农杆菌浸种处理对小麦种子萌发及幼苗生长发育的影响

以小麦品种(系)郑9023、中13和西农1376为主区,分别以农杆菌菌液浓度、农杆菌生长阶段和农杆菌侵染时间为副区,研究了农杆菌浸种处理后小麦种子萌发及幼苗生理生化特性变化.结果表明,小麦品种(系)分别与农杆菌菌液浓度、农杆菌生长阶段和侵染时间的互作效应不显著;随着农杆菌菌液浓度的增加,小麦种子发芽率、幼苗株高、鲜重、叶绿素含量呈下降趋势,MDA含量、白化苗率、卡那霉素抗性苗率则呈上升趋势,而POD活性则呈先升后降的趋势,小麦种子及幼苗受到的伤害逐渐增大,尤其是农杆菌菌液浓度超过1.5 OD后小麦幼苗受到的伤害更为明显;对数生长阶段的农杆菌活性最高,该阶段处理的小麦种子发芽率、幼苗株高、鲜重、叶绿素含量达到最低,而POD活性、MDA含量、白化苗则达到最大,小麦种子及幼苗受到的伤害也最为明显;随着农杆菌侵染时间的延长,小麦种子萌发及幼苗生长发育的各项指标表现出与农杆菌菌液浓度处理相同的变化趋势,尤其是侵染时间超过1.5 h时,小麦种子萌发及幼苗生长发育受到了显著抑制;各小麦不同品种(系)对农杆菌的反应存在一定基因型差异.研究发现,依据小麦种子萌发及幼苗生理生化特性影响和卡那霉素抗性苗率表现,浸种转化法中的农杆菌菌液浓度应控制在1.5 OD左右,生长阶段宜选用对数生长期,侵染时间以1.5 h较为适宜.     

水培条件下pH值对柳枝稷幼苗生长发育的影响

土壤的p H值是限制植物生长发育的一个关键因素。柳枝稷是一种可作为牧草,水土保持的多年生C4能源植物。试验在水培条件下,利用裂区试验设计,以柳枝稷品种(系)为主区,水培液p H值为副区,对反映柳枝稷幼苗生长发育状况的指标进行统计分析。结果显示,随水培液p H值的酸碱强度增大,柳枝稷不同品种(系)幼苗的分蘖数、株高、苗鲜重、根冠比、根系活力以及净光合速率都极显著降低(P0.01),而幼苗保护酶活性以及丙二醛(MDA)含量则极显著升高(P0.01)。尤其是当PH值低于5.0时,幼苗的受到的胁迫更为明显,幼苗超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性反而急剧下降。与酸胁迫(p H值7.0)相比,柳枝稷对碱胁迫(p H值7.0)的适应能力更强,其中以西稷2号的抗逆性表现最好。因此应用柳枝稷在边际土壤地区推广种植时,要尽量避免强酸性土壤(p H值5.0),且选用西稷2号品系较为适宜。     

强光诱导小麦叶片花青素积累的研究

以'小偃54'、'京411'等67份小麦品种(系)为试材,对强光诱导小麦叶片花青素积累的现象及品种间变异进行分析,以探讨花青素在小麦响应强光过程中的生理与分子机制.结果显示,'小偃54'和'京411'分别经25℃强光处理24 h和48 h叶片花青素含量大幅增加,而15℃和30℃强光处理增幅较小;强光处理48 h后,'京411'的花青素含量高达7.2 μg·g-1FW,约为'小偃54'的10倍.对'京411'而言,花青素含量随叶位自下而上递减,并且按叶鞘、叶基部、叶中部和叶尖的部位依次递减.强光处理24 h和48 h后能诱导'小偃54'和'京411'的PAL活性增强.强光处理48 h后,紫色胚芽鞘类品种的花青素含量高于绿色胚芽鞘类品种,不同品种强光下的花青素吸收峰均在520 nm处.研究表明,强光下叶片花青素含量升高可能是紫色胚芽鞘类小麦品种抗强光的一种机制.     

