一年生簇毛麦基因资源挖掘与利用研究进展

一年生簇毛麦(Dasypyrum villosum (L.) Candargy)是普通小麦野生近缘种之一,也是近年来应用较广泛的小麦遗传资源。簇毛麦在长期进化过程中,形成了许多可用于小麦遗传改良的重要农艺性状,包括对非生物和生物胁迫的抗性、优良品质等。本文简述了簇毛麦与普通小麦的同源关系、与小麦属杂交亲和性,以及将簇毛麦染色体、片段、基因导入普通小麦的有效方法,综述了簇毛麦对白粉病、纹枯病、条锈病、眼斑病、黄花叶病、全蚀病、胞囊线虫病等病害的抗性基因和对应的染色体,簇毛麦品质基因(如:高赖氨酸含量和多态性贮藏蛋白等)和簇毛麦耐旱、光周期等其他基因。介绍了簇毛麦抗白粉病基因Pm21和PmV在小麦改良和育种中的应用及其巨大价值,展望了簇毛麦后续研究前景和可能存在的问题。本综述对挖掘与利用簇毛麦有益基因、拓宽小麦遗传资源、加快小麦遗传改良进程以及重要基因功能研究均具有参考价值。

基于EMS诱变的济麦22抗旱节水突变体创制与鉴定

干旱和水资源匮乏是北方麦区小麦生产中存在的主要问题之一,培育抗旱型和节水型小麦新品种是解决这一问题的有效途径,创制抗旱节水新种质是培育小麦品种的重要物质基础。本研究用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变小麦品种济麦22,获得济麦22遗传稳定突变体223份,采用旱地增产和聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫方法,筛选出18份抗旱增产突变体;经旱作胁迫和节水性鉴定,12份突变体具有极强抗旱性(抗旱指数DI≥1.300)、10份突变体具有极强节水性(节水指数WSI≥1.400),其中7份突变体同时具有极强抗旱性和极强节水性,编号分别为22-3、22-4、22-5、22-9、22-13、22-16和22-17,可以作为抗旱型和节水型优异种质加以利用;此外,突变体22-1、22-10、22-11、22-12和22-14可以作为抗旱种质,22-2、22-7和22-18可以作为节水种质。经相关性分析,突变体在雨养生境下的产量相关性状可作为小麦抗旱种质的筛选指标,突变体穗粒数以及在节水生境下的单位产量可作为小麦节水种质筛选指标。

山西省小麦条锈病流行趋势预测模型研究

本研究分析了山西省小麦条锈病流行的影响因素和预测依据;对1981～2003年流行情况资料,采用回归分析法,建立预测模型:Y=-0.2766+0.0249X1+0.0104X2+0.0132X3,经回归检验,历史符合率高达87.5%。通径分析进一步证明,4月中旬～5月下旬的降雨量对条锈病流行具有最显著影响。

小麦抗黄矮病材料产量性状遗传分析

利用3个抗黄矮病材料作母本,4个丰产性品种作父本,采用3×4不完全双列杂交,分析F1产量性状的遗传特性,结果表明:产量性状的遗传符合加性-显性遗传模型,以加性基因效应起主导作用;在所有亲本材料中,R96330单株产量的特殊配合力方差最大,一般配合力效应值也最高,后代组合中存在极显著差异,是一个优良的抗病丰产亲本,在抗病育种中具有较大利用价值。

冬小麦黄矮病预测模型研究

简析了冬小麦黄矮病流行的预报因子及其对病害发生的显著影响、黄矮病流行趋势预测的研究动态,并采用多元回归分析法建立了冬小麦黄矮病预测模型(Y=-1.0944-0.0322X1+0.2604X2+0.1049X3-0.0062X4+0.0382X5),经回归检验其历史拟合率高达87.5%。

小麦抗黄矮病遗传育种研究进展

黄矮病是小麦的一种主要病毒病,感染小麦后发展迅猛,造成小麦严重减产,成为一个世界性难题。本文论证了全球小麦抗黄矮病育种的重要性;阐明了目前已将外源抗黄矮病基因导入小麦,逐步培育出一系列抗病种质材料,为抗黄矮病育种奠定了良好基础;明确了几个重要的黄矮病抗源以及不同抗性基因具有一定的遗传差异;指出抗黄矮病育种的成就并提出未来的研究方向。

