不同外源添加剂对小麦糊化特性的影响

解析不同外源添加剂对小麦糊化特性的影响,为小麦品质改良提供理论支撑。以4个糯小麦和3个非糯小麦品种为试验材料,测定其糊化参数(RVA值),并研究不同外源添加剂(蔗糖、氯化钠、硝酸银和二硫苏糖醇)对不同小麦品种糊化特性的影响。研究表明,糯小麦的峰值黏度、回生值、最终黏度、低谷黏度、峰值时间低于非糯小麦,除扬麦13外,糯小麦稀懈值高于非糯小麦。与对照相比,4种不同外源添加剂均可显著影响小麦糊化特性。添加蔗糖、氯化钠和硝酸银均能增加峰值黏度、回生值、最终黏度、低谷黏度等糊化参数,而二硫苏糖醇处理后糊化值则相反。添加蔗糖、氯化钠后,除中科糯麦1号的峰值黏度、低谷黏度、最终黏度增加的幅度最高,显著高于其他品种;济糯1号、扬糯麦1号、扬糯麦2号的峰值黏度、最终黏度、低谷黏度增加不及非糯小麦或者与非糯小麦相当;添加硝酸银后,糯小麦和非糯小麦的峰值黏度、回生值、最终黏度、低谷黏度、稀懈值均增加,且糯小麦各糊化参数的增加幅度明显高于非糯小麦;添加二硫苏糖醇后,糯小麦和非糯小麦的低谷黏度、峰值黏度、稀懈值、回生值、最终黏度均降低,且糯小麦各糊化参数的降低幅度明显大于非糯小麦。4种不同处理后峰值黏度出现的时间均没有显著变化。

不同形态硅对砷胁迫下小麦光合生理、砷累积及相关基因表达的影响

采用盆栽土培试验,以无砷(As)胁迫处理(CK)为对照,设置30 mg/kg As胁迫处理(AS)及砷胁迫下施用纳米硅(NSi)、无机硅(ISi)、有机硅(OSi)与复合处理(NSi+ISi、NSi+OSi、ISi+OSi、NSi+ISi+OSi),探索不同形态硅对As胁迫下小麦光合生理、As亚细胞分布及相关调控基因表达的影响。结果表明,As胁迫下小麦光合生理受到显著影响、As含量增加,细胞生理受到显著影响。As胁迫下不同形态硅及其组合处理均提高了光合色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素)含量、改善了叶绿素荧光参数(F_(v)/F_(m)、Φ_(PSⅡ)、NPQ、q_(P)),上调了相关重金属调控基因(TaPCS1、TaMT1、TaHMA3)的表达,且增加了细胞壁对As的劫持能力,并促进As在液泡区室化,整体而言以纳米硅组合处理(NSi+OSi、NSi+ISi+OSi)效果较佳。此外,As胁迫下,NSi+OSi、NSi+ISi+OSi处理植株Si含量显著增加,生物富集系数(BCF)、转移系数(TF)及As含量显著降低,均以NSi+OSi优于NSi+ISi+OSi处理。综上,30 mg/kg As胁迫下不同形态硅及其组合处理可保护光合色素降解、提高光合效率、诱导重金属调控基因表达,并通过促进As的区室化从而降低As累积对小麦的负面影响,以纳米硅与正硅酸乙酯组合施用(NSi+OSi)效果最佳,其BCF、TF分别降低6.53%~76.94%、5.02%~21.45%。

小麦SUS基因家族鉴定与生物信息学分析

【目的】对小麦蔗糖合成酶(sucrose synthase,SUS)基因家族进行鉴定和生物信息学分析,为探究小麦SUS(TaSUS)基因家族的作用机制提供理论参考。【方法】采用生物信息学方法在小麦全基因组上鉴定TaSUS基因家族成员,并对其系统进化关系、染色体位置、基因结构、保守结构域、启动子顺式作用元件和基因表达模式进行分析。【结果】在小麦基因组中共鉴定到分布于14条染色体上的24个TaSUS基因,可分为3个亚组。TaSUS基因含有多个外显子,但部分基因缺失非翻译区结构。TaSUS基因家族成员启动子区域包含45种顺式作用元件,涉及植物生长发育和逆境胁迫响应。大多数TaSUS基因在小麦穗中显著表达,在叶、茎和根中的相对表达量较低。【结论】研究结果有助于了解小麦SUS基因家族的进化,为后期小麦SUS基因家族的生物功能研究奠定理论基础。

