多子房性状应用于杂种小麦的研究Ⅱ.多子房小麦的杂种优势与利用

利用 3个多子房小麦与 8个普通小麦品种杂交后获得的 2 4个杂种及其相应的亲本材料 ,对多子房小麦的杂种优势与利用进行了研究。结果表明 ,F1 各性状的杂种优势依次为株高 >穗粒数 >单株产量 >千粒重。单株产量有较强的杂种优势 ,1 8个组合超双亲均值 ,平均增产 32 .71 % ;1 2个组合有超标正优势 ,幅度为 3.41～ 42 .84%。多子房小麦杂种优势的主要表现是穗粒数增多 ,其生产应用还应注意加强对多子房小麦其它农艺性状的改良。

染色体工程技术在小麦雄性不育研究和杂种优势利用中的应用

染色体工程技术主要包括染色体的添加、削减和代换。随着科学技术的不断发展,现代生物技术亦融入到染色体工程技术,赋予染色体工程以新的内容,不仅包括在染色体组、染色体和染色体片段水平上所进行的染色体遗传操作,而且涵盖了染色体原位杂交、染色体微切割和人工染色体等新技术。本文阐述了染色体工程技术在小麦雄性不育研究和杂种优势利用中的应用,其主要有:(1)育性基因的定位,如育性基因的单体、缺体、端体和缺四体分析等;(2)外源育性基因的染色体鉴定;(3)核型雄性不育的染色体保持技术;(4)育性载体染色体的定向替换等。本文还对染色体工程技术研究应用进展进行了分析与展望。

15个化杀杂交小麦亲本配合力和杂种优势群的初步研究

为给小麦杂种优势利用提供依据,以15份普通小麦为材料,采用NCⅡ设计组配44个组合,研究了8个农艺性状的杂种优势和配合力。结果表明,杂种F1的杂种优势是普遍存在的,各性状大都表现出正向优势;周麦22、西农889、西农375和罗大穗316的产量性状一般配合力相对效应较高,参与组配的强优势组合较多。在44个杂交组合中,(D177×罗大穗316)、(周麦22×花培87-8)、(周98165×西农375)、(周麦22×西农889)、(周麦22×200(1)穗2)、(周麦22×郑育麦9987)、(周麦22×07常-261)、(周98165×西农889)、(周麦22×罗大穗316)、(周麦22×西农375)为强优势组合。利用普通小麦亲本8个性状的一般配合力将15份亲本划分为5类,直接以普通小麦亲本8个性状的表现值亦可将15份普通小麦划分为5类。

小麦籽粒品质性状的杂种优势和相关分析

以6个小麦品种(系)组配的6个杂交组合F1为供试材料,对其籽粒品质性状进行了杂种优势、性状相关和亲子相关分析。结果表明:(1)粉质参数中的形成时间和稳定时间杂种优势最强,分别为56.49%和32.23%;籽粒蛋白质含量和硬度的优势最弱,分别为-2.73%和-0.9046%;沉淀值和湿面筋含量的优势居中,分别为6.88%和5.88%。(2)粉质参数中的吸水率、稳定时间同其它几个指标之间呈显著或极显著相关;沉淀值与籽粒蛋白质含量呈正相关,但不显著,与湿面筋含量呈显著负相关;湿面筋含量与籽粒蛋白质含量呈显著负相关。(3)杂种F1的籽粒Zeleny沉淀值与高亲值,低亲值和中亲值呈显著和极显著正相关;籽粒蛋白质含量和湿面筋含量与高亲值,低亲值和中亲值呈负相关或不相关。

应用灰色系统理论选育优良杂种小麦品种

利用灰色系统理论,对2001～2002年度杂种小麦品比试验结果进行了分析。结果表明,主要性状对杂种小麦产量贡献的关联度顺序为千粒重>穗数>穗粒数>株高。在各参试组合中,以西杂5号表现最好,其次为2611/8727,西杂1号。

