小麦秆锈抗性遗传及抗性基因研究进展

目前国际上已发现近80个小麦抗秆锈基因,其中45个抗秆锈基因已被正式定名,58个抗秆锈基因已定位在小麦特定染色体上,其中12个基因被标记。本文对小麦抗秆锈病基因抗源、抗秆锈性遗传、分子标记研究现状及存在问题加以综述,并对抗秆锈分子遗传前景进行展望。     

乙醇预处理麦秆的酶解性能研究简

采用H2 SO4催化和自催化乙醇法对麦秆进行预处理,比较预处理后麦秆的主要化学组成、纤维素酶解性能和半同步糖化发酵生产乙醇特性,并进行物料衡算。结果表明：H2 SO4催化和自催化乙醇预处理过程中纤维素固体回收率大于90％。添加非离子表面活性剂吐温20和吐温80没有显著提高H2 SO4催化乙醇预处理后纤维素的酶解葡萄糖得率及半同步糖化发酵过程中乙醇的产量,而对自催化乙醇处理后麦秆的酶解和半同步糖化发酵过程有一定程度的促进作用,相应的酶解葡聚糖转化率由72.7％提高到85.0％,而半同步糖化发酵过程中乙醇质量浓度提高了11.4％。物料衡算结果表明：酸催化和自催化乙醇预处理后葡聚糖回收率分别为91.0％和95.4％;半同步糖化发酵生产乙醇的得率分别为10.4和11.6 g（按100 g原料计）。     

小麦秆锈菌生理小种21C3CPH和Ug99 SSR标记的筛选

小麦秆锈病是一种专化性很强的大区远距气传病害,曾造成多个小麦种植国家和地区的毁灭性损失,新的强毒力小种Ug99含有对Sr31等多个重要抗秆锈基因的联合毒性,对我国的小麦生产有巨大潜在威胁,因此,加强小麦秆锈菌生理小种的监测和鉴定是有效防治该病害的基础性研究工作和关键环节。现代分子生物学的迅猛发展,为许多研究提供了新的方法和手段,分子标记技术在区分小麦秆锈菌生理小种方面显示了充分的可行性。本研究利用25对SSR引物对7个小麦秆锈菌主要生理小种进行DNA多态性分析,结果显示,所有特异引物对秆锈菌的扩增结果均呈现出丰富的多态性,秆锈菌的不同生理小种之间存在遗传差异。其中引物SSR180在21C3CPH中扩增出205bp的特异性条带;引物SSR6在Ug99中扩增出170bp的特异性条带,经过多次的重复试验,这些特异性条带均能够比较稳定地重复出现,说明引物SSR180和SSR6可用于小种21C3CPH和Ug99的特异性检测。     

堪萨斯州立大学发现对小麦秆锈病菌Ug99有抗性的基因

2013年6月27日,美国堪萨斯州立大学宣布,由该校植物病理学的Eduard Akhunovg副教授和美国加州大学戴维斯分校的Jorge Dubcovsky博士率领的研究团队,发现了对小麦秆锈病菌Ug99产生抗性的基因。     

“材美工巧”的麦草艺术——麦秆画

据考证，小麦先是由西亚通过中亚进入到中国的西部地区，战国时代的《穆天子传》记述周穆王西游时，新疆、青海一带部落馈赠的食品中就有小麦。春秋时期，麦子已是中原地区司空见惯的作物了。《左传》中记载，今山东、山西、河南、河北、安徽等地当时都有小麦生产。     