丛枝菌根和钼对小麦光合荧光特性的影响

利用灭菌土壤进行小麦盆栽试验,在0、5、100、1000 mg/kg 4个钼含量水平,分别进行接种幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum)和不接种对照处理,对不同钼水平下丛枝菌根(AM)对小麦光合荧光特性的响应情况进行研究。结果表明:在不同土壤钼水平下,丛枝菌根真菌(AMF)能够稳定侵染小麦,平均侵染率达58.82%;AM能够提高4个钼水平下小麦的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs);在钼质量分数为100 mg/kg时小麦净光合速率的菌根依赖性最高,达到698.05%;AM能够提高4个钼水平下小麦叶片的光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ的潜在活性(Fv/F_o)、光能吸收性能指数(PIabs)、光系统Ⅱ向下游传递电子的能力(φ_o)和电子传递量子产额(φEo),尤其在钼质量分数为100 mg/kg时,提高的幅度达显著水平。综上所述,AM能够提高不同钼水平下小麦光合能力,改善光系统Ⅱ的整体性能,在钼质量分数为100 mg/kg时AM所发挥的作用最大。

缺氮胁迫对不同小麦品种幼苗根系和光合荧光特性的影响

为明确缺氮胁迫对不同品种小麦幼苗生长发育的影响,为培育氮高效小麦新品种奠定理论基础,以培育的小麦新品种百农207(BN207)、百农307(BN307)和百农607(BN607)为试验材料,在光照培养箱内采用水培的方法,研究了全氮(霍格兰式营养液,15 mmol/L,CK)和缺氮(0 mmol/L)处理15 d后小麦幼苗地上部和根系的生长参数、生物量及叶绿素荧光参数等变化。结果表明,缺氮胁迫条件下BN207、BN307、BN607的叶绿素含量显著降低,分别下降了25.82%、29.21%、35.24%。株高有所降低但不显著,其中BN607下降幅度最大,BN207下降幅度最小,与CK相比分别下降了12.4%、5.4%;但幼苗根系总长、根系表面积等根系性状指数均显著提高;快速叶绿素荧光动力学参数中,缺氮胁迫使3个小麦品种用于电子传递的量子产额φ_(Eo)均降低,BN307、BN607最大光化学效率φ_(Po)均显著高于CK;以吸收光能为基础的性能指数中,BN207的P_(Iabs)下降幅度较小,表明BN207在胁迫条件下光能的捕捉和原初光化学反应受到的影响较小。本研究表明,在3个品种中,百农207的株高、快速叶绿素荧光动力学参数和根系形态特征变化幅度最小,因此,可以推断百农207对氮素敏感性较差,可能为耐低氮品种。

小麦品种南麦660的遗传构成解析

为明确优质弱筋小麦品种南麦660的遗传构成,利用小麦55 K芯片对南麦660及其双亲3911和M49进行了全基因组SNP位点扫描分析。结果表明:母本3911和父本M49对南麦660的遗传贡献率在全基因组水平上差异较大,存在偏向单一亲本遗传。3911对南麦660的遗传贡献率为59.08%,高于M49的遗传贡献率(40.92%)。母本3911对A、B、D基因组的贡献率分别为36.56%、72.85%和57.93%,父本M49对A、B、D基因组的贡献率分别为63.44%、27.15%和42.07%。母本3911在7A、1B、2B、3B、4B、5B、7B、2D、3D、5D和7D染色体上的遗传贡献率高于M49,其中在2B和4B染色体上的遗传贡献率分别为93.53%、81.40%;父本M49在2A、4A、5A、6A、6B、1D和4D染色体上的遗传贡献率高于母本3911,其中在4A和1D染色体上的遗传贡献率分别为94.15%、82.11%。重要功能基因的竞争性等位基因特异性PCR(KASP)标记分析发现,南麦660不仅聚合了6个高千粒质量基因TaGS2A1、TaGS2B1、TaGS5、TaGW2-6B、TaTGW7和Tacwi等位类型,还携带有1-feh w3、Lr34抗逆抗病基因。本研究解析了优质弱筋小麦品种南麦660的遗传构成,在分子水平上为南麦660的遗传改良提供了理论参考。

