小麦花药液体漂浮培养体系优化及黄淮麦区高花药培养力基因型筛选

为进一步优化和提高小麦单倍体诱导效率,以中麦895、郑麦7698、万丰269等为材料,研究不同低温预处理时间、胚状体共培养时间和培养基附加成分对小麦花药液体漂浮培养体系的影响,并利用该体系对42份黄淮麦区小麦品种(系)的花药培养特性进行评价。结果表明,小麦花药培养效率随着低温预处理时间呈先上升后下降的趋势,处理1~5 d时培养效率最佳;胚状体共培养时间与绿苗分化率间呈显著或极显著负相关,共培养25~35 d转出胚状体的绿苗分化率和绿苗产率较高,随后逐渐降低,55 d后基本丧失绿苗分化能力;培养基附加成分对花药培养效率的影响同样呈现先升高后降低的趋势,添加3 mg/L AgNO_(3)或60 mmol/L山梨醇能有效提高胚状体诱导率、绿苗分化率和绿苗产率,AgNO_(3)效果优于山梨醇。42份黄淮麦区小麦品种(系)的花药培养特性差异明显,筛选出郑麦0856、徐麦856、郑麦1354、郑麦1936、周麦32、郑麦6687和07H508等7个高花药培养力材料。本研究结果可为小麦单倍体育种提供参考依据,筛选的高花药培养力基因型在黄淮麦区单倍体育种、DH群体构建或遗传转化研究等方面具有重要的潜在应用价值。

小麦四个抗白粉病基因的KASP标记检测

为提高Pm13的检测效率,了解Pm21、PmV、Pm12和Pm13共4个小麦抗白粉病基因在山东小麦育种中的利用情况,本研究通过测序和引物设计成功转化了Pm13的KASP标记,并采用4个基因的KASP标记对2022—2023年山东省小麦高产区试组和强筋区试组的140份参试品系和2份区试对照品种进行检测,结果显示140份材料均不含上述4个基因,表明它们在山东小麦育种中应用较少。本研究可为利用KASP标记开展小麦抗白粉病基因的分子标记辅助选择提供参考,促进其育种应用。

基于主成分分析法和熵值赋权同异分析法综合评价新麦系列小麦品种

对11个新麦系列小麦品种的产量、农艺性状和品质等11个区域试验指标进行全面分析,并利用主成分分析和熵值赋权的同异分析法进行综合评价,以期筛选出不同推广利用价值的优良小麦品种。相关性分析结果表明,品质指标中的蛋白质含量、湿面筋含量和稳定时间达到了显著和极显著正相关,产量性状中的有效穗数、蛋白质含量、吸水率和稳定时间之间为显著正相关;对标准化的各个性状数据通过主成分分析的结果表明,提取了累计贡献率82.508%的3个具有代表性的主成分,这3个主成分因子的综合得分通过分别计算,综合得分排名前3位的是新麦58、新麦45和新麦60。11个指标中基于熵值赋权的结果表明,权重最大的指标为稳定时间,其次为容重和穗粒数。利用确定的权重对新麦品种进行同异分析,依据联系度值确定品种排序,同样以新麦58、新麦45和新麦60位于前3位。其余品种则由于分析方法原理的差异,主成分分析综合得分和同异分析联系度排序结果不一致。由此可得,新麦45和新麦58可以作为兼顾产量基础的强筋类小麦种质。

