小麦新型细胞质雄性不育类型的研究

从普通小麦中国春细胞核置换到小麦属和山羊草属不同细胞质的同核异质稳定系中,筛选出１０个全不育的细胞质雄性不育类型,对它们一些主要特性的研究结果表明：（１）各不育类型在小孢子败育埋藏和特点上无显著差异;但雄蕊心皮化频率因细胞质不同差异显著;（２）各不育类型的生长特性、抗病性、光合特性主要农艺性状等因细胞质不同具有不同的表现;（３）在供试的各不育类型中,拟斯卑尔脱山羊草、阿拉拉特小麦,野生二粒小麦和菇     

几类异质1BL／1RS小麦雄性不育系诱导孤雌生殖性的研究

系统调查了4种异质（即偏凸,粘果,易变和二角山羊草细胞质）1BL/1RS小麦雄性不育系与其一系列异质同核系,同质异核系,异质异核系杂交,回交世代诱导孤雌生殖性的遗传变异规律,染色体分裂行为和对外表现特点,结果表明：1、异源细胞质与小麦1BL/1RS核型专一互作,有着消弱同源染色体配对,提高中期单价体细胞率的作用;2、特定细胞质背景下,专一核型内细胞单价体频率高低与诱导孤雌生殖性的频率直接相关;3、1BL/1RS易位染色体中易位片所存在系列差异以及1BL/1RS易位染色体外基因型背景不同,诱导孤雌生殖性的频率明显不同;4、提高或抑制不同杂交,回交世代间孤雌生殖频率,不育系母本或不同基因型父本有着同等重要的作用。选择最佳父母本组合杂交可明显提高或降低后代群体中的孤雌生殖性频率。     

异源细胞质小麦育种技术

采用核置换回交技术创制出新型异源细胞质小麦 ,通过对同质异核系、同核异质系的比较研究 ,证明部分异源细胞质对小麦产量性状、籽粒品质、耐盐性、抗病性等可以产生有益的遗传效应 ,其中以粗厚山羊草、节节麦、和偏凸山羊草的细胞质效应最好 .核质杂种优势的有无和大小因具体的核质组合和性状而不同 .培育成功优质、抗病、抗逆、异源细胞质小麦新种质 .粗厚山羊草细胞质小麦新品种在生产试验、示范、区域试验中表现突出 ,通过品种预审 .异源细胞质小麦遗传变异和利用的探讨对新品种选育和遗传学研究有重要价值 .     

多子房性状应用于杂种小麦的研究Ⅰ.多子房性状基因和细胞质效应

利用单体分析和多亲本常规杂交 ,研究了小麦多子房性状基因遗传传递规律和细胞质效应。结果表明 :小麦多子房性状有显、隐性两种基因类别 ,均位于 6B染色体 ;粘果山羊草和偏凸山羊草细胞质对 F1杂合显性多子房性状具有抑制表达作用。多子房小麦对 K、Ven型不育系有着不同程度的育性恢复能力 ,恢复度变幅为 4.82 %～ 48.67%。     

多子房性状应用于杂种小麦的研究：Ⅰ.多子房性状基因和细胞 …

利用单体分析和多亲本常规杂交,研究发小麦多子房性状基因遗传传递规律和细胞质效应。结果表明：小麦多子房性状有显、隐性两种基因类别,均位于６Ｂ染色体;粘果山羊草和偏凸山羊草细胞质对Ｆ１杂合显性多子房性状具有抑制表达作用。多子房小麦对Ｋ、Ｖｅｎ型不育系有着不同程度的育性恢复能力,恢复度变幅为４．８２％￣４８．６７％。     

