小麦穗发芽鉴定方法的比较与分析

穗发芽是小麦生产中较为严重的灾害之一,易受外界环境的影响,一旦发生不仅会影响产量,而且还会严重影响小麦的品质,因此培育抗穗发芽的小麦品种至关重要。该研究通过对65份小麦材料进行穗发芽试验,比较分析了小麦穗发芽抗性的常用方法,即籽粒发芽法、整穗发芽法和大田穗发芽法。结果表明:三种方法之间均呈极显著正相关关系,而且在1%水平上均存在极显著性差异;发芽指数与籽粒发芽率的相关性最高,能够更好地评价小麦材料的休眠特性,但不能得出材料的总体抗性;籽粒发芽法和整穗发芽法的变异程度相对较小,试验条件更易控制,可作为小麦穗发芽抗性评价的简易方法;多数参试材料的平均籽粒发芽率平均整穗发芽率平均大田穗发芽率,且三者差异程度均达到极显著水平,这说明麦穗的外部结构及外部环境对小麦穗发芽的影响显著。因此,籽粒发芽法可以从休眠性方面,对小麦种子资源进行初步筛选;整穗发芽法可用于穗发芽抗性的进一步鉴定和验证,评价小麦材料穗发芽的综合抗性;大田穗发芽法较易受自然条件的影响、变异程度较大,其结果可以作为室内发芽试验的参考数据。     

冬小麦穗发芽抗性及其遗传研究

1987—1989年在人工模拟降雨室对123个小麦品种进行了成熟期穗发芽抗性鉴定。重点研究了13个品种的穗发芽率、籽粒发芽率、籽粒含水量,籽粒吸水速率和α-淀粉酶活性的动态变化。并通过6个抗性不同品种的双列杂交,初步探讨了穗发芽抗性的遗传特点。结果表明:红粒品种普遍抗穗发芽,但白粒品种中也存在不少抗源;开花后35—40天是鉴定穗发芽抗性的适宜时期;这个对期的仔粒吸水速率阳α-淀汾酶活性是抗性鉴定的可靠指标;穗发芽抗性是遗传性状,存在母、子体抗性因子互作效应。     

不同生态区小麦品种的穗发芽抗性评价

本研究对来自不同生态区的137个小麦品种进行穗发芽抗性鉴定,计算相对发芽指数,并分析这些品种穗部籽粒性状、品质指标、吸胀萌发后0～72 h α-淀粉酶活性及其基因表达量与穗发芽抗性之间的关系。结果表明: 长江中下游麦区小麦的平均发芽指数最低,抗穗发芽品种最多,其次是长江上游麦区,黄淮麦区抗穗发芽品种相对较少。红粒品种小麦的相对发芽指数低于白粒品种,相对发芽指数与籽粒长度、宽度呈极显著正相关,与小穗数呈显著正相关,与穗型、穗色、穗长、小穗密度、穗粒数、千粒重无显著相关性。相对发芽指数与容重呈极显著负相关,与面团形成时间和出粉率呈显著负相关,与蛋白质含量、湿面筋含量、吸水率、稳定时间、沉降值、拉伸面积、延展性、最大阻力无显著相关性。不同品种的α-淀粉酶活性随吸胀萌发时间的延长呈上升趋势,萌发24～72 h的相对发芽指数与α-淀粉酶活性呈极显著正相关,穗发芽中抗以上品种萌发48 h后α-淀粉酶活性聚类分析结果与穗发芽鉴定结果一致。萌发后各时段α-淀粉酶基因表达量与相对发芽指数呈极显著正相关。     

CRISPR/Cas9技术编辑MPK7和MPK14基因创制抗穗发芽水稻新种质

穗发芽对籼稻生产危害严重.编辑休眠调控基因,创制高休眠性新种质,进而提高穗发芽抗性,是探索改良穗发芽抗性的新途径.泰丰B(TB)是籼型优质杂交稻保持系,主要缺点是种子休眠性偏低,易受穗发芽危害.MPK7/14具有抑制粳稻种子休眠作用,尚不清楚是否适用于籼稻品种.本研究利用CRISPR/Cas9技术编辑泰丰B(TB)的M...     