不同播期对豫东地区小麦产量性状的影响

为进一步明确小麦产量及其相关性状与播期的关系,选育适播期广的小麦新品种,为豫东地区小麦生产提供保障。研究选择了6个小麦品种,分别在2020~2021年和2021~2022年在商丘市农林科学院双八基地进行了为期两年的播期对小麦产量及其产量性状影响的试验。研究发现播期和品种对小麦产量具有显著影响。播期对株高、最高群体、667 m2穗数、成穗率和千粒重也有显著影响;千粒重和产量均在T2播期(10月15日)达到最高,且显著高于其它播期。6个参试品种中,尚农6在不同播期下其株高、667 m2穗数、千粒重成穗率和产量均表现最好。

小麦4个WAKs/WAKLs基因的分子特征及其响应条锈菌侵染的表达

【目的】鉴定4个小麦WAKs/WAKLs基因,研究其响应条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)侵染的表达模式。【方法】从小麦条锈病抗病材料云337和感病材料云402转录组差异表达的基因中筛选出4个WAKs/WAKLs基因,对其基因结构、蛋白质理化性质、保守结构域和进化进行分析,通过RT-qPCR验证4个基因在小麦接种条锈菌后的表达模式。【结果】所鉴定的TraesCS1B02G004100、TraesCS6B02G459100、TraesCSU02G079300和TraesCS3A02G122300基因长度分别为3194、5117、3208和2934 bp,分别编码714、960、737和652个氨基酸,均包括胞外GUB结构域和胞内激酶结构域,均位于细胞膜。系统进化分析表明:TraesCS6B02G459100与水稻Os05g04460、TraesCSU02G079300与水稻Os02g02120、TraesCS3A02G122300与拟南芥AtWAKL15、TraesCS1B02G004100与大麦HORVU.MOREX.r3.5HG0503880的亲缘关系分别最近。激酶部位氨基酸序列分析表明:TraesCS1B02G004100和TraesCSU02G079300为与植物先天免疫机制相关的非RD激酶,TraesCS6B02G459100和TraesCS3A02G122300为RD激酶。基因表达分析表明:4个WAKs/WAKLs基因在小麦接种条锈菌后均差异表达,其中TraesCS1B02G004100在抗病材料中的表达被抑制、在感病材料中不表达。【结论】TraesCS3A02G122300和TraesCSU02G079300在小麦与条锈菌亲和及非亲和互作体系中均差异表达;TraesCS6B02G459100和TraesCS1B02G004100仅在非亲和互作中特异表达。非RD激酶Traes-CS1B02G004100表达受到抑制,其调控抗病性的功能和机制需进一步研究。

麦类作物穗部器官光合固碳研究进展

植物依靠光合作用生产人类所需的有机物,提高植物整体光合能力一直是促进作物生产的重要途径之一。近年来,全球气候变暖导致极端天气愈加频繁发生,植物光合能力受到干旱等逆境的严重胁迫,人类食物来源受到严重威胁。麦类作物在全世界扮演着重要的粮食和饲料角色,是人类不可或缺的植物种类之一。已有研究发现,麦类作物穗部器官具有较高效的光合作用,并且在干旱等逆境下比叶片更加稳定,对麦类作物籽实营养物质积累具有重要意义。本文从麦类作物穗部器官光合贡献能力、光合途径类型、呼吸CO_(2)再固定和对干旱胁迫的响应相关研究进行综述,并对未来麦类作物穗部器官光合作用的深入研究与发掘利用进行展望。结果表明,穗部器官是麦类作物重要的光合作用器官,对维持其在干旱等逆境胁迫下的整体光合性能具有重要作用。回顾和总结关于麦类作物穗部器官光合固碳方面的研究进展,为充分挖掘穗部器官光合潜力、培育新品种提供理论依据。

