小麦中国春-Synthetic 6x代换系的光合速率与产量性状研究

以中国春(Chinese Spring-Synthetic 6x)代换系及其亲本为材料,通过测定旗叶光合速率在各生育时期的变化,研究外源染色体对光合作用的效应;通过观测产量性状,分析外源染色体对小麦产量性状的调控效应.结果表明,从孕穗到灌浆期,5A、5B代换系叶片的光合速率显著高于中国春,说明来自Synthetic 6x的5A、5B染色体上可能携有改良光合特征的相关有利基因;5A、5B代换系的每穗粒数、单穗粒重、千粒重均显著或极显著高于中国春,说明来自Synthetic 6x的5A、5B染色体上可能携有改良每穗粒数、单穗粒重、千粒重有关的有利基因,研究结果可以为小麦的遗传育种提供理论依据.     

低磷胁迫对小麦代换系产量性状的影响及染色体效应

以中国春-Synthetic 6x染色体代换系及其亲本为材料,通过测定不同磷处理条件下的产量性状（单穗粒数、穗粒重、千粒重）,对耐低磷胁迫特性的基因进行染色体定位。结果表明,低磷胁迫下,Synthetic 6x的6A、7A、1B、2B、3B、4B、5B、6B、7D染色体上可能携有促进单穗粒重的相关基因;2A、5A、6A、3B、5B、6B、7B、5D、7D染色体上可能携有促进千粒重的有关基因;6A、7A、1B、3B、2D、7D染色体上携有促进单穗粒数的相关基因。表明Synthetic 6x的6A、3B、7D染色体上可能携有与耐低磷胁迫特性有关的基因。     

干旱胁迫下小麦叶片脯氨酸和蛋白质含量变化与染色体的关系

以中国春-Synthetic 6x小麦染色体代换系及其亲本为材料,研究干旱胁迫条件下染色体对不同生育时期叶片脯氨酸和蛋白质含量的调控效应。结果表明,在干旱胁迫条件下,1D和5D代换系叶片的脯氨酸含量变化在孕穗期、开花期、灌浆期始终显著或极显著高于中国春;而4A、4B、2D和6D代换系的可溶性蛋白质含量变化始终显著或极显著低于中国春。表明,Synthetic 6x的5D和1D染色体上可能有干旱胁迫下促进脯氨酸积累的基因存在,Synthetic 6x的4A、4B、2D和6D染色体上可能有干旱胁迫下抑制蛋白质含量下降的基因存在,小麦叶片游离脯氨酸的积累与可溶性蛋白质含量的下降无显著相关性。     

干旱胁迫条件下小麦旗叶酶活性和丙二醛含量的染色体定位

以中国春-Synthetic 6x小麦染色体代换系及其亲本为材料,在不同生育时期对其旗叶SOD、POD活性和丙二醛(MDA)含量进行测定.结果表明,在干旱胁迫下,2B和7D代换系叶片的SOD活性及其相对活性在孕穗期、开花期和灌浆期始终显著或极显著高于中国春;1A、2A和2D代换系叶片POD活性及其相对活性始终显著或极显著高于中国春;而7A、1D和7D代换系叶片的MDA含量及其相对MDA含量始终显著或极显著低于中国春.由此表明,Synthetic 6x的2B和7D染色体上可能存在干旱胁迫下诱导SOD活性增强的有利基因;1A、2A和2D染色体上可能存在诱导POD活性增强的有利基因;7A、1D和7D染色体上可能存在抑制MDA含量增高的基因.     