杂种小麦繁制种研究和实践

用 2个偏型不育系 ms(ven) - 1 49和 ms(ven) - 690 1为供试材料 ,结合在近年来利用CMS和 CHA法进行杂种小麦研究和应用中 ,有关亲本繁殖及杂交种制种技术的研究和实践 ,对杂种小麦繁制种技术进行分析研究。试验表明 ,用作杂种小麦制种的母本柱头生活力约持续 1 5d左右 ,CMS母本较 CHA母本柱头生活力持续时间长。在进行花期调节时 ,CMS母本可比父本早 2～ 6d,CHA母本可比父本早 2～ 4d。最佳父母本行比以 1∶ 2较为适宜 ,基本播幅为 1 .6m。在花期相遇不好的情况下 ,人工辅助授粉可明显提高异交结实率。为了保证繁制种质量 ,安全隔离和彻底去杂是杂交种繁制的重要措施。

杂交小麦强优势组合选配分析

选用8个表现突出的杂交组合,以小偃22作对照,从亲本和杂种一代产量性状、株型、株高、抗病性等农艺性状角度对其组合选配模式进行了分析。结果表明:8个组合在产量性状上均表现出正向的杂种优势。产量构成因素中以千粒重的优势为最大,其次为穗数和穗粒数;多穗型亲本与早熟大穗亲本型组配,且双亲株高在75～80cm左右,株型紧凑,抗病,较容易选配出理想的强优势组合,为杂种小麦生产实现产业化提供依据。

杂种小麦“西杂一号”高效制种技术的研究Ⅰ.行比播幅的配置

通过对 1 2种行比与播幅的研究发现 ,在一定的播幅范围内 ,西杂一号母本异交结实率和行比关系不大 ,而与播幅关系密切 ,有随母本播幅增加而降低的趋势 ;西杂一号制种田的母本播幅不超过 1 .8m时 ,两行父本提供的花粉量就可以满足需求 ,在此范围内 ,父本播幅的增加对提高异交结实率作用不十分显著。通过回归分析求得“西杂一号”制种产量大于 5 2 5 0 kg/ hm2 的父母本比例范围为 0 .1～ 0 .5 ;并得出在关中灌区 ,西杂一号制种田以选择 2行父本、6～

杂种小麦“西杂一号”高效制种技术的研究 Ⅱ.外源激素NAA对异交结实率的影响

对杂种小麦西杂一号制种中使用外源激素NAA对异交结实率的影响进行了研究,结果表明,合理喷施NAA能不同程度地提高西杂一号制种母本的异交结实率。NAA的喷施时期为母本见穗5%,喷施量以100～150g/hm2为宜。研究还表明,NAA对异交结实率的作用主要是通过影响柱头活力来实现的。

杂交小麦强优势组合抗白粉病基因的定向导入与改良研究初报

为创制杂交小麦白粉病抗性定向改良育种新体系,以白粉病抗源材料N95175、N9134为抗病种质,以强优势杂交小麦新品种"西杂一号"和"西杂五号"的亲本为受体,以陕西不同地区小麦白粉病流行混合菌种为菌源,对供试材料亲本、杂种F1代和回交后代材料进行了苗期和成株期抗性鉴定,并利用与抗白粉病基因Pm21共分离的SCAR标记、抗白粉病基因PmAS846紧密连锁的SSR标记作为抗病性定向选择分子标记进行了抗病性鉴定。结果表明,以N95175、N9134为亲本的杂种F1含有Pm21基因或PmAS846基因,苗期和成株期均表现为高抗,与抗病亲本的抗病性表现基本一致,符合杂种优势表现显性假说,其抗病性主要由显性单基因控制。研究同时表明,仅凭借表型鉴定结果盲目性较大,表型鉴定和分子标记鉴定相结合准确率较高。

异源细胞质对杂种小麦品质的影响

[目的]研究偏凸山羊草(Ae.ventricosa)、粘果山羊草(Ae.kotschyi)、二角山羊草(Ae.bicornis)和易变山羊草(Ae.variabilis)4种异源细胞质对杂种小麦籽粒品质的影响。[方法]利用具有这4种异源细胞质的小麦雄性不育系(以下简称粘,易,偏和二角型)分别与3个恢复系组配成不同组合,对杂种小麦的籽粒品质进行测定。[结果]这4种不育系配制的杂种小麦在蛋白质含量和湿面筋含量两个性状上在不同异源细胞质之间差异不显著;在沉淀值这个性状上,偏型细胞质与其他3种细胞质之间差异显著,表现出正向效应。[结论]在小麦杂种优势利用中要利用异源细胞质改良沉淀值这个性状,选用偏凸山羊草细胞质效果更好。

