高产小麦品种茎秆的解剖和化学特性

小麦(Triticum aestivum L.)新品种"小偃81",是由抗病虫害小麦品种"小偃54"和高产小麦品种"8602"杂交筛选出的具有优良特性的后代.作者运用多种实验手段,研究了新品种茎秆组织结构以及木质素含量和分布的变化规律.结果表明:与母本"小偃54"和父本"8602"相比,"小偃81"的茎秆直径变小、横切面上维管束数目减少,而茎秆直径与壁厚比、横切面上机械组织比例却显著增大,单位面积上维管束数目增多.Klason法测定木质素结果显示:"小偃81"茎秆中木质素含量高于"小偃54"和"8602".经Maule和Wiesner的木质素显色反应,"小偃81"茎秆横切面染色明显加深.用H2O2/Hac弃除酚酸以后,新品种小麦的木质素自发荧光明显强于亲本.FTIR分析结果表明:"小偃8l"中所含的紫丁香基、愈创木酚基等木质素特征基团的吸收峰值也显著高于亲本.由此推断,新品种"小偃8l"的茎秆具有优良的组织结构和化学组成.     

粗秆高产小麦茎结构特性分析

以高产小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ Ｌ．）新品种“兰考９０６－４”与北京大面积种植的小麦品种“京４１１”为实验材料,运用植物解剖学、化学和力学的理论与方法,对粗秆的高产小麦茎结构特性做了详细的比较研究。结果表明：粗秆的高产小麦品种茎秆在物理力学特性、维管束结构特征以及木质素含量等方面,均明显优于一般小麦品种。因此,在超高产小麦品种的育种中,重视外源基因的引进,改进茎秆的结构特性及提高木     

粗秆高产小麦茎结构特性分析

以高产小麦(Triticum aestivum L.)新品种"兰考906-4"与北京大面积种植的小麦品种"京411"为实验材料,运用植物解剖学、化学和力学的理论与方法,对粗秆的高产小麦茎结构特性做了详细的比较研究.结果表明:粗秆的高产小麦品种茎秆在物理力学特性、维管束结构特征以及木质素含量等方面,均明显优于一般小麦品种.因此,在超高产小麦品种的育种中,重视外源基因的引进,改进茎秆的结构特性及提高木质素的含量等综合指标,可能是一个重要的选育方向.     

不同小麦品种茎秆特性及其与抗倒性的关系

以黄淮麦区优良品种矮抗58、周麦18、豫麦49、百农418为研究对象,采用田间试验与实验室分析相结合的方法,对不同小麦品种在不同生育时期的抗倒伏性状进行研究.结果表明: 茎秆机械强度在开花期至花后20 d处于较高水平,在花后30 d明显下降;倒伏指数在开花期最小,花后30 d最大,其余两个时期处于中间水平.相关分析表明,开花期机械强度与重心高度呈显著负相关,与纤维素、木质素含量呈显著正相关,倒伏指数与节长、株高、重心高度呈显著正相关,与纤维素、木质素含量呈显著负相关;花后10 d和花后20 d机械强度与节长、株高、重心高度呈显著负相关,与茎粗、纤维素、半纤维素、木质素含量呈显著正相关,倒伏指数这段时期正好与之相反;花后30 d机械强度与株高、重心高度呈显著负相关,倒伏指数与株高、重心高度呈显著正相关,与木质素含量呈显著负相关.因此,明确各个生育时期与抗倒性相关的茎秆特性,可为黄淮麦区高产抗倒性品种的选育提供依据.     