外源水杨酸对铬胁迫下小麦种子萌发和幼苗抗氧化酶活性的影响

为了探讨外源水杨酸(salicylic acid,简称SA)对小麦(Triticum aestivum L.)种子铬胁迫下的缓解作用,以期为在铬污染土壤种植小麦提供理论依据,以小麦种子为试验材料,用培养皿滤纸发芽法,在100 mg/L Cr^(6+)胁迫下用不同浓度(0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.08、0.10 mmol/L)SA浸种处理,研究对小麦种子萌发、幼苗生长和生理指标的影响。结果表明,单独100 mg/L Cr^(6+)胁迫显著抑制小麦种子的萌发状况、幼苗芽和根长度和鲜质量均显著下降,MDA、可溶性糖和脯氨酸含量显著增加,CAT、SOD和APX活性上升。经适宜浓度(0.01~0.03 mmol/L)的SA浸种处理,能提高Cr^(6+)胁迫下小麦种子的发芽势,促进幼苗芽和根的生长,降低MDA含量,促进了渗透调节剂的增加,进一步提高了3种酶的活性。本研究结果表明,外源SA通过提高小麦的抗氧化能力来缓解铬胁迫对小麦种子和幼苗造成的氧化伤害,且0.02 mmol/L SA处理缓解铬胁迫的效果最佳。

拔节期低温与施氮防御对小麦根系酶活性及产量形成的影响

为探讨拔节期低温前施氮对小麦根系生理及产量的影响,以扬麦33、徐麦35为试验材料,采用盆栽方法,在小麦拔节期设置低温处理24 h(LT_(1))、低温处理72 h(LT_(2))、低温前进行施氮防御处理(N+LT_(1),N+LT_(2))和自然生长对照(CK)共5个处理,测定根系过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量,及氮代谢酶[硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)]活性、叶片SPAD值及干物质积累量与产量。结果表明,低温胁迫后,2个小麦品种根系中的POD、CAT活性升高,MDA含量增加,氮代谢相关酶(NR、NiR、GS、GOGAT)活性降低。低温会抑制植株节间、穗的伸长,使株高下降,叶片SPAD值降低,地上部干物质积累量减少,2个品种在低温处理24、72 h后,产量分别平均降低了40.82%、54.40%。与低温处理相比,低温前进行施氮防御处理的植株低温应激反应较弱,表现为POD活性、CAT活性、氮代谢酶活性、MDA含量和SPAD值与对照相比变幅减小,SPAD值在低温结束后9 d基本恢复正常,植株干物质积累量、株高增加,产量增加。以上结果说明,拔节期低温前增施氮肥有利于缓解低温对小麦根系生长的伤害并维持根系生理活性,使植株受冻害较轻,恢复较快,地上部干物质积累量高,株高增加,在一定程度上减缓了受冻小麦产量的下降幅度,提高了小麦抗低温的能力。

优化管理对小麦-玉米轮作系统植株干物质积累、转运与产量的影响

针对小麦-玉米轮作种植系统中因秸秆处理不当、肥料施用不合理造成的农田土壤退化、作物减产等问题,本研究设置6种水肥结合秸秆优化管理模式,探究其对小麦、玉米干物质积累、转运和产量的影响,以期为改善小麦-玉米轮作系统田间管理提供科学依据。试验以农民常规管理模式(漫灌+常规施肥+秸秆还田)为对照(CK),设两种水肥优化方案———滴灌+增效复混肥+稳定尿素(水肥优化Ⅰ,SS)、水肥一体+增效复混肥(水肥优化Ⅱ,SF),每种水肥优化方案下设3种秸秆处理方式———秸秆还田、秸秆还田+腐解剂(D)、秸秆不还田+秸秆炭(C),共组合为6个处理,分别标记为SS、SSD、SSC、SF、SFD和SFC。研究发现,SSC处理可有效提升玉米干物质积累和转运,花前干物质转运量、转运效率和花前干物质对籽粒的贡献率较CK分别显著提高56.6%、7.14个百分点和10.93个百分点;SS处理下小麦干物质积累量最高,其花后干物质积累量较其他处理显著增加23.2%(SSD)~115.1%(SF);SFD处理可有效促进干物质转运,其花前干物质转运效率、对籽粒的贡献率分别较CK显著提高3.04个百分点和7.08个百分点。SSC、SFD处理的玉米、小麦产量均显著高于其他处理,分别较CK显著提升21.8%、16.2%(SSC)和14.2%、23.6%(SFD)。综上,各优化措施处理中,SSC和SFD模式均能有效提升植株干物质积累并协调其向籽粒转运,提高成熟期籽粒干物质分配比例,提升小麦-玉米轮作系统下作物产量,可在生产中推广应用。

