Assessing the Suitability of Various Physiological Traits to Screen Wheat Genotypes for Salt Tolerance

Success of improving the salt tolerance of genotypes requires effective and reliable screening traits in breeding programs.The objective was to assess the suitability of various physiological traits to screen wheat genotypes for salt tolerance.Thirteen wheat genotypes from Egypt,Germany,Australia and India were grown in soil with two salinity levels(control and150mmol/L NaCl)in a greenhouse.The physiological traits(ion contents in leaves and stems,i.e.Na~ ,Cl~-,K~ ,Ca~(2 )),theratios of K~ /Na~ and Ca~ /Na~ in the leaves and stems,net photosynthesis rate,stomatal conductance,transpiration rate,chlorophyll content(SPAD value),and leaf water relations,were measured at different growth stages.The physiologicaltraits except for Na~ and Cl~-in stems and the leaf transpiration rate at 150 mmol/L NaCI showed a significant genotypicvariation,indicating that the traits that have a significant genotypic variation may be possibly used as screening criteria.According to the analysis of linear regression of the scores of the physiological traits against those of grain yield,however,the physiological traits of Ca~(2 )and Ca~(2 )/Na~ at 45 d and final harvest with the greatest genotypic variation were ranked atthe top.From a practical and economic point of view,SPAD value should be considered to be used as screening criteriaand/or there is a need to develop a quick and practical approach to determine Ca~(2 )in plant tissues.     

小麦根部耐盐性状全基因组关联分析

为了解小麦耐盐相关性状的遗传机理,挖掘与小麦耐盐性显著相关的SNP位点及候选基因,本研究利用浓度200 mmol/L的NaCl溶液和正常营养液对全国300份小麦品种(系)进行耐盐性试验,并利用小麦90 K芯片对分布于小麦全基因组的16650个SNP,采用Q+K关联混合模型对小麦最长根长、根干重、根鲜重、根平均直径、根尖...     

小麦抗旱相关生理性状的QTL分析

利用RIL群体131个系,在小麦中首次对超氧化物岐化酶活性、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、硝酸还原酶活性、气孔导度等5个抗旱相关生理性状进行了QTL定位,共检测到超氧化物岐化酶活性、可溶性蛋白含量、硝酸还原酶活性等3个性状5个加性QTL,涉及1D、2B、5A、7B共4条染色体,可解释表型变异的8.74％～36.96％。其中．3个QTL即QSDd,sdau-7B、Qspc,sdau-1D、QNra,sdau-1D贡献率较大,分别为29.28％、23.11％和36．96％,其加性效应都源于山农483。讨论了可能用于标记辅助选择的QTL及其分子标记。     

小麦耐低磷相关性状的全基因组关联分析

通过对小麦耐低磷相关性状进行全基因组关联分析(GWAS,genome-wide association study),挖掘与小麦耐低磷性显著相关的单核苷酸多态性标记(SNP,single nucleotide polymorphism)位点及候选基因,为小麦耐低磷性状的遗传基础和分子机制研究提供理论参考。本试验以198份黄淮麦区小麦品种(系)为试验材料,设置低磷和正常磷营养液水培试验,利用小麦35K芯片对分布于小麦全基因组的11896个SNP,采用Q+K关联模型对小麦耐低磷性相关性状进行关联分析。结果表明,小麦耐低磷性状表现出广泛的表型变异,变异系数为15.65%~26.59%,多态性信息含量(PIC,polymorphic information content)为0.095~0.500。群体结构分析表明,试验所用自然群体可分为2个亚群,GWAS共检测到67个与小麦耐低磷相关性状显著关联的SNP位点(P≤0.001),这些位点分布在除3A、3B和3D以外的18条染色体上,单个SNP位点可解释5.826%~9.552%的表型变异。在这些显著位点中有4个SNP位点同时关联到了2个不同的耐低磷性状。对67个SNP位点进行发掘,筛选到7个可能与小麦耐低磷性有关的候选基因。TraesCS6A02G001000和TraesCS6A02G001100在锌指合成中有重要作用;TraesCS6A02G118100可能为低磷胁迫诱导基因;TraesCS5D02G536400、TraesCS1B02G154200和TraesCS5D02G536500与低磷胁迫相关酶类基因家族有关;TraesCS1D02G231200与植物DUF 538结构域蛋白有关,是植物胁迫相关调控蛋白候选基因。     

