小麦黄色素合成途径中Psy基因的克隆及分子特性

对普通小麦(Ttiticum aestivum)黄色素(YP)合成途径中的首要限速酶——八氢番茄红素合成酶(Psy)基因进行克隆和测序,并和玉米Psy基因进行序列比对。结果表明,在高和低YP含量小麦品种中均扩增出一条长1192bp的Psy基因片段,该片段包含一条可编码78个氨基酸的小麦Psy基因的外显子,与玉米Psy基因第4外显子的核苷酸序列同源率为80.74,同源区域内有47个SNPs,但仅11个SNPs导致氨基酸编码序列的改变,二者氨基酸序列的同源率达85.89,推测Psy基因在不同物种中的表达具有较高的保守性。BLAST聚类分析表明,禾谷类植物Psy基因的分类与物种的亲缘关系存在明显的相关性,小麦Psy基因在系统进化中比禾谷类其他植物更为高级。     

基因型和环境及其互作效应对小麦品质的影响及品质稳定性分析

分析基因型、环境及其互作对小麦品质性状的影响。对两年度3个试点13个小麦品种的16个主要品质性状进行分析。结果表明:品质性状在不同小麦品种及不同试点间皆存在显著差异,其中硬度、PPO活性、AWRC、稀懈值的变异系数较大;膨胀势、最终粘度、峰值粘度的变异系数较小;糊化温度、碱性水保持力、峰值时间、蛋白质含量、湿面筋含量的环境效应大于基因型效应;SDS沉降值、PPO活性、黄色素含量、膨胀势、峰值粘度、保持粘度、稀懈值、最终粘度、回升值、Zeleng沉降值、硬度的基因型效应大于环境效应,保持粘度这一品质性状基本上不受环境影响,比较稳定。     

小麦×玉米单倍体植株再生体系的建立

为获得一定规模的小麦单倍体植株以构建小麦DH(Double Haploid)群体,采用小麦(Triticum aestivum,2n=42)与玉米(Zeamays,2n=20)远缘杂交诱导小麦单倍体胚,经胚拯救产生单倍体植株,研究了1/2MS培养基中幼胚取材时期、幼胚大小、4℃处理时间、暗处理时间对单倍体胚培养再生成苗的影响,结果表明:授粉后12天~16天取材的幼胚经胚拯救后成苗率无明显差异;0.5mm~1.0mm大小的幼胚成苗率显著高于0mm~0.5mm和1.0mm~1.5mm大小的幼胚成苗率;1天~3天短期4℃处理对胚萌发具有一定促进作用,但处理3天后,出愈率和成苗率降低;胚培养过程中12天左右的24h暗处理能有效提高成苗率。     

中国小麦微核心种质资源Psy基因的等位变异

根据已发表的麦族植物体Psy基因序列的保守区设计引物PsyO2,克隆小麦Psy基因（片段）。结果表明,PsyO2引物的扩增产物出现2种带型：196bp和233bp,序列分析表明两条特异条带涵盖了小麦Psy基因第2外显子全部序列,相差的37bp为Psy基因第2内含子中的一段插入序列,可反映不同黄色素含量（YPC）,属小麦风,,基因的等位变异。验证试验表明,248份小麦微核心种质中有153份材料（占样品数的65．7％）扩增出196bp条带,群体内YPC均值7．314mg kg^-1,属高YPC范畴;另有95份材料（占样品总数的38．3％）扩增出233bp条带,群体内YPE均值为5．207mg kg^-1,属低YPC范畴,方差分析表明二者YPC差异达1％极显著水平差异,说明上述37bp的插入序列是导致小麦品种间YPC产生差异的原因之一,因此该引物扩增的Psy基因对小麦YPC具有显著影响,引物PsyO2是对小麦YPC进行分子鉴定的重要标记。     

