科研产出
不同包膜类型控释氮肥减施对冬小麦产量及氮素利用效率的影响
《山东农业科学 》 2020
摘要：以济麦22为供试品种,以不施氮为对照(T1),设置6个施氮处理,分别为:推荐优化施肥(纯N 180kg/hm~2,T2),在T2处理基础上上调30%(234 kg/hm~2,T3),农民习惯施肥(280 kg/hm~2,T4),与T2处理等量施氮条件下,基肥一次性施用硫加树脂尿素(T5)、热固树脂尿素(T6)和树脂包膜尿素(T7)。结果表明,等量施氮条件下,与T2相比,T6和T7处理小麦产量分别增加7. 8%和10. 5%,氮肥利用率提高10. 5个百分点和21. 6个百分点,土壤氮依存率降低8. 0个百分点和14. 1个百分点。T5处理对小麦的增产作用与T2处理相当,但氮肥利用效率较低,对土壤氮素依存率较强。与T4处理相比,减量施氮的T2和T6处理小麦产量分别降低7. 6%和0. 4%,T7小麦产量提高2. 2%、氮肥利用率提高16. 9个百分点、氮肥偏生产力提高58. 8%。因此,本试验条件下,纯氮量180 kg/hm~2的树脂包膜尿素一次性基施可提高小麦产量和氮肥利用率,达到高产、高效、节肥的目的,适合在该区域推广应用。
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小麦胁迫相关基因TaUCE2的克隆及表达模式分析
《山东农业科学 》 2020
摘要：前期通过对耐旱小麦的RNA-Seq分析发现,转录本TRIAE_CS42_3DL_TGACV1_252817_AA0892160在干旱胁迫下表达量下降;通过克隆、生物信息学分析发现,该转录本包含一个444 bp的完整编码区,编码147个氨基酸,蛋白结构分析其含有一个UBC结构域,与山羊草泛素结合酶(E2)的氨基酸序列完全一致,证明该基因为泛素结合酶(E2)基因(Ta UCE2)。蛋白序列比对发现其第7、91、144位置处的氨基酸在单双子叶植物之间是特异的。进化分析发现该基因是在单双子叶植物进化后期分化的。荧光定量PCR分析表明,该基因响应ABA、干旱、高盐、低温的胁迫,在四种胁迫下,该基因在根中的表达量均降低。本研究为进一步分析泛素蛋白酶体途径在小麦逆境响应中的功能和机制奠定基础。
关键词： 小麦 泛素结合酶(E2) Ta UCE2 逆境胁迫
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优化品种匹配和灌水量提高冬小麦-夏玉米产量及水分利用效率研究
《山东农业科学 》 2020
摘要：优化冬小麦-夏玉米品种周年匹配,明确冬小麦季适宜灌水量,是进一步提高冬小麦-夏玉米周年产量及水分利用效率的重要途径.本试验以小麦品种泰科麦30(耐旱型)、济麦22(高肥水型)和黄淮海区主推玉米品种登海605、郑单958为供试材料,系统研究冬小麦-夏玉米品种匹配及灌水量对周年产量及水分利用效率的影响.结果表明,泰科麦30+登海605组合W1(冬小麦越冬水、返青水、拔节水、开花水和夏玉米蒙头水各60 mm)处理周年干物质重增加显著,W2处理获得最优周年产量,但与W1差异不显著,W0处理周年耗水量少、周年水分利用效率高;泰科麦30+郑单958组合W1(冬小麦拔节水、开花水和夏玉米蒙头水各60 mm)处理的周年产量最高,周年水分利用效率最优.济麦22+登海605、济麦22+郑单958组合均在W2处理下干物质积累显著,周年产量最高.济麦22+登海605组合周年耗水量W0显著低于灌水处理,进而周年水分利用效率最佳;济麦22+郑单958组合W1处理有最佳周年水分利用效率.结论:综合产量和水分利用效率,泰科麦30+郑单958为最优冬小麦-夏玉米品种组合,W1为最佳灌水量.
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叶片衰老抑制基因PSAG12-IPT在小麦遗传改良中的应用
《麦类作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了解叶片衰老抑制基因PSAG12-IPT在小麦遗传改良中的作用,利用共表达PSAG12和IPT的转基因小麦材料(TIPT-XN1376)与推广小麦品种陕麦159、周麦18、远丰175、西农979和郑麦9023杂交,并对其后代进行分子标记辅助选择和叶绿素含量测定,研究PS4G12-IPT基因在小麦中的遗传特点及其与衰老和叶片叶绿素含量的关系.结果表明,150个转基因株系中,携带PSAG12-IPT植株与不携带PSAG12-IPT植株的分离比为110 ∶ 40,x2检验表明,符合3:1的分离特点,说明PSAG12-IPT基因以单基因形式在子代中稳定遗传.携带PSAG12-IPT的F2株系平均叶绿素含量(55.4 mg·g-1)比不携带PSAG12-IPT的F2株系(51.7 mg·g-1)提高7%,说明PS412-IPT基因能够降低植株叶片叶绿素的降解速率,使叶片维持较长持绿时间,延缓叶片衰老.