UPLC-MS/MS测定小麦茎秆木质素单体交联结构的方法

建立一种利用UPLC-MS/MS对小麦茎秆木质素单体交联结构进行定性与定量分析的方法,为木质素的开发利用提供科学依据。采用ACQUITY UPLC^?BEH C₁₈(2.1 mm×100 mm,1.7 μm)色谱柱分离,以超纯水和乙腈为流动相进行梯度洗脱,选择MRM(多反应监测模式)进行检测。结果表明,9种木质素单体交联结构在相关线性范围内线性良好(R²=0.998 9),回收率为91.67%-100%,相对标准偏差(RSD)为0.24%-2.10%。将该方法应用于拔节后14 d小麦茎秆中9种木质素单体交联结构特性的检测,结果显示,样品中9种木质素单体交联结构的保留时间与标准品的保留时间相同,G(8-8)G是检出质量浓度最高的木质素单体交联结构,质量浓度范围为9.53-10.12 ng/g。该方法专一性强,灵敏度高,适用于对小麦茎秆9种木质素单体交联结构进行准确定性定量。     

高产条件下不同小麦品种耗水特性和水分利用效率的差异

设置不灌水(W0)、底墒水+拔节水(W1)、底墒水+拔节水+开花水(W2)3个灌水处理,采用6个冬小麦(Triticum aestivum.L.)品种,研究了不同品种耗水特性和水分利用效率的差异.结果表明:(1)依据籽粒产量和水分利用效率2个因子,采用聚类分析的方法,将供试品种分为高水分利用效率组(Ⅰ组)、中水分利用效率组(Ⅱ组)和低水分利用效率组(Ⅲ组).同一灌水条件下的籽粒产量,Ⅰ组显著高于Ⅱ组和Ⅲ组;Ⅱ组和Ⅲ组在W0条件下无显著差异,在W1和W2条件下Ⅱ组显著高于Ⅲ组.(2)从Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组中分别取1个品种,泰山23、潍麦8号、山农12进一步分析表明,在W0 和W1条件下,泰山23和潍麦8号的阶段耗水量和耗水模系数为开花至成熟>播种至拔节>拔节至开花,山农12为播种至拔节>开花至成熟>拔节至开花.W2条件下,3个品种的阶段耗水量和耗水模系数为开花至成熟>播种至拔节>拔节至开花;播种至拔节和拔节至开花的耗水模系数为泰山23>山农12>潍麦8号,此阶段的耗水量和耗水强度为泰山23品种最高;开花至成熟的耗水模系数为潍麦8号>山农12 >泰山23,此阶段的耗水量和耗水强度为泰山23品种最低.(3) 在W0 和W1条件下,总耗水量和灌水量、降水量及土壤耗水量占总耗水量的百分率为泰山23品种居中;W2条件下,灌水量和降水量占总耗水量的百分率为泰山23>潍麦8号>山农12,土壤耗水量及其占总耗水量的百分率反之,但泰山23的总耗水量最低.(4) 同一灌水条件下,泰山23品种100～200cm土层的土壤耗水量高于潍麦8号,表明该品种能充分利用深层土壤水;山农12品种在W0和W2条件下,100～200 cm土层的土壤耗水量高于泰山23和潍麦8号,但其籽粒产量和水分利用效率显著低于上述两品种.     

精恶唑禾草灵对不同品种柴胡茎秆力学特性的影响

为应用茎秆生物力学性质指标研究不同剂量除草剂对柴胡安全性的影响,以南柴胡和北柴胡茎秆为试验材料,精恶唑禾草灵为试验除草剂,分别在拔节期和开花期利用非金属材料万能试验机对茎秆基部第2节间的最大荷载、应力、应变、弹性模量、拉伸强度、剪切强度等力学指标进行测定和统计分析.结果表明:北柴胡的茎杆直径、最大荷载、抗拉强度等均高于南柴胡,最大荷载高了约13%,抗拉强度与茎杆直径呈线性相关关系(R=0.9194);南柴胡和北柴胡拔节期的茎杆拉伸强度和剪切强度均高于开花期;柴胡茎经中低剂量(0-1500ml/hm~2)的精恶唑禾草灵处理后,其抗拉强度和剪切强度无明显变化,但高剂量(3000ml/hm~2)的精恶唑禾草灵施用后显著降低了柴胡茎杆的抗拉强度和剪切强度,会直接导致柴胡抗倒伏能力降低,造成柴胡产量和品质下降.该结果可为柴胡田除草剂的安全施用及药材机械化收割技术的研发提供参考依据.     

