科研产出
拔节期低温对不同基因型小麦生理及产量的影响
《湖北农业科学 》 2013 北大核心
摘要：以多穗型小麦品种(济麦22、邯6172)和大穗型小麦品种(临麦4号、潍麦8号)为试验材料,研究了拔节期不同低温(-1、-3℃)对叶片可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)含量和小麦产量的影响,以及不同处理时间(0、3、6 d)后各生理指标变化情况。结果表明,与对照相比在处理当天,-1℃低温下,所有品种的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量均有不同程度的增加,SOD活性除临麦4号外、POD活性除济麦22外其余均降低,MDA含量除潍麦8号外其余均显著减少;-3℃低温下,可溶性糖和脯氨酸含量增加更为明显,可溶性蛋白含量除潍麦8号外其余略有增加,SOD活性邯6172、临麦4号显著升高,POD活性除临麦4号外其余均有所升高,MDA含量各品种均有所减少。处理后3 d及6 d,不同温度处理间可溶性糖、脯氨酸含量及POD活性差异依然较为明显。产量结果比较表明,-1、-3℃低温下,多穗型小麦品种产量下降幅度明显低于大穗型品种。进一步分析发现,多穗型小麦品种的千粒重下降幅度高于大穗型品种,但单株穗数、穗粒数下降幅度小于大穗型品种。
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基于图像处理的冬小麦植被覆盖率测定及其遗传解析
《作物学报 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：植被覆盖率是反映植株生长势的重要生理性状,在旱作地区尤为重要。图像处理技术能够快速有效地对苗期和孕穗期植被覆盖率进行量化分析。以28份山东小麦主栽品种和品系为材料,在240株m 2和360株m 2密度下,连续2年测定了孕穗前不同发育阶段的植被覆盖率,并利用921个DArT标记和83个SSR标记分析了与植被覆盖率相关的遗传区段。结果表明,不同密度下,冬小麦植被覆盖率在越冬期、返青期和孕穗期存在显著差异,而拔节期基本一致。拔节期植被覆盖率与春季最高分蘖数、抽穗后群体叶面积指数、单位面积穗数和籽粒产量均呈显著正相关,r=0.73~0.76(P<0.01),表明拔节期植被覆盖率可用于预测上述性状。共检测出12个遗传区段与植被覆盖率相关联,大部分区段直接参与调控苗期和孕穗期的生长势。10个遗传区段与已报道的苗期性状、产量性状及抗病位点一致,其中5BL、6AS和6BL染色体上携带的植被覆盖率相关遗传区段与已报道的苗期比叶面积和生物量等位点完全相同。建议将植被覆盖率作为生长势量化指标,用于育种选择和遗传研究。
山东省近年来审定小麦品种农艺和品质性状演变分析
《中国农业科学 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究近年来山东省审定小麦品种的农艺性状和品质指标的演变情况,为小麦育种和生产提供借鉴。【方法】统计1999年至2010年山东省审定的55个小麦品种的18项农艺和品质指标,并对其演变情况和相关性进行了分析。【结果】山东省近年审定品种产量水平呈显著上升趋势,平均每年提高61.65 kg.hm-2,但产量三要素中单位面积穗数和穗粒数变化不明显,只有粒重呈显著上升的趋势,尽管相关系数非常低。生育期平均每年缩短0.57 d,株高、最大分蘖数呈下降趋势,成穗率逐年上升。高产品种单位面积穗数较多,成穗率显著较高,提高成穗率、增加单位面积穗数可能是进一步提高产量潜力的关键。山东省近年审定品种蛋白质和湿面筋含量指标相对较高,但Zeleny沉降值和稳定时间等指标相对较低,指标间不协调。籽粒容重、湿面筋含量和吸水率等指标呈逐年上升的趋势,蛋白质含量、形成时间和稳定时间呈下降的趋势。优质品种粒重显著较低,这也是提高其产量潜力的重点改良性状。总体来看,产量及农艺性状与品质指标负相关,但二者之间在一定范围内还是可以协调的,山东省小麦高产优质育种仍有相当大的空间,育种实践也证明了这一点。【结论】山东省近年来育成小麦品种产量水平稳步提高,中多穗品种更适合山东气候和生产条件,单位面积穗数接近600 m-2、穗粒数40粒、粒重40 mg以上。山东省近年来审定品种总体品质状况较差,而且各项品质指标非常不协调,小麦品质遗传改良研究急需加强。
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基于SSR标记的山东省小麦DNA指纹图谱的构建
《植物遗传资源学报 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：以山东省41份小麦种质资源为材料,使用46对引物,通过SSR技术对其进行了DNA指纹数据库的构建。结果显示,所采用的46对引物在本试验材料中共检测到69个等位基因,有较好的多态性。利用NTSYS进行UPGMA聚类分析后,发现这41种材料在遗传相似系数0.68为阀值处可以分为3个类群。试验证明该方法能够分辨各个种质间的亲缘关系,能够较好满足小麦DNA指纹数据库的构建要求,对山东省小麦遗传资源的收集、保存、分类、评价、核心种质的建立等研究工作提供理论依据。
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小麦胚乳14-3-3基因的克隆及其重组蛋白的原核表达
