酿酒专用小麦籽粒品质特性研究

为探明酿酒专用小麦的主要籽粒品质特征,对12个常用酿酒小麦品种及6个非酿酒小麦品种的主要籽粒品质指标进行了分析与比较。结果表明,12个酿酒小麦品种的硬度指数均小于45%,角质率均小于70%,平均总淀粉含量大于60%,其中支链淀粉占比大于70%;籽粒硬度指数、角质率、饱满度及淀粉含量与弱筋小麦皖西麦0638相近;蛋白质、湿面筋含量显著低于非酿酒小麦西农20、周麦36,符合中国中筋小麦标准。相关性分析表明,酿酒小麦籽粒硬度指数与角质率呈极显著正相关,与千粒重呈极显著负相关;支链淀粉含量与千粒重呈显著正相关。通过聚类分析将12种酿酒小麦分为3个类群,类群Ⅰ包括9个品种,较其他2个类群总淀粉含量、支链淀粉含量高,硬度、蛋白质含量适中。综上所述,供试酿酒小麦籽粒具有软质、饱满、胚乳呈粉质-半角质、蛋白质含量适中、支链淀粉含量高等特点;籽粒特性和淀粉含量接近弱筋小麦并具备中筋小麦的蛋白质、湿面筋含量的小麦品种具有更大优势成为酿酒小麦。

二穗短柄草SPL家族基因的鉴定、系统发育和表达分析

植物特异性SPL家族基因编码SBP(squamosa promoter-binding protein-like)保守结构,参与调节植物的生长和发育。为了解二穗短柄草中SPL家族基因的分布、结构及功能,对二穗短柄草全基因组中SPL家族成员进行了系统分析。结果表明,在二穗短柄草全基因组中鉴定出17个BdSPL基因,在5条染色体上呈不均匀分布,bd03号染色体上分布最多;根据系统发育树,17个BdSPL被分为6个组,同组成员有保守的结构和基序;其中6对BdSPL基因发生基因复制事件;在BdSPL基因启动子区域发现了各种顺式元件,如ABRE、CGTAC-motif和LTR。转录组数据和qRT-PCR分析显示,BdSPL基因在二穗短柄草花中表达量较高,而在根系中表达量较低,在不同植物激素处理下表达量有差异。

酿酒制曲专用小麦淀粉品质特性研究

为探究酿酒制曲小麦品种的淀粉品质特性差异,对12种酿酒制曲专用小麦的淀粉含量、糊化特性、热力学参数、透明度、冻融稳定性、溶解度及膨胀度进行比较研究。结果表明,12种制曲小麦的平均总淀粉含量>60%,其中平均支链淀粉含量>70%;川麦93和绵麦367谷值黏度、破损值和回生值均<2000 cP,低于其他10种酿酒制曲小麦;茅曲1号、泛麦5号、禾美988、紫麦19、天民198的热焓值较低,<10 J/g;多数酿酒制曲小麦的淀粉透明度、冻融稳定性无显著差异(P>0.05);加热至90℃时,紫麦19溶解度最高(10.85%),荃麦725膨胀度最大(17.22 g/g)。相关性分析发现,各淀粉指标之间关联性强。聚类分析将12种酿酒制曲小麦聚为4类。综上所述,各酿酒制曲小麦淀粉特性差异大,各具优势,泛麦8号、川麦93、天民198、绵麦367淀粉糊化稳定性好,泛麦5号、紫麦19、禾美988、南良麦、茅曲1号糊化所需能量低,天民184、鄂麦596总淀粉含量、支链淀粉含量高,荃麦725淀粉透明度、膨胀度较好。