玉米茎秆强度形成与木质素积累关系的研究

为探究玉米基部节间质量性状与茎秆强度形成的内在关系,该研究选用不同耐密性玉米品种为材料,采用随机区组设计,在田间条件下研究玉米基部节间形态特征、干物质积累的变化特点,分析茎秆内部木质素积累动态变化及其相关合成酶活性对茎秆强度形成的影响。结果表明：(1)耐密品种‘先玉335’基部节间单位长度干重(DWUL)和直径均较高,不同品种的茎秆强度快速形成时期有一定差异,与木质素的积累密切相关。(2)耐密品种茎秆穿刺强度(RPS)和木质素积累快速形成时期较不耐密品种‘新玉41’长5~7 d,穿刺强度高于不耐密品种24.9%~36.6%,其木质素积累量高于不耐密品种12.5%~47.0%,且RPS和木质素积累速率较不耐密品种快。(3)玉米抽雄期(VT)前是基部节间木质素快速积累的关键时期,玉米大喇叭口期(V12~V15)酶活性与抽雄期木质素积累量呈显著或极显著正相关,对茎秆强度形成至关重要。(4)在玉米12叶期耐密品种‘先玉335’的木质素合成相关酶均显著高于不耐密品种‘新玉41’,PAL、TAL、CAD和POD分别较‘新玉41’高1.85、0.30、0.11和0.42 U·mg^-1。研究认为,玉米大喇叭口期茎秆干物质积累量较高、木质素合成相关酶的活性较强,能有效促进木质素的快速积累,增加茎秆抗倒伏强度,进而提高玉米茎秆抗倒伏能力。     

不同小麦品种耗水特性和籽粒产量的差异

在田间试验条件下,采用10个小麦品种,设全生育期不灌水(W0)、灌底墒水+拔节水(W1)、灌底墒水+拔节水+开花水(W2)3个处理,每次灌水量60 mm,研究不同小麦品种不同生育阶段的耗水特点和籽粒产量的差异.结果表明:以W0、W1和W2处理的小麦籽粒产量和水分利用效率(WUE)2因子为指标进行聚类分析,可将10个品种分为3组:高产高水分利用效率组(组Ⅰ)、高产中水分利用效率组(组Ⅱ)和中产低水分利用效率组(组Ⅲ).在W0处理下,组Ⅰ小麦品种的总耗水量、开花至成熟期的耗水量和耗水模系数均低于组Ⅱ和组Ⅲ,籽粒产量最高;在W1处理下,组Ⅰ小麦品种拔节至开花期的耗水量和耗水模系数均低于组Ⅱ和组Ⅲ,开花至成熟期的耗水量和耗水模系数在组Ⅰ、组Ⅱ和组Ⅲ间无显著差异;在W2处理下,组Ⅰ小麦品种的土壤供水量、拔节至开花期的耗水量和耗水模系数均低于组Ⅱ和组Ⅲ,开花至成熟期的耗水量和耗水模系数为组Ⅰ和组Ⅲ低于组Ⅱ.表明组Ⅰ高产高水分利用效率品种为最适宜品种,而底墒水和拔节水各灌60 mm的W1处理是兼顾高产与节水的最佳处理.     

Anatomical and Chemical Alterations but not Photosynthetic Dynamics and Apoplastic Transport Changes are Involved in the Brittleness Culm Mutation of Rice

Brittleness culm is an important agronomic trait that has a potential usefulness in agricultural activity as animal forage although the developmental mechanism is not clear yet. In the present study, the anatomical and chemical characteristics as well as some ecophysiological features in the brittleness culm mutation of rice (Oryza sativa L.) were investigated. Compared with the wild type (WT), the brittleness culm mutant (bcm) exhibited higher culm vascular bundle distance and lower culm wall thickness, leaf interveinal distance and leaf thickness. Ratio of bundle sheath cell/whole bundle and areas of whole vascular bundles and bundle sheath of leaves were reduced while ratios of xylem and phloem to whole bundles were elevated in bcm. The Fourier transform infrared (FTIR) microspectroscopy analysis and further histochemical and physiological measurements revealed that the different contents and depositions of cell wall components such as pectins, lignin, suberin and cellulose all participated in the mutation of brittleness. However, the mutant presented no significant changes in leaf photosynthetic dynamics and apoplastic transport ability. These results strongly indicate that the alterations in anatomical and chemical characteristics, rather than changes in major ecophysiological features such as photosynthesis and apoplastic transport were involved in the brittleness mutation of rice.     

