小麦的分类、起源与进化

小麦是世界历史上最古老的作物之一,约在一万年以前,在西南亚,人类首先成功地将小麦进行栽培生产粮食,因此小麦栽培历史和人类开化有着密切的相互关系。在现代世界农业中,小麦也是最重要的作物之一。它分布面积很广,从北纬67°的挪威、芬兰和苏联到南纬45°的阿根庭都有栽培。世界生产小麦的地区有苏联南部、美国中部平原和加拿大相邻地区、地中海地区、中国、印度、阿根廷北部和澳大利亚的西南部。这类作物在比较宽的环境 范围内都能获得高产。据统计,全世界有1/3的人口以小麦为主要粮食.消费的小麦食物卡值占全世界的20%以上。     

水分胁迫下不同进化型小麦抗氧化能力比较

以6种不同基因型小麦为试验材料,研究了水分胁迫下不同生长期小麦体内超氧化物歧化酶（SOD）活性以及超氧自由基（O2）含量变化,并分析了两者之间的相关关系。结果表明,水分胁迫下6种基因型小麦SOD活性及超氧自由基含量在拔节期和灌浆期均有不同程度的增加;栽培型品种SOD活性增幅高于野生型品种,超氧自由基增幅较低;同样,二粒小麦与一粒小麦相比,二粒小麦SOD活性增幅高于一粒小麦,超氧自由基增幅较低;但现代栽培小麦种表现不明显。结果说明,栽培型与野生型小麦相比,二粒小麦与一粒小麦相比,具有较强的抗氧化能力。     

小麦的分类、起源与进化

小麦是世界历史上最古老的作物之一,约在一万年以前,在西南亚,人类首先成功地将小麦进行栽培生产粮食,因此小麦栽培历史和人类开化有着密切的相互关系。在现代世界农业中,小麦也是最重要的作物之一。它分布面积很广,从北纬67°的挪威、芬兰和苏联到南纬45°的阿根庭都有栽培。世界生产小麦的地区有苏联南部、美国中部平     

小麦21条染色体RFLP作图位点遗传多样性分析

对来自世界11个国家的15个小麦品种(系)(Triticum aestivum L.AABBDD,2n = 42)472个RFLP位点的遗传多样性进行了检测,并进行了逐条染色体分析,结果发现:(ⅰ) 15个品种在各条染色体上的聚类各不相同.根据472个遗传位点遗传多样性数据,15个品种可聚类为4类,Synthetic,Hope, Timgalen各为一类,其余品种为一类,遗传距离远近恰与其所携带的小麦亲缘种染色体数目有关.(ⅱ)普通小麦遗传多样性非常贫乏,不同国家来源的品种相似系数高达0.8以上,多数品种间的大多数位点无遗传多样性,有53%的位点在供试的栽培品种中完全无多样性.(ⅲ)以四倍体小麦(AABB)和粗山羊草(DD)为亲本的品种(系)中,其对应的染色体上有较高的遗传多样性,其中有49.4%的等位变异在供试栽培种中没有发现,说明小麦的原始供体种是丰富现代栽培小麦遗传多样性的重要资源.(ⅳ) 根据遗传多样性位点及其作图位置, 可以检测到小麦栽培品种与其亲缘种杂交后代中亲缘种的染色体(片段).(ⅴ)在小麦的A,B,D3个基因组中, B基因组的遗传多样性最高,D基因组最差(尤以1D最甚),A基因组居中.(ⅵ)中国古老栽培品种中国春(CS)与国外栽培品种主要差异表现在染色体1B,3B和5A上,并发现了12个中国春的特异等位变异.认为现代栽培小麦遗传多样性狭窄是目前小麦育种难以取得突破的关键问题之一,并对如何丰富小麦的遗传多样性提出了建议.     

八倍体小偃麦和普通小麦旗叶及叶鞘光合日变化比较研究

以温室大棚中栽培的普通小麦'中国春'(对照)及八倍体小偃麦'小偃7430'(染色体组为ABDE_1)、'小偃693'(染色体组为ABDF_1)为材料,采用TPS-1光合作用测定系统及FMS-2荧光仪测定了开花期旗叶和叶鞘的净光合速率、气孔导度和叶绿素荧光参数的日变化,以揭示普通小麦与八倍体小偃麦旗叶及其叶鞘的光合作用差异.结果表明:八倍体小偃麦与普通小麦'中国春'的旗叶和叶鞘光合作用均有午休现象,净光合速率于上午11:00左右出现高峰,午间下降,下午又呈现上升趋势,且'小偃693'叶片在上午时上升较快;气孔导度和荧光参数F_v/F_m、Fv/F_o、 Φ_(PS)Ⅱ、ETR的变化趋势与净光合速率相似,而NPQ的变化趋势则相反.各光合作用和叶绿素荧光参数在材料间表现为八倍体小偃麦高于普通小麦'中国春',器官间表现为旗叶高于相应叶鞘,而'小偃693'的叶鞘和'中国春'叶片的相似.研究发现,八倍体小偃麦旗叶和叶鞘的光合效率优于普通小麦'中国春';'小偃693'的光合效率因其较高的光反应活性表现得尤为突出,其叶鞘的光合能力也不容忽视.     

