小麦株高的QTL分析

【目的】研究控制小麦株高的数量性状位点（QTL）。【方法】利用SSR和AFLP分子标记构建连锁图谱，在3种不同试验环境（2003～2004年北京、2004～2005年北京和河南安阳）下分析百农64×京双16组合的218个F2：3株系群体的株高。【结果】构建了由158个分子标记（100个SSR标记和58个AFLP标记）位点组成的遗传连锁图谱，覆盖了除1D连锁群外小麦全基因组的3114cM；检测到3个控制株高的QTL，分别位于2B、4D和6A染色体上，贡献率分别为7．3％～11．5％，7．4％～12．9％和5．7％～11．3％。【结论】3个株高QTI。位点在不同环境下表现稳定，其紧密连锁的分子标记可用于矮秆、半矮秆小麦的标记辅助育种。

波兰小麦(Triticum polonicum L.)高分子麦谷蛋白亚基多样性分析

利用SDS-PAGE电泳技术鉴定和分析了72份不同来源的波兰小麦高分子量谷蛋白亚基组成。结果表明,供试波兰小麦材料中有10种亚基组合方式。其中,亚基组合类型(N,20)出现的频率最高,高达41·67%;其次是(Null,7)亚基组合。在各位点的等位变异中,Glu-A1位点出现3种等位变异,以Null出现的频率最高(84·7%);而在Glu-B1位点上检测到了5种等位变异。不同地理来源的波兰小麦高分子量谷蛋白亚基组合类型从1到10种不等,尤其是来源于欧洲地区的波兰小麦,具有检测到的所有亚基组合类型,存在较高多样性。

小麦胚乳Wx蛋白缺失对籽粒淀粉含量的影响

旨在通过比较不同的小麦胚乳Wx蛋白亚基缺失类型材料籽粒的Wx蛋白总量支直链淀粉含量及总淀粉含量,明确胚乳Wx蛋白对支直链淀粉合成的作用。利用SDS-PAGE方法鉴定了13个品种Wx蛋白亚基组成,并测定了这些品种的Wx蛋白总量、直、支链淀粉含量及直/支比。结果表明,任何Wx基因缺失都会造成Wx蛋白合成数量的明显著减少,随着Wx基因不表达的数量增多,Wx蛋白合成的减少量增多;糯麦的直链淀粉含量最少。Wx蛋白含量与直链淀粉含量和直/支链淀粉含量之间存在极显著和显著的正相关,r=0.860 0,r=0.810 8;Wx蛋白含量与支链淀粉含量之间呈中度相关,r=0.402 7,这说明Wx蛋白总含量对直链淀粉含量的大小起到决定性作用,而对支链淀粉和总淀粉含量只有一定影响;通过操纵Wx基因可以改变籽粒胚乳中的直链淀粉含量和淀粉的直/支比,进而达到改进淀粉理化特性和加工特性的作用。

河北省小麦品种基于SSR标记的遗传多样性研究

为了研究河北省小麦品种的遗传多样性,试验选用分布于小麦21条染色体上的86对多态性微卫星(SSR)引物,对建国近60年以来在河北省审(认)定的125个小麦品种进行了遗传多样性分析。结果表明:86对SSR引物共检测到296个等位变异,每对引物检测到的等位基因数变幅为2～7个(平均3.83个),以B基因组具有最高的平均等位基因数(3.94),A(3.81)、D(3.78)基因组次之;每个SSR位点的多态性信息量(PIC)变化范围为0.094～0.877(平均0.573),3个基因组的PIC值顺序依次为B基因组(0.593)>D基因组(0.579)>A基因组(0.528)。125个品种间的遗传相似系数(GS)变幅为0.409～0.909(平均0.615),基于遗传相似系数(GS)的聚类分析得出,供试小麦品种在GS值0.52处聚为3类,其中20世纪90年代后的114份品种(91.2%)被聚为1类,表明河北省小麦品种的遗传多样性水平较低,品种间的亲缘关系较近,其遗传基础需要进一步拓宽。

农杆菌介导法向小麦茎尖导入DREB1A基因的研究初报

为了研究以小麦茎尖为受体进行农杆菌转化的可行性,选用小麦品种H6756,以茎尖为受体进行了农杆菌转化。构建了含有拟南芥逆境诱导转录因子DREB1A及除草剂bar基因的表达载体pC3300IS-DREB1A,酶切鉴定此载体,结果证明其连接完全正确,具有转录和表达的功能。农杆菌介导法向小麦茎尖导入DREB1A基因,共获得247株转化苗。转化苗经除草剂筛选,获得66株抗性苗,对抗性苗进一步进行PCR检测,有30株抗性苗扩增出特异性片段,转化率达到12.1%,初步说明本试验中以小麦茎尖为受体的转化系统用于基因转化是可行、高效的。