核、质基因对肺形侧耳菌丝生长、营养成分及基因表达的影响

本研究通过杂交构建肺形侧耳同核异质菌株N1M1、N1M2和同质异核菌株N1M1、N2M1,比较菌丝形态与生长速度、营养成分以及常见的细胞核基因与线粒体基因的表达量,分析线粒体基因对肺形侧耳菌丝的影响,探讨线粒体基因与核基因的相互作用。由菌丝生长情况可知N1M1和N1M2菌丝形态相似,生长速度差异不显著,N1M1和N2M1菌丝形态差异大,生长速度差异极显著,在菌丝形态与生长速度上细胞核基因作用大于线粒体基因。进一步检测菌株中的主要营养成分发现必需氨基酸与总水解氨基酸含量差异显著,菌株N1M2蛋白含量显著高于N1M1,N1M1维生素C含量是N1M2的1.67倍,菌株N2M1多糖和蛋白含量显著高于N1M1,铁和维生素C含量显著低于N1M1。所以细胞核基因、线粒体基因都能影响肺形侧耳营养成分含量。检测同核异质菌株N1M1、N1M2的7个细胞核常见基因的表达情况发现,N1M2菌丝中6个细胞核基因的表达量都显著高于N1M1,这表明肺形侧耳线粒体基因的不同会影响核基因的表达;同质异核菌株N1M1、N2M1的14个线粒体普通编码蛋白基因表达差异显著,这说明线粒体基因的表达量会因核基因的不同有所差异。综上,肺形侧耳线粒体基因和细胞核基因能够相互影响,共同作用于生命活动。     

水稻CMS不育系细胞质遗传效应的研究进展

在三系杂交水稻生产中,不育系的细胞质对杂种一代的表现具有一定的效应。同一种不育细胞质对不同性状的效应是不同的;不同的不育细胞质对同一性状的效应也存在着差异;且对大多数性状表现为负向效应。可通过扩大不育细胞质源以选用优质细胞质或选用强优恢复系来减少或消除其负效应,培育同核异质的多胞质不育系来适应杂交水稻生产的需要。     

水稻CMS不育系细胞质遗传效应的研究进展

在三系杂交水稻生产中,不育系的细胞质对杂种一代的表现具有一定的效应。同一种不育细胞质对不同性状的效应是不同的;不同的不育细胞质对同一性状的效应也存在着差异;且对大多数性状表现为负向效应。可通过扩大不育细胞质源以选用优质细胞质或选用强优恢复系来减少或消除其负效应,培育同核异质的多胞质不育系来适应杂交水稻生产的需要。     

小麦K、V型胞质雄性不育育性恢复的细胞学研究

以Ｋ、Ｖ型１Ｂ／１Ｒ不育系分别和四个非１Ｂ／１Ｒ恢复系杂交,观察了异质杂种小麦的花粉母细胞减数分裂。以Ｔ型细胞质和普通小麦胞质作比较,研究了Ｋ、Ｖ型异源细胞质对１Ｂ·１Ｂ／１Ｒ杂合核型染色体配对的影响。实验结果表明,Ｋ、Ｖ胞质背景下,育性恢复度与１Ｂ·１Ｂ／１Ｒ杂合核型染色体配对行为不直接相关。减数分裂中期Ⅰ、Ｋ、Ｖ、Ｔ型异源细胞质对杂合核型染色体配对的影响随父本遗传背景不同而异。后期Ⅰ,三类异质小麦杂种Ｆ１代均出现了不正常分离,后期Ⅰ和后期Ⅱ出现了落后染色体,四分体时期出现了微核。三类异源细胞质对落后染色体率和微核率的影响因不同遗传背景而异。     