源库关系改变对小麦灌浆期植株光合速率及^14C同化物运转分配 …

选用千粒重大小不同的小麦品种,研究了去除顶端两个小穗对两类品种千粒穗、穗粒数、穗粒重、籽粒平均灌浆速率、单穗平均增重速率、植株光合速率及＾１４Ｃ同化物运转分配的影响。     

1E~e染色体对小麦农艺和品质性状的影响研究

二倍体长穗偃麦草含有抗条锈病、抗赤霉病和耐盐碱等优异基因,是小麦遗传改良的重要基因源之一。为明确1E~e染色体片段对小麦农艺和品质性状的影响,利用1E~e(1A)代换系和中国春为试验材料,多年多点鉴定,农艺性状分析结果表明,1E~e取代1A染色体,不仅降低了旗叶长度和旗叶宽度等农艺性状,而且降低了粒长、粒宽、穗粒数、小穗数和千粒重等产量相关性状,但显著增加了穗长。品质相关性状分析结果表明,1E~e染色体可以显著增加面团最大峰值高度和8分钟带宽,但对蛋白质含量、SDS沉降值、湿面筋含量、面筋指数和峰值高度时间等5个指标上没有显著影响。另外,本研究开发了17个1E~e染色体特异分子标记。总之,1E~e染色体可提高小麦品质,但对产量相关性状有不利影响,本研究开发的分子标记对于进一步打破连锁累赘,创制小麦-长穗偃麦草Glu-Ee1短片段易位系具有重要意义。     

源库关系改变对小麦灌浆期植株光合速率及~(14)C同化物运转分配的影响

选用千粒重大小不同的小麦品种,研究了去除顶端两个小穗对两类品种（大粒品种和小粒品种）千粒重、穗粒数、穗粒重、籽粒平均灌浆速率、单穗平均增重速率、植株光合速率及１４Ｃ同化物运转分配的影响。试验结果表明,去除顶端两个小穗后,两类品种的千粒重提高,穗粒数降低或基本不受影响,但降低比例明显低于去除小穗数的比例。籽粒平均灌浆速率和单穗平均增重速率（分别表征籽粒库容活性和穗粒库容活性）相应提高。结果,两类品种的穗粒重表现为补偿性增长。两类品种比较,小粒品种的增长幅度大于大粒品种。穗粒库容活性增强使得小粒品种灌浆中后期的植株光合速率提高,使两类品种分配到籽粒中的１４Ｃ同化物比例增加。从而表明,无论是植株光合速率还是同化物的运转分配皆受穗粒库容活性的调控,调控方式和幅度因品种类型而不同。但提高其穗粒重的着眼点都应当是提高穗粒库容活性。     

盐胁迫对小麦代换系渗透调节物质的影响及染色体效应

以中国春-Synthetic 6x小麦染色体代换系及其亲本为材料,设置对照(0 mmol/L Na Cl)和盐胁迫(150 mmol/L Na Cl)2个处理,通过测定不同盐处理条件下代换系幼苗渗透调节物质Na+、K+、可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸含量变化,探讨盐胁迫对小麦代换系幼苗渗透调节物质的影响,并对其调控相关特性的基因进行染色体定位。结果表明,在盐胁迫条件下,小麦代换系的无机渗透调节物质Na+、K+含量明显升高,有机渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸含量显著增加。对相关性状的染色体定位分析表明,Synthetic 6x的1A、2A、3B、7B、1D、4D和7D染色体上存在抑制Na+含量升高的基因,4A、7A染色体上可能存在使K+含量升高的基因;6A、7A和7D染色体上可能存在使可溶性糖含量升高的基因,1A、2A、4A和6A染色体上可能存在使可溶性蛋白含量升高的基因,7A、6D染色体上可能存在使脯氨酸含量升高的基因。即Synthetic 6x的第4、7染色体(4A、4D;7A、7D)上可能含有调控无机调节物质的基因,第6染色体上(6A、6D)可能含有调控有机渗透调节物质的基因。     

小麦不同品种光合速率和^14C同化物分配对源库比改变的响应

选用千粒重大小不同的小麦品种,研究了去除顶端两个小穗对两类品种（大粒品种和小粒品种）穗部性状,粒粒平均灌浆速率,单穗平均增重速率,植株光合速率及＾１４Ｃ同位物运输分配的影响。试验结果表明,去除顶端两个小穗后,两类品种的籽粒平均灌浆速率和单穗平均增重速率（分别表征籽粒库容活性和穗粒库容活性）相应提高,穗粒重表现为补偿性增长。两类品种比较,小粒品种的增长幅度大于大粒品种。穗粒库容活性增强使得小粒品种灌     