关键词： 小麦 叶片衰老 PSAG12-IPT基因 叶绿素含量
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TaNAC14转基因小麦外源目标基因拷贝数及遗传稳定性分析
《麦类作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：外源基因拷贝数是影响转基因植物遗传稳定性及其自身表达水平的重要因素。为了探析 TaNAC14基因在小麦生长发育中的生物学功能,本研究通过农杆菌介导的遗传转化法获得了14个T_0代 TaNAC14转基因小麦植株,采用BASTA溶液涂抹和目标序列PCR检测相结合的方法,从14个转基因小麦植株中鉴定出9个阳性植株。通过TaqMan实时定量PCR方法,以小麦内源单拷贝基因Pinb为内参基因,对9个T_0代转基因小麦阳性植株中外源目标基因拷贝数进行检测,结果表明,T_0代转基因小麦再生植株中有5株为单拷贝,4株为双拷贝,其中单拷贝插入整合的比率接近55.6%。选取单拷贝转基因植株收获的种子进行种植,根据BASTA溶液涂抹鉴定对T_(0:1)代小麦株系遗传情况进行分析,结果表明目标基因 TaNAC14是可遗传的。此外,还对T_1代转基因小麦目标基因表达水平进行测定,结果表明,与野生型JW1相比,各转基因小麦植株目的基因 TaNAC14表达量均极显著增加。该研究结果为后续 TaNAC14基因的功能研究奠定了基础。
关键词： 小麦 TaNAC14基因 转基因拷贝数 转基因遗传稳定性 目标基因表达水平
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小麦抽穗和开花期相关QTL定位与分析
《山东农业科学 》 2020
摘要：抽穗期和开花期是衡量小麦发育快慢及稳定性的两个重要时期,发掘相关基因位点并应用于育种选择,可为小麦稳产性改良提供指导。本研究以人工合成六倍体小麦(Turtur)和Triticum spelta L.衍生系(Bubo)为亲本杂交构建的包含186个家系的重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体(F6)为材料,于2014—2017年连续种植于山东省农业科学院作物研究所济南试验基地,结合已构建的包含5 301个标记、长度为2 464 c M的高密度遗传连锁图谱对抽穗期和开花期QTL进行定位,结果表明,在1B(3)、2B、4B(2)、5A、5B和7B染色体上共检测到9个抽穗期相关QTL,可解释4. 55%～13. 40%的表型变异;在1D、2A、3D、4B、5A、6B和7B染色体上共定位到7个开花期相关QTL,可解释3. 48%～16. 93%的表型变异。其中,7B染色体上4409103～1233594标记区间内控制抽穗期的QTL连续两年被检测到; 4B和7B染色体上控制开花期的QTL分别连续2年和3年被检测到。这将为下一步分子标记辅助育种和品种稳产性改良提供理论依据。
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耐盐小麦种质筛选、鉴定与评价
《山东农业科学 》 2020
摘要：为筛选、鉴定和评价耐盐小麦种质,本研究以耐盐小麦品种青麦6号、德抗961以及普通小麦品种济麦22、济麦23为材料,进行7个盐浓度梯度筛选,结果表明,2.0%盐浓度可以作为小麦芽期耐盐性筛选浓度.利用该盐浓度对1526份小麦品种(系)进行筛选,发现其相对盐害指数从0.19~1.00不等,随着盐害指数升高,供试材料数呈抛物线式上升;其中盐害指数低于0.5、0.4、0.3的材料分别有60、19、3份.以青麦6号和德抗961为对照,对盐害指数低于0.3的济麦21、济麦262以及济麦22、济麦23等品种进行室内苗期耐盐性鉴定和盐碱地条件下的农艺及产量性状测定,结果显示:济麦262的苗期耐盐性优于其它5个小麦品种;低盐(0.1%)胁迫对济麦22的农艺性状影响较小;盐胁迫对小麦旗叶的影响大于对株高的影响;济麦22、青麦6号和济麦262的产量较高.
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小麦远缘杂交现状、抗病基因转移及利用研究进展
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：小麦近缘植物中含有丰富的抗病、抗逆和抗虫等基因,是小麦育种的优异基因源。通过远缘杂交可以将近缘植物优异基因转移给小麦,创制包括双二倍体或部分双二倍体、附加系、代换系和易位系等在内的小麦-近缘植物异染色体系。这些含小麦近缘植物血缘的异染色体系是研究物种染色体行为与进化、基因定位与作图的重要素材,也是拓宽小麦的遗传基础、抵御小麦重要病虫害、增加小麦产量和提升小麦品质的重要物质基础。为了更加清晰地了解小麦远缘杂交概况及小麦近缘植物抗病基因向小麦的转移,也为今后小麦远缘杂交研究和种质资源的开发利用提供参考,文中对小麦族物种分类、小麦远缘杂交的定义与意义、小麦族山羊草属、黑麦属、偃麦草属、簇毛麦属、冰草属、大麦属、披碱草属、赖草属、新麦草属以及旱麦草属物种与小麦远缘杂交现状和异染色体系创制情况进行了概括,并对来源于小麦近缘植物被正式命名的17个抗条锈病基因、35个抗叶锈病基因、30个抗秆锈病基因、41个抗白粉病基因、3个抗赤霉病基因、1个抗麦瘟病基因、1个抗叶枯病基因、1个抗颖枯病基因、4个抗褐斑病基因、2个抗眼斑病基因、1个抗梭条花叶病基因、2个抗线条花叶病基因和2个抗禾谷类黄矮病基因向小麦的转移情况及其所在染色体的位置信息进行了归纳。小麦-黑麦1RS·1BL易位系、1RS·1AL易位系和小麦-偏凸山羊草2NS/2AS易位系等抗病优良种质的育成与利用在世界小麦育种史上做出了突出贡献,然而,这仅仅得益于对少数抗病基因的利用。与目前已经被命名的基因数量相比,被利用到小麦育种中的抗病基因相对较少。文中分析了当前已命名抗病基因利用情况比例偏低的原因,并对今后如何利用这些抗病基因提出了建议。同时,还列举了已克隆的源自小麦近缘植物的抗病基因,并对克隆这些基因的方法以及今后可能的研究热点进行了分析,认为加强无遗传累赘的小麦-近缘植物易位系的创制与应用仍可能是今后小麦育种材料创新与新品种培育的一个重要发力点。
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