利用55K SNP芯片研究小麦新品种信麦163的遗传构成

为明确国审小麦新品种信麦163的分子遗传基础,利用小麦55K SNP育种芯片对信麦163及其母本信阳234和父本丰抗38进行分析。结果表明,信阳234和丰抗38对信麦163的遗传贡献率分别为49.60%和50.40%。在基因组和染色体水平上,双亲对信麦163的遗传贡献率差异较大:母本信阳234对信麦163 A、B、D三个基因组的贡献率分别为49.34%、52.52%和45.61%,贡献率超过50%的染色体有4A、5A、7A、4B、5B、6B、7B、1D、5D、6D和7D,其中在7A、7B、7D上遗传贡献率超过60%;父本丰抗38对信麦163 A、B、D三个基因组的贡献率分别为50.66%、47.48%和54.39%,贡献率超过50%的染色体有1A、2A、3A、6A、1B、2B、3B、2D、3D和4D,其中在4D染色体上遗传贡献率超过80%。在3A、4D、6B等染色体上的遗传形式主要表现为亲本遗传信息以染色体大片段形式传递到子代。SNP(单核苷酸多态性)基因型图谱、SNP位点分析与遗传贡献率分析结果具有较好的一致性。本研究结果展示了杂交育种对后代基因组造成的影响,可为信麦163在遗传改良和生产中的应用提供科学依据。

小麦TaMICU1-6A基因的克隆、生物信息学及表达分析

为了探讨线粒体稳态调节蛋白TaMICU1基因在小麦生长发育中的功能,以小麦中国春为材料,对其TaMICU1-6A基因进行克隆、生物信息学分析、表达分析研究,结果表明,小麦TaMICU1-6A基因全长为1 398 bp,编码465个氨基酸,定位于线粒体,具有2个EF-hand家族的保守结构域,启动子含3种激素响应元件、3种光响应相关反应元件、1个缺氧特异性诱导相关元件;多重序列比对发现,其与野生二粒小麦、乌拉尔图小麦、小麦中的同源蛋白或同源基因的亲缘关系比较近。RT-PCR结果表明,TaMICU1-6A基因具有组织特异性,不同非生物胁迫、不同激素处理下在根、茎、叶中的表达水平不同。黑暗处理下,TaMICU1-6A基因在根、茎、叶中的表达水平均在6 h时达到最低;低温处理下,TaMICU1-6A基因在根、茎中的表达水平呈先降后升的趋势;在赤霉素处理下,TaMICU1-6A基因在叶片中的表达水平在6 h时达到最高。综上所述,推测TaMICU1-6A基因通过激素介导的信号途径参与不同的非生物胁迫。期待本研究结果可为进一步探讨小麦TaMICU1基因在逆境下的生物学功能提供一定的参考价值。