《中国农业科学 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆小麦籽粒胚乳14-3-3基因,并进行体外表达,为进一步研究其对籽粒生长发育的调控作用奠定基础。【方法】根据已有同源基因保守序列,设计插入限制性酶切位点的特异性扩增引物,采用RT-PCR方法扩增发育的小麦胚乳14-3-3基因,克隆测序后转入表达载体,在大肠杆菌中进行表达,并进行纯化。【结果】从开花后灌浆13—15 d的小麦品种济麦22籽粒胚乳中克隆到1个14-3-3基因,序列分析表明为非ε型,含1个777 bp的开放阅读框,编码蛋白259 aa,分子量约29 kD。核苷酸序列分析表明与小麦、水稻、玉米、大麦、大豆等主要农作物和模式植物拟南芥的14-3-3基因有较高的同源性,最高达98%,编码蛋白氨基酸长度也一致(260aa左右);在大肠杆菌中高效表达的重组蛋白约为30 kD,分子量大小与根据核苷酸序列推导的编码蛋白一致。从基因序列的同源性、编码蛋白的氨基酸长度、表达蛋白的分子量大小分析都说明克隆到的基因为14-3-3基因,并准确插入表达载体,得到了高效正确表达。将克隆的基因插入pET29c载体,热激转化大肠杆菌BL21-CodonPlus(DE3)-RP,得到了高效表达,但主要以包涵体形式(80%)存在。对重组蛋白进行了纯化,可溶性重组蛋白利用S-蛋白琼脂糖树脂得到纯化的蛋白,包涵体重组蛋白经变性溶解、复性后,也利用S-蛋白琼脂糖树脂得到了高度纯化的重组蛋白。【结论】利用RT-PCR技术从发育的小麦胚乳中克隆到1个14-3-3基因,并在大肠杆菌中得到了高效表达,重组蛋白经过纯化得到了纯度较高的活性蛋白。
关键词： 小麦 14-3-3蛋白 基因克隆 重组蛋白 原核表达
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1950年以来山东省主推小麦品种的遗传多样性演变
《分子植物育种 》 2012 CSCD
摘要：利用24对SSR引物对62个山东省1950年以来大面积推广小麦品种遗传多样性的演变情况进行了分析。结果表明24对引物均有较好的多态性,共扩增到100个等位变异片段(等位基因),平均每个标记获得4.167个等位基因,多态性信息量(PIC)值平均为0.527,变幅0.200～0.723,基因多样性指数变幅0.225～0.761,平均0.582。三个基因组的位点多态性存在明显差异,平均等位变异丰富度D>B>A,基因多样性指数和多态性信息指数B、D基因组接近,并明显高于A基因组。山东省小麦品种平均遗传丰富度、遗传多样性指数和平均遗传距离均以50年代较高(分别为3.042,0.531和0.596),然后缓慢下降,1980年代回升到顶峰(分别为3.250,0.560和0.616),然后迅速下降。62个品种遗传相似系数变幅为0.580～0.940,平均为0.723。按非加权类平均法(UPGMA)、在遗传相似系数0.719处将不同品种聚类成7类,基本与山东省不同时期育种骨干亲本及其衍生品种一致,说明山东省近60年来小麦育种与全国一样,围绕骨干亲本展开。由于特有种质资源的创造和应用,山东省小麦品种遗传多样性高于全国和其他麦区,尤其是1980年代,但之后迅速下降,必须引起足够重视。
关键词： 普通小麦 主推小麦品种 SSR分子标记 遗传多样性 聚类分析 品种演变
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‘天达2116’提高冬小麦抗低温冷害生理特性的研究
《中国农学通报 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨‘天达2116’对冬小麦膜稳定性的影响,通过室内栽培冬小麦幼苗,在人工气候箱内模拟低温(2℃)冷害条件,冷害前后对冬小麦叶片喷施‘天达2116’,采用紫外-可见分光光度法、NBT光还原法、硫代巴比妥酸比色法、Bradford法和蒽酮比色法分别测定冬小麦叶片叶绿素含量、过氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量,研究‘天达2116’对冬小麦抗低温冷害生理生化指标的影响。结果表明,‘天达2116’对低温冷害冬小麦叶片叶绿素含量和SOD活性的影响差异显著;低温冷害处理后冬小麦叶片MDA、可溶性糖含量增加,经‘天达2116’处理后可使两项指标均显著下降;随着冷害时间的延长,MDA、可溶性糖含量均呈现先下降后上升的趋势;低温冷害处理对冬小麦叶片可溶性蛋白含量影响较小。‘天达2116’对冬小麦叶片的生长状况起到积极的保护作用,能够提高冬小麦抗低温冷害的能力。
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施氮量对垄作小麦氮肥利用率和土壤硝态氮含量的影响
《作物学报 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：以平作为对照,研究了垄作种植方式下施氮量对冬小麦氮肥吸收利用、0～100cm土层土壤硝态氮含量以及产量的影响。在一定范围内增加施氮量,小麦的氮肥利用率降低,土壤氮的贡献率降低,小麦植株内的氮素积累量增加,收获指数提高,产量增加。低氮(0～66kg hm-2)条件下,小麦生育期间土壤硝态氮淋洗损失的可能小,小麦收获后0～100cm土体内不会累积大量硝态氮。施氮量在165～264kg hm-2时,60～100cm土体内土壤硝态氮含量增加,出现硝态氮下移趋势。种植方式影响小麦的氮肥利用效率,垄作种植小麦氮肥利用率和产量均高于平作小麦。垄作种植麦田60～80cm土体内土壤硝态氮含量相对较高,而平作种植麦田80～100cm土层硝态氮含量相对较高。种植方式对氮肥利用率的影响大于施氮量的影响,但施氮量对氮素收获指数、籽粒产量以及经济系数的影响大于种植方式的影响。本试验条件下,2种种植方式在施氮量为纯氮165kghm2时可以获得较高的氮肥利用率和氮素收获指数,平作小麦氮肥利用率为35.75%～36.41%,而垄作小麦为45.32%～47.25%;但2种种植方式的小麦都是施氮量为纯氮264kg hm-2时获得最高产量,平作和垄作小麦的最高产量分别达8078.31kg hm-2和8212.27kg hm-2。
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