地上部和地下部性状均与对照条件下有显著差异,且除根平均直径和叶绿素含量外,其余性状的耐盐指数均值小于1。对各性状耐盐指数的隶属函数值进行主成分分析,将15个性状归纳为6个成分,累计贡献率达82.718%。根据综合耐盐指数进行聚类分析,将236份小麦种质聚为5类,其中豫农416和陇鉴19为极端耐盐品种。各指标耐盐指数与综合耐盐指数的相关性分析表明,根总表面积、根总长度、根鲜重与D值相关性最高,可作为苗期评价耐盐性的主要指标。

小麦TaCSL1基因的克隆及表达模式分析

Clavaminate Synthase-Like(CSL)是生物体内的一种氧化还原酶,可催化氨基酸羟基化。为初步了解小麦CSL基因并探究其相关生物学功能,利用同源克隆的方法,以拟南芥At3g21360(GenBank Accession:NC_003074.8)基因CDS序列为探针搜索小麦基因组核酸序列数据库,得到小麦A、B、D三个亚基因组上的部分同源基因序列。对上述三条序列的全长与编码区进行克隆和测序,经生物信息学分析,发现这三个基因编码的蛋白属于CSL家族。命名该基因为TaCSL1,来自A、B、D三个亚基因组的部分同源基因分别命名为TaCSL1-3A、TaCSL1-3B、TaCSL1-3D。实时荧光定量PCR分析表明,这三个部分同源基因在小麦不同生长发育阶段和不同组织部位均有表达,除叶鞘组织外,其相对表达水平在各时期叶片中均高于其他组织。分析该基因在小麦不同生长发育时期叶片的相对表达水平发现,该基因的相对表达量在幼苗期至孕穗期持续提高,抽穗期显著下降,开花后再次提高,生育末期降低。就三个部分同源基因的表达水平而言,TaCSL1-3A相对表达量均较低,而TaCSL1-3B的相对表达量在孕穗期之前最高,TaCSL1-3D在孕穗期之后最高。本研究明确了TaCSL1的时空表达特征,可为深入研究小麦氨基酸羟基化过程和植物抗病机理研究提供新思路。

小麦新品系苗期的耐热性评价

为筛选小麦耐热性鉴定指标,促进耐热品种(系)的鉴定及利用,以32份小麦新品系为材料,在两叶一心期进行热胁迫,热胁迫结束后调查苗高、根系长度等14个形态及生理性状,计算各性状的耐热系数并对其进行主成分分析和聚类分析。结果表明,热胁迫对苗高、叶绿素含量、电导率、苗鲜重、苗干重、根干重、干重根冠比、最大根系长度、根系总长度、根系表面积、根系直径和根尖数共12个性状均产生显著影响(P<0.05),不同性状间耐热系数相关显著或极显著,如电导率与苗鲜重和苗干重显著相关。通过主成分分析提取到3个主成分,累计贡献率达到了82.982%,主要反映了苗高、电导率、苗干重、干重根冠比、根系总长度与根系表面积等指标信息。通过隶属函数法计算出各品系的综合耐热指数H值并进行聚类分析,筛选出西农902-1、西农902-2等耐热小麦新品系,可为其进一步利用提供参考。