我国杂种小麦研究进展与展望

作物杂种及其杂种优势的研究与利用,多年来一直是农业科学研究中的热点,其研究成果已在玉米、高粱、水稻、油菜等作物取得了举世瞩目的经济效益和社会效益。大量研究和生产实践表明,小麦也具有明显的杂种优势。

化学杂交剂SQ-1诱导小麦雄性不育及与不同小麦品种互作效应的研究

以 18个小麦品种和不同剂量化学杂交剂 SQ- 1为处理 ,研究了 SQ- 1的杀雄效果及不同基因型小麦对 SQ- 1反应的遗传差异。结果表明 ,在适宜的 SQ- 1喷施剂量与时期下 ,供试品种均能被诱导产生大于95 %的雄性不育率。对参试品种而言 ,适宜时期为 Feekes8.0 - Feekes8.5 ,适宜剂量为 3.0～ 5 .0 kg/ hm2 ,以5 .0 kg/ hm2 效果最好。 SQ- 1与不同基因型小麦品种不存在明显的互作效应。

小麦线粒体DNA的高效提取方法

以小麦黄化苗为材料,通过简单差速离心、DNaseⅠ处理得到无核DNA杂质的线粒体,用SDS和蛋白酶K裂解线粒体,经酚/氯仿抽提除去蛋白,并用RNase A消化而得到单纯线粒体DNA(mtDNA)。对所提取的mtDNA进行紫外吸收光度分析,A260/A280平均为1.92,A260/A230平均为2.09,平均每克黄化苗可提取mtDNA26.85μg;并对mtDNA进行琼脂糖凝胶电泳和RAPD扩增,均得到清晰的电泳图谱。结果表明:此提取方法得到的mtDNA,不但产率高、结构完整,而且能有效去除核DNA、RNA和蛋白质等杂质,获得高质量的mtDNA用于PCR反应和各种遗传学分析。研究还发现,通过调整线粒体裂解温度(先50℃裂解1h,再37℃裂解1h),亦可大幅度提高mtDNA的产率。

3种新型化学杂交剂诱导小麦雄性不育效果比较

以杂种小麦新品种西杂一号和 1 6个小麦常规品种为供试材料 ,应用混合线形模型研究了 3种化学杂交剂 SQ- 1 ,GENESIS和 BAU94 0 3诱导小麦雄性不育的效果及对种子性状的影响。结果表明 ,SQ- 1在 3种化学杂交剂中的杀雄效果最好 ,并对杂交种种子的千粒重有提高作用 ;GENESIS和 BAU94 0 3不同程度对杂交种种子千粒重有降低作用 ,其中 BAU94 0 3影响更大 ;SQ- 1和 GENESIS对杂交种发芽率、发芽势和容重的影响与对照不喷药无显著差异 ,但 BAU94 0

GENESIS诱导小麦雄性不育与幼穗中乙烯含量的关系

在小麦发育的 Feekes8.5时期用化学杂交剂 GENESIS进行处理 ,分别在小麦花药发育的单核期、二核期和三核期测定幼穗中乙烯释放量的变化 ,研究 GENESIS诱导小麦雄性不育与乙烯的关系。结果表明 :经化学杂交剂 GENESIS诱导后 ,幼穗中乙烯释放量在 3个时期均明显高于对照。随着 GENESIS喷施剂量的增加 ,诱导小麦雄性不育率也相应增加 ,同时幼穗中乙烯释放量也表现出相同的增长趋势。表明 GENESIS诱导小麦雄性不育的生化机理在于 GENESIS诱导小麦幼穗中乙烯释放量增加 ,乙烯释放量的变化与小麦雄性不育有直接关系。同时 ,利用乙烯合成抑制剂 (AVG)处理细胞核质互作雄性不育系后 ,内源乙烯释放速率降低 。

小麦种子活力性状的遗传变异和相关研究(英文)

