植物碳同位素分馏在水分利用效率研究中的应用

稳定碳同位素测量法不受时间、空间限制,测定过程简便准确,为了消除常规传统测定水分利用效率(WUE)方法中的缺陷,可将稳定碳同位素示踪技术引用于指示作物的WUE中。本研究综述了稳定碳同位素分馏的基本原理,从植物器官组织、气候因子和水分条件分析了稳定碳同位素分馏特征与WUE的关系和在植物抗旱节水育种上的应用。通过分析不同光合型植物稳定碳同位素分馏特征得出,WUE与碳同位素比值(δ¹³C)及碳同位素分辨率(Δ¹³C)具有相关性,植物不同部位器官的δ¹³C值均有差异,降雨量、光照强度和时长以及土壤水分都对植物δ¹³C值和WUE产生显著影响。因此,利用δ¹³C和Δ¹³C这两个稳定碳同位素指标能够更好地指示植物高WUE和抗旱性,可为提高植物WUE和选育抗旱性品种提供理论依据。     

调控小麦苗期性状的QTL定位

苗期地上部和根系的繁茂性对于小麦生长后期有重要影响,对调控小麦苗期性状的QTL进行定位,能进一步发掘调控小麦苗期性状的基因位点,有利于分子标记辅助选择育种.本试验以一套重组自交系群体为材料,检测了调控小麦苗期性状的QTL位点.共检测到调控4个性状的14个QTL位点,包括4个主效QTLs和10个微效QTLs,分布在3A、3B、4A、4B、5D、6A和6B共7条染色体上,贡献率在5.8％ ～ 18.4％之间.这些位点的发掘,有助于增进对小麦苗期性状的遗传基础的认识,并在小麦育种上具有潜在的应用价值.     

大豆和小麦不同基因型的碳同位素分馏作用及水分利用效率

26个大豆基因型和18个小麦基因型的叶片和种子的稳定碳同位素分馏值(△13C)在正常供水和缺水的田间条件下皆有明显的基因型差别。土壤干旱降低△13C值，提高水分利用效率(WUE)并增大了不同基因型间的差值。抗旱性不同的基因型的叶片和种子的△13C平均值及相应的WUE与抗旱性大小之间表现一定的规律性变化，抗旱性强的基因型的     

小麦LMW-GS基因的分离与归类

本研究以湖北省小麦栽培品种鄂麦18为材料,采用Glu-D3位点特异性的引物,以叶片DNA为模板,进行PCR扩增.经过PCR产物与克隆载体的连接、连接产物转化感受态E.coli DH5α、蓝白斑筛选以及菌落PCR鉴定,获得34个阳性克隆;经测序分析获得两个LMW-GS基因完整编码序列,在GenBank中的基因登记注册号为DQ822593和DQ822596,其中,DQ822593编码序列全长1 287 bp,DQ822596编码序列全长908 bp,所推导的蛋白质都含有8个半胱氨酸残基,1～19个氨基酸为前导信号肽序列,前者属于LMW-GS中的Type Ⅰ类,后者属于TypeⅡ类,目前正在鉴定这两类基因的功能.     

基因型和环境及其互作效应对旱肥地小麦产量性状的影响

黄淮冬麦区旱肥组区试是国家小麦区域试验的重要组成部分。小麦品种的高产、稳产及广适性一直是育种工作的主要目标之一,也是品种审定的重要参考依据。小麦品种在多环境试验中普遍存在基因型效应、环境效应及二者之间互作效应,科学评价品种的高产、稳产性及适应性有助于全面了解品种的特性。本研究采用GGEbiplot方法,分析了连续2年国家黄淮旱肥地区域试验中‘泰科麦30’等参试品种丰产性、稳产性和适应性,同时采用该方法中的"成对比较"功能图对‘泰科麦30’与该组对照品种‘洛旱7号’在试验区域的不同产量适应性做了比较。结果表明‘:泰科麦30’在2年多环境多品种试验中,其丰产性、稳产性表现优良‘;泰科麦30’在2年区域试验中的高产稳产性综合表现优于对照品种‘洛旱7号’‘;泰科麦30’产量适应性在所有参试品种中表现较好,在黄淮旱肥麦区大部分地区均适宜种植;在黄淮旱肥麦区的绝大部分地区‘,泰科麦30’产量比对照品种产量高,其种植优势明显。本研究表明:GGE双标图分析方法具有有效性、直观性的特点,可用于合理评价黄淮旱肥组区试品种的丰产性与稳产性、品种适宜种植区域划分等方面,明确了‘泰科麦30’是兼备丰产性、稳产性和广适性的理想品种,也可为其他作物或植物数量性状的综合评价提供借鉴。     