冬小麦持绿和灌浆特征及其抗早衰特性评价

选择23个小麦品种(系),在大田条件下测定了小麦花后旗叶叶绿素含量、颖壳叶绿素含量、籽粒重量、籽粒饱满度等与早衰有关的形态和生理指标,并分别对其花后旗叶叶绿素含量、花后旗叶与颖壳的叶绿素含量比值、粒重比和饱满度以及综合4项指标进行聚类分析,以建立科学的早衰鉴定指标。结果显示:(1)23份小麦材料以花后旗叶叶绿素含量变化可分为4个类型:下降迟且幅度小型、下降早而幅度较大型、下降早且幅度小型、下降早且幅度大型,除第2类型外,其花后旗叶叶绿素含量下降幅度依次增大。(2)以花后旗叶和颖壳叶绿素含量比值变化将其分为3种类型:穗黄叶绿型、同步转黄型、穗绿叶黄型,其比值依次减小。(3)以粒重比可分为3种类型:灌浆充实型、灌浆相对不充实型、灌浆不充实型,其比值依次减小。(4)以饱满度可分为4个类型:饱满型、相对饱满型、相对瘪瘦型和瘪瘦型,其饱满度依次减小。(5)综合以上4项指标可分为4种类型:穗黄叶绿型、正常落黄成熟型、轻度早衰型和典型早衰型;而以饱满度为鉴定指标最接近综合鉴定分析结果。研究发现,籽粒饱满度(干籽粒体积与其充分吸涨后的体积的比值)可作为鉴定小麦早衰的简单、快捷指标,旗叶和颖壳叶绿素含量比较分析可作为田间的初步鉴定指标。     

农杆菌共培养条件对小麦种子萌发和幼苗生理生化特性的影响

以‘郑9023’、‘中13’和‘西农1376’3个小麦品种(系)为主区,再分别以农杆菌共培养时间、共培养温度以及乙酰丁香酮(AS)浓度为副区,对农杆菌浸种处理后小麦种子萌发及幼苗生理生化特性进行了研究。结果表明,各小麦品种(系)与共培养时间、共培养温度以及AS浓度的互作效应不显著;随共培养时间的延长,小麦种子发芽率、幼苗株高、鲜重、叶绿素含量呈下降趋势,MDA含量、白化苗率、卡那霉素抗性苗率则呈上升趋势,而POD活性则呈先升后降的趋势,农杆菌对小麦种子及幼苗的伤害随共培养时间的延长而增大,且当共培养时间超过2 d时其伤害作用更为明显;共培养温度为25℃时,小麦种子发芽率、幼苗株高、鲜重、叶绿素含量达到或接近最低值,POD活性、MDA含量、白化苗率则达到最大值,此时农杆菌对小麦种子及幼苗不利影响最为明显;加入AS能促进农杆菌对小麦的侵染效果,并以150μmol/L AS的促进作用最强,对小麦种子萌发及幼苗生理生化指标的影响也最大;小麦不同品种(系)对农杆菌的反应存在一定基因型差异。依据共培养条件下小麦种子萌发和幼苗生理生化特性及卡那霉素抗性苗率综合分析认为,农杆菌浸种法转化小麦时较适宜的条件为:共培养时间应控制在2～3 d、共培养温度22～25℃、AS浓度为150μmol/L。     

用EST-SSR检测不同年代小麦育成品种基因多样性的变化趋势

EST—SSRs是一种基于基因表达序列有关基因功能的“真质”标记,其多态性直接反映了基因的多样性。本研究采用37对小麦EST—SSRs引物检测了42份我国不同年代小麦选育品种相关基因位点多样性的变化趋势。结果表明：基于表达序列设计的小麦EST—SSRs引物具有较好的扩增效果,其中37对引物共检测到134个位点,绝大多数引物有2～5个等位变异;在相似系数为0.9的水平上这些引物可将除燕大1817和旱选3号外的40份材料区分开来;供试的42份小麦选育品种的基因多样性从20世纪60年代以前到90年代呈递增趋势,但不同年代的增幅不同：20世纪60～80年代增长最快,80年代至90年代增长十分缓慢;同时,材料间相似系数变化呈下降趋势,60年代以前的选育品种相似性最高,70年代最低,70年代以后至90年代略有增加,但远低于60年代以前,这与引人大量的外来品种的育种策略有关。     