小麦抗穗发芽研究进展

穗发芽严重影响小麦品质和产量。种子自身休眠特性、α-淀粉酶活性、α-淀粉酶抑制剂、迟熟α-淀粉酶活性、种皮颜色、颖壳抑制物以及穗部形态等,均是影响小麦穗发芽的重要因素,其中对子粒休眠特性和α-淀粉酶活性的研究较为深入。位于第3染色体组上的R基因、休眠基因以及4AL上的Phs基因均与小麦穗发芽密切相关。已开发出一些与穗发芽抗性相关的分子标记,其中位于第3部分同源群的三重R基因和位于3B染色体的STS标记Vp1B3,以及位于3A染色体的主效QTL位点QPhs.ccsu-3A.1均可直接用于穗发芽抗性的筛选。本文对以上内容进行了详细论述,并就今后如何提高小麦穗发芽抗性进行了讨论。     

水稻穗发芽突变体的筛选及候选基因鉴定

水稻穗发芽是一种多发性的自然灾害,给水稻生产造成了严重的经济损失。由于穗发芽机制还不完全清楚,如何培育抗穗发芽的水稻品种,已成为世界性的难题。本研究利用水稻甲基磺酸乙酯诱变突变体库,通过田间筛选,获得9个水稻穗发芽突变体。并对其中2个突变体进行研究,利用基于基因组重测序的SIMM方法和高分辨率溶解曲线分析技术,分别获得其穗发芽候选基因LOC_Os03g08570和LOC_Os07g10490。LOC_Os03g08570编码一个八氢番茄红素脱氢酶,LOC_Os07g10490编码一个ζ-胡萝卜素脱氢酶,它们都参与脱落酸前体类胡萝卜素的合成。本研究的结果进一步证明类胡萝卜素的合成在水稻休眠中的关键作用。同时,本研究获得的这些穗发芽突变体为后续深入研究水稻穗发芽的分子机制及开展分子设计育种提供了宝贵材料。     

RSP抗穗发芽基因育种利用研究初报

利用农艺性状优良、优质的红粒小麦品种绵阳11以及2个白粒、极易穗发芽(常年穗发芽在50%以上)的小麦品系YY2和88-1643与穗发芽抗性来源于长休眠节节麦的人工合成小麦RSP杂交,对3个组合的F2单株和F3株系的穗发芽测试,从RSP×绵阳11中筛选出15个与RSP相当的纯合抗性株系和27份穗发芽接近0的F3单株;从RSP×YY2和RSP×88-1643组合中共筛选出5份穗发芽在7%以下的白粒株系.这些株系或单株相对于RSP的高秆、晚熟等不利性状已有较大改良,为节节麦抗穗发芽基因向优质或白粒小麦转移研制出了更容易利用的中间材料.     

转反义trxs基因小麦株系01TY18遗传分析及抗穗发芽特性

以豫麦18为受体导入反义trxs基因获得的株系01TY18(T0)为材料,运用PCR、实时荧光RT-PCR以及离体整穗发芽的方法,对反义trxs基因在转基因小麦中的遗传稳定性、基因表达和抗穗发芽特性进行了研究.结果表明,8个T1代转基因株系中有6个株系目的基因检测呈阳性,且在以后的世代中能够稳定遗传并呈典型的孟德尔单基因3∶1分离规律;反义trxs基因在6个转基因株系中能够正常表达且表现出显著的抗穗发芽特性.与非转基因对照相比,转基因株系穗粒发芽率和穗发芽度平均分别降低62%(P<0.01)和50.8%(P<0.01).     

黄河中游地区节节麦抗穗发芽的鉴定与分析

小麦穗发芽是小麦生产中的主要灾害和重要问题,在普通小麦中缺乏抗穗发芽的品种资源。本试验通过对35份黄河中游地区节节麦、14份国外节节麦及部分小麦品种的发芽率的测定及抗性多样性分析,综合评价了黄河中游地区节节麦的穗发芽抗性状况。结果表明,节节麦穗发芽抗性普遍高于小麦品种,黄河中游地区节节麦的抗穗发芽能力优于国外材料,其中以T005、T007、T008、T016、T030、T062、T065、T068、T069、T072和T085等11个材料的抗穗发芽能力最强,是小麦穗发芽改良优异的抗源材料。     

转反义trxs基因小麦株系00T89分子鉴定及抗穗发芽特性研究

以皖麦48为受体导入反义trxs基因已获得00T89第4代(T4)转基因株系,对其进行反义基因的PCR鉴定、相对定量RT-PCR基因表达检测以及抗穗发芽特性研究。结果表明,18个T4代转基因株系中,13个株系目的基因检测呈阳性;成熟期籽粒萌发过程中,8个株系转录水平上mRNA丰度极显著降低(P<0·01),mRNA丰度与穗发芽指标呈显著和极显著的相关性(r=0·7181)。其中6个株系在开花后30d至成熟后10d表现出明显的抗穗发芽特性。与非转基因对照相比,平均穗开始发芽时间推迟2·7d(P<0·01),穗粒发芽率和穗发芽度分别降低35·5%(P<0·01)和47·5%(P<0·01),成熟后25d这些株系又逐渐恢复发芽特性,无显著差异(P>0·05)。     