一粒小麦抗白粉病和条锈病基因的分析

一粒小麦是普通小麦抗性改良的宝贵资源.本研究对24份一粒小麦分别进行了白粉病和条锈病混合菌种苗期接种鉴定,进一步分别用一套白粉病菌菌株(15个)对2份乌拉尔图小麦和条锈病菌小种(21个)对1份栽培一粒小麦进行接种鉴定,其中乌拉尔图小麦UR206能抵抗所有供试白粉菌菌株,UR204除对白粉菌菌株E11感病外,对其余菌株表现抗性;栽培一粒小麦MO205对不同条锈菌小种表现出不同的抗性反应,研究表明乌拉尔图小麦UR206、UR204和栽培一粒小麦MO205分别含有与已知抗白粉病和抗条锈病基因不同的新基因.对乌拉尔图小麦UR204、UR206和栽培一粒小麦MO205分别进行抗白粉和条锈病基因的遗传分析,结果表明乌拉尔图小麦UR204和UR206分别含有一对显性抗白粉病基因,栽培一粒小麦MO205含有两对独立遗传的显性抗条锈病基因.     

小麦A，B和D基因组同源DNA序列在进化过程中的演变研究

选取已定位的大麦1H染色体的STS标记NWG913为引物,在普通小麦（Tritium aestivum L.）及其4个可能的起源种乌拉尔图小麦（T.urartu T.)、栽培一粒小麦（T.monococcum.L)栽培二粒小麦（T.dicoccum S.）、方穗山羊草（Ae.squarrosa L.)上特异性扩增。扩增产物克隆测序后对其进行序列分析,由序列差异的程度来确定这几个物种之间的亲缘关系。实验结果表明,普通小麦（Tritium aestivum L.)的A基因组此段序列与乌拉尔图小麦（T.urartu T.)、栽培一粒小麦（T.monococcum L.)、栽培二粒小麦（T.dicoccum S.)A基因组此段序列完全相同;普通小麦的D基因组此段序列与方穗山羊草（Ae.squarrosa L.)也完全相同;普通小麦的B基因组此段序列和栽培二粒小麦B基因组此段序列有0．61％的差异。研究结果一方面对现有的普通小麦A、B、D基因组起源和进化理论给予了分子水平上的证明,同时也揭示了同一物种不同的基因组化进化速度存在差异。     

钾营养对扬花期小麦旗叶光合速率日变化的影响

在田间栽培条件下,小麦旗叶的气孔导度、净光合速率与钾之间呈显著的正相关.钾可减少由于光合“午睡“造成的26.5%～37%的光合产量损失.     

普遍野生稻和亚洲栽培稻遗传多样性的研究

用 ４４个 ＲＦＬＰ标记对来自中国、印度、泰国等亚洲 １０个国家的普通野生稻（简称普野,下同）和来自多个国家的７５个栽培稻品种,从多态位点的比率、等位基因数、基因型数、平均杂合度及平均基因多样性等多个方面,比较了不同国家和不同地区的普通野生稻、栽培稻籼粳亚种及栽培稻与普野之间遗传多样性的差异。结果表明：中国普野的遗传多样性最大;其次是印度普野;南亚普野的平均基因多样性大于东南亚普野,而多态位点的比率、等位基因数及基因型数等却低于东南亚普野;栽培稻的遗传多样性明显小于普通野生稻。在所检测的４４个位点中,栽培稻的多态位点数仅为野生稻的３／４,等位基因数约为野生稻的６０％,基因型种类约为野生稻的１／２。栽培稻中籼稻的遗传多样性高于粳稻。在平均每个位点的实际杂合度上,以中国普野杂合度最高,普通野生稻是栽培稻的２倍。说明从野生稻演化成栽培稻的过程中,经过自然选择和人工选择,杂合度降低,等位基因减少,基因多样性下降。     