小麦不同品种光合速率和14 C同化物分配对源库比改变的影响

 选用千粒重大小不同的小麦品种,研究了去除顶端两个小穗对两类品种(大粒品种和小粒品种)穗部性状、籽粒平均灌浆速率、单穗平均增重速率、植株光合速率及14C同化物运输分配的影响。试验结果表明,去除顶端两个小穗后,两类品种的籽粒平均灌浆速率和单穗平均增重速率(分别表征籽粒库容活性和穗粒库容活性)相应提高,穗粒重表现为补偿性增长。两类品种比较,小粒品种的增长幅度大于大粒品种。穗粒库容活性增强使得小粒品种灌浆中后期的植株光合速率提高,使两类品种分配到籽粒中的14C同化物比例增加。从而表明,无论是植株光合速率还是同化物的运转分配皆受库容活性的调控,调控方式和幅度因品种类型而不同。     

小麦不同品种光合速率和~(14)C同化物分配对源库比改变的响应

选用千粒重大小不同的小麦品种,研究了去除顶端两个小穗对两类品种（大粒品种和小粒品种）穗部性状、籽粒平均灌浆速率、单穗平均增重速率、植株光合速率及１４Ｃ同化物运输分配的影响。试验结果表明,去除顶端两个小穗后,两类品种的籽粒平均灌浆速率和单穗平均增重速率（分别表征籽粒库容活性和穗粒库容活性）相应提高,穗粒重表现为补偿性增长。两类品种比较,小粒品种的增长幅度大于大粒品种。穗粒库容活性增强使得小粒品种灌浆中后期的植株光合速率提高,使两类品种分配到籽粒中的１４Ｃ同化物比例增加。从而表明,无论是植株光合速率还是同化物的运转分配皆受库容活性的调控,调控方式和幅度因品种类型而不同。     

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。     

小麦-簇毛麦6VS/6AL易位染色体对小麦农艺性状的影响

南京农业大学细胞遗传研究所选育的小麦－簇毛麦6VS/6AL易位系在6VS上携有Pm21基因,用它作抗源已选育出一批高抗白粉病的新品系和新品种。为了研究6VS/6AL易位染色体对普通小麦农艺性状的影响,本研究选用由不同生态类型的推广品种与6VS/6AL易位系经过杂交回交选育的11个高代品系(种)及其轮回亲本和3份涉及6VS/6AL的高代分离品系以及5个F2群体,对产量、株高、穗长、穗粒数、穗粒重和千粒重等农艺性状进行比较分析。结果表明,6VS/6AL易位染色体对后代的小穗数、穗粒数、穗粒重和产量等农艺性状没有表现出明显的影响,对穗长和千粒重表现出一定的正向效应。多数6VS/6AL衍生品系的株高与亲本相比有所增加,但在同一组合的不同品系之间表现出一定的差异,在育种过程中通过选择能够改变增高趋势。6VS/6AL易位系对白粉病免疫,并且遗传稳定,对小麦的抗病育种是很有潜力的抗源亲本。     

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.     

大穗型小麦产量形成过程中光合特性的动态变化

在大田条件下,对8个大穗型小麦新品系和多穗型品种西农979(对照)的产量性状以及不同生育期叶片光合速率、叶绿素荧光参数、叶绿素含量(Chl)和叶面积指数(LAI)进行研究.结果表明：除单位面积穗数低于对照外,8个新品系的穗粒数、穗粒重和千粒重均显著高于对照,大穗型小麦新品系2036、2037、2038、2039和2040的产量显著高于对照;8个新品系的平均光合速率(P_n)与对照差异不显著,而PSⅡ最大光能转换效率、PSⅡ实际量子效率、光化学猝灭系数和PSⅡ反应中心活性均高于对照;品系2037、2040、2039、2038和2036的Chl比对照分别提高17.5%、19.1%、15.3%、13.9%和7.9%;大穗型小麦品系的LAI明显高于对照,且在生育后期下降缓慢.     