异源表达小麦TaSAP7-B基因增强拟南芥对盐和渗透胁迫的敏感性

胁迫相关蛋白(stress associated protein,SAP)是指由A20结构域和(或)AN1结构域组成的一类锌指蛋白,参与调控植物对不同非生物胁迫的应答.本研究从小麦(Triticumn aestivum L.)的B基因组中分离得到一个胁迫相关蛋白基因TaSAP7-B,该基因全长543 bp,编码180个...     

磷素利用效率不同小麦的光合作用和水分利用效率

利用稳定碳同位素比技术与光合速率的测定, 比较了高、 中、 低磷素利用效率共8个小麦品种的水分利用效率(WUE)与光合作用特性。 土壤干旱条件下, 叶片宽度和单叶干重显著减少, δ　13　C值提高约2‰, 光合速率降低16%～75%, 长期的水分利用效率增大2.3～3.0 μmol/mmol, 因磷效不同而异。 高磷效的小麦的δ　13　C和对     

磷素利用效率不同小麦的光合作用和水分利用效率

利用稳定碳同位素比技术与光合速率的测定, 比较了高、 中、 低磷素利用效率共8个小麦品种的水分利用效率(WUE)与光合作用特性。 土壤干旱条件下, 叶片宽度和单叶干重显著减少, δ　13　C值提高约2‰, 光合速率降低16%～75%, 长期的水分利用效率增大2.3～3.0 μmol/mmol, 因磷效不同而异。 高磷效的小麦的δ　13　C和对     

不同类型超级小麦产量构成因素及籽粒产量的通径分析

以8个不同类型的超级小麦新品种（系）为材料,研究了不同土壤肥力条件下3种类型超级小麦的产量构成因素变化及其对籽粒产量的相关分析和通径分析。结果表明,在高肥地力下,大穗型品种和中间型品种的产量高于多穗型品种;而中、低肥力下,多穗型品种的产量又显著高于大穗型品种。在本试验条件下,大穗型和多穗型品种的穗数、     

小麦谷蛋白大聚合体的研究进展

小麦谷蛋白大聚合体﹙GMP﹚的含量及粒度大小相对分布﹙用不溶性聚合体蛋白占总聚合体蛋白含量的百分数表示﹐即UPP%﹚与小麦烘烤品质的关系密切。在此,对近年来小麦谷蛋白大聚合体的结构特征、测定方法及其与小麦品质性状关系的研究现状进行了综述。     

小麦K、V、T、CHA细胞质雄性不育类型的光合特性分析

利用2套同核异质的K、V、T、CHA型不育系及其保持系,对其不同生长发育时期的光合特性及光合产物的积累进行分析研究,探讨不同小麦雄性不育类型的胞质效应。结果表明: (1)叶绿素含量在各个材料中表现不同,K、V、T型不育系与保持系相差不大,也未表现出不良效应,CHA型抽穗期的叶绿素含量为2.368～1.253 mg/g,较K、V、T型不     

我国北部冬麦区小麦区域试验重复次数和试点数量的优化设计

农作物品种区域试验重复次数和试点数量的合理配置有利于提高试验的成本效率和品种选择效率。本研究分析了2010—2019年期间北部冬麦区小麦品种区域试验的重复次数和试点数量设置的合理性,依据小麦品种试验的信噪比和遗传力水平随重复次数和试点数量的变化规律,提出了重复次数和试点数量的优化设计方案。结果表明:(1)北部冬麦区小麦单点试验的遗传力平均达到0.87,需要的重复次数平均值仅为1.4,说明3次重复可以充分保证试验精确度的需求。(2)北部冬麦区水地组和旱地组小麦区域试验达到0.75的遗传力水平时,需要的试点数量分别为11个和13个,目前有效试点数量分别约为11个和8个,分别达到0.75和0.60的遗传力水平。(3)小麦品种区域试验结果对品种的审定和应用十分重要,而每年都可能有少数试验点因为各种异常情况而报废,为保证试验结果的可靠性,可按H=0.75的水平需求安排试验点数量和重复次数,即重复次数可保持当前的3次;水地组的试点数量可保持在11个左右;旱地组可将试点增加到13个;如要将遗传力提高到0.80的水平,则需约16个试点。     