不同形态硒对盐胁迫下小麦苗期光合生理、抗氧化系统及离子稳态的影响

为了解盐胁迫下不同形态硒(Se)及其组合对小麦耐盐机制的影响,本试验以无盐胁迫为对照(CK),设置盐胁迫处理(SS)及盐胁迫下施用纳米硒(SeNPs)、亚硒酸钠(SeIV)、硒代蛋氨酸(SeMet)处理及其复合施用处理[SeNPs+SeIV、SeNPs+SeMet、SeIV+SeMet、Se(NPs+IV+Met)],研究不同形态硒对盐胁迫下小麦光合生理、抗氧化系统及离子稳态的影响。结果表明,盐胁迫下小麦光合生理受到显著影响,抗氧化产物累积增加,离子稳态失衡。盐胁迫下不同形态硒及其组合处理提高小麦叶片光合色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素)含量,改善叶绿素荧光参数(Fv/Fm、ΦPSⅡ、NPQ、qP),减轻盐胁迫对叶绿体损伤,激活抗氧化酶(SOD、CAT、APX),降低脂质过氧化物(LPO)、超氧阴离子自由基(O_(2)^(·)^(-))、过氧化氢(H_(2)O_(2))含量,上调表达相关盐调控基因(TaAOX、TaSOS1、TaNHX1),整体而言以含SeNPs的组合处理[SeNPs+SeIV、Se(NPs+IV+Met)]效果较优。此外,盐胁迫下,与CK、SS和不同形态硒单施相比,SeNPs+SeIV、Se(NPs+IV+Met)处理植株Se、K含量显著增加,Na含量显著降低,K/Na比值增加,SeNPs+SeIV处理整体优于Se(NPs+IV+Met)处理。综上,盐胁迫下不同形态硒及其组合处理均可保护叶片光合色素降解、提高光合效率、激活抗氧化防御系统、诱导盐调控基因表达上调,并通过增加植株Se、K含量和降低Na吸收维持植株离子稳态从而缓解盐分胁迫,且整体以纳米硒与亚硒酸钠组合施用(SeNPs+SeIV)效果最佳。

小麦品质性状相关性及主成分分析

为研究小麦不同品质性状的相互关系,重点评价不同指标对品质贡献的大小,筛选品质代表性综合评判指标,并进一步明确江苏省商品小麦主要品质状况,供试材料为129份江苏各地仓储小麦样品,对15个小麦品质性状进行相关性及主成分分析。结果表明,面团的形成时间和稳定时间变异系数为54.76%、50.81%,硬度指数、蛋白质含量、湿面筋含量、吸水率变异系数分别为8.93%、4.98%、8.84%、3.88%,其他参数在10.54%~23.19%范围内;硬度指数与损伤淀粉含量、吸水率、形成时间、稳定时间呈极显著正相关,与延伸度、稀懈值和峰值黏度呈极显著负相关;湿面筋含量与蛋白质含量、延伸度、形成时间呈极显著正相关,与面筋指数呈极显著负相关;稳定时间与硬度指数、蛋白质含量、最终黏度、回升值、形成时间呈极显著正相关;最大拉伸阻力与面筋指数、稳定时间、拉伸面积呈极显著正相关;损伤淀粉含量与吸水率呈极显著正相关,而与面筋指数、峰值黏度、稀懈值、延伸度呈极显著负相关。对15个品质指标进行主成分分析,并分为4类:(1)硬度和淀粉特性类,包括硬度指数、吸水率、损伤淀粉含量、峰值黏度、稀懈值,其中硬度指数和峰值黏度为代表性指标;(2)面团混合特性类,包括稳定时间、形成时间、最终黏度、回生值,稳定时间为代表性指标;(3)蛋白质数量和质量类,包括蛋白质含量、湿面筋含量、面筋指数、延伸度,蛋白质含量为代表性指标;(4)面团拉伸特性类,包括最大拉伸阻力、拉伸面积,最大拉伸阻力为代表性指标。

不同产量潜力小麦品种干物质积累转运及根系衰老差异分析

为明确不同产量潜力小麦品种干物质积累、转运及根系衰老的差异,本试验选择烟农1212、济麦22和良星99共3个不同产量潜力小麦品种为材料,分析比较3个品种干物质积累与分配、叶绿素相对含量、根系衰老特性、产量和水分利用效率的差异。结果表明:①烟农1212开花期、成熟期及开花后干物质积累量显著高于其他品种,开花后干物质积累量对籽粒贡献率显著高于良星99;②不同小麦品种开花期旗叶叶绿素相对含量无显著差异,开花后7、14、21、28 d和35 d烟农1212均显著高于其他品种;③烟农1212开花期和开花后10 d和20 d的0~20、20~40 cm土层根系超氧化物歧化酶活性均显著高于其他品种,根系丙二醛含量均显著低于其他品种;④烟农1212单位面积穗数与其他品种无显著差异,穗粒数、千粒重、籽粒产量和水分利用效率均显著高于其他品种。综上,烟农1212灌浆期旗叶叶绿素相对含量高、花后根系衰老缓慢,为本试验条件下高产高效小麦品种。上述结果表明,协同提高开花后干物质同化量及其对籽粒贡献率是提高小麦产量潜力的重要途径。