小麦黄色素合成途径中Psy 基因的克隆及分子特性小麦黄色素合成途径中Psy 基因的克隆及分子特性

对普通小麦( Ttiticum aestivum) 黄色素(YP) 合成途径中的首要限速酶———八氢番茄红素合成酶(Psy) 基因进行克隆和测序, 并和玉米Psy 基因进行序列比对。结果表明, 在高和低YP 含量小麦品种中均扩增出一条长1 192 bp 的Psy 基因片段, 该片段包含一条可编码78 个氨基酸的小麦Psy 基因的外显子, 与玉米Psy 基因第4 外显子的核苷酸序列同源率为80 . 74% , 同源区域内有47 个SNPs , 但仅11 个SNPs 导致氨基酸编码序列的改变, 二者氨基酸序列的同源率达85 . 89% , 推测Psy 基因在不同物种中的表达具有较高的保守性。BLAST 聚类分析表明, 禾谷类植物Psy 基因的分类与物种的亲缘关系存在明显的相关性,小麦Psy 基因在系统进化中比禾谷类其他植物更为高级。     

秸秆还田和施肥对砂姜黑土理化性质及小麦-玉米产量的影响

通过安徽省蒙城县砂姜黑土上连续4a的冬小麦-夏玉米连作长期定位试验,研究了秸秆还田配合施用不同量氮肥对土壤理化性质及作物产量的影响。结果表明,秸秆还田可降低土壤容重2.5%—9.2%,提高含水量8.2%—28.5%和表层土壤贮水量4.1%—19.9%;增加土壤总孔隙度1.1%—8.9%、毛管孔隙度18.9%—41.0%,非毛管孔隙度降低6.4%—38.8%,土壤毛管孔隙度占土壤总孔隙度的比例增加。秸秆还田所有处理耕层的土壤硝态氮含量高于秸秆移除处理,施氮540、630、720 kg N hm-2a-1时,秸秆还田处理的硝态氮含量显著高于秸秆移除,而铵态氮含量无明显变化规律。无论秸秆还田还是秸秆移除,耕层土壤的硝态氮含量随氮肥用量的增加呈指数趋势增加,硝态氮含量与施氮量的相关性秸秆移除处理高于秸秆还田处理;秸秆还田处理的铵态氮含量随施氮量增加成指数趋势增加,而秸秆移除处理呈指数趋势减小,相关性均不显著。秸秆还田条件下,小麦和玉米获得高产的年氮肥用量分别为630、696 kg N hm-2a-1,秸秆移除为579、627 kg N hm-2a-1。经作用力分析,秸秆还田是影响土壤物理性质的最重要因素,作物产量受秸秆还田和施氮量的影响,但氮肥水平大于秸秆还田。     

小麦糊化特性参数稳定性分析及其与其它品质性状关系的研究

通过测定黄淮麦区2年度3试点13个小麦区试品种糊化特性(RVA)参数及其它主要品质性状,研究了小麦RVA参数稳定性及其与其它主要品质性状间的关系.结果表明:基因型对峰值粘度、保持粘度、稀懈值、最终粘度、回升值起主导作用,环境对糊化温度和峰值时间影响较大.峰值粘度、保持粘度、最终粘度在品种间变幅较大,分别为2 055.50 cp～3 935.50 cp、1 046.42 cp～2 589.00 cp和2 412.00 cp～4 341.50 cp,峰值粘度、保持粘度、稀懈值的变异系数较高,分别为10.74 %、12.17 %、21.25 %.除峰值时间外,其它RVA参数品种间差异极显著.峰值粘度与保持粘度、稀懈值、最终粘度及回升值间极显著正相关.峰值粘度、保持粘度、最终粘度、回升值与蛋白质含量、湿面筋含量和Zeleny沉降值间极显著负相关.同时依据RVA参数对参试品种进行了聚类分析.峰值粘度可作为衡量小麦淀粉特性的最重要指标,由于品种间淀粉品质差异大,因此品种选育过程中应同时注重蛋白质和淀粉品质.