玉米水分利用效率、碳稳定同位素判别值和叶面积之间的关系

通过盆栽试验,研究了水分胁迫对玉米各生育期叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、水分利用效率(WUE)和碳稳定同位素判别值(Δ¹³C)的影响以及不同水分条件下WUE、茎叶Δ¹³C和SLA之间的关系。试验设4个水分处理, 分别为田间持水量的75%~100%(W1)、50%~75%(W2)、30%~50%(W3)和0~30%(W4)。W2和W3处理对生物量干重的影响在玉米拔节期明显,而W4处理导致各生育期生物量干重的极大降低。在W2和W3处理下,玉米各生育期的WUE随着水分胁迫程度的增加而增加;而W4处理下,WUE在孕穗期后则显著降低。SLA在孕穗期达到最大。玉米各生育期叶片Δ¹³C在W1、W2和W3处理中呈随水分胁迫的增加而降低的趋势,而W4处理下的叶片Δ¹³C则高于W2和W3处理。玉米叶片光合同化物质往茎秆转移时没有发生碳同位素的分馏作用。在玉米的各生育期,叶片Δ¹³C、茎秆Δ¹³C和玉米WUE呈一致性的负相关;各生育期的SLA与Δ¹³C呈正相关关系,而与WUE呈显著的负相关。     

小麦不同器官碳同位素分辨率与产量的相关性研究

以20个西北地区小麦地方品种和育成品种(系)为试验材料,在宁夏地区有限灌溉条件和雨养条件下,于2006-2008年连续3年研究了各品种旗叶、籽粒、茎秆的碳同位素分辨率（△13C值）及其与产量的相关性。结果显示：有限灌溉条件下,基部茎秆的△13C与产量的正相关3年均达到了极显著水平;籽粒△13C与产量的正相关有2年达到了极显著水平,另外1年相关不显著;叶片的△13C与产量的正相关只有2008年达到了显著水平,另外2年的相关不显著。而雨养条件下叶片、籽粒和基部茎秆的△13C与产量的相关都不显著,但从不同品种的△13C和产量结果发现低△13C材料在雨养条件下具有较高的产量。因此在本研究有限灌溉条件下利用碳同位素分辨率作为小麦产量的鉴定指标,其最佳测定器官是成熟期的基部茎秆,雨养条件下的最佳测定器官有待于进一步研究确定。     

基于SNP标记的小麦品种遗传相似度及其检测准确度分析

遗传相似度检测的准确度估计是对SNP标记法在农作物品种检测体系中应用的必要补充和完善。本研究基于2021年小麦品种SNP标记法跨实验室协同验证实验数据,分析了该方法的检测准确度及在品种间的遗传相似度。分析结果表明:(1) 10个实验室对55组小麦品种组合的标记位点相似度检测的总体准确度约为98%。(2) GGE双标图的品种遗传关系功能图显示,7组小麦品种的组内遗传相似度在95%以上,其余组合的遗传相似度较低。(3)依据GGE双标图的“正确度-精确度”功能图和“准确度排序”功能图,发现洛旱7号/洛旱11等品种组合的相似度检测准确度较高,晋麦47/临抗11的检测准确度一般,而济麦22/婴泊700的检测准确度较差。(4)10个实验室的检测准确度存在显著差异,其中2个实验室检测的正确度、精确度和准确度表现显著差于其余实验室。(5)各实验室检测正确度的容许误差分布于1.3%～1.9%之间,平均为1.5%;准确度的容许误差分布于1.5%～2.0%之间,平均为1.7%。其中,Lab2和Lab3的检测正确度和准确度的容许误差显著差于其余实验室。本研究构建了SNP标记法对品种相似性检测的准确度统计模型,...