人工合成小麦Am3大穗多粒QTL的发掘与利用

穗粒数是小麦的重要产量性状之一,本研究以人工合成双二倍体小麦Am3为供体,普通小麦品种莱州953为受体,培育出了高穗粒数BC5F1导入系,以导入系后代75个BC5F1为材料,利用复合区间作图法对其进行穗部性状的QTL定位。共检测到2个控制穗长、4个控制小穗数、2个控制穗粒数的QTL位点,贡献率分别为1％～22％、1％～9％和1％～15％。其中穗长和穗粒数分别有1个QTL能在两年重复检测到。并且在1A染色体上检测到同时控制小穗数和穗粒数的QTL,穗长和小穗数的QTL被定位在4A染色体上同一个区域,表明这2个位点是与穗部性状有关的热点区域。本研究发现的QTL多为来自Am3的新位点,对于小麦改良将具有重要价值。     

多子房性状应用于杂种小麦的研究：Ⅰ.多子房性状基因和细胞 …

利用单体分析和多亲本常规杂交,研究发小麦多子房性状基因遗传传递规律和细胞质效应。结果表明：小麦多子房性状有显、隐性两种基因类别,均位于６Ｂ染色体;粘果山羊草和偏凸山羊草细胞质对Ｆ１杂合显性多子房性状具有抑制表达作用。多子房小麦对Ｋ、Ｖｅｎ型不育系有着不同程度的育性恢复能力,恢复度变幅为４．８２％￣４８．６７％。     

Ven、K型小麦雄性不育系春性F1杂种的优势表现及与叶绿素含量和同工酶谱的关系

利用Ven、K型小麦雄性不育系与北方春性普通小麦杂交,研究了Ven、K型春性F1杂种的优势表现及其与叶绿素含量、同工酶谱的关系.结果表明Ven型和K型杂种F1存在显著的个体杂种优势,在主要农艺性状中尤其以单株穗数、千粒重、单株生产力的杂种优势明显,其中单株穗数对单株生产力的贡献最大;相关分析表明单株生产力与单株穗数呈正相关,相关系数为0.7122;与每穗粒数和千粒重的相关系数分别为-0.1183和0.4941.灌浆期旗叶、倒二叶叶绿素含量与千粒重的相关性最大,呈正相关.杂种F1优势强的组合其种子和苗期的过氧化物同工酶和酯酶的酶谱一般呈双亲互补型或“杂种型”酶带,该特征可作为杂种优势预测的指标.     

Ven、K型小麦雄性不育系春性F1杂种的优势表现及与叶绿素含量和同工酶谱的关系

利用Ven、K型小麦雄性不育系与北方春性普通小麦杂交,研究了Ven、K型春性F1杂种的优势表现及其与叶绿素含量、同工酶谱的关系。结果表明：Ven型和K型杂种F1存在显著的个体杂种优质,在主要农艺性状中尤其以单株穗数、千粒重、单株生产力的杂种优势明显,其中单株穗数对单株生产力的贡献最大;相关分析表明：单株生产力与单株穗数呈正相关,相关系数为0.7122;与每穗粒数和千粒重的相关系数分别为－0.1183和0.4941。灌浆期旗叶、倒二叶叶绿素含量与千粒重的相关性最大,呈正相关。杂种F1优势强的组合其种子和苗期的过氧化物同工酶和酯酶的酶谱一般呈双亲互补型或“杂种型”酶带,该特征可作为杂种优势预测的指标。     

小麦多子房性状外显率影响因子的初步研究

为了提高杂交小麦的繁制种效益,选用具有不同山羊草细胞质的同质同核、同质异核、异质同核多子房小麦为试验材料,于成熟期调查多子房外显率,并用DPS7．05专业数据处理软件对调查结果进行方差分析,研究了多子房外显率表达的影响因素。结果表明,具有相同细胞核和细胞质背景的多子房小麦,各小花内第一、二、三粒子粒多子房外显率表达效应无显著差异;异质同核背景下的多子房外显率的表达效应也无显著差异;相同细胞质不同细胞核背景下的多子房外显率的表达效应达到显著水平。因此,欲提高小麦多子房性状表达的外显率,选择合适核型至关重要。     

