小麦茎基腐病和赤霉病抗源筛选及关联SNP位点分析

小麦茎基腐病（crown rot,CR）和赤霉病（Fusarium head blight,FHB）是由镰孢菌引起的两种主要的小麦病害。为筛选对CR和FHB的优异抗源、发掘抗病基因,从1 000多个来自世界各地的小麦种质中筛选了311个核心种质,对其进行CR苗期和成株期抗性及FHB抗性鉴定和评价,并利用全基因组关联分析（GWAS）鉴定与CR和FHB抗性相关位点。结果筛选出4个种质（Cimrmanova、济南13、GHABAGHEB、秃芒麦）具有优良的CR抗性;12个种质（陇春8号、中麦175、鲁麦5号、潍麦6号、皖麦50、Reeves、石家庄8号、西农928、山麦、SAFI-1/ZEMAMRA-1、平阳181和石家庄54）具有优良的FHB抗性;5个种质（山前麦、陇春8号、内江31、聊麦16和淮麦22）对CR和FHB均表现一定的抗性,尤其是陇春8号对CR成株抗性和FHB抗性水平均达到R级,表明该种质对两种病害兼具优良抗性。通过GWAS分析发现,在1A和6B染色体上有6个SNPS与CR-SR抗性显著相关;在1A、1B、3A、3B、6A、6B和6D染色体上有15个SNPS与CR-APR抗性显著相关;在5A、7A和7B染色体上有13个SNPS与FHB 抗性显著相关。本研究结果为小麦抗CR和FHB基因的定位和育种奠定了基础。     

禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)毒素对小麦幼胚愈伤组织诱导和分化的影响

为了给普通小麦抗赤霉细胞工程育种中抗毒素细胞系选择技术体系的建立和方法的选择提供理论依据，研究了离体培养条件下禾谷镰刀菌毒素胁迫对小麦幼胚愈伤组织诱导和分化的影响。结果表明．禾谷镰刀茵毒素对小麦幼胚胚性愈伤组织的诱导具有低浓度促进和高浓度抑制、毒害作用，这种毒害作用降低了胚性愈伤组织诱导率和胚性愈伤组织质量，显著影响胚性愈伤组织再生频率。同时禾谷镰刀茵毒素胁迫降低了幼胚愈伤组织产量，并随胁迫浓度的升高，愈伤组织产量迅速下降。禾谷镰刀菌毒素对小麦幼胚培养特性的影响，表现出基因型间的差异，对感病基因型的毒害作用远大于抗病品种。     

普通小麦抗赤霉细胞工程育种研究Ⅱ抗镰刀菌毒素细胞变异系的生理生化特性及抗赤性鉴定

对来自小麦品系WT59的3个抗镰刀菌毒素变异细胞系的细胞膜透性、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性及其11个稳定再生株系(R3)的田间抗赤霉特性进行了研究,结果表明3个变异细胞系的细胞膜透性低于对照系,PAL活性高于对照系。在不同浓度毒素胁迫条件下,抗性变异系的细胞膜透性和PAL活性变化较小,表现出一定的稳定性。从3个变异系中再生出的11个稳定株系其抗赤霉特性显著高于对照系,部分材料的抗扩展特性达到或接近抗性品种苏麦三号。     

二甲酸钾对断奶仔猪大肠杆菌和乳酸杆菌的影响

选择21日龄体况良好的三元杂交(杜洛克×长白×大约)断奶仔猪36头,按窝别分为4个处理,每个处理3个重复,每个重复3头.分别饲喂A(不添加二甲酸钾)、B(添加0.7％二甲酸钾)、C(添加1.1％二甲酸钾)和D(添加1.5％二甲酸钾)4种日粮,探讨二甲酸钾对断奶仔猪肠道大肠杆菌和乳酸杆菌的影响.试验期为25 d.在第13、25天收集仔猪早晨的粪便测定其肠道大肠杆菌和乳酸杆菌的含量.结果显示,与日粮中没有添加二甲酸钾相比,(1)日粮中二甲酸钾添加量为0.7％、1.1％和1.5％时,断奶仔猪肠道乳酸杆菌分别提高了32％ (P＜ 0.05)、24％和21％;(2)日粮中二甲酸钾添加量为1.5％时,断奶仔猪肠道中大肠杆菌数降低了34％(P＜ 0.01),且乳酸杆菌与大肠杆菌数比值明显提高.表明日粮中添加1.5％的二甲酸钾可以优化断奶仔猪肠道中菌群,提高仔猪的抗病能力,减少抗生素的用量.     