小麦根系特征对干旱胁迫的响应

干旱胁迫时, 小麦(Triticum aestivum)根系率先产生应激响应, 同时向地上部发出信号, 诱导地上部发生生理反应, 从而提高植株抗旱能力。根系构型包括平面几何性状和立体几何结构(即拓扑构型), 具有遗传稳定性和可塑性。干旱胁迫影响根系理化特性, 如根源化学信号、根系细胞酶类和根系渗透作用的响应。根系通过调整其解剖学结构和水分吸收动力等来适应干旱胁迫。该文从根系构型、理化特性和解剖学结构3个方面, 系统阐述了小麦根系特征对干旱胁迫的响应, 并探讨了其与干旱胁迫的关系和当前研究中存在的问题, 以期为相关研究提供参考。     

小麦根系特征对干旱胁迫的响应

干旱胁迫时, 小麦(Triticum aestivum)根系率先产生应激响应, 同时向地上部发出信号, 诱导地上部发生生理反应, 从而提高植株抗旱能力。根系构型包括平面几何性状和立体几何结构(即拓扑构型), 具有遗传稳定性和可塑性。干旱胁迫影响根系理化特性, 如根源化学信号、根系细胞酶类和根系渗透作用的响应。根系通过调整其解剖学结构和水分吸收动力等来适应干旱胁迫。该文从根系构型、理化特性和解剖学结构3个方面, 系统阐述了小麦根系特征对干旱胁迫的响应, 并探讨了其与干旱胁迫的关系和当前研究中存在的问题, 以期为相关研究提供参考。     

人工海水胁迫下小麦种质资源的耐盐性筛选与鉴定

利用人工配制的海水筛选耐盐性较好的小麦品种,为沿海滩涂地区的小麦耐盐育种提供重要信息。本研究利用人工海水处理的方法,对363份小麦种质资源进行了芽期耐盐性初步鉴定,筛选出芽期耐盐性为1级的小麦种质28份。进一步对芽期耐盐性较好的48份小麦种质进行了苗期耐盐性鉴定,并对其耐盐指标进行隶属值模糊评价分析,从中鉴定出了2个苗期耐盐性较强的小麦种质,分别为淮麦31和红壳洋麦。依据来源的不同,发现小麦种质资源的芽期耐盐性大小依次为地方品种>育成品种>国外引进品种。小麦芽期与苗期的耐盐性相关分析表明,二者相关性极低(r=-0.0051)。     

小麦叶片水分利用效率及相关生理性状基因的染色体定位

利用中国春-埃及红代换系对控制小麦水分利用效率、光合速率、蒸腾速率、POD活性以及SOD活性等的基因进行了染色体定位。结果表明,控制高水分利用效率的基因可能位于5A和5D染色体上;控制高光效的基因可能位于3A和3D染色体上;控制高蒸腾速率的基因可能位于7B染色体上;诱导POD和SOD活性增强的有利培因可能分别位于7D和6D、2B染色体上。这些研究结果可以为小麦机抗旱节水的遗传育种研究提供一定参号信息。     

镧浸种对盐胁迫下小麦幼苗生长及其生理特征的影响

通过水培方式研究了0、25、50和100 mg/L硝酸镧浸种对盐胁迫条件下小麦品种临抗11和临优2069根系及幼苗生长的影响.结果表明:(1)与对照组相比,盐胁迫处理小麦幼苗植株矮,根系短,叶片叶绿素含量、根系活性吸收面积以及SOD和CAT活性明显降低,叶片MDA与Pro含量水平显著上升;在钠离子浓度相同的情况下,Na2CO3对小麦生长的影响大于NaCl.(2)适当浓度硝酸镧浸种处理增加了盐胁迫下小麦幼苗的株高、总根长、根系活性吸收面积及SOD和CAT活性,且各指标在盐胁迫下增加幅度高于正常水分处理.(3)2个小麦品种对镧处理的敏感程度存在差异,不同小麦品种及不同盐胁迫下最适的镧浸种浓度不同.研究发现,适当浓度镧浸种能有效缓解盐胁迫对小麦幼苗的伤害,具有显著促进小麦根系生长、培育壮苗的作用.     