光敏小麦雄性不育系A31的育性变异及遗传研究

通过不同生态点的育性试验,观察了光敏小麦雄性不育系A31的育性变异,并结合各试验点的光温条件,分析了A31在7个不同生态点的自交结实率。结果表明,A31雄性育性随日长增加有明显的下降趋势,日长是影响其育性的主导因素,在相近日长条件下,温度对A31育性也有一定的影响;A31育性转换的临界日长约为14.5h。对光敏雄性不育系A31与恢复系1376杂交F2分离群体育性的研究表明,582株F2分离群体的平均结实率为42.16%,变异范围为0～86.67%,由于受异源胞质的影响,F2群体中可育株的平均自交结实率低于恢复系1376的平均结实率。卡方测验表明,F2群体的育性分离符合1对基因的分离比例,所以A31光敏育性可能是由1对基因所控制。

小麦光敏雄性不育基因的遗传分析及RAPD标记

通过对小麦光敏雄性不育系A31与恢复系 1376杂交所得的F2 分离群体育性的分析研究表明 ,F2 分离群体共5 82株的平均结实率为 4 2 16 % ,变异范围为 0～ 86 6 7% ,由于受异源胞质的影响 ,F2 群体中可育株平均自交结实率低于恢复系 1376的平均结实率。经卡方测验表明 ,F2 群体的育性分离符合一对基因的分离比例 ,所以 ,A31光敏育性可能由一对基因控制。以光敏雄性不育系A31与其恢复系 1376杂交所得的F2 分离群体为材料 ,按F2 单株的育性分群 ,建立可育DNA池和不育DNA池 ,分别以其为模板进行RAPD分析 ,用 10 base随机引物进行多态性引物筛选。从 14 7供试引物中筛选出 2个引物在不育群体和可育群体间扩增出多态性产物。经过进一步对F2 分离群体的单株检测 ,其中的一个引物 (S110 6 )扩增出了得到重复验证和可靠的多态性扩增产物 ,它是与小麦A31光敏雄性不育基因连锁的 ,可作为A31光敏不育基因的连锁标记。

1B/1R与非1B/1R小麦K型雄性不育系比较研究

利用非1B/1R类型小麦雄性不育系及保持系与1B/1R类型小麦雄性不育系及保持系进行农艺性状、抗病性、光合速率及SOD活性的分析比较。结果表明,T.spelta1BS染色体导入使非1B/1R类型小麦比1B/1R类型不易产生单倍体,农艺性状中除株高具明显优势外,其他性状均不存在显著差异,两类不育系及保持系的抗病性也无明显差异;非1B/1R的K型不育系光合速率高于1B/1R类K型不育系;1B/1R和非1B/1R类型不育系的SOD活性的变化差异较小,均呈下降趋势,保持系差异较大。非1B/1R类型和1B/1R类型小麦雄性不育系花粉败育的关键时期均为二核期到三核期。

牡山羊草细胞质小麦核代换系酶活性及其与花粉败育的关系

对牡山羊草细胞质小麦核代换系在花药发育的不同时期的超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化氢酶 (CAT)活性研究表明 ,牡山羊草细胞质小麦核代换系 SOD、CAT的酶活性在二核期之前与其核供体普通小麦差异很小 ,呈下降趋势 ,二核期以后核代换系 SOD、CAT的酶活性急剧下降 ,到三核期均显著低于其核供体普通小麦 ;核代换系表现不同程度的雄性不育 ,其育性普遍低于其核供体普通小麦 ,核代换系的育性与其 SOD、CAT的酶活性呈正相关关系 ;牡山羊草细胞质小麦核代换系花粉败育的关键时期是二核期至三核期 ;花粉败育的根本原因是异质系核质关系不协调、酶代谢失调 ,导致 SOD和 CAT活性下降、活性氧积累、膜系统损伤。