Chemical and Nutritional Properties of Hypoallergenic Wheat Flour

The chemical and nutritional properties were investigated of hypoallergenic wheat flour (HWF) prepared by the cellulase-actinase treatment. HWF was composed mainly of oligopeptides and free amino acids, and its average molecular weight was lower than 1,000. Feeding tests on rats showed that, with respect to the PER, GOT and GPT activities and other nutritional indices, the HWF diet was almost equivalent to the control diet which had been prepared from normal wheat flour (NWF). No abnormality was apparent in the main organs after the HWF diet had been fed for 3 weeks. The small intestinal absorption of the HWF diet was found normal by measuring the free amino acid concentration in the intestinal tract and in the portal vein plasma. These data suggest that te absorption of amino acids from the HWF diet was comparable with or more efficient than that from a simulated free amino acid diet.     

阿勃小麦缺体及其细胞学研究

通过阿勃单体自交分离缺体其频率为0.03—5.75%,缺体结实率0—81.65%,所获18个缺体系平均结实率31.24%。在减数分裂中,1B、1D、2A、2D、4B、4D、5A、6A、6B、6D、7A和7B缺体有90%以上的细胞为2n=20",1.65—10.00%的细胞为2n=19"+2',自交后代96%以上为缺体;5D、1A和3A缺体分别有97.55%、16.67%、10.28%的细胞为2n=19"+2',5B、3D和3B缺体除了分别有92.55%、26.98%、25.58%的细胞为2n=19"+2'外,还有少数细胞游离4个至更多的单价体,但这些缺体系自交后代的缺体株率仍为90%左右。     

8种蒲公英属植物叶柄解剖学特征与分类学意义

采用石蜡切片法在光学显微镜下观察8种蒲公英属(Taraxacum)植物叶柄中部横切面的解剖特征.结果表明:8种蒲公英属植物不同种叶柄中部横切面形状不同,可分为椭圆形、长椭圆形和扁椭圆形.维管束类型可分为两大类,周韧和近周韧,且每种蒲公英的维管束数目和大小都不尽相同.这些特征在种之间差异比较明显,可作为种间分类鉴定的重要依据,并为蒲公英属植物亲缘关系鉴定提供了解剖学证据.     

小麦品种莱州137抗叶锈性鉴定及基因检测

摘要：小麦叶锈病是小麦生产中的重要病害,培育持久抗叶锈性品种可以有效、经济地控制该病害。本文通过基因推导、分子检测结合系谱分析成株抗性鉴定对小麦重要生产品种中抗病基因进行分析,从而确定小麦品种中所携带的抗病基因。本试验用20个不同毒力的叶锈菌菌系、36个已知抗叶锈基因载体品种以及感病对照品种郑州5389对供试品种莱州137进行苗期抗叶锈病基因推导分析,并分别用12个与抗叶锈病基因连锁的分子标记进行目的基因的分子检测,同时利用系谱分析法来验证莱州137所携带的已知抗叶锈病基因;在2014-2015年度和2015-2016年度将莱州137、慢锈性对照品种SAAR和感病对照品种郑州5389种植于河北农业大学小麦试验田和河南周口黄泛区农场试验田,用田间混合生理小种（FHRT、THTT、THJT）接种进行成株期抗病性鉴定。结果表明,通过苗期基因推导分析,莱州137对小种FGBQ、PGJQ、TGTT、THSM、PHGM、PHST、FHJS、FHGQ、FNTQ、PRSQ和KHGQ表现抗病,而Lr26对FGBQ、PGJQ和TGTT高抗,Lr10和Lr14b分别对小种THSM、PHGM和PHST、PHGM、THTT表现高抗,同时系谱分析和分子检测也验证已知抗叶锈基因Lr26和Lr10,因此在供试品种莱州137中鉴定出Lr26、Lr10、Lr14b以及未知的抗叶锈病基因;根据2年2点的田间抗叶锈病鉴定,莱州137表现出成株抗性特点,且经分子标记检测该品种中未含有Lr34和Lr46,故小麦品种莱州137中含有未知的成株抗叶锈性基因,可作为新的小麦叶锈病抗源加以利用。     