不同基因型小麦品种耐低磷性鉴定及指标筛选

为研究不同耐低磷相关指标间的相互关系,为耐低磷小麦品种的鉴定和耐低磷指标的筛选提供理论依据,以159个河南小麦品种为试验材料,采用主成分分析法对耐低磷指标进行降维,利用隶属函数法求得综合得分(D值),对不同品种小麦耐低磷性进行评价,通过系统聚类的分析方法对各试验材料的D值进行分类,然后采用逐步回归分析确定最优方程。结果表明,小麦耐低磷性状间有着复杂的相互关系,有6对指标间存在显著(P<0.05)相关性,有52对指标间存在极显著(P<0.01)的相关性。对12个耐低磷指标进行主成分分析得到4个独立的综合指标,累计贡献率为86.305%,其中,第1主成分(40.049%)和第2主成分贡献率较高(27.424%),分别代表了茎叶部因子和根部因子在磷高效过程中的作用。综合得分D值的系统聚类分析结果显示,在欧氏距离4.0处,试验材料被分为5类:耐低磷型9个(5.660%);中度耐低磷型35个(22.013%);一般型62个(38.994%);中度敏感型39个(24.528%);敏感型14个(8.805%)。通过构建小麦耐低磷性的最优方程(R^(2)=0.997),根部干重、根部磷累积量、株高、根部鲜重、根长、茎叶部鲜重等6项指标对小麦耐低磷性有重要影响作用。综上所述,低磷胁迫环境对小麦苗期各项指标都有影响,通过试验筛选出耐低磷品种9个,耐低磷性重要指标6项,可为开发磷效率更高的新小麦品种和优化其栽培管理技术提供科学依据,从而促进作物生产的可持续性发展。

小麦Pm21抗白粉病基因新种质筛选及其抗性鉴定

为进一步加强小麦白粉病抗性基因Pm21在黄淮冬麦区的育种利用,选用100份近年来审定的小麦品种、后备品系等开展Pm21分子标记检测,同时进行白粉病苗期单小种抗性鉴定,并对苗期单小种抗性材料进行成株期田间自然发病抗性鉴定。结果表明,内麦8号等7份材料携带Pm21抗白粉病基因,且除南农9918外,其余6份材料均来自西南冬麦区;表型鉴定结果表明,含有Pm21抗病基因的7份材料在苗期均对E09小种表现为抗性,且成株期仍保持抗性。另外,有26份材料在苗期对E09小种表现为抗性,但成株期不抗,且不含有Pm21基因,推测其可能含有其他白粉病单小种抗病基因。

麦胚乳贮藏蛋白组分遗传研究进展

从本世纪 50年代至今 ,小麦及其近缘属物种的胚乳贮藏蛋白组分的遗传及生化研究已经取得长足的进步 ,并已被国外许多实验室用于小麦品质改良的实践 ,取得了一定的成绩。全面了解麦胚乳贮藏蛋白各组分的遗传及生化研究必然有助于小麦品质改良的研究。本文就麦胚乳贮藏蛋白的主要组成部分 ,即麦高分子量谷蛋白、麦醇溶蛋白、麦低分子量谷蛋白等 ,从小麦及其近缘属物种中各组分亚基编码基因的染色体定位及多态性变化、各组分亚基编码基因间的连锁关系。

小麦抗白粉病基因的分子标记及标记辅助育种研究进展

介绍了DNA分子标记的主要种类及优缺点 ,综述了该项技术在小麦抗白粉病基因分子标记中的鉴定、基因定位、遗传图谱的构建 ,以及作为辅助选择手段在小麦抗白粉病育种中的应用进展 .

小麦新种质普冰3228籽粒矿质元素QTL定位与候选基因分析

小麦籽粒矿质元素含量对人体健康具有重要影响。为解析小麦新种质普冰3228矿质元素遗传机制并为小麦矿质元素遗传改良提供新材料。以小麦新种质普冰3228与京4839杂交产生的重组自交系群体为材料,利用55K SNP芯片对小麦籽粒Ca、Mg、Fe、Zn这4种元素含量进行了QTL定位及候选基因分析。结果表明,普冰3228×京4839 RIL群体4种矿质元素均存在丰富的遗传差异;共检测到与矿质元素相关的QTL 15个,这些QTL主要分布于1A、1D、3D、5A、5B、6B和7D染色体上,QTL LOD值介于2.58~35.89之间,解释变异率分布于0.16%~12.30%之间,其中包括与Zn元素含量相关的QTL 4个,与Ca元素含量相关的QTL 4个,与Mg元素含量相关的QTL 7个。进一步分析发现,与籽粒矿质元素含量相关的候选基因18个,这些候选基因主要与小麦矿质元素的吸收、转运、累积等功能相关。该结果将为小麦籽粒矿质元素遗传机制深入解析及遗传改良提供有用的信息和丰富的基因资源。