本研究利用12个普通小麦品种对10个种子活力性状的遗传变异和相关研究,表明除正常幼苗百分率外,其余种子活力性状在品种间均存在显著的差异。种子贮藏物质转换效率、电导率两个性状间及与其它性状均无显著的遗传相关,因此对他们的选择不会影响到其它性状。通径分析表明幼苗干重主要取决于种子贮藏物质转换效率、种子贮藏物质利用速率;发芽指数主要由平均发芽时间决定。电导率、发芽势、幼苗干重、种子干重、发芽指数、种子贮藏物质消耗比率6个性状表现中到高的遗传力、遗传变异系数和相对遗传进展,指明通过遗传育种手段改良这些性状是可能的。

黏类小麦细胞质雄性不育线粒体atp6基因转录本编辑位点

以黏类小麦细胞质雄性不育系ms(Kots)-90-110(A)及其近等可育基因系BC5F2为材料,采用克隆测序与PCR产物直接测序方法,对黏类小麦线粒体atp6基因在花药发育各阶段的RNA编辑进行了分析。结果表明,小麦atp6基因保守区DNA序列在供试材料不育系及其近等可育基因系中完全一致,且与普通小麦和提莫菲维小麦atp6基因序列同源性为99%。两种方法测序分析atp6基因转录本保守区RNA编辑的结果规律相似。atp6基因共有15个编辑位点,其中13个发生在密码子的第一和第二位点上,这些位点的编辑都使氨基酸种类发生了变化;有2个发生在密码子的第三位点上,不引起氨基酸种类的变化;其中第6和第7位点是共转录的。随着花药发育时期的推移,各位点的编辑频率逐渐增高。不育系与其近等可育基因系相比,在引入核恢复基因后,各位点的编辑频率明显提高。编辑不充分的转录产物可能会影响线粒体功能的正常发挥,表明黏类小麦细胞质雄性不育与线粒体atp6基因转录本保守区的编辑有一定的相关性。

杀雄剂SQ-1诱导小麦生理型雄性不育小花完整叶绿体差异蛋白质的鉴定

为了在蛋白质水平揭示小麦雄性不育的分子遗传机制,以小麦经杀雄剂SQ-1诱导的生理型雄性不育系,以及对应正常可育系所构建的等生理差异系为试材,应用差速离心和蔗糖密度梯度离心,首先分离出供试材料小花的完整叶绿体,制备蛋白样品后采用固相IEF/SDS-PAGE双向凝胶电泳技术对完整叶绿体蛋白质进行了分离、银染,得到了重复性较好的双向电泳图谱.PDQuest2DE软件分析识别出约150个较为清晰的蛋白质点,采用MALDI-TOF鉴定出的6个差异表达蛋白质分别是:PAP-fibrillin、ATRABB1A、底物同源结构域蛋白/RhoGAP结构域蛋白、铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)、R2R3-MYB转录因子及1个假定蛋白质.生物信息学功能分析暗示,这些蛋白直接参与了花药内激素调节、蛋白质转运、蛋白质互作、活性氧积累及花药的发育,表明SQ-1诱导的小麦生理型雄性不育其败育机理可能就与这些生理代谢过程的变异直接相关.

小麦遗传型与生理型雄性不育花药蛋白质双向电泳分析

为了研究小麦雄性不育蛋白表达机制，以具有异质同核的3个亲本：即遗传型不育系ms（S）-西农1376、对应的保持系（A）-西农1376和生理型（化学杀雄剂SQ-1诱导）雄性不育系ms（A）-西农1376为材料，利用IEF／SDS-PAGE凝胶电泳技术，对发育到单核后期的花药全蛋白特异性进行了比较分析，得到320～350个清晰的蛋白点。结果表明：遗传型和SQ-1诱导的生理型不育系蛋白质图谱与正常保持系在蛋白质（多肽）表达量上存在一定的差异，同时发现有几种蛋白质的表达有明显的特异性，两个不育材料2D胶上共有几个明显的特异蛋白点，而在保持系中未发现；两个不育材料又分别具有自己的特异蛋白表达，不育机理不同；比较分析可知，不育系中某些蛋白的表达受到了抑制，并开启了与花药败育有关的特定蛋白的表达，可能使物质能量代谢受阻导致雄性不育的发生。