不同遗传背景下杂交籼稻功能叶与产量构成因素的相关性

为明确水稻功能叶与产量构成因素间的相关性,以不同遗传背景下籼稻的10个不育系和16个恢复系为亲本,按照NCII设计配制两套双列杂交组合,对水稻12个功能叶性状与8个产量性状构成因素进行了相关分析,结果表明：3片功能叶叶长与叶面积、剑叶宽、倒2叶宽等性状之间均存在极显著正相关,功能叶夹角之间也存在极显著正相关,但不同遗传背景对夹角性状与9个形态性状之间的相关性则存在明显差异,在第1套组合中,其相关系数均为负值,且相关均不显著;而第2套组合则相反。8个产量构成因素中,单株穗数与平均穗长、着粒密度、穗实粒数以及穗着粒数之间存在极显著负相关,平均穗长与穗着粒数、结实率与单株产量呈显著或极显著正相关,遗传背景对产量组成上有较大影响,在第1套组合中单株产量主要由结实率、单株穗数以及穗实粒数等性状决定,而在第2套中则主要由穗实粒数和结实率等性状决定。在功能叶与产量构成因素的相关中,叶长、叶面积、剑叶宽、倒2叶宽与着粒密度、穗实粒数以及穗着粒教等3个性状之间存在显著或极显著正相关。12个水稻功能叶性状与8个产量构成因素之间的主成分分析表明,在不同的遗传背景下,产量构成因素均主要受叶面积和叶夹角影响,两种不同遗传背景中其累积贡献率分别为69．8％和84．0％。     

小麦花粉管通道及子房注射法转化Anti-TrxS基因

为了获得抗穗发芽转基因小麦材料,以13个小麦品种(品系)为受体材料,用花粉管通道及子房注射法进行了硫氧还蛋白反义基因(Anti-TrxS)的遗传转化。花粉管通道法共转化小花2036朵,收获T0代种子1616粒,结实率为79．4％,将T0代种子大田点播,获T1代苗1424株,出苗率为88．1％。对T1代株系叶片基因组DNA进行PCR检测,31个株系中有16个株系呈阳性反应。子房注射法共转化小花1206朵,收获种子89粒,结实率为7．4％,T1代共出苗41株,出苗率为46．1％,对郑新991T1代株系进行PCR检测,电泳结果呈阳性反应。     

培矮64S/爪哇稻F1农艺性状表现和对照优势分析

本文报道了利用原始爪哇稻资源与光温敏雄性不育系培矮64S配制的27个籼爪交组合在长沙的农艺性状和杂种优势表现.从总体上来看,籼爪交组合与对照相比在每穗实粒数和理论产量上无显著差异,在其它性状上均有极显著的差异;籼爪交组合在秆高、穗长、每穗总粒数、每穗实粒数和千粒重方面有正向对照优势,在播始历期、有效分蘖数、结实率、理论产量和实际产量上存在负向对照优势.从个体上来看,籼爪交组合理论产量对照优势＞40%的比例为11.1%.实际产量对照优势＞40%的机率为3.7%,说明爪哇稻资源在籼爪交杂种优势利用中具有利用价值.本文还对爪哇稻资源在籼爪杂种优势利用中的一些问题进行了讨论.     

小麦数量性状遗传的初步研究

以7个小麦品种采用不完整双列杂交(3×4)配成12个杂交组合,对F_2杂种的株高等11个数量性状估算了遗传变异组成、平均显性度和遗传力等参数。试验表明,F_2各数量性状的遗传变异组成均以基因的加性效应为主。各性状组合间广义遗传力较高,狭义遗传力只有单株穗数、主穗粒数和千粒重较低。遗传变异系数以株、穗的粒数、粒重等性状较大。 根据试验结果,对F_2组合和单株的选择问题作了讨论。     

多子房性状应用于杂种小麦的研究Ⅰ.多子房性状基因和细胞质效应

利用单体分析和多亲本常规杂交 ,研究了小麦多子房性状基因遗传传递规律和细胞质效应。结果表明 :小麦多子房性状有显、隐性两种基因类别 ,均位于 6B染色体 ;粘果山羊草和偏凸山羊草细胞质对 F1杂合显性多子房性状具有抑制表达作用。多子房小麦对 K、Ven型不育系有着不同程度的育性恢复能力 ,恢复度变幅为 4.82 %～ 48.67%。     

不同遗传背景下杂交籼稻功能叶与产量构成因素的相关

为明确水稻功能叶与产量构成因素间的相关性,以不同遗传背景下籼稻的10个不育系和16个恢复系为亲本,按照NCII设计配制两套双列杂交组合,对水稻12个功能叶性状与8个产量性状构成因素进行了相关分析,结果表明：3片功能叶叶长与叶面积、剑叶宽、倒2叶宽等性状之间均存在极显著正相关,功能叶夹角之间也存在极显著正相关,但不同遗传背景对夹角性状与9个形态性状之间的相关性则存在明显差异,在第一套组合中,其相关系数均为负值,且相关均不显著;而第二套组合则相反。8个产量构成因素中,单株穗数与平均穗长、着粒密度、穗实粒数以及穗着粒数之间存在极显著负相关,平均穗长与穗着粒数、结实率与单株产量呈显著或极显著正相关,遗传背景对产量组成上有较大影响,在第一套组合中单株产量主要由结实率、单株穗数以及穗实粒数等性状决定,而在第二套中则主要由穗实粒数和结实率等性状决定。在功能叶与产量构成因素的相关中,功能叶叶长、叶面积、剑叶宽、倒2叶宽与着粒密度、穗实粒数以及穗着粒数等3个性状之间存在显著或极显著正相关。12个水稻功能叶性状与8个产量构成因素之间的主成分分析表明,在不同的遗传背景下,产量构成因素均主要受叶面积和叶夹角影响,两种不同遗传背景中其累积贡献率分别为69.8%和84.0%。     