小麦主要产量性状的杂种优势和遗传分析

选用 5个小麦品种 ,按GriffingⅡ进行完全双列杂交 ,研究了株粒重、株有效穗数、穗粒数、千粒重和株高等 5个性状的杂种优势和遗传特性 ,按朱 军提出的杂种优势新的分析方法 ,估算F2 代基因型的杂种优势。结果表明 :株粒重、千粒重和株高的F1,F2 代基因型有显著的群体平均优势 ,株有效穗数群体平均优势不显著 ,穗粒数表现为负优势 ,所有性状群体超亲优势不显著 ,千粒重和株高的加性效应方差显著 ,株粒重、穗粒数和千粒重的显性效应方差显著 ,株粒重和穗粒数主要受显性效应的影响 ,株高主要受加性效应的影响 ,千粒重则受加性效应和显性效应共同影响 ,株有效穗数则受显性效应和环境的影响。F1,F2 代株高的群体超亲优势与显性效应相关不显著外 ,其他性状均达显著相关 ,F1代各性状与F2 代各性状的群体超亲优势之间均达极显著相关 ,表明小麦的杂种优势可以利用F2

杂种小麦部分品质性状的研究

研究了３种新型不育系选配的６个强优势组合的部分品质性状，并以当地大面积推广种植的优质小麦品种为对照，分析了杂种小麦的品质状况。结果表明，杂种小麦（组合）的品质性状因组合而异。６个杂种小麦的籽粒性状的平均值与对照纯系品种的平均值接近，有的杂种组合的容重略低于对照优质纯系品种。就蛋白质和湿面筋含量而言，有的组合接近或超过了对照优质小麦品种的平均值。面包烘烤实验的结果也表明，有的杂种小麦如Ｖｅｎ型杂交种９２Ｆ８３２８的品质性状比较突出。

基因库育种法在小麦抗赤霉病育种中的应用

利用太谷核不育建拓组成小麦抗赤霉病基因库,开展小麦抗病品种选育,并由此而确立起来的小麦抗赤霉病育种新体系,是育种模式的一个创新。几年田间试验结果表明,在对基因库进行连续轮选的过程中,组群个体的平均抗性水平逐年提高;释放的优良单株也随之增多,在短期内所育成的一些抗病新品系已显示出可供生产应用的前景。

冬小麦一些数量性状的加性相关和显性相关分析

用不完全双列杂交方法和加显性遗传模型,对冬小麦一些数量性状进行了多种相关分析。结果表明,所研究的株高有关性状间的多种相关几乎均达极显著水平,且加性相关更为重要;单株穗数、主茎穗长、结实小穗数、主穗粒数、主穗粒重间的加性相关达显著或极显著水平( 单株穗数与主穗粒重除外) ;单株粒重与其它性状间的加性相关均不显著,而显性相关大多达显著或极显著水平。

CIMMYT小麦种质资源在黄淮麦区引种的遗传多样性综合评价

为了解新引进国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)小麦资源在黄淮麦区的遗传多样性及性状特点,挖掘利用价值,拓宽现有种质基础,以40份新引进的CIMMYT小麦资源为材料,对株高、穗下茎长、穗下节长、旗叶长与旗叶宽、穗长、穗粒数、分蘖数、生物量、产量、千粒质量等11个主要农艺和产量性状,以及籽粒水分含量、吸水率、蛋白含量、面筋含量、硬度、沉降值等6个品质指标进行综合评价。结果表明,农艺和产量性状的变异系数范围为7.56%~32.55%,平均值为18.00%,多样性指数范围为1.87~2.05,平均值为1.95;品质性状的变异系数范围为1.94%~7.86%,平均值为4.56%,多样性指数变化范围为1.87~2.03,平均值为1.96。所有17个性状可简化为5个主要成分,累计贡献率达到75.65%;聚类分析将材料分为4个类群,类群Ⅰ包含8份资源,占比20.00%;类群Ⅱ包含9份资源,占比22.50%;类群Ⅲ包含3份资源,占比7.50%;类群Ⅳ包含20份资源,占比50.00%;第Ⅱ类群材料的蛋白质含量与面筋含量最高,与其他类群相比达到差异显著水平(P<0.05),且硬度与沉降值最大;第Ⅲ类群材料的产量和生物量最大,株高最高,穗下节长、穗下茎长与穗长最大,穗粒数与分蘖最多。本研究明确了该批小麦种质的遗传多样性特点,以及其农艺、产量、品质性状在育种中的利用价值。