水稻不同品种的穗发芽及其对外源激素的反应

选择8份早籼稻品种在开花后不同天数取穗子进行保湿培养,观察其抗穗发芽能力的差异。结果显示不同品种之间的抗穗发芽能力存在较大差异;处理以开花后22d左右的穗子保湿培养6d考查穗发芽,就能较好地比较出品种之间的差异。以3种不同浓度的赤霉素(GA3)和脱落酸(ABA)进行溶液培养,30mg／kg的赤霉素有明显促进穗发芽的效果,脱落酸抑制穗发芽的效果在不同品种之间表现出比较大的差异。     

小麦穗发芽基因等位变异及其区域分布研究

为了解中国不同麦区小麦种质资源抗穗发芽基因的等位变异与分布特征,利用小麦抗穗发芽相关的Vp1B3和Dorm-1标记对7个不同麦区的446份小麦种质资源的等位变异和分布差异进行了检测。结果表明:(1)利用标记Vp1B3检测出Vp1的等位基因共有3种类型,分别为Vp1Bc(与抗穗发芽相关)、Vp1Ba(与感穗发芽相关)、Vp1Bb(与抗穗发芽相关),其频率分别为62.8%、32.9%和4.3%。(2)标记Dorm-1在供试材料中共检测出2种特异性条带,分别为468bp(DormB1a,与感穗发芽相关)和606bp(DormB1b,与抗穗发芽相关),所占比例分别为98.6%和1.4%。(3)具有DormB1b基因型的种质主要分布在黄淮冬麦区和长江中下游冬麦区,比例分别为5.1%和1.9%;具有(Vp1Bc+Vp1Bb)基因型(组合)的种质在长江中下游冬麦区和西南冬麦区分布最多,比例分别为75.0%和74.1%。(4)通过标记Vp1B3和Dorm-1的综合鉴定,共筛选出同时携带Vp1与Dorm-B1位点种质6份,分别是‘陕麦611’、‘郑农19’、‘豫49-198’、‘信阳0913’、‘咸阳大穗’与‘徐州8066’,可以作为抗穗发芽育种的参考亲本。     

外源脱落酸和马来酰肼对杂交水稻F1穗上种子发芽的抑制效应

杂交稻F1齐穗后21 d(灌浆期)施用ABA 1000mg/L或MH 4000 mg/L,可以抑制穗芽的发生,降低种子活力.ABA处理F1发芽种子使GA1含量下降,淀粉酶活性表达滞后,活性下降,有效发芽期延长;MH处理没有引起F1发芽种子GA1含量与淀粉酶活性下降,但使未发芽种子中GA1与淀粉酶活性明显下降,并丧失发芽能力.因此,ABA对杂交稻F1穗芽的抑制作用可视为"后熟效应",而MH对穗芽的抑制作用可视为"遏制作用".     

转反义trxs基因小麦株系00T89分子鉴定及抗穗发芽特性研究

以皖麦48为受体导入反义trxs基因已获得00T89第4代（T₄）转基因株系,对其进行反义基因的PCR鉴定、相对定量RT-PCR基因表达检测以及抗穗发芽特性研究。结果表明,18个T₄代转基因株系中,13个株系目的基因检测呈阳性;成熟期籽粒萌发过程中,8个株系转录水平上mRNA丰度极显著降低（P<0.01）,mRNA丰度与穗发芽指标呈显著和极显著的相关性（r=0.7181）。其中6个株系在开花后30d至成熟后10d表现出明显的抗穗发芽特性。与非转基因对照相比,平均穗开始发芽时间推迟2.7d（P<0.01）,穗粒发芽率和穗发芽度分别降低35.5%（P<0.01）和47.5%（P<0.01）,成熟后25d这些株系又逐渐恢复发芽特性,无显著差异（P>0.05）。     