小麦雄性不育材料RAPD扩增体系研究

以光敏雄性不育系A31及其恢复系1376为材料,使用美国MGREACHE公司生产的PTC-200型PCR,对影响RAPD扩增的因素进行了比较研究,确定了模板、Mg2+、dNTPs、引物和TapDNA聚合酶的适宜浓度和最佳的循环次数,实验结果表明在25μL反应体系中使用20～40ng的模板DNA,1.5～2.0mmol/L的Mg2+,0.3～0.4mmol/L的dNTPs,0.15～0.20μmol/L随机引物,1.0～1.5单位TaqDNA聚合酶;反应条件为94℃预变性5min,然后进行94℃45s,36°45s,72°90s,45个循环后,再在72℃延伸10min,小麦雄性不育材料RAPD扩增效果较好。

T.spelta 1BS染色体对K型小麦不育系及保持系的效应研究

T.spelta1BS染色体导入1B/1R类型K型小麦不育系及其保持系,育成非1B/1R类型K型小麦不育系及其保持系,通过对两种类型不育系及其保持系的主要农艺性状、产量性状及抗条锈病的比较,对T.spelta1BS染色体的遗传效应进行了初步研究。结果表明T.spelta1BS染色体导入使非1B/1R类型K型小麦不育系及其保持系株高明显增加,穗长、小穗数、单穗粒数、自交结实率均无明显差异,抗条锈病能力有增强的趋势,但对白粉病的抗性没有明显影响,在主要产量性状方面均无不利的遗传效应。

小麦不同生态类型品种穗分化杂种优势研究

对6个不同生态类型小麦品种及其完全双列杂交F1幼穗分化特点和穗分化杂种优势的研究表明,杂种幼穗分化各主要时期普遍存在杂种优势;不同生态类型组配方式的杂种穗分化优势不同;穗分化杂种优势与产量杂种优势具有一定相关关系;黄淮麦区杂交小麦最佳生态组配方式为春性品种×冬性品种。

两类小麦雄性不育系花粉发育中丙二醛含量及膜透性变化研究

利用1B/1R类型小麦不育系K3314A及保持系3314B与非1B/1R类型小麦不育系KTSP3314A及保持系TSP3314B,对其减数分裂时期、单核期、二核期、三核期、散粉成熟期五个时期的花粉细胞中丙二醛的含量以及膜透性的变化进行比较研究。结果表明:1B/1R和非1B/1R类型小麦不育系、保持系的丙二醛含量、电导率值变化基本相同,都呈上升趋势,曲线在单核期到三核期变化明显,且两类型的不育系均高于保持系;两类不育系电导率值变化略有不同,1B/1R类型不育系的电导率值在单核期、三核期、散粉成熟期高于非1B/1R类型小麦;两类型小麦雄性不育系花粉败育的时期是一致的,花粉败育的关键时期可能为单核期到三核期。

小麦幼穗分化及抗寒性杂种优势研究

对６ 个不同生态类型小麦品种及其完全双列杂交Ｆ１ 的穗分化特点及抗寒性进行比较研究，结果表明，杂种在穗分化进程上存在明显“倾早现象”；但杂种的抗寒性强弱由其抗寒性强的亲本起主导作用。不同生态类型品种间杂交，有可能选育出幼穗分化早、越冬性好的强优势组合。

Triticum spelta 1BS染色体对K型小麦不育系花粉发育的影响

利用非1B/1R与1B/1R类型小麦雄性不育系及保持系,对2类K型不育系及其保持系花粉发育过程中丙二醛含量、花粉细胞膜透性、SOD活性、花粉发育形态等几个方面进行比较研究。结果表明,2类型小麦不育系花粉丙二醛含量和花粉提取液电导率从减裂期到散粉成熟期变化趋势基本一致,都呈上升趋势,而保持系在花粉发育全过程中2项指标都基本保持平稳。2类型不育系SOD活性从单核期到三核期都一直呈下降趋势。与保持系相比,2类不育系的SOD活性从单核期到二核期均显著高于其相应的保持系,三核期均低于其相应的保持系,且呈继续下降趋势。推断2类不育系的败育过程和败育时期基本一致,花粉败育的关键时期可能均为单核期到三核期。但花粉发育形态的染色观察表明,非1B/1R不育系从二核期出现花粉形态异常,而1B/1R不育系到三核期才出现,似乎又反映出非1B/1RK型不育系花粉败育稍早于1B/1RK型不育系。