苏麦3号感赤霉病近等基因系的选育及分子标记

小麦品种苏麦3号高抗由禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum Schw.)引起的小麦赤霉病,已成为全世界广泛应用的抗源。为更精确地研究苏麦3号的赤霉病抗性,实验用感病品种川980为供体亲本,苏麦3号为轮回亲本,通过不断回交和自交,把川980的赤霉病感病基因导入苏麦3号,创造了感赤霉病的苏麦3号近等基因系（S016）,并得到以下结果：（1）育成的苏麦3号感赤霉病近等基因系,经两年多点抗赤霉病性状鉴定,表明该近等基因系感赤霉病感病性稳定,而其他形态特征,特性与苏麦3号一致。（2）用RAPD,RFLP分析抗,感苏麦3号近等基因系之间的差异,RFLP分析发现该近等基因系在2D染色体上存在差异。RPAD的随机扩增产物OPH191400可能与近等基因系中的赤霉病感病基因非连锁。（3）用近等基因系验证已报道的与小麦抗霉病基因有关的分子标记,均未发现这些分子标记与导致该近等基因系抗性差异的基因有关。     

In Silico Characterization and Homology Modeling of Thylakoidbound Ascorbate Peroxidase from a Drought Tolerant Wheat Cultivar

Ascorbate peroxidase,a haem protein (EC 1.11.1.11),efficiently scavenges hydrogen peroxide (H2O2) in cytosol and chloroplasts of plants.In this study,a fulllength coding sequence of thylakoid-bound ascorbate peroxidase cDNA (TatAPX) was cloned from a drought tolerant wheat cultivar C306.Homology modeling of the TatAPX protein was performed by using the template crystal structure of chloroplastic ascorbate peroxidase from tobacco plant (PDB: 1IYN).The model structure was further refined by molecular mechanic...     

八倍体小冰麦及其亲本种子醇溶蛋白和高分子量麦谷蛋白亚基的研究

对５个八倍体小冰麦种子醇溶蛋白和高分子量麦谷蛋白亚基的电泳谱带进行了分析,结果表明：八倍体小冰麦中１和中２的电泳谱带基本相同,中３、中４、中５的电泳谱带基本相同,但完全不同于中１和中２的类型。八倍体小冰麦中１和中２同天蓝冰草（Ａｇｒｏｐｙｒｏｎｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｍ（Ｈｏｓｔ）Ｐ．Ｂ．＝Ｅｌｙｔｒｉｇｉａｉｎｔｅｒｍｅｄｉａ（Ｈｏｓｔ）Ｎｅｖｓｋｉ＝Ｔｈｉｎｏｐｙｒｕｍｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｍ（Ｈｏｓｔ）ＢａｒｋｗａｒｔｈａｎｄＤｅｗｅｙ）在高分子量麦谷蛋白亚基上存在一条相同的谱带,在醇溶蛋白谱带上出现了小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）和冰草均没有的带型。中３、中４、中５在醇溶蛋白谱带上具有一条冰草×染色体组的特征谱带,其基因表达程度同冰草类似。从５个八倍体小冰麦种子醇溶蛋白和高分子量麦谷蛋白亚基的电泳图谱结果,分析了八倍体小冰麦染色体组构成及亲本来源,并探讨了八倍体小冰麦在优质麦育种过程中的价值。