普通小麦抗条锈新种质--WT212的抗性及遗传分析

对普通小麦抗条锈新种质——WT212的抗锈性及遗传学特性进行了分析。结果表明,WT212具有多小种抗性,参试的4个条锈菌生理小种的抗性受1对显性基因控制;细胞遗传学分析表明,WT212所携带的抗源不同于以1BL/1RS易位系为基础的"洛类"抗源,而是一种来自黑麦染色体组的抗条锈新抗源。初步断定WT212为可能只涉及1对染色体的小麦—黑麦易位系。     

小麦茎基腐病田间化学防治研究

为了筛选出有效的小麦茎基腐病化学防治药剂和使用方法,在陕西省渭南市临渭区和富平县进行田间化学防治试验,结果表明,12%苯醚·咯·噻虫嗪、3%苯醚甲环唑、50%甲基硫菌灵拌种处理及70%甲基硫菌灵、20%氰烯·己唑醇田间喷雾对小麦种子萌发和苗期生长无不良影响。在药效上,12%苯醚·咯·噻虫嗪、3%苯醚甲环唑和50%甲基硫菌灵3种药剂拌种均能有效防治小麦茎基腐病的发生并降低田间白穗率,其中,12%苯醚·咯·噻虫嗪的防治效果最好,也能有效地降低田间白穗率。此外,在药剂拌种的基础上,结合越冬期和返青期田间喷施杀菌剂对茎基腐病的防治效果更好,可大大降低田间白穗率,其中喷施20%氰烯·己唑醇的防效好于70%甲基硫菌灵。由此可见,在小麦茎基腐病的化学防治上,宜采取药剂拌种结合早期田间喷雾的防治方式,这对小麦茎基腐病的生产防控中减少用药次数而降低农药污染,同时提高防治效果具有重要意义。     

马铃薯茎段愈伤组织培养体系的优化

以克新12号、克新13号、东农303和早大白4种马铃薯试管苗茎段为材料,研究各品种的组织培养体系。结果发现,克新13号和克新12号的最适愈伤组织诱导培养基为MS+30 g/L蔗糖+8 g/L琼脂+2 mg/L 6-BA+1 mg/L 2,4-D;东农303为MS+30 g/L蔗糖+8 g/L琼脂+2 mg/L 6-BA+0.5 mg/L 2,4-D;早大白为MS+30 g/L蔗糖+8 g/L琼脂+2 mg/L 6-BA+0.5 mg/L 2,4-D。用上述最适诱导培养基培养,各品种的愈伤诱导率分别为100%,100%,100%和90%。克新13号愈伤组织分化的最佳培养基为MS+30 g/L蔗糖+8 g/L琼脂+4.0mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+1.0 mg/L GA3;克新12号和早大白为MS+30 g/L蔗糖+8 g/L琼脂+2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+1.0 mg/L GA3;东农303为MS+30 g/L蔗糖+8 g/L琼脂+2.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/LNAA+1.5 mg/L GA3。用上述最适诱导培养基培养,各品种的分化率分别为80%,90%,100%,76.7%。     

小麦表皮蜡质脂肪醇合成基因TaFAR10的克隆及功能验证

在植物的生长发育中,植物表皮蜡质能够保护植物免受外来生物和非生物胁迫的侵害。 TaTAA1a编码脂肪酰基辅酶A还原酶,在花药绒毡层细胞中该基因有助于脂肪醇物质的产生。为探究 TaTAA1a是否参与小麦叶片表皮蜡质成分中初级醇的生物合成,本研究从低蜡小麦品系CP98(11)中克隆了 TaTAA1a基因,并将其命名为 TaFAR10。 TaFAR10的开放阅读框为1 524 bp,编码一个具有507个氨基酸的蛋白。序列比对发现, TaFAR10与 TaFAR4、 TaTAA1c、 TaFAR5具有相似的功能结构域。系统进化树分析表明, TaFAR10、 TaFAR4、 TaTAA1c亲缘关系较近,并且与拟南芥的 AtFAR4聚为一类。酵母异源表达结果显示, TaFAR10具有催化C18:0脂肪醇合成的功能。另外 TaFAR10呈现组织特异性表达,在旗叶、苗期叶片、叶鞘、穗下茎、颖壳、茎节、芒、花药和根中均表达,其中,在旗叶和苗期叶片中表达量最高。在ABA、干旱、PEG、冷胁迫条件下, TaFAR10的表达量呈下降趋势,表明 TaFAR10不能受非生物胁迫诱导。该研究为深入了解小麦表皮蜡质脂肪醇合成的分子机制具有重要的参考价值。     

普通小麦离体胚组织的脱分化和再分化培养特性

以西农1376和小偃22两个普通小麦品种为材料,对授粉后不同时间段幼胚进行脱分化、再分化培养,分析不同胚龄的小麦离体胚培养特性。结果表明,胚龄22d时,西农1376和小偃22胚诱导形成的愈伤组织频率最高,胚龄26d胚发芽率最高,胚龄16d愈伤组织再分化率最高。在小麦离体胚组织培养中,胚龄是影响小麦胚离体培养特性的关键因素。     

食用仙人掌离体培养的研究

对食用仙人掌茎盘组织的离体培养特性研究结果表明,茎盘组织形态学上端、中端的刺座芽(休眠芽)诱导发育率高,不同层次的刺座芽诱导发育率差异不显著.细胞分裂素6-BA和KT对刺座芽的诱导发育效果好,而单激素KT 1.0 mg/L水平对刺座芽无明显诱导发育效果.