基于DUS的30份普通小麦品种多样性及相关性分析

为了优化普通小麦DUS测试审查并为普通小麦新品种选育提供参考依据,利用34个性状对2020年出具报告的30份申请官方DUS测试的普通小麦品种的数据进行聚类、多样性、相关性、差异系数等综合分析,并结合近10年普通小麦申请和授权品种数量进行统计分析。结果表明,普通小麦育种领域存在行业壁垒,申请来源结构化单一,个人育种者数量极少,发展不均衡,普通小麦新品种授权速度存在一定的滞后性。数量性状在特异性判定上的贡献显著大于质量性状和假质量性状。现有的普通小麦DUS测试指南中性状“芽鞘:花青苷显色强度”“芒:类型”“仅适用于有芒品种:芒:颜色”“茎秆:颜色”“护颖:颜色”“护颖:形状”“籽粒:颜色”对普通小麦品种的特异性判别效果不理想;性状“旗叶:宽度”与“植株:高度”之间呈现极显著负相关关系,相关系数-0.727,建议在下次普通小麦DUS测试指南修订时可以考虑对性状“旗叶:宽度”进行优化,对变异系数最大的性状“穗:不育小穗数”(55.69%)进行分级调整。建议育种者在培育高产优质的普通小麦品种时还可关注这些区别度较小的表型性状,以便获得更加新型优异的普通小麦品种。

高原生态条件下小麦品种籽粒蛋白质含量的配合力分析

本文对 8个小麦品种 (系 )在高原生态条件下籽粒蛋白质含量的配合力和遗传力进行了分析。结果表明 ,组合间蛋白质含量差异极显著 ,亲本的一般配合力和特殊配合力差异极显著。 8个亲本蛋白质含量的广义遗传力 h2B=35.4 % ,狭义遗传力 h2N=2 3.0 %。其中 ,GBI63和青农 80 1一般配合力效应高 ,特殊配合力方差大 ,在蛋白质含量的改良中可以作为亲本广泛应用。Clamksuan和龙麦 1 5由于一般配合力效应低 ,特殊配合力方差小 ,在育种中无多大利用价值。

四川部份小麦新品系的Glu-1位点基因多样性分析

应用SDS -PAGE技术 ,分析了 2 4份四川小麦新品系的高分子量谷蛋白亚基 ,并计算其品质得分。结果表明 :大部分品系的Glu -A1位点上具有 1亚基 ,Glu -D1位点上 5 +1 0亚基达 75 % ,但Glu -B1位点上的 7+8或 1 7+1 8亚基比例较低。所有品系的品质得分为 4～ 1 0分 ,平均 7 7分。

高渗溶液鉴定小麦抗旱性的方法研究

用不同浓度的PEG和 17.6 %的蔗糖溶液处理 7个品种小麦吸胀后的种子及幼苗 ,多数品种的发芽率明显降低 ,品种间的耐旱能力存在差异 ;幼苗的生长受抑制 ,干重、鲜重、鲜重 /干重和叶绿素含量都有一定程度下降 ,根 /冠值均增大 。

90年代江苏淮南小麦产量性状演变及品质分析

分析了江苏省淮南片 1 989～ 1 999年连续 1 0年 (5轮 ) 4 5个小麦品种 (系 )的区试结果 ,其平均产量为 5 .0 661 t.hm- 2 ;年度 (轮次 )间的产量呈现低 -高 -低的演变趋势 ;在产量构成因素中 ,穗数较为稳定 ,且与产量关系不密切 ;而每穗粒数随着产量的起伏表现较大增减 ,与产量呈显著正相关 ;千粒重与产量呈极显著正相关 ,粒重大小基本决定产量高低。本地区目前应用推广小麦品种的出粉率均较低 ;蛋白质和面筋含量以苏麦 6号较高 ,但由于其面团稳定时间短 ,仍不适于制作面包 ;扬麦 1 5 8和宁麦 8号适合制作面条和馒头 ;宁麦 9号为较优质的饼干、糕点小麦。此外 ,还探讨了小麦产量育种的策略和品质改良的重点及要求。