施氮量和花后土壤含水量对强筋小麦籽粒淀粉合成及品质的影响

以强筋小麦品种济麦20为材料,在防雨池栽培条件下研究了施氮量和花后土壤含水量对强筋小麦籽粒淀粉合成及其品质的影响,以明确强筋小麦获得高产优质的花后适宜土壤含水量及施氮量.结果表明：在同一施氮量下,适宜的花后土壤含水量（60%～70%）籽粒游离态淀粉合成酶（SSS）和束缚态淀粉合成酶（GBSS）活性在籽粒发育过程中一直最高,有利于直链淀粉、支链淀粉的积累和支链淀粉/直链淀粉比的提高,提高峰值粘度、低谷粘度、最终粘度和衰减值;花后土壤含水量过高（80%～90%）或过低（40%～50%）均导致籽粒SSS和GBSS活性降低,从而使直链淀粉、支链淀粉的积累量降低,减小支链淀粉/直链淀粉比,使峰值粘度、低谷粘度、最终粘度降低.（2）在同一土壤含水量下,增施氮肥不利于灌浆前期SSS和GBSS活性和直链淀粉、支链淀粉积累量的提高,并且随着土壤含水量增加增施氮肥该趋势加重;适量增施氮肥能提高支链淀粉/直链淀粉比和峰值粘度、低谷粘度、最终粘度,过多或过少施氮则降低支/直比和峰值粘度、低谷粘度、最终粘度.研究认为,在本试验条件下,适量增施氮肥（纯氮225 kg/hm2）或适宜的花后土壤含水量（60%～70%）可促进强筋小麦籽粒淀粉的合成,有效改善其淀粉品质.

小麦TaPHR1基因表达载体的构建

本研究以植物表达载体pROK2-Ubi为基础,设计带有酶切位点KpnⅠ和BamHⅠ的一对引物,从载体pAC25上扩增到目的基因TaPHR1。酶切回收后与同样双酶切的表达载体pROK2-Ubi连接,获得新的表达载体pTaPHR1,并将所构建的载体导入根瘤农杆菌LB4404菌株。另外以小麦品种济麦22为受体,利用农杆菌介导小麦成熟胚愈伤组织的遗传转化体系和构建的表达载体进行了初步的遗传转化。实验结果表明选择抗生素选择压Kan50mg/L,接种菌液浓度为OD600=0.6,侵染时间为60min时,抗性愈伤的获得率最高,达到4.08%,抗性愈伤组织的分化率达到3.28%。本研究为农杆菌介导缺磷响应基因TaPHR1的小麦遗传转化和小麦磷高效遗传改良研究提供了研究数据。

新疆小麦品种穗发芽Vp-1基因等位变异的分布

为了给新疆小麦抗穗发芽育种提供理论依据和品种资源,利用Vp-1基因的功能标记Vp1 B3检测了252份新疆小麦品种。结果表明,新疆小麦品种中Vp-1 Ba(感穗发芽)、Vp-1 Bb(抗穗发芽)和Vp-1 Bc(抗穗发芽)基因型的频率分别为54.8%、3.2%和42.0%,以Vp-1 Ba基因型为主。其中,冬小麦中抗、感穗发芽基因型的频率分别为39.2%和60.8%,以感穗发芽基因型为主;而春小麦中抗、感穗发芽基因型的频率分别为55.3%和44.7%,抗穗发芽基因型频率较高。农家品种、引进品种和育成品种中Vp-1 Ba、Vp-1 Bb和Vp-1 Bc基因型的分布频率存在明显差异,依次为80.4%、0.0%和19.6%,39.5%、2.6%和57.9%,54.6%、4.6%和40.8%,农家品种和育成品种都以感穗发芽基因型为主。本研究结果还表明,STS标记Vp1 B3检测方法简单、稳定性好,将其与整穗发芽法和发芽指数法结合使用,有助于提高选择效率。

小麦TaNCED1基因植物表达载体的构建

以植物双元表达载体pCAMBIA2300-35为基础,设计带有酶切位点KpnI和XbaI的一对引物,从克隆载体pGEM-NCED1扩增到目的基因TaNCED1,酶切回收后与同样双酶切的表达载体pCAMBIA2300-35连接,获得表达载体pTaNCED1,并将所构建的载体导入根癌农杆菌GV3101菌株,为该基因的功能鉴定及通过基因工程的方法提高小麦的抗逆性奠定了基础。

N^+辐照与高温热激对小麦幼苗抗寒性的影响

植物抗寒性是衡量其抗逆性的一个重要方面,以小麦(Triticum aestivum L.)干种子为材料,经低能离子束辐照处理后,常规培养至其三叶期时经42℃热激处理,再经4℃冷处理,研究其抗寒性变化。结果表明,在某些离子注入量下幼苗的抗寒性明显提高,膜伤害程度降低;高温热激使得低离子注入量下幼苗的脯氨酸和丙二醛含量比常温时升高,而高离子注入量下低于常温;真空高温处理的幼苗细胞膜伤害最小,说明低能离子注入与高温热激共同作用能够进一步提高植物抗寒性。

大力提升湖北省小麦生产能力的建议

小麦(Triticurn aestivum L)是湖北省第二大粮食作物,在全省粮食生产中占有十分重要的地位。从保障粮食安全、促进粮食增产和优化种植结构等三个方面论述了湖北省小麦生产的重要性。在分析了湖北省小麦生产制约因素和增产潜力的基础上,提出了到2020年湖北省小麦面积稳定在113.3万hm2左右,单产达到4 500 kg/hm2,总产达到510万t的总体目标以及依靠科技提高单产的措施建议。

小麦醇溶-谷蛋白盒结合因子基因表达特性的研究

为了给小麦品质改良的基因工程研究提供参考依据,以小麦醇溶-谷蛋白盒结合因子(Wheat Prola-min-Box Binding Factor,WPBF)基因为研究对象,从定性和定量两个方面,利用RT-PCR与Real Time PCR系统地研究了WPBF基因在小麦不同组织器官中以及在小麦胚乳整个发育过程中表达的时空特异性。结果表明,WPBF基因的表达是胚乳特异性的,表达跨胚乳的整个发育过程,在其表达的高峰阶段,表达强度为参照基因β-Actin的43%。