小麦ERF亚族转录因子参与逆境胁迫的研究进展

小麦是中国三大粮食作物之一,其生长发育过程中会受到多种逆境胁迫的影响。AP2/EREBP是植物特有的一个庞大的转录因子超家族,普遍参与生长发育和逆境胁迫应答等生物学进程。ERF类转录因子是AP2/EREBP转录因子超家族的一个亚族。本研究结合国内外相关研究进展,简要综述了小麦ERF亚族转录因子的结构特征与分布,重点阐述近年来小麦ERF亚族转录因子响应高盐、干旱、低温、重金属、病原菌侵染等逆境胁迫的功能和机制研究进展,最后展望了ERF亚族转录因子的研究方向和应用前景。

小麦DREB4蛋白的原核表达及多克隆抗体制备

DREB(dehydration responsive element binding)转录因子在小麦非生物胁迫中起着非常重要的作用,但由于目前缺乏可识别小麦内源性DREB蛋白的抗体,导致其在蛋白水平上的研究进展非常缓慢。本研究通过分析DREB4A、4B和4C三种蛋白序列,将DREB4A在大肠杆菌中进行表达,并利用纯化后的蛋白作为抗原免疫兔子,在国内外首次获得小麦DREB4的多克隆抗体。Western blot结果证明,该抗体可特异性识别小麦内源性DREB4蛋白。该抗体介导的免疫组织化学结果显示,DREB4蛋白定位于细胞核内。本研究为深入研究植物DREB信号通路提供了有力的检测工具。

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。

部分CIMMYT小麦种质材料的高分子量谷蛋白亚基分析

为了有效利用多年来引自CIMMYT的小麦种质材料,采用SDS-PAGE技术对63份CIMMYT小麦材料的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成进行了分析。结果表明,参试材料中共有8种HMW-GS类型,Glu-A1位点上有Null、1、2*,以2*亚基为主要类型(占52.4%);Glu-B1位点上有7+9、7+8、17+18,以7+9为主要类型(占74.6%);Glu-D1位点上只有5+10和2+12两种类型,其中5+10亚基的频率高达77.8%,是山东近期育成小麦品种的5.85倍。CIMMYT小麦品种的亚基组合类型共有12种,其中主要亚基组合为“2*,7+9,5+10”,占39.68%。

与太谷核不育小麦Tal基因连锁的RAPD标记的筛选

本试验采用 5 99个引物对太谷核不育小麦的一对近等基因系进行RAPD分析 ,筛选到一个稳定的特异引物OPO0 1,用该引物对太谷核不育小麦的杂交后代育性分离群体进行RAPD分析 ,从而确定了OPO0 190 0 与Tal基因的遗传距离为 14 7± 0 87cM。

小麦成株期抗叶锈病基因研究进展

小麦叶锈病是重要的小麦叶部病害,系由小麦叶锈菌引起的真菌性病害,在世界范围内广泛发生,严重威胁小麦生产。培育抗病品种是防治小麦叶锈病最为有效、经济和环境友好的策略。培育具有持久抗病性的小麦品种是育种家的理想,成株期抗病基因则是培育持久抗病品种的基础。与全生育期抗叶锈病基因相比,成株期抗叶锈病基因研究和应用相对较少,目前仅正式命名了15个成株期抗叶锈病基因。本文对这些小麦成株期抗叶锈病基因的研究进展和分子标记开发现状进行综述,为抗叶锈病育种提供参考。

太谷核不育小麦的研究和利用

太谷核不育小麦是我国在小麦中首次发现的显性基因型雄性不育突变体。本文对太谷核不育小麦的不育性遗传分析、细胞学特征、败育过程中的生理生化变化及其在种质资源创新和小麦育种上的利用等方面进行了综述 ,并且对其研究和利用的前景进行了展望。

不同穗型冬小麦主要农艺性状配合力分析

利用冬小麦大穗型和多穗型两种类型品种,采用3×4不完全双列杂交,对品种间杂交主要农艺性状的配合力和遗传表现进行了研究。结果表明,大穗型品系中0966615、多穗型亲本中品系94(6)100是产量性状一般配合力较高的亲本;组合0955070×94(6)100是本试验中的最优组合。本研究考察的各性状中株高、穗下节间长、主穗粒数、有效穗数、主穗粒数和千粒重主要受加性基因控制,而不孕小穗数受非加性基因影响较大。

不同穗型冬小麦品种春生叶片叶绿素含量的消长动态

通过对冬小麦不同穗型品种春生叶片叶绿素含量的系统测定表明:单叶叶绿素含量消长的一般规律是,其变化期可划分为两个阶段:缓降期和速降期。随叶位上升,叶绿素含量缓降期逐渐延长,但旗叶叶绿素含量缓降期较倒二叶为短。对于三种穗型来说:其高位叶的叶绿素含量缓降期相差不大,但其速降期随叶位升高而缩短。叶绿素最高含量、平均含量均以小穗型品种为最高,大穗型、中穗型则相差不大。