不同环境条件下有无果囊对红穗苔草种子萌发的影响

果囊是苔草属植物的种子特有外部结构, 果囊的存在可能对种子的休眠和萌发造成影响。以红穗苔草种子为实验材料, 研究了不同的光照、种子埋藏深度和土壤湿度条件下, 有无果囊对红穗苔草种子萌发的影响。结果表明: (1)去除果囊显著提高了红穗苔草种子的萌发率(GR)、日平均萌发率(MDG)和发芽峰值(PV); (2)红穗苔草种子的萌发需要光照,随埋藏深度的增加, 种子的萌发能力减弱, 同时湿润条件比淹水条件更适合苔草种子的萌发。     

小麦Vp-1基因RNA干扰表达载体的构建及遗传转化

小麦成熟期穗发芽是世界性的自然灾害,严重影响小麦的产量和品质.Viviparous-1(Vp-1)是促进胚成熟和休眠的主要转录调节因子,与小麦穗发芽抗性有着密切的关系.本实验根据小麦Vp-1基因序列,以植物表达载体pAHC25为基础,成功构建了含有反向重复序列的RNA干扰表达载体pAHC-WVpRi.采用基因枪法轰击小麦品种新春9号幼胚材料1825个,共获得34株T0再生植株.利用Bar基因引物和干扰片段特异引物对再生植株进行PCR检测,获得Bar基因和干扰片段均为阳性的植株3株,转化率为0.16%.本研究为深入分析Vp-1基因功能,进而通过分子育种进行小麦穗发芽抗性的遗传改良提供了科学依据.     

普通小麦外源染色体易位系的诱导及其在育种上的应用

采用辐射、细胞组织培养、调控Ph基因、杀配子染色体、着丝点断裂融合等方法,诱导小麦外源染色体易位是有效利用外源基因,开发小麦新种质的重要手段。研究发现外源染色体易位对小麦籽粒蛋白质的含量、小麦的加工品质都有较大的影响,同时也为穗发芽抗性资源和小麦杂种优势恢复系的创建开辟了新的途径。     

唐古特大黄药材提取物对小麦和垂穗披碱草种子萌发和幼苗生长的影响

测定了唐古特大黄（Rheum tanguticum Maxim. ex Balf.）药材水提液、蒽醌粗提液和多糖粗提液对小麦(Triticum aestivum Linn.)和垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.）种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明：唐古特大黄药材水提液存在明显的化感作用,水提液在高浓度下对小麦种子萌发和芽长及垂穗披碱草种子萌发、根长和芽长均有明显的抑制作用,而在低浓度下对小麦的根长和芽长具有促进作用。蒽醌粗提液仅对垂穗披碱草幼苗生长有抑制作用,其作用随浓度的提高而增强。多糖处理液抑制了小麦、垂穗披碱草根的生长,同时高浓度的处理液延迟了垂穗披碱草种子发芽。     

发芽糙米对代谢综合征影响的研究进展

对发芽糙米主要的营养因子、生理作用、研究现状及其对代谢综合征患者的血脂、血糖、血压以及肥胖的影响进行分析,提出发芽糙米在代谢综合征疾病防治中所面临的问题,展望其未来发展趋势,为发芽糙米更深入的研究提供科学依据。     

外源ABA对藜麦种子萌发及ABA相关基因表达的影响

穗发芽会导致藜麦籽粒产量和品质严重受损,而脱落酸(ABA)与种子萌发和休眠密切相关。该研究以易穗发芽的‘大黑藜3’(BBQ3)、‘白藜6’(WQ6)和抗穗发芽的‘小黑藜1’(SBQ1)和‘白藜4’(WQ4)为试验材料,在种子萌发3 d内施加不同浓度ABA和氟啶酮(FL),探究ABA和FL对两种粒色藜麦种子萌发、ABA含量以及ABA合成基因NCED、裂解基因8′OH和信号转导基因ABI3表达的影响。结果表明：(1)各藜麦种子萌发均受到各浓度外源ABA抑制,并以25μmol·L^-1浓度效果最佳,同时受到外源低浓度FL促进,且施用2.5μmol·L^-1浓度即可;外源ABA和FL处理的SBQ1和WQ4发芽率降低和升高幅度分别小于BBQ3和WQ6。(2)对照组SBQ1和WQ4种子内源ABA含量分别显著高于BBQ3和WQ6;外源ABA处理可显著提高藜麦种子内源ABA含量,且WQ4显著高于WQ6,种皮略厚的SBQ1内源ABA含量显著低于BBQ3;外源FL处理下4份材料种子内源ABA含量均有所下降,但只有SBQ1达到显著水平。(3)对照组中,SBQ1和WQ4...