异源细胞质小麦耐盐性的研究

以粗厚山羊草（Ａｅｇｉｌｏｐｓ ｃｒａｓｓａ）细胞质小麦为材料,采用组织培养,水培、模拟盐池等方法,研究细胞质对小麦耐盐性的遗传效应,结果表明：粗厚山羊草细胞质可以不同程度地诱发小麦耐盐性产生变异。不同核质组合细胞质效应有一定差异,表现出特定的核质互作关系。部分异质系细胞水平与植株水平的耐盐性表现一致,特别是（Ａｅ．ｃｒａｓｓａ）－鉴２６的愈伤组织和幼苗的耐盐性表现均最突出。返青期和成熟期的鉴定结     

358个欧洲小麦品种的农艺性状鉴定与评价

本文研究了欧洲18个国家20世纪育成的代表性品种358个,简述了各国品种的特点,全部品种的生育期、株高、主穗粒数和千粒重等性状变异丰富。总体上,株高随育成年限逐年代降低的趋势明显;主穗粒数有随育成年代逐渐增加的趋势;生育期和千粒重与品种育成时间之间无明显相关。分析了株高和抽穗期对穗粒数和千粒重的影响,向育种家推荐了一批优良种质,并提供了部分品种的系谱。     

小麦耐盐突变体盐胁迫下的蛋白质组分析

首次采用双向电泳的方法分析1％NaCl胁迫72h的一对小麦耐盐(RH8706-49)及敏盐突变体(H8706-34)的蛋白质组。经过MALDI-TOF分析和数据库检索发现两者在H^ -ATP酶β亚基、谷氨酰胺合成酶前体、OEC33和RuBP羧化酶小亚基等5个候选蛋白存在质或量的差异。这5种蛋白均为叶绿体蛋白,它们很可能在盐胁迫下对维持叶绿体及整个细胞的功能起到重要作用。     

影响小麦粒重的农艺性状,生理指标的主成分分析

本研究对长江中游麦区11个小麦品种（系）的13个与粒重密切相关的农艺性状和生理指标进行了主成分分析。13个原始指标综合成为4个独立的新指标;主成分1,光合同化因子;主成分2,籽粒灌浆速率与构成因子;主成分3,籽粒灌浆持续期与产量构成因子;主成分4,籽粒灌浆参数综合因子。主成分值与粒重相关分析表明,主成分4及主成分2与粒重有极显著的正相关。通过逐步回归分析,建立了小麦粒重与主成分值之间的回归方程。以主成分值为指标的系数聚类,可将十一个品种分为三大类型。不同类型品种主成分值的大小和相互协调方式不同,直接导致品种（系）粒重不同。     

旱后复水对不同倍性小麦光合及抗氧化特性的影响

利用盆栽控水试验方法,在干旱和复水条件下,于拔节期对不同倍性小麦叶片的光合参数以及抗氧化指标进行测定.结果表明:(1)与干旱处理相比,拔节期恢复供水可使受旱小麦叶片的光合参数增大,叶水势、超氧化物歧化酶(SOD)活性、细胞膜透性以及质膜过氧化程度都有所降低,其中净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的增加超过对照,叶水势和细胞膜透性的降低也超过对照,产生了生理补偿效应;(2)旱后复水条件下,叶水势很快恢复到正常水平,Pn显著提高且高于正常对照水平,其中野生一粒和小偃6号,在干旱条件下,SOD酶活性高,具有较强的活性氧清除能力,复水后,MDA的积累减少,膜透性迅速恢复,抗氧化系统更好地保护和修复了光合机制,表现出较强的光合优势.     