外源DNA导入技术及其在小麦育种中的应用

外源DNA导入技术打破了植物科、属、种的界限,甚至能对动植物的遗传物质进行置换,变异类型广,是一种建立在DNA分子操作基础上的新的育种途径。小麦是较早进行分子育种的作物之一,本文对外源DNA导入技术的发展、导入后代的变异、导入后的变异机理及其在小麦育种中的应用和存在的问题进行了综述。

利用智能温室鉴定小麦灌浆期耐热性

灌浆期高温胁迫会对小麦产量和品质造成严重影响。建立有效的小麦耐热鉴定技术,对耐热小麦新品种培育、耐热种质资源筛选以及小麦耐热机理研究具有重要意义。本研究以21个黄淮麦区小麦品种(系)为材料,通过在智能温室设置高温胁迫处理并比较不同耐热指标,确定利用智能温室鉴定小麦灌浆期耐热性的方法。结果表明,35℃是利用智能温室鉴定小麦灌浆期耐热性较为适宜的高温胁迫温度;主穗粒重最能客观反映小麦品种(系)受高温胁迫影响的程度,是判定智能温室小麦品种(系)灌浆期耐热性的主要指标。利用智能温室对小麦进行耐热性鉴定,不受周围环境及气候因素影响,可以精准控制温度、光照、湿度等因素,对小麦耐热性划分更加精准可靠。根据该技术判定小麦品种郑麦7698、安农0711、淮麦33、烟农19和济麦23具有较好的灌浆期耐热性。

易花药培养的早熟小麦新种质K35

小麦新种质K35是本所培育的小麦新品系,兼有早熟、抗白粉病和易花药培养等突出特点,是一个良好的花药培养遗传育种材料。

植物非寄主抗性的遗传与机理研究进展

植物的非寄主抗性是自然界存在的最为广泛的植物对外界病原微生物所具有的抗性,是植物的免疫系统。植物非寄主抗性具有持久和广谱抗性的特点,是作物抗病育种重要的潜在抗病资源,是抗病研究的热点之一。本文就非寄主抗性的遗传研究和抗性机理研究进行了概述,并分析了植物非寄主抗性研究所面临的困难以及今后的发展前景。

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。

药用植物次生代谢的生物学作用及生态环境因子的影响

药用植物的很多有效成分为植物的次生代谢产物,包括生物碱、萜类、酚类、甙类等。这些次生代谢产物在植物的生理调节、自身保护、生存竞争、协调与环境关系等生命活动的许多方面均起着重要作用。各种生态环境因素包括光、温度、土壤、空气以及生物因素均影响到药用植物的次生代谢过程。对药用植物次生代谢成分与生态环境因素的关系进行研究有利于揭示药用植物药用有效成分地域性差异的原因,可为药用植物的育种、栽培提供理论依据。

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。

密穗与疏穗型小麦强、弱势籽粒淀粉积累及库强度的比较

【目的】研究小麦强、弱势籽粒淀粉积累与库容量、库活性间的关系及不同穗型间的差异。【方法】以密穗型小麦品种鲁麦21、济麦20和疏穗型小麦品种山农1391、山农12为材料,对籽粒发育过程中强、弱势粒淀粉积累、胚乳细胞数目及相关酶活性变化进行比较。【结果】两种类型小麦强势粒直、支链淀粉积累量均高于弱势粒,密穗型小麦籽粒直、支链淀粉积累量在强、弱势粒间的差异幅度高于疏穗型小麦。Logistic方程拟合籽粒淀粉积累进程表明,强势粒淀粉积累量较弱势粒高的原因是其积累启动时间较早和淀粉积累速率较高;密穗型小麦强、弱势粒淀粉积累速率的差异幅度较大,是造成其籽粒最终淀粉积累量在强、弱势粒间的差异幅度大于疏穗型的原因之一。小麦强势粒胚乳细胞数目显著高于弱势粒,与疏穗型小麦相比,密穗型小麦强、弱势粒胚乳细胞数目的差异幅度较大。4个小麦品种弱势粒蔗糖含量在灌浆期均高于强势粒,说明籽粒蔗糖含量即淀粉合成底物的供给并不是造成强、弱势粒淀粉积累存在差异的限制因子。小麦强势粒蔗糖合酶(SS)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合酶(SSS)和颗粒结合态淀粉合酶(GBSS)活性均高于弱势粒,密穗型小麦强、弱势粒上述酶活性差异幅度均较疏穗型大。【结论】小麦库容量(胚乳细胞数目)和库活性(淀粉合成相关酶活性)是制约强、弱势粒淀粉积累的主要因素。密穗型小麦强、弱势粒间的胚乳细胞数目和淀粉合成相关酶活性差异较大,这可能是造成密穗型小麦籽粒淀粉积累量在强、弱势粒间的差异幅度大于疏穗型的原因。

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。