含6X小黑麦血缘的抗病小麦新材料的种子储藏蛋白分析

:6 X小黑麦品种 Venus和 2个普通小麦品种杂交回交 ,选育出 NR9849等 8个系群 94个株系 ,其中大部份抗条锈病或 (和 )白粉病。应用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳 (APAGE)分析了 NR9849等系群的 6 4个株系及其亲本 Venus、小偃 6号和川育 12号的醇溶蛋白 ,结果表明 ,5 0 .0 0 %的株系具有 1RS/1BL所特有的 G1 d1 B3位点 ,2 0 .31%的株系在 Gli- 2位点发生了普通小麦与 6 X小黑麦遗传物质重组 ;6 4个株系中出现了 1种亲本类型 ,3种重组类型和 3种突变重组类型 ,突变率 15 .6 2 %。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS- PAGE)指出 ,大多数株系 Glu- 1位点与普通小麦亲本相同 ,即由 Glu- A1 编码的亚基1,Glu- B1 编码的亚基 7+ 8、14+ 15 ,Glu- D1 编码的亚基 5 + 10、2 + 12。文中还讨论了 6

小麦遗传构成及重要性状功能基因组成解析

【目的】解析小麦品种信麦136的遗传物质构成和重要功能基因组成,以期为小麦新品种选育及种质资源创制提供理论参考。【方法】对信麦136及其母本扬麦15-1和父本信麦79进行55K SNP芯片扫描和KASP功能标记检测,明确其遗传组成及适应性、产量、籽粒品质、面粉品质、抗逆性等相关功能基因的组成。【结果】信麦136及其亲本中共获得40465个有效SNP位点,其中,有9399个位点在母本扬麦15-1和父本信麦79间呈丰富的多态性,在21条染色体和A、B、D3个基因组上均呈现不均匀分布状态。母本扬麦15-1和父本信麦79对信麦136的平均遗传贡献率分别为49.26%和50.74%。母本扬麦15-1的遗传贡献率大于父本信麦79的染色体有9条,而其他12条染色体表现为父本信麦79的遗传贡献率大于母本扬麦15-1。适应性相关基因方面,信麦136与母本扬麦15-1和父本信麦79在开花基因(1个)、春化基因(3个)、光周期基因(3个)和芒基因(1个)上完全一致,仅在株高Rht-D1基因上有差异,信麦136及其母本扬麦15-1表现为矮秆,父本信麦79表现为高秆。产量相关基因方面,信麦136与其亲本在Ta GW2-6B、TGW7A和Sus1-7A基因上均表现为高千粒重;信麦136及其父本信麦79在TaGS2-B1基因上均表现为高生物量。籽粒品质相关基因方面,信麦136与亲本均含有高分子量谷蛋白亚基含量基因(Glu-A3)、低分子量谷蛋白亚基含量基因(Glu-B3、Glu-B3e和Glu-A3b)、正常蛋白质含量基因(GCP)和增加蛋白质含量基因(NAM-6A)。面粉品质相关性状方面,信麦136与亲本在TaPds-B1、PsyB1c和PsyA1基因上均表现为低黄色素含量,而在ALPb7A基因上均表现为高面团强度。抗逆相关基因方面,信麦136与亲本在Sr36基因上均表现为感秆锈病,在Lr34基因上均表现为抗叶锈病,在TaMFT基因上均表现为感穗发芽,在Vp1B1和TaSdr-B1基因上均表现为抗穗发芽,在TaDreb-B1基因上均表现为抗旱;在1fehw3基因上均表现为低表达。【结论】母本扬麦15-1和父本信麦79的遗传物质向子代信麦136传递过程中受育种定向选择的影响发生严重偏分离,同时遗传物质传递的主要表现方式为染色体间大片段重组和整合,且信麦136的遗传物质主要来自父本信麦79,重要性状功能基因解析结果与其在实际生产中的表现(早熟、抗倒伏、稳产、品质优良、中筋偏弱、抗病、抗旱、抗穗发芽)基本一致。