普通小麦与华山新麦草、簇毛麦杂交后代染色体形态观察

对普通小麦(Tritcium aestivum)与华山新麦草(Psathyrostachys huashanica)杂交后代H9802-6、普通小麦与簇毛麦(Haynaldia villosa)杂交后代V9910-15-4花粉的减数分裂进行了细胞学观察。结果表明:H9802-6出现了异代换系和异附加系,因此该材料还不是很稳定;V9910-15-4后代个体中染色体数目、染色体构型多样复杂,染色体联会过程中出现了环状联会、顶端联会、单价体不联会等异常情况,其杂交后代的稳定及利用较困难。

粗厚山羊草细胞质普通小麦核代换系SOD,CAT活性研究

对 3个普通小麦 F94 - 111,772 ,785 9及其粗厚山羊草细胞质核代换系 ,在花药发育的不同时期倒二叶、花药的超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化氢酶 (CAT)活性进行了比较研究。结果表明 ,粗厚山羊草细胞质小麦核代换系 SOD,CAT活性均低于其核供体普通小麦 ,二者变化趋势一致 ;核代换系表现不同程度的雄性不育性 ,育性普遍低于其核供体普通小麦 ;核代换系的育性与其 SOD,CAT活性呈正相关关系。异质系核质关系不协调 ,酶代谢失调 ,SOD、CAT活性下降 ,活性氧积累导致膜系统损伤 ,可能是异质系花粉败育的根本原因之一。

小麦幼穗分化与产量性状间的关系及遗传研究

采用完全双列条交法，研究了6个不同生态类型小麦品种幼穗分化特点及幼穗分化与产量构成因素的关系，并进行了遗传分析。结果表明：小麦不同生态类型间幼穗分化存在明显差异；各主要分化期对小麦产量构成因素及最终产量影响显著；提高小麦产量主要是通过协调幼穗各分化时期的长短来协调好穗、粒、重及其它性状的关系。

小麦光敏雄性不育系A31在不同生态地点的育性变异

通过在不同生态点的育性试验 ,观察光敏小麦雄性不育系A31的育性表现和育性转换特性。A31在 7个不同生态点的自交结实率结合各试验点的光温条件分析表明 ,其雄性育性随日长增加有明显的下降趋势 ,日长是影响A31育性的主导因素 ,在日长相近条件下 ,温度对A31育性也有一定的效应 ;A31育性转换的临界日长约在 14

杂交小麦亲本选配研究进展

强优势组合的选配是杂交小麦研究利用中的核心问题和关键所在。本文从亲子关系、配合力、遗传差异、生态类型、特异性状等不同角度对杂交小麦亲本选配的各类研究方法及主要研究成果和观点进行了综述，并指出这些研究加速了杂交小麦强优势组合的选育进程，但亲本选配是一个非常复杂的问题，仍须进一步探索研究。

小麦幼穗分化研究进展

对小麦幼穗分化的研究进行了概述，指出小麦幼穗分化进程与品种的遗传特性及温、光等生态因子密切相关，并直接影响着产量因素的构成及最终产量形成，小麦幼穗分化的研究对小麦育种及生产实践具有重要指导意义。

不同生态类型小麦品种及杂种F_1幼穗分化研究

选用６ 个不同生态类型小麦品种，采用完全双列杂交法，对亲本及杂种Ｆ１ 的幼穗分化特点进行比较研究。结果表明，小麦不同生态类型穗分化进程存在明显差异，单棱期和二棱期的持续长短可作为衡量小麦冬春性的一个内部发育指标。杂种的穗分化进程介于双亲之间，但存在“倾早现象”；正反交间存在显著差异。组合选配中要考虑品种的生态类型，并选择适当的正反交组合。