玉米雄性不育细胞质特异DNA片段的发现及差异展示

利用3对线粒体引物对玉米同核异质和同质异核不育系的基因组总DNA进行PCR扩增;对检测到多态性的引物,再分别对供试材料小孢子发育至四分体、单核期和双核期的花药总RNA进行差异显示分析。结果表明：以基因组总DNA为模板,引物P1-P2在所有供试不育材料都有一相同的特异扩增带,而在保持系中均无扩增;引物P3-P4在所有供试材料中均无扩增;引物P5-P6仅在保持系黄早四中有扩增,而在其他供试材料中无扩增。这一结果说明以P1-P2为引物所检测到的特异扩增带为所有供试不育细胞质所特有,且不受供试材料不同核背景的影响。对于在不育材料基因组总DNA中具有特异扩增的引物P1-P2,进一步以cDNA为模板进行PCR扩增（RT-PCR）,所有不育材料在小孢子发育的3个时期均有一相同的特异扩增带,而保持系在小孢子发育的相应时期均无扩增,说明以P1-P2为引物所检测到的转录本的大小和数目,在同核异质及同质异核不育材料间均表现一致,且不受小孢子发育时期的影响。这说明以P1-P2为引物所检测到的不育材料DNA水平的共同结构特点在小孢子发育中具有转录上的一致性,因此可以认为供试不育细胞质DNA水平的这一特异序列结构与雄性不育性状的表现有关。     

多子房小麦蛋白质双向电泳体系的建立及优化

为建立适用于显性多子房小麦细胞质效应的蛋白质双向电泳体系,以显性多子房小麦材料DUOII与特异细胞质材料TeZhiI杂交的F1幼穗为材料,采用TCA-丙酮法提取蛋白质,并在IPG胶条长度和pH范围、SDS-PAGE凝胶浓度及蛋白质上样量等方面,对多子房小麦幼穗蛋白质双向电泳体系进行了探究与优化.结果表明,本文采用的蛋白质定量方法准确度高(R²=0.9999),确立了17 cm, pH4～7的IPG胶条, 12% SDS-PAGE分离胶,上样量为900 μg的双向电泳方法体系,获得了最适合本研究蛋白质组分析的双向电泳图谱. 经PDQuest 2DE 8.0.1软件分析,2-DE图谱上可分辨出1.444±14个清晰蛋白质点,且重复性较高(95%), 相关系数为0.960. 建立了一套适用于显性多子房小麦细胞质效应研究的蛋白质双向电泳体系.     

普通小麦多子房基因单体分析的染色体定位及双端体分析的染色体臂定位

本研究以普通小麦——“中国春”的单体系统和多子房小麦杂交,确定控制多子房性状的基因数目及关键染色体。通过单体分析,初步确定多子房性状分别受染色体5D和6B上的2个非互补的同效异位被动隐性基因所控制,分别用m_1和m_2表示。 继续用“中国春”双端体5DL、6BL和6BS分别与多子房进行正反交,在5DL、6BL与多子房的正反交F_1植株上均出现多子房表型。由此确定,控制多子房性状的m_1、m_2基因分别位于染色体5D和6B的短臂上(5DS、6BS)。     

小麦品种抗麦红吸浆虫鉴定与抗性分析

利用一套较完整的田间自然感虫鉴定法,对183份小麦品种进行了抗麦红吸浆虫鉴定.鉴定结果表明,小麦不同品种对麦红吸浆虫的抗性存在着显著差异:高抗、中抗、低抗、感虫、高感的小麦品种,分别占参试品种的24.59%、16.94%、18.58%、14.21%、25.68%.不同抗性类型的小麦品种其穗被害率、粒被害率、估计损失率、抗性指数均有较大的差异,其中表现高抗类型45份,中抗类型31份.这些品种既可作为麦红吸浆虫发生区控制麦红吸浆虫危害的主推品种和后备品种,也可作为亲本材料提供给育种单位利用.     

9个小麦品种(系)比较试验中的主要农艺性状

目的:通过对9个小麦品种(系)的比较试验中的主要农艺性状统计分析,筛选出比较适宜现阶段在贵阳地区乃至贵州省栽培的高产优质小麦品种(系)。方法:9个小麦品种(系)在试验地里随机区组排列,3次重复,记录小麦的全生育期,出苗数,田间生育期,株高,有效分蘖数,每株干重,穗长,穗粒重等,并在Excell上进行统计分析。结果:全生育期在200天左右,出苗数有3个超过100万/ha,最低只有44．8万/ha,株高在50 cm以上的有6个品种(系),3个在40 cm-50 cm之间,有效分蘖数400万/ha以上的有3个,最低的是199．1万/ha,每株干重最高是8．5 g,最低是5．7 g,穗长整齐度除98-22外都优于对照,经LSR法测验表明,贵农15,黔98353,黔麦15分别与夏繁29,98-28,贵单5号,黔98284-82,黔0110都达到差异显著水平,贵农15,黔98353,黔麦15分别与98-22达到差异极显著水平,其余的差异皆不明显。结论:可以初步得出贵农15,黔98353,黔麦15目前可以作为在贵阳地区推广种植的较优品种(系)。     