强优势杂交小麦产量结构模式的研究

利用1999-2001年选用的9个性状差异较大的品种（系）,按完全双列杂交（正交）组配成36个杂交组合,用一种新的分组法-Nair单性状水平分组法将杂交组合的各性状进行了分组,按产量分组结果对产量与各性状间的关系进行了研究,结果表明：随产量水平的升高单位面积穗数对产量的作用逐渐弱化,穗粒数对产量的作用逐渐增强,单位面积穗数与穗粒数间的相互作用构成限制产量的主要因素,千粒重对产量的作用较稳定;千粒重与单位面积穗数的负相关性较弱、与穗粒数无明显的相关性;在7500-9000kg/hm^2水平下,产量结构模式为：504.0-607.5万穗/hm^2,33.6-41.3粒/穗,35.7-42.3g/千粒重;在9000-10500kg/hm^2水平下,产量结构模式为：525-645万穗/hm^2,36-50粒/穗,37-45g/千粒重。     

多子房小麦蛋白质双向电泳体系的建立及优化

为建立适用于显性多子房小麦细胞质效应的蛋白质双向电泳体系,以显性多子房小麦材料DUOII与特异细胞质材料TeZhiI杂交的F1幼穗为材料,采用TCA-丙酮法提取蛋白质,并在IPG胶条长度和pH范围、SDS-PAGE凝胶浓度及蛋白质上样量等方面,对多子房小麦幼穗蛋白质双向电泳体系进行了探究与优化.结果表明,本文采用的蛋白质定量方法准确度高(R²=0.9999),确立了17 cm, pH4～7的IPG胶条, 12% SDS-PAGE分离胶,上样量为900 μg的双向电泳方法体系,获得了最适合本研究蛋白质组分析的双向电泳图谱. 经PDQuest 2DE 8.0.1软件分析,2-DE图谱上可分辨出1.444±14个清晰蛋白质点,且重复性较高(95%), 相关系数为0.960. 建立了一套适用于显性多子房小麦细胞质效应研究的蛋白质双向电泳体系.     

小麦-冰草衍生后代 3558-2 穗部相关性状的遗传分析和QTL定位

从普通小麦Fukuho与冰草(Agropyron cristatum,2n=4x=28,PPPP)Z559的衍生系中发现3558-2具有小穗数、小穗粒数和穗粒数多的优异性状.为了揭示衍生系3558-2优异性状的遗传特征,本研究对其与小麦品种京4841间的282个F2单株的穗长、小穗数、小穗粒数、穗粒数等穗部相关性状进行了遗传分析和QTL定位.主基因+多基因混合遗传模型分析结果显示小麦穗部相关性状都符合数量性状特征.利用单标记分析将穗部相关性状的QTL主要定位于小麦1 A染色体上,同时发现在小麦的2A、5B和5D染色体上也有QTL分布.通过加密标记重点构建了1 A染色体短臂的遗传连锁图,利用复合区间作图法解析了小麦1AS染色体上的穗部相关性状的QTL效应,发现在1A染色体上存在与穗长、小穗数、小穗粒数和穗粒数相关的重要QTL各1个,解释变异度分别为14.41%、5.15%、14.84%和10.87%.本研究发现在3558-2的1 AS染色体上成簇分布着涉及穗长、小穗教、小穗粒数和穗粒数重要性状的QTL,这一结果对指导进一步研究与利用3558-2具有重要意义.     