小麦EST-SSRs的通用性研究

小麦EST—SSRs是一种从小麦ESTs序列中开发的新型SSR标记。根据小麦ESTs设计的597对EST—SSRs引物在小麦、玉米、水稻和大豆中的有效扩增比率分别为80％、65．8％、62．1％和58．1％。其中,255对EST—SSRs引物(42．7％)在四种作物中都能获得预期产物。序列相似性比较发现,255个通用EST—SSRs标记所对应的基因80％功能已知,其中30％与蛋白质定位相关,其余70％参与细胞代谢、转录调控、细胞发育、防御体系及其他所涉及的生理生化过程。由于不同物种间基因保守性,本研究发掘的EST—SSRs引物对于小麦功能基因组和比较基因组研究都有重要意义。     

强优势杂交小麦产量结构模式的研究

利用1999-2001年选用的9个性状差异较大的品种（系）,按完全双列杂交（正交）组配成36个杂交组合,用一种新的分组法-Nair单性状水平分组法将杂交组合的各性状进行了分组,按产量分组结果对产量与各性状间的关系进行了研究,结果表明：随产量水平的升高单位面积穗数对产量的作用逐渐弱化,穗粒数对产量的作用逐渐增强,单位面积穗数与穗粒数间的相互作用构成限制产量的主要因素,千粒重对产量的作用较稳定;千粒重与单位面积穗数的负相关性较弱、与穗粒数无明显的相关性;在7500-9000kg/hm^2水平下,产量结构模式为：504.0-607.5万穗/hm^2,33.6-41.3粒/穗,35.7-42.3g/千粒重;在9000-10500kg/hm^2水平下,产量结构模式为：525-645万穗/hm^2,36-50粒/穗,37-45g/千粒重。     

农杆菌对大麦种子萌发及幼苗生长发育的影响

以大麦品种(系)为主区('云引大麦Ⅰ'、'云引大麦Ⅱ'和'U008'),农杆菌浸种时间为副区(0.5、1.5和2.5 h),农杆菌菌液浓度为副副区(0.5、1.5和2.5 OD),采用再裂区试验研究了农杆菌浸种处理对大麦种子萌发和幼苗生长发育的影响.结果表明:品种、农杆菌菌液浓度、浸种时间对大麦的种子发芽率、幼苗高度、幼苗鲜重、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量影响无显著的互作效应,而对幼苗POD活性的影响存在显著互作效应;随着浸种时间的延长和菌液浓度的增加,各大麦品种(系)的种子发芽率、幼苗高度、幼苗鲜重、叶绿素含量均呈逐渐降低趋势,幼苗MDA含量则逐渐增加,并以'U008'变化幅度最大;在菌液浓度为0～1.5 OD、浸种时间为0～1.5 h范围内,幼苗POD活性随着菌液浓度的增加和浸种时间的延长而增强,超过该范围则均呈下降趋势,并以'U008'下降最为明显.可见,农杆菌处理对大麦种子萌发和幼苗生长发育有抑制作用,并在菌液浓度超过1.5 OD、浸种时间大于1.5 h时达极显著水平,且大麦品种间存在一定差异.     

'百农64'×'京双16'小麦遗传连锁图谱构建

通过对小麦品种‘百农64’ב京双16’F3家系群体的SSR和AFLP分析,构建了含100个SSR标记(91个引物)和58个AFLP标记(12个引物)的小麦遗传连锁图,158个标记组成20个连锁群,覆盖小麦基因组3 114cM,标记间平均间距为19.7 cM.将前人未定位的12个SSR标记定位到了小麦遗传连锁图谱上.为小麦慢白粉病性等农艺性状的QTL分析打下了良好基础.