麦秆蹄盖蕨（Athyrium fallaciosum）配子体的发育规律及播种密度对配子体性别分化的影响

在组织培养条件下,对麦秆蹄盖蕨（Athyrium fallaciosum）配子体发育的连续过程进行了详细观察。结果表明:麦秆蹄盖蕨孢子为四面体型; 孢子萌发为书带蕨型（Vittaria-type）;原叶体发育为铁线蕨型（Adiantum-type）,成熟原叶体为对称的心形;精子器近圆球形,成熟颈卵器细长,常向原叶体基部倾斜或弯曲。常规播种条件下,发现麦秆蹄盖蕨配子体有雌配子体、雄配子体、雌雄同体配子体和无性配子体类型。配子体的性别随密度不同而呈现一定的变化趋势,雄配子体随密度增大呈上升趋势;雌配子体随密度增大先上升后下降;雌雄同体配子体和无性配子体随密度变化不大。雌配子体和雌雄同体配子体具颈卵器数目一般为10～15个;精子器数目随密度的增大逐渐减少,雄配子体中具有约50个精子器,雌雄同体配子体具有约20个精子器。     

牲畜粪便与麦秆混合厌氧发酵的产气量、发酵时间及最优温度

探索牲畜粪便与作物秸秆混合发酵的产气量和发酵时间与发酵温度之间的关系,是解决农村户用沼气原料选择、确定最优发酵温度和提高农作物秸秆资源化利用效率的关键.采用可控型恒温发酵装置,以猪粪、牛粪和麦秆作为发酵原料,以常温厌氧发酵池的底物为接种物,在总固体（total solid,TS）质量分数为8%的条件下进行批量试验,研究了混合发酵的产气量、发酵时间及最优温度.结果表明：粪便与麦秆混合发酵明显提高了原料的产气效率,其中猪粪与麦秆混合发酵的累积产气量比猪粪作为单一发酵原料高24倍,而牛粪与麦杆混合发酵的累积产气量与单一牛粪无显著差异.猪粪、牛粪与麦秆混合发酵的最优温度均在30 ℃以上,发酵时间在60 d左右.厌氧发酵的发酵时间不总是随着温度的升高而缩短,单一以温度来断定厌氧发酵时间的长短是不可行的.     

饲料乳酸菌的分离鉴定及优良菌株筛选

对从饲料玉米、高粱、麦秆及棉花中筛选出的乳酸菌进行分类鉴定和综合性分析。用MRS+CaCO3固体培养基从棉花中分离出乳酸菌18株、高粱中30株、饲料玉米中18株、麦秆中18株。经形态学、生理生化试验进行初步鉴定并按产酸试验,耐盐及耐酸试验挑选出32株产酸率强的乳酸菌对其进行16S rDNA分子鉴定。结果显示,32株菌都具有良好的耐盐、耐酸能力;经生理生化和16S rDNA基因序列鉴定可知32株乳酸菌分属于两个属,即乳杆菌属、肠球菌属,4个种,即干酪乳杆菌(Lactobacilluscasei)、肠道球菌(Entercoccus faecium)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、海氏肠球菌(Entercoccus hirae)。4种饲料原料中肠道球菌普遍存在。除了这种乳酸菌以外,棉花有干酪乳杆菌、植物乳杆菌、海氏肠球菌,玉米和麦秆内有植物乳杆菌。从饲料中筛选出4株具有较强产酸能力的乳酸菌,可进一步研发成青贮饲料添加剂。     

乙醇预处理麦秆的酶解性能研究

采用H2SO4催化和自催化乙醇法对麦秆进行预处理,比较预处理后麦秆的主要化学组成、纤维素酶解性能和半同步糖化发酵生产乙醇特性,并进行物料衡算。结果表明:H2SO4催化和自催化乙醇预处理过程中纤维素固体回收率大于90%。添加非离子表面活性剂吐温20和吐温80没有显著提高H2SO4催化乙醇预处理后纤维素的酶解葡萄糖得率及半同步糖化发酵过程中乙醇的产量,而对自催化乙醇处理后麦秆的酶解和半同步糖化发酵过程有一定程度的促进作用,相应的酶解葡聚糖转化率由72.7%提高到85.0%,而半同步糖化发酵过程中乙醇质量浓度提高了11.4%。物料衡算结果表明:酸催化和自催化乙醇预处理后葡聚糖回收率分别为91.0%和95.4%;半同步糖化发酵生产乙醇的得率分别为10.4和11.6 g(按100 g原料计)。