小麦新型不育类型利用潜力分析

K、L、Sh、T、A型 5类小麦杂种 F1研究表明 :1 K、L、Sh、T4类细胞质对杂种 F1不育的恢复度和单株产量均存在不同程度的不良效应 ;2不育系易恢复性能为 K>L≥ Sh>T型 ;3 K型不育系恢复度高的一个重要原因在于小穗中部小花结实性好 ;4研究 K、L、Sh型恢复度时 ,利用国际法表示恢复度较为合理 ;5F1单株籽粒产量普遍存在优势 ,平均超双亲杂种优势为 8.57% ,具有 1 5%以上的杂种组合占总组合 2 3.33%。单株籽粒产量优势为 A>K>Sh>L>T;6产量构成因素超双亲优势为千粒重 >单株穗数 >单穗粒数 ,其中千粒重优势为 K、L、Sh≥ A>T,单穗粒数优势为 A>K>L>Sh>T,单株穗数优势为 A>L>K>Sh>T;7K、L、Sh比 T型细胞质不育类型具有更大利用潜力。     

4个春性基因型小麦品种与‘京841’杂交F_1代的表型分析

选用4个具有不同显性春化基因型的小麦品种与冬性小麦品种‘京841’进行杂交实验,通过显性春化基因特异性PCR分析技术鉴定杂交F1代植株,并分析4个杂交组合的正反交F1代植株表型特性。结果显示,各显性春化基因已经导入到各杂交F1代植株中,且其苗穗期受显性春化基因的控制而有效缩短;3个杂交组合的F1代穗粒数在正反交之间存在显著差异,推测穗粒数受细胞质遗传因素的影响较大,其中以‘新春2号’和‘豫麦18’分别为母本和父本与‘京841’杂交后F1代的穗粒数表现出较强的杂种优势,4个杂交组合的F1代千粒重均表现出较强的杂种优势。     

小麦体细胞无性系矮秆变异体AS34株高构成和育种潜力探讨

创制和利用矮秆资源对于小麦品种改良具有重要意义。到目前为止,在小麦属中虽然已鉴定了多个矮秆资源,但多数矮秆资源在小麦中的利用价值有限。本研究对利用无性系变异途径获得的小麦矮秆材料AS34及其与模式小麦品种中国春杂交F1、F2材料进行了株高构成和主要农艺性状分析。结果发现,AS34共有4个节间,比其野生型豫麦66少了1个节间,各个节间长度按相似比例缩短,穗下节长度短于第2节长度;F1株高、节间长度指数介于2个亲本之间,节数与AS34相同,穗长、小穗数、穗粒数超过2个亲本;F2株高、穗长、穗粒数、小穗数变异范围广泛,约70%植株株高为60~89 cm,穗长6.0~9.9 cm、穗粒数50~79粒、小穗数20~24个。结果表明,AS34的矮秆变异由多基因控制,表现为数量性状,其矮秆性状对杂交后代穗长、小穗数、穗粒数等主要农艺性状有正向遗传效应,F2选择穗大、粒多、株高适中优良单株的机率较大,具有很好的育种利用价值。     

利用电离辐照创造小麦-冰草异源多粒新种质的初步研究

为了将冰草的多粒基因转入小麦,以具有多粒特性的小麦-冰草二体附加系4844．12为材料与小麦品种藁城8901杂交,对其杂种F1进行^60Co-1辐照处理。采用冰草P基因组特异SSR和SCAR标记对M2 236个单株进行鉴定,进而对部分含P染色质阳性植株进行基因组原位杂交（GISH）检测,初步分析发现有3株为小麦一冰草异源易位（渐渗）系;进一步的穗粒数分析表明,该3株材料具有多粒特性,可能成为小麦丰产育种的创新种质。     

小麦-冰草衍生系3228主要产量性状的遗传分析

为了探讨小麦-冰草(Agropyron cristatum)衍生系3228的多粒(66～82粒/穗)特性在育种中的可利用性,本研究以3228与黄淮冬麦区5个主栽品种进行杂交,并将其杂种F_1分别种植于北京、陕西和四川,采用MINQUE(1)统计方法及AD模型对主要产量性状进行了遗传分析。在研究的6个产量性状中,均存在极显著的加性方差比率,普通广义遗传率在产量性状的遗传中所占比例较大,所有性状的遗传均存在加性和环境的互作。特别值得指出的是,3228在穗粒数方面具有极显著的加性和显性效应,在穗长、小穗数方面也具有极显著的加性效应,说明利用该种质对于提高小麦的穗粒数具有重要作用。     

陕西关中地区杂种小麦强优势组合优势型研究

选用在陕西关中地区表现优良且某一农艺性状表现突出的11个冬小麦品种(系),根据农艺性状分为大粒型、多穗型、穗重型和中间型4类,组成6种NCII杂交组合模式,研究不同组合模式的杂种优势,探讨根据农艺性状划分杂种小麦亲本优势型在杂种小麦强优势组合选配中的应用.结果表明:在所组配的6种组合模式中,以大粒×多穗型组合模式表现突出,其杂种优势、超亲优势和超标优势均明显高于其它组合,分别达到了59.9%、37.1%和22.5%,因此,依据杂种小麦亲本农艺性状进行亲本优势型划分可以作为杂种小麦亲本选配的依据之一.在陕西关中地区以大粒×多穗型为杂种小麦强优势组合组配模式.