山西晋南麦区蛴螬种群动态预测模型研究

为对蛴螬种群进行准确预测和适时防治，本试验于1982～2002年在山西晋南麦区8个市（县）选择代表性地块，采用棋盘式取样法调查分析了正茬和回茬麦田蛴螬的发生规律。筛选出4个蛴螬发生的预测因子，即发生程度（Y）与虫口密度基数（X1）、8月份降雨量（X2）、9月下旬降雨量（X3）和9月下旬5cm地温（X4）相关。运用通径分析，确证了对蛴螬发生程度而言虫口基数是首要影响因素，气象因子居次要地位。同时研究了不同茬口下气象因子对麦田蛴螬发生动态的影响差异，并采用多元统计预测法，建立了预测回归方程，正茬小麦田为Y=0．0379＋0．5969X1＋0．0019X2-0．0098X3＋0．0460X4，回茬田为Y=1．7655＋0．6348X1-0．0052X2-0．0037X3-0．0035X4。经回归检验，两个预测模型在1982～2006年间历史拟合率分别高达88％和92％，可用于预测未来蛴螬发展动态。

小麦抗大麦黄矮病毒育种研究综述

从科学发展的角度出发,论证了小麦抗黄矮病育种的重要性;阐明了自50年代发现BYDV以来,经过科学家们长期不懈的努力,将抗BYDV基因由小麦近缘种导入普通小麦,逐步育成双二倍体、异附加系、异代换系和易位系材料,最终应用于抗病育种实践;明确了不同抗性基因的遗传差异;指出了抗黄矮病育种的伟大成就;提出了现阶段抗病育种中存在的问题及未来研究的方向。

小麦黄矮病病指遗传研究

采用3×4不完全双列杂交,对两个遗传背景不同组合4个世代进行黄矮病GAV株系接种鉴定。结果表明,病情指数遗传主要由基因效应控制,其狭义遗传力达90%,遗传决定度在97%以上;组合"R97473×鲁麦14"的F2呈3∶1分离比率,组合"R97473×临丰116"的F2分离较为复杂;后代BYDV病指的表型变异因亲本的遗传背景不同而具有差异。

抗矮缩病小麦产量及其关键性状遗传模型分析

为探讨抗矮缩病材料产量性状遗传机制,以2个抗矮缩病小麦材料为母本、3个高产品种为父本配制6个杂交组合,并对F1进行回交和自交,选用6个组合6世代资料,采用联合尺度检验和Gamble模式分析方法,对产量及其关键性状进行遗传模型分析。结果表明,产量对加性-显性遗传模型的符合度在70%左右,回交亲本的基因导致上位性效应加强,且抗病亲本产生正效应,同时显性和显性×显性互作效应大于加性效应。3个产量关键性状中,只有公顷穗数符合加性-显性遗传模型,并且显性效应大于加性效应,应于早代进行选择;穗粒数遗传基础复杂,选择困难;千粒质量遗传相对简单,可在早期作为产量间接选择指标。

小麦秆黑粉病持续控制技术研究

小麦秆黑粉病曾是中国北方麦区主要病害,近年病情回升、局部为害严重。为持续控制该病严重流行造成的毁灭性灾害,本研究采用品种抗病性鉴定和药剂多点试验结果多重比较的方法,从目前推广品种(系)资源207份材料中,鉴选出高抗和中抗品种,‘晋麦31’、‘晋麦32’、‘晋麦33’、‘临优145’、‘临抗20’、‘运旱618’、‘运94-32’、‘豫麦57’、‘烟农19’、‘郑麦9023’、‘冀麦32’等11个;利用3地区不同生态条件多重复鉴定分析方法,试验出可替代五氯硝基苯的拌种药剂类型有三唑醇、粉锈宁、多菌灵、甲基硫菌灵、安克锰锌等5种。研究结果证明,采用药剂拌种和选用抗病品种相结合的防治措施,可持续控制小麦秆黑粉病的流行为害。

山西小麦黄矮病流行趋势预测模型探讨

本文分析了小麦黄矮病流行的影响因子及其对病害发生的显著影响。对山西临汾1981￣2000年流行资料,采用回归分析法,利用计算机建立预测模式为:Y=-1.0944-0.0322X1+0.2604X2+0.1049X3-0.0062X4+0.0382X5;运用1981￣2003年23年的资料进行回归检验,历史符合率高达87%。

抗BYDV小麦材料的产量性状遗传分析

利用3个抗黄矮病小麦材料作母本，4个丰产性品种作父本，采用3×4不完全双列杂交，分析F1产量性状的遗传特性，结果表明：(1)产量性状的遗传符合加性-显性遗传模型，以加性基因效应起主导作用；(2)在所有亲本材料中，R96330单株产量的特殊配合力方差最大，一般配合力效应值也最高，后代组合中存在极显著差异，是一个优良的抗病丰产亲本，在抗病育种中具有较大的利用价值。