不同湖泊沉积物处理对小麦种子萌发及幼苗生长的影响

为了研究湖泊沉积物在农业生产中的应用,将其与土壤和添加剂进行不同比例混合处理,研究其对小麦萌发和苗期生长的影响。研究结果表明:(1)未施加5%添加剂的处理,70%及100%沉积物对小麦萌发及抗氧化酶活性均存在一定抑制作用,100%沉积物对小麦可溶性糖及可溶性蛋白含量有显著促进作用,30%沉积物对小麦萌发及苗期生长效果弱于50%沉积物处理;(2)施加5%添加剂后,7 d时,50%沉积物、5%添加剂和45%土壤混合处理(T-C-J2)效果优于其他处理,小麦发芽率、苗高、叶绿素含量及超氧化物歧化酶活性分别较对照组提高17.33%、22.10%、15.79%、35.29%。30%沉积物、5%添加剂和65%土壤(T-C-J1)过氧化物酶活性较对照组提高23.08%。100%沉积物处理的小麦可溶性糖及可溶性蛋白含量分别较对照组提高94.27%和31.45%。沉积物的适合处理比例为50%,比例过低对小麦萌发及苗期生长促生效果较弱,比例过高则会产生抑制作用,5%添加剂可缓解沉积物比例高对小麦的抑制作用。研究结果可为湖泊沉积物在农业的应用提供理论依据和技术支持。

基于SSR标记的100份国内外小麦种质遗传多样性分析及DNA指纹图谱构建

为了分析国内外引进小麦种质资源遗传多样性,揭示不同种质间的亲缘关系,促进小麦种质的有效利用及保护,本研究以引进的100份国内外小麦种质为材料,利用SSR分子标记进行分子检测,分析供试材料的遗传多样性并构建其DNA指纹图谱。结果表明,利用筛选出的23对SSR引物对100份小麦种质扩增,共获得235个基因位点,其中多态性位点232个,占比达到98.72%。SSR引物检测位点介于6~18个之间,平均等位位点数为10.09个,SSR引物有效等位基因数、Nei’s基因多样性指数和Shannon’s信息指数分别平均为1.35、0.22和0.36。不同小麦种质间的遗传相似系数变幅在0.56~0.96之间,平均为0.73。基于Nei’s遗传相似系数,100份小麦种质可被划分为6类,其中第Ⅵ类群包含的小麦种质数目最多,占到种质总数的62%。同时利用多态性比较丰富的5对SSR引物构建了供试小麦种质DNA指纹图谱。本研究结果可为小麦种质资源的科学利用及有效保护提供一定依据。

PEG模拟干旱胁迫对南疆小麦发芽和幼苗生长的影响

为探究不同浓度聚乙二醇6000(PEG-6000)溶液模拟干旱胁迫对小麦芽期生长发育特性的影响,同时筛取室内模拟干旱胁迫的最适宜PEG浓度,以南疆2个主栽冬小麦品种和1个主栽春小麦品种为供试材料,设5个PEG浓度(0、10%、15%、20%、25%)处理,分析不同浓度PEG对南疆小麦种子发芽率、发芽势、发芽指数、苗高、茎粗、根长、总鲜质量、总干质量、相对抗旱发芽率、植株绝对含水量等21个生长发育特性指标的影响。结果表明,小麦发芽势、发芽率、发芽指数与活力指数随着PEG浓度的增加而下降;在PEG胁迫下,苗高、茎粗、根长的生长受到抑制,且浓度越高抑制越明显。3个品种相比,冬小麦较春小麦芽期耐旱;2个冬麦相比,新冬39在轻度干旱胁迫下较新冬55抗旱,而随着PEG浓度增加,新冬55较新冬39抗旱。不同处理间表现为25%PEG胁迫严重降低了发芽率、发芽势,10%PEG胁迫与对照间差异不显著,因此得出,15%、20%PEG浓度都可以作为小麦芽期室内模拟干旱胁迫的适宜PEG浓度。