Contribution of indole alkaloids to Sitobion avenae (F.) resistance in wheat

Abstract:  Indole alkaloid contents of five winter wheat varieties at different growth stages, and the relationship between indole alkaloids and carboxylesterase activities of Sitobion avenae (F.) from wheat ears of different varieties were studied. The results indicated that KOK1679 and My295, highly and moderately aphid-resistant varieties, had a high indole alkaloid content during vegetative growth. During their reproduction growth, resistant varieties had a high alkaloid content in penultimate leaves, and indole alkaloid contents of KOK1679 were significantly higher than that of other varieties in wheat ears. The indole alkaloid contents of all varieties were low in flag leaves except for Han4564 . A significant correlation was shown between carboxylesterase activity in aphids collected from wheat ears and indole alkaloid contents in ears of the wheat varieties ( r  = 0.9646).     

不同小麦品种（系）对麦长管蚜的抗性

采用网罩麦长管蚜Sitobion miscanthi (Takahashi)的观测方法,对15个不同抗性小麦品种（系）进行苗期不选择性、抗生性测定;选择其中5个代表性品种（系）观测了田间扬花期麦长管蚜的产蚜量,测定了小麦旗叶和穗部中单宁与槲皮素的含量以及麦长管蚜羧酸酯酶（CarE）与谷胱甘肽S-转移酶（GST）的活性。结果表明,代表性品种（系）在苗期对麦长管蚜的产蚜量的影响与扬花期的呈显著正相关（r＝0.956*）。穗部槲皮素的含量与不同抗性品种（系）上的产蚜量呈显著负相关（r＝-0.941*）;单宁含量在不同抗性品种（系）间存在显著差异,其含量变化与产蚜量无显著相关。取食不同抗性品种（系）后麦长管蚜的CarE和GST酶活力存在显著差异。结论认为小麦不同品种（系）对麦长管蚜产蚜量（生殖力）的抑制作用是其抗蚜的重要特性,尤其是中4无芒和冀保一号对麦长管蚜抗生性较强。     

黑暗诱导衰老对不同年代冬小麦品种旗叶光系统Ⅱ功能的影响

小麦品种的更新换代是小麦产量不断提高的重要因素,阐明小麦品种演替过程中不同生理特性的变化对新品种选育具有重要参考价值.旗叶衰老速率快慢是影响小麦产量水平的关键因素,目前对于不同小麦品种衰老过程中旗叶光系统Ⅱ功能的变化规律尚不清楚.本试验选用1941-2014年间河南地区不同时期种植的31个品种,通过黑暗诱导离体叶片衰老,测定旗叶叶绿素荧光诱导动力学参数、叶绿素相对含量的变化,分析了光系统Ⅱ功能的变化规律.结果表明:品种演替过程中旗叶的叶绿素含量逐渐提高,衰老过程中近代品种叶绿素的降解速率低于较早年代品种;旗叶衰老过程中,近代品种荧光诱导动力学曲线的J点上升幅度小于I点;品种更替过程中光系统Ⅱ最大光化学效率和单位面积有活性反应中心数目逐渐增加,但是近代品种降低速率低于较早年代品种.叶绿素含量的变化与未衰老叶片中F_v/F_m没有显著相关性,但是随着衰老程度增加,相关性逐渐增大,且趋势线斜率逐渐提高;光系统Ⅱ单位面积有活性反应中心数目与品种育成时间呈显著正相关,且随着衰老程度增加,相关程度和趋势线斜率均显著提高.综上,小麦品种演替过程中,旗叶叶绿素含量逐渐升高,降解速率逐渐减缓,光合电子传递过程中Q_A到Q_B电子传递的抗衰老能力得到改善,从而减缓了衰老过程中光系统Ⅱ最大光化学效率和有活性反应中心的衰减速率,同时,叶绿素含量的提高和旗叶光系统Ⅱ抗衰老能力的增强也是品种更替过程中产量逐渐提高的重要因素.     