新引进意大利小麦品种农艺和品质性状的评价

对新引进的25份意大利小麦品种进行了主要农艺和品质性状的鉴定。结果表明这批材料在蛋白质含量、湿面筋含量和植株高度、穗粒数等方面表现较优良,相关分析还表明较高的沉淀值、湿面筋含量和蛋白质含量与矮秆和较早熟存在一定的一致性。     

人工老化处理对小麦种子生理生化特性的影响

为探明小麦种子在贮藏过程中的生理生化变化规律及合适的老化处理条件,本研究采用高温高湿人工加速老化的方法,对5个非糯小麦和5个糯小麦品系的种子在50℃和90%相对湿度条件下分别处理0、2、4、6、8 d。结果表明:种子发芽率随着老化处理时间的延长而逐渐降低,电导率呈先降后升的趋势;非糯小麦种子的可溶性糖含量随着处理时间的延长呈先降后升、最后下降的趋势,糯小麦种子的可溶性糖含量随着处理时间的延长而逐渐上升;CAT、POD和SOD活性在处理2 d时降到最低,之后保持不变;可溶性蛋白质含量在处理2 d时有所增加,此后随处理时间的延长呈下降趋势;MDA含量随着处理时间的延长呈先降后升、最后降低的趋势。     

小麦耐盐基因的标记和标记的克隆

普通小麦（Triticum aesticum L）耐盐农家品种茶淀红与盐敏感品种农大85021杂交,对杂交后代141株F2分离个体进行耐盐性鉴定。通过遗传分析和卡方检验证实小麦耐盐农家品种茶淀红含有一个主效耐盐基因,杂交后代符合1:2:1的分离规律。依据混合群体分组分析法（Bulked Segregate Analysis,BSA）建立耐盐基因池和盐敏感基因池,通过RAPD实验,从520个引物中筛选出了一个在两池间具有多态性的引物OPZ09,用双亲、F1、F2单株DNA进行RAPD实验证明了该引物扩增出的特异性片段OPZ09-590是一个与茶淀红耐盐基因连锁的RAPD标记,用JOINMAP Version1.4计算基因与标记间的重组值为5.674%,连锁距离为6.557cM。从琼脂糖凝胶回收OPZ09-590与载体pUCm-T连接,并转入受体菌JM109,对克隆片段测序表明其实际大小为591bp,故此小麦茶淀红耐盐基因的RAPD标记为OPZ09-591。     

外源海藻糖对小麦幼苗耐盐性的影响

以盐敏感小麦品种鲁麦15为材料,分别用完全Hoagland营养液、150mmol／L NaCl和150mmol／L NaCl 10mmol／L海藻糖处理小麦幼苗,测定小麦幼苗生长、离子含量、根系质膜H^ -ATPase、SOD活性、MDA含量等指标,旨在探讨外源海藻糖在抗盐性中的作用。结果表明：外源海藻糖可明显缓解盐胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用;明显提高NaCl胁迫条件下小麦幼苗叶片中K^ 的含量,降低Na^ 的含量,降低其Na^ ／K^ ;提高NaCl胁迫条件下小麦幼苗SOD活性,降低MDA的含量,降低细胞质膜透性,缓解根系质膜H^ -ATPase活性抑制。以上结果表叫外源海藻糖可能通过增加活性氧清除能力、缓解质膜伤害、维持胞质离子稳态提高植物抗盐性。     

春小麦千粒重相关性状的QTL定位及其耐热性分析

春小麦灌浆中后期正逢高温天气,适于发掘与耐高温相关的QTL.本研究利用春小麦Avocet/Sujata重组自交系群体,自2016-2018年在石家庄藁城区和天津两地4个环境下种植,进行千粒重(TKW)、粒长(KL)和粒宽(KW)等性状QTL定位,探讨这些QTL与灌浆期高温和品种适应性的关系.结果显示:在4个环境下共检测...     

小麦芽期和苗期耐盐性综合评价

土壤盐渍化严重影响小麦生产,提高小麦耐盐性是应对土壤盐渍化的主要途径之一,耐盐种质资源是耐盐性遗传改良的材料基础。本研究以小麦为材料,筛选芽期和苗期耐盐性鉴定评价的适宜Na Cl浓度,明确了小麦芽期耐盐性鉴定的最适Na Cl溶液浓度为1.2%,苗期耐盐性鉴定的最适土壤Na Cl浓度为0.8%。用该盐浓度胁迫处理321份小麦材料,获得芽期高耐盐材料21份,占供试材料的6.5%;苗期高耐盐材料18份,占供试材料的5.6%;芽期和苗期均为高耐盐的材料2份,分别是中作60115和冀麦一号。