普通小麦籽粒DON含量的配合力分析

为了选育抗赤霉病且籽粒毒素含量低的小麦品种以减轻赤霉病危害,在对我国南方麦区地方品种进行赤霉病抗性鉴定的基础上,选用8个籽粒中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)含量水平不同的小麦品种作亲本,按8×8半双列杂交配制28个杂交组合,以接种后成熟籽粒中DON含量、病小穗数、病小穗率和病粒率为指标,进行赤霉病抗性、一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)遗传分析,以及不同鉴定指标间比较和相关性分析。结果表明,8个品种中籽粒DON含量以苏麦3号最低(0.5715 mg kg-1),Alondra’s最高(13.5560 mg kg-1),各组合F1的籽粒DON含量均低于感病品种Alondra’s。品种间GCA和SCA存在显著差异,籽粒DON含量以加性效应为主,存在部分显性效应。苏麦3号、望水白和翻山小麦表现出较好的一般配合力效应。以苏麦3号为亲本的5个组合、望水白为亲本的4个组合特殊配合力效应较大。扬麦158一般配合力效应较小,但有4个组合表现较好的特殊配合力效应。籽粒DON含量和病小穗数、病小穗率、病粒率呈极显著的正相关关系。感病品种Alondra’s和绵阳8545的各个抗性鉴定指标的一般配合力在8个品种的排序中表现一致,抗病品种各个抗性指标的一般配合力在8个参试材料间的排序有所差异。DON含量的狭义遗传力为74.54%,因此以抗DON积累为指标的赤霉病抗性育种,可以在早期世代进行选择。

不同品质类型小麦籽粒麦谷蛋白亚基及谷蛋白聚合体形成和累积动态

选用高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成不同的3个强筋和4个弱筋小麦品种,研究了其籽粒发育过程中麦谷蛋白亚基、谷蛋白聚合体的形成和累积动态。结果表明,强筋小麦籽粒HMW-GS和B区低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)从花后9～12d开始表达;而弱筋小麦从花后12～15d开始表达,即强筋小麦麦谷蛋白亚基开始形成时间早于弱筋小麦。各品种的HMW-GS一旦形成,其累积速度较快,花后27d基本达到稳定值,之后维持稳定量;而LMW-GS形成后,累积较慢,直到花后30d左右达到稳定量。3个强筋小麦品种籽粒灌浆期谷蛋白总聚合体百分含量(TGP%)和谷蛋白大聚合体百分含量(GMP%)累积动态趋势基本一致,即在花后12～30d一直持续增加,花后30d至成熟达到最大值并保持稳定水平。4个弱筋小麦TGP%和GMP%累积动态均表现为在花后12～24d(灌浆早中期)形成和持续累积,花后24d至成熟逐渐降低。麦谷蛋白亚基表达模式以及谷蛋白聚合体累积动态的差异可能是导致小麦强筋或弱筋品质形成的关键。

ACGM标记在小麦属中的通用性

为检验水稻基因组数据在小麦属中的通用性,利用基于水稻基因组数据设计的扩增共有序列遗传标记(ACGM)扩增小麦属12种不同材料,结果有32对引物可以至少在1种小麦属材料中获得扩增产物,占引物总数的80%;在能够获得特异性产物的32对引物中,有4对引物的产物在供试材料之间没有多态性位点;有28对引物可以在供试小麦材料之间获得多态产物,占引物总数的70%。这表明以水稻基因组序列开发的ACGM标记在小麦中有一定的通用性。

伴生栽培小麦产量与品质性状的研究

为了解伴生栽培小麦产量和品质性状及合理开发利用伴生栽培小麦的优异性状,以6个伴生栽培小麦基因型和6个普通栽培小麦基因型为试验材料,对伴生栽培小麦产量与品质性状进行了研究。结果表明,伴生栽培小麦收获指数平均值为0.3823,普通栽培小麦比其高了28.0%,两者差异极显著;伴生栽培小麦单株穗数比普通栽培小麦多6.0穗,多出幅度为50.5%,两者差异极显著,千粒重平均值为26.38 g,普通栽培小麦是伴生栽培小麦的1.68倍,差异极显著,穗粒数差异不显著;6个伴生栽培小麦的蛋白质含量平均值为14.53%、湿面筋含量平均值为37.00%、沉降值的平均值为30.72%,均高于普通栽培小麦,差异极显著,水分为12.82%,小于普通栽培小麦,与普通栽培小麦比较差异显著。

小麦赤霉病镰孢菌毒素的生物合成及其分子调控

禾谷镰刀菌是小麦赤霉病的主要致病菌,其真菌次生代谢产生的单端孢霉烯类B型毒素,如雪腐镰刀菌烯醇(nivalenol,NIV)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)和其它乙酰化衍生物等污染小麦籽粒后对人畜健康构成威胁。综述了近年来国内外对小麦赤霉病镰孢菌单端孢霉烯类B型毒素生物合成的主要途径及分子调控研究进展,对毒素合成过程中的重要调控基因如TRI5、TRI7和TRI13在农业中的应用进行了阐述。

伴生栽培小麦倒伏原因的调查研究

为探讨伴生栽培小麦倒伏原因,以10个伴生栽培小麦基因型与10个普通栽培小麦基因型为试验材料,采用2种种植密度进行试验研究。结果表明:2个密度处理的10个伴生栽培小麦基因型倒伏率为100.0%,平均倒伏程度为54.1%,比10个普通栽培小麦基因型平均高90.0、51.3个百分点,差异极显著。伴生栽培小麦与普通栽培小麦相比,抗倒指数低0.015 6,达到极显著差异水平;基部第一、二节节间长度也比普通栽培小麦分别多1.9、5.8 cm,均达到极显著差异水平;基部第一、二节节间粗度分别少0.84、0.73 mm,也均达到极显著差异水平,因而导致伴生栽培小麦抗倒能力显著差。

小麦wx-B1a基因片段的克隆及其RNAi载体构建

为了获得小麦wx-B1a基因的特异RNAi表达载体,以小麦品种‘京花1号’开花12天的籽粒为材料,用天根公司植物总RNA提取试剂盒提取总RNA,以wx-B1a基因(GenBank NO:AB019623)的cDNA序列设计一对特异性引物,利用RT-PCR克隆了wx-B1a基因部分cDNA片段。Blastn结果显示,它与GenBank上报道的Triticum aestivum wx-1 gene(GenBank NO:EU719611.1)同源。通过酶切连接将此片段分别置于拟南芥FAD2的Intron1(GenBank NO:AJ271841)的上、下游,然后将此发夹结构置于小麦HMW-GS 1Dx5启动子的下游,从而构建了小麦wx-B1a基因的特异RNAi表达载体pBAC47p-wx-B1aIR。从而为下一步转化高产强筋小麦品种培育优质面条专用小麦奠定基础。

小黑麦、黑麦与普通小麦幼穗分化及形态建成差异的研究

本文采用大田试验研究了小黑麦、黑麦与普通小麦幼穗分化及形态建成的差异.结果表明,与普通小麦相比,小黑麦和黑麦幼穗分化早而快,分蘖力强,叶面积指数高,生物产量大,晋饲1号和中饲237两个小黑麦品种抗倒性强,适合当地饲料生产.研究还表明,晋饲1号与中饲237抽穗到成熟生物产量较高,可作为青饲料及配合饲料之用.