大穗型小麦产量形成过程中光合特性的动态变化

在大田条件下,对8个大穗型小麦新品系和多穗型品种西农979(对照)的产量性状以及不同生育期叶片光合速率、叶绿素荧光参数、叶绿素含量(Chl)和叶面积指数(LAI)进行研究.结果表明:除单位面积穗数低于对照外,8个新品系的穗粒数、穗粒重和千粒重均显著高于对照,大穗型小麦新品系2036、2037、2038、2039和2040的产量显著高于对照;8个新品系的平均光合速率(Pn)与对照差异不显著,而PSⅡ最大光能转换效率、PSⅡ实际量子效率、光化学猝灭系数和PSⅡ反应中心活性均高于对照;品系2037、2040、2039、2038和2036的Chl比对照分别提高17.5％、19.1％、15.3％、13.9％和7.9％;大穗型小麦品系的LAI明显高于对照,且在生育后期下降缓慢.     

普通野生稻（Oryza rufipogon）DNA导入栽培稻后代主要性状的遗传变异

通过花粉管通道法将普通野生稻(Oryza rufipogon)DNA导入宁夏水稻品种宁粳16号和宁粳23号中,获得外源DNA导入系(以D表示),选择的导入系经4次连续自交获得D4代材料.选择其中36个株系在北京种植,进行农艺性状调查和变异类型分析.结果表明,这些导入系分别在株型、生育期、分蘖力、株高、每穗粒数、每穗粒重、穗长、千粒重等性状上发生变异;一些导入系的每穗实粒数、每穗粒重、穗长、千粒重和分蘖数等明显高于受体,表现出高产潜力.本文着重阐述导入系的每穗实粒数、千粒重、分蘖数等与产量相关性状的遗传变异.     

一种小麦蓝粒标记单体代换系4E（3D）的创制

以中国春3D单体和小麦-长穗偃麦草4E二体异附加系为材料,通过杂交、回交结合染色体鉴定等方法,培育出了一种具有蓝粒标记的小麦4E(3D)单体代换系.该小麦4E(3D)单体代换系籽粒为浅蓝色,能够正常生长,自交结实率为36.1%,其自交后代可分离出深蓝籽粒小麦4E(3D)二体代换系、浅蓝籽粒小麦4E(3D)单体代换系和白粒小麦3D缺体.结果表明,长穗偃麦草4E染色体对小麦3D染色体缺失有一定的补偿功能,对以染色体定向代换方式快速创制蓝粒标记小麦单体系统具有一定的参考价值.     

小麦-大麦2H异代换系的鉴定

通过基因组原位杂交、重双端体测交及RFLP分析,解析了来自小麦品种"中国春"(Triticum aestivumL.cv."Chinese Spring"(CS))×大麦品种"Betzes"(Hordeum vulgare L.cv."Betzes")杂种后代15份材料的遗传组成,鉴定出6个二体异代换系;对与"中国春"重双端体DDT2A、DDT2B及DDT2D测交的F1代花粉母细胞减数分裂中期染色体构型进行观察,同时以小麦第二部分同源群短臂探针psr131进行RFLP分析,鉴定出一套遗传稳定的小麦-大麦2H二体异代换系2H(A)、2H(B)和2H(D).小麦第二部分同源群短臂探针psr131可作为追踪大麦2H染色体的RFLP标记.从代换系的生长势及其他农艺性状看,大麦2H染色体对小麦染色体2B和2D的补偿作用较好.通过考种观察到携带大麦α淀粉酶抑制蛋白基因的2H染色体导入小麦后,淀粉品质发生了改变,外观品质由原来"中国春"的半粉质转变为代换系的半角质.     

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。