小麦抗茎腐病种质筛选及鉴定新方法的建立

为筛选针对我国黄淮麦区小麦茎腐病抗病新种质,建立可区分小麦其他茎基部病害的茎腐病抗性鉴定方法,本文采用室内苗期鉴定方法对主要来自黄淮麦区的108份小麦品种和高代品系进行茎腐病抗性评价,对其中45份小麦材料同时采用荧光定量PCR方法测定基部茎秆的禾谷镰刀菌DNA含量并与其茎腐病平均病级进行相关分析。共筛选到中抗茎腐病材料22份,未发现高抗和免疫品种(系);相关分析结果表明,小麦基部茎秆禾谷镰刀菌DNA含量与其茎腐病平均病级呈极显著正相关(r=0.73**),小麦基部茎秆禾谷镰刀菌DNA含量可以作为小麦茎腐病抗性的重要参考。抗病新种质的筛选和荧光定量PCR抗性评价方法的建立将为今后黄淮麦区小麦抗茎腐病品种的培育提供帮助。     

Assessment of genetic diversity among Syrian durum (<Emphasis Type="Italic">Triticum</Emphasis> ssp. <Emphasis Type="Italic">durum</Emphasis>) and bread wheat (<Emphasis Type="Italic">Triticum aestivum</Emphasis> L.) using SSR markers

Genetic diversity among 49 wheat varieties (37 durum and 12 bread wheat) was assayed using 32 microsatellites representing 34 loci covering almost the whole wheat genome. The polymorphic information content (PIC) across the tested loci ranged from 0 to 0.88 with average values of 0.57 and 0.65 for durum and bread wheat respectively. B-genome had the highest mean number of alleles (10.91) followed by A genome (8.3) whereas D genome had the lowest number (4.73). The correlation between PIC and allele number was significant in all genome groups accounting for 0.87, 074 and 0.84 for A, B and D genomes respectively, and over all genomes, the correlation was higher in tetraploid (0.8) than in hexaploid wheat varieties (0.5). The cluster analysis discriminated all varieties and clearly divided the two ploidy levels into two separate clusters that reflect the differences in genetic diversity within each cluster. This study demonstrates that microsatellites markers have unique advantages compared to other molecular and biochemical fingerprinting techniques in revealing the genetic diversity in Syrian wheat varieties that is crucial for wheat improvement.     

Assessment of genetic diversity among Syrian durum (Triticum turgidum ssp. durum) and bread wheat (Triticum aestivum L.) using SSR markers

Genetic diversity among 49 wheat varieties (37 durum and 12 bread wheat) was assayed using 32 microsatellites representing 34 loci covering almost the whole wheat genome. The polymorphic information content (PIC) across the tested loci ranged from 0 to 0.88 with average values of 0.57 and 0.65 for durum and bread wheat respectively. B genome had the highest mean number of alleles (10.91) followed by A genome (8.3) whereas D genome had the lowest number (4.73). The correlation between PIC and allele number was significant in all genome groups accounting for 0.87, 074 and 0.84 for A, B and D genomes respectively, and over all genomes, the correlation was higher in tetraploid (0.8) than in hexaploid wheat varieties (0.5). The cluster analysis discriminated all varieties and clearly divided the two ploidy levels into two separate clusters that reflect the differences in genetic diversity within each cluster. This study demonstrates that microsatellites markers have unique advantages compared to other molecular and biochemical fingerprinting techniques in revealing the genetic diversity in Syrian wheat varieties that is crucial for wheat improvement.