土壤肥力对小麦籽粒蛋白质组分含量及加工品质的影响

研究了基础土壤肥力对小麦籽粒蛋白质组分含量变化及加工品质的影响。结果表明,高肥力土壤栽培的小麦比低肥力土壤栽培的小麦,其籽粒蛋白质及各组分含量都显著提高,但清蛋白和球蛋白占总蛋白含量的比例为低肥力土壤高于高肥力土壤,而醇溶蛋白和麦谷蛋白为高肥力土壤高低肥力土壤;低肥力土壤栽培的小麦籽粒醇溶蛋白开始形成的时间比高肥力的早,高肥力土壤栽培小麦的籽粒醇溶蛋白和麦谷蛋白含量的提高主要源于灌浆后期合成的快,高肥力土壤垢小麦湿面筋含量,沉降值,吸水率,面团形成时间,稳定时间,断裂时间和评价值均显著或极显著高于或长于低肥力的。     

不同栽培模式下小麦灌浆期蛋白质周转研究

通过田间试验研究5种栽培模式对小麦灌浆期蛋白质周转的影响。5种栽培模式分别为常规栽培、秸秆覆盖、地膜覆盖、垄沟种植和补灌栽培,施氮量为120kg／hm^2。结果表明：不同栽培模式下小麦灌浆期蛋白质周转变化基本一致,覆膜栽培模式旗叶可溶性蛋白含量和蛋白水解酶活性较高,旗叶蛋白水解酶和籽粒蛋白积累能力大于其它栽培模式;垄沟栽培模式的旗叶各指标含量较高,但其蛋白质周转效率低,导致贪青晚熟不利于蛋白质周转,从而影响产量的形成。     

栽培模式对冬小麦光能利用和产量的影响

以‘泰农18’小麦为材料,于2012—2013年进行大田试验,设置当地农民习惯栽培模式(FP)、超高产栽培模式(SH)和高产高效栽培模式(HH)3个处理,研究了不同栽培模式对小麦光能截获量、光能利用效率、干物质积累量、收获指数、籽粒产量和肥料偏生产力的影响.结果表明: SH模式小麦全生育期的光能截获量、光能利用效率、干物质积累量和籽粒产量显著高于FP模式.相对于FP模式,虽然HH模式的小麦全生育期光能截获量较低,但其光能利用效率、干物质积累量及收获指数均显著提高,从而使其籽粒产量显著提高.相对于SH模式,虽然HH模式的籽粒产量在高、低肥力水平下分别降低3.8%和2.8%,而氮、磷、钾肥的偏生产力在两肥力水平下分别提高26.4%、68.5%、92.6%.在本试验条件下,综合考虑籽粒产量和养分利用效率,以“降肥、增密、延播”为技术特点的高产高效栽培模式为推荐的优化栽培模式.     

黄土高原半干旱区柴胡种植模式

采用大田试验,设计冬小麦收获后复播大豆、大豆套作柴胡(小麦-大豆/柴胡)和冬小麦收获后复播柴胡(小麦-柴胡)及玉米套作柴胡(玉米/柴胡)3种种植模式,探讨黄土高原半干旱区适宜柴胡的"粮药"栽培模式.结果表明:与玉米/柴胡和小麦-柴胡种植模式相比,小麦-大豆/柴胡种植模式经济产量最高,生态效益最好;不同柴胡品种中,万柴胡(原产地温度相对较高)产量最高,左柴胡(原产地温度相对较低)最低,表明柴胡适宜从高温地区引种到低温地区栽培,可提高产量.小麦-大豆/柴胡种植模式为最佳"粮药"栽培模式,其柴胡产量比玉米/柴胡和小麦-柴胡种植模式分别增产11.6%和16.8%.     

利用染色体C-分带和双色荧光原位交杂技术鉴定普通小麦-黑麦-簇毛麦双重易位系1RS·1BL，6VS·6AL

为改进小麦-黑麦1RS·1BL易位系的抗病性,丰富栽培小麦品种的遗传多样性,本文通过1RS·1BL与6VS·6AL易位系杂交,在后代中利用染色体C-分带技术从杂种F     

威岭栽培黑麦抗白粉病特性导入小麦的研究

威岭黑麦(Weiling rye)是一个高抗白粉病(Erysiphe gramininis f．sp．tritici)的中国矮杆栽培黑麦。以Weiling rye作为白粉病抗源,高感白粉病小麦栽培品种My8443为母本,从Weiling rye与小麦My8443远缘杂交的BC_2F_6后代中鉴定出一个新的小麦-黑麦易位系No．147,以实现威岭黑麦白粉病抗性向普通栽培小麦的转移。No．147及其亲本的抗白粉病特性通过苗期和成株期优势生理小种混合接种和室内单生理小种接种鉴定,改良的染色体C-分带和基因组原位杂交技术(GISH。Ge- nomic in situ hybridization)被用于鉴定小麦和黑麦的染色质,酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(APAGE)被用于鉴定黑麦醇溶蛋白1RS特异条带,11个黑麦种属特异性标记SCM(Secale cereale marker)引物被用于扩增分析黑麦特异性简单重复序列(SSR)。研究结果证实No．147是一个新的高抗白粉病的1BL/1RS小麦-黑麦染色体易位系,并对其产生的细胞学机制进行了分析。论文对中国栽培黑麦抗性基因资源的利用和该易位系在小麦遗传育种改良中的利用价值进行了讨论。     