小麦品种对麦红吸浆虫的抗性及抗性种质资源创新应用研究进展

本文综述了20世纪后50年以来,国内外有关小麦品种对麦红吸浆虫抗虫性鉴定的常用方法、数学模型鉴定法以及较适用的定级标准;概括介绍了避害性、形态抗虫性和生化抗虫性三个方面的研究情况;指出多层次、综合性抗性遗传和蛋白带存在与诱导抗虫性有关;介绍了与抗虫性密切相关的性状,初步认为遗传机制属数量遗传,不可能是单基因遗传,起码是寡基因遗传;介绍了抗麦红吸浆虫种质资源创新应采取双轮回选择杂交系谱法,有目的地将不同抗虫基因逐代积累,选育了一批抗性亲本和新品种。

温度对麦长管蚜发育和生殖力的影响

在12,15,18,21,24,27℃6个不同温度下,测定了麦长管蚜的个体发育和生殖力情况。结果表明,各龄期若虫发育的时间随温度的升高而缩短。用5种或5种以上温度组合测定发育始点(C)和有效积温(K),求得全若虫期的发育起点温度为6.1±0.7℃,有效积温常数为1098.3日度。而且,随着温度的升高,蚜虫的生殖力逐渐增大,此时曲线的峰值最大。

小麦蛋白质含量和优质亚基遗传

研究了小麦子粒蛋白质含量和优质高分子量麦谷蛋白亚基对小麦品质的影响及其互作关系。结果表明,控制蛋白质含量的基因作用主要是以加性效应为主,也存在非加性效应,F1的蛋白质含量与双亲的蛋白质含量的平均值高度相关,蛋白质含量的一般配合力方差大于特殊配合力方差,F2子粒蛋白质含量的分离呈正态分布。在优质育种亲本选配上,一般配合力比特殊配合力更重要一些。普通小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基受遗传控制,不受环境影响,具有品种特性;其在F1中呈共显性和倾母遗传现象,在F2中遗传行为遵从孟德尔的基因独立分配和自由组合规律。在小麦品质改良中既要重视蛋白质的含量,更应重视蛋白质的质量,即数量和质量改良途径并重。

甘薯发展前景及经济效益探讨

甘薯是重要的粮食、饲料作物,也是重要的工业原料及新型能源材料,市场前景广阔,种植效益不断攀升。通过对山西省临汾、运城、忻州市的重点甘薯产区进行调查,针对生产中存在的问题,提出了甘薯产业发展的相应对策。

冬小麦黄矮病抗性的遗传分析

采用 3× 4不完全双列杂交 ,对抗黄矮病性母本和丰产性父本的组合效应进行了黄矮病抗性遗传研究。结果表明 ,( 1 )亲本的一般配合力效应与特殊配合力效应正向相关 ,而一般配合力效应更具重要性 ;( 2 )黄矮病抗性遗传符合加性 -显性遗传模型 ,以加性基因效应占绝对优势 ,遗传决定度高达 97.68%,狭义遗传力为 90 .3 %,上下代遗传变异不大 。

抗黄矮病小麦品系粒重遗传特性研究

采用Griffing方法I,对抗黄矮病 (BYDV)小麦品系单株粒重、单穗粒重和千粒重遗传特性研究结果表明 ,3种粒重遗传符合加性 显性遗传模型 ,细胞质作用对千粒重影响较小 ,株粒重和穗粒重则存在明显核质互作 ;3个抗黄矮病品系中“临抗 1号”单株产量特殊配合力方差最大 ,一般配合力效应值也较高 ,亲本组合间存在极显著差异 ,为优良抗病丰产亲本 ,在抗病育种中有较大利用价值。

EMS诱变技术在小麦上的应用

小麦遗传基础日趋狭窄成为小麦遗传改良的瓶颈。甲基磺酸乙酯(EMS)是一种高效稳定的烷化类诱变剂,能诱发产生高密度系列等位基因点突变,可在创造作物新品种、新种质、遗传材料以及解决育种工作中某些特殊问题等方面取得突破。本文从EMS诱变的原理和特点着手,简述了小麦EMS诱变及突变体鉴选方法,绘制了EMS诱变研究备选方案图,为小麦科研工作者提供研究思路和参考依据。同时对EMS诱变技术在抗病基因克隆、品质性状改良、叶片持绿机制研究、农艺性状解析、突变体库构建等方面的研究进展进行了前沿报道,分析了EMS诱变在小麦研究中存在的问题及应对方法,并在此基础上对EMS诱变技术在小麦上的发展前景进行展望。这对于丰富小麦遗传资源、加快育种进程和开展基因功能研究具有重要意义。