渍害胁迫下小麦生长的响应机理及调控措施研究进展

全球气候变化导致近年来渍害频发,而旱地作物小麦对渍害敏感。受气候、土壤、轮作制度等因素的影响,我国长江中下游小麦主产区的渍害灾情严重。渍害引起的土壤溶氧量降低可以导致小麦根系生长受到抑制,进而限制植株生长,最终降低小麦产量和品质。本文基于国内外相关研究,从根系呼吸代谢、水分传导、矿质养分吸收、光合作用、氧化还原代谢等方面概述了渍害胁迫抑制小麦生长的生理机理;讨论了小麦通过无氧呼吸维持能量供应和改变根系形态维持氧气供应等渍害适应机制;总结了肥料调控、生长调节剂调控和胁迫记忆等栽培措施在小麦抗渍上的应用及其机理,并对未来小麦抗渍研究进行了展望,以期为小麦的耐渍栽培和稳产高产管理提供理论支撑。     

转基因小麦“中间试验”与农艺性状评价

在湖北武汉对3个转基因小麦品系连续2次进行了"中间试验".结果表明在田间栽培条件下,转基因小麦植株个体生长发育正常,但转基因小麦主要农艺性状与对照间存在差异;特别是小区产量与本地小麦品种之间存在极显著差异;转基因小麦品系与其受体品系之间千粒重和小区产量上存在显著差异或极显著差异.组织化学和SDS-PAGE检测结果表明,外源基因能够稳定遗传,功能得到正确表达.     

小麦光合速率和光呼吸的研究

1.各类型小麦光合速率的高低顺序为野生麦、春麦、冬麦和地方品种。小麦的光合速率随着它们的生长发育而提高,开花期达到最大值,以后下降,其光合速率曲线为单峰型。2.小麦叶片的光合速率上位叶比下位叶高,旗叶最高。61个栽培小麦的旗叶光合速率平均为28.44毫克 CO_2/分米~2·小时,变幅为19.97—32.66毫克。品种间光合速率差异显著。21个栽培小麦光呼吸速率平均为8.11毫克 CO_2/分米~2·小时,变幅为5.0—14.0毫克,亦存在明显的差异。3.小麦旗叶的光补偿点为700 Lux 左右。此时光强增加,光合速率提高,到50,000 Lux 达饱和,饱和后若再增加光强则光合速率下降,光呼吸速率则不同,在光合速率的光饱和点以后仍继续提高,没有看到下降的趋势。4.在不同年分和栽培条件下,小麦品种间的光合速率有变化,但顺序基本相同,保持相对稳定值,差异不显著。     

我国春小麦的栽培

我国栽培小麦以冬小麦为主,据1954年统计,春小麦栽培面积仅占全国小麦总面积的12.8％左右,产量占全国小麦产量的13.3％。但值得注意的是在春小麦区的一些地区,春小麦的产量也是很高的,如河西走廊的张掖县在1956年全县33万亩春小麦平均每亩产量达382斤。创造了全国小麦大面积丰产最高纪录。同时,春小麦区一般是地广人稀,而春小麦的栽培管理又较其他春播作物省工,在不影响杂粮生产的情况下,适当的扩大春小麦的栽培,不但可增加小麦的产最,且可以以更多的劳动力搞好杂粮生产,克服撩荒现象。因此,搞好春小麦的生产,对完成全国小     

新增选的学部委员(植物学家)介绍(二)

庄巧生男1916年生现任中国农业科学院作物育种栽培研究所研究员,中国作物学会理事长。从事小麦科研事业50余年。在植物遗传育种领域,带领几代科技人员选育出“北京8号”、“北京10号”、“丰抗号”系列冬小麦新品种,种植面积分别达2000,900、1400万亩以上,累计增产45亿斤。在育种中他倡用复合杂交,重视新抗病源,强调不同基因源的聚合以丰富遗传背景。1981年主持全国小麦育种攻关以来,成效卓著,获国家、部级奖励7项。小麦和作物育种著作、论文40余篇。其中自花授粉作物遗传力估算和配合力分析推动了数量遗传学在国内的应用研究;《中国小麦品种及其系谱》一