科研产出
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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全程机械化条件下玉米和小麦播期对周年光能利用特性的影响
《山东农业科学 》 2020
摘要：通过播期调整、栽培管理优化等措施实现玉米-小麦两熟系统的周年高产,实施玉米-小麦两熟系统周年光能利用效率的量化试验,旨在阐明玉米和小麦播期对周年光能利用特性的影响,明确玉米-小麦系统实现周年高产的各项光能利用指标.2018—2020年,选取黄淮地区大面积种植的小麦和玉米品种作为试验材料,玉米试验采用播期、氮肥和密度的裂-裂区试验设计;小麦试验采用播期、栽培模式和品种的裂-裂区试验设计,两季试验均在同一田块全程机械化条件下进行.玉米播期分别设置6月10日、6月17日、6月24日,小麦播期分别设置10月10日、10月17日、10月24日.计算光照辐射拦截量和光能转化效率,选取玉米和小麦每个播期中产量最高的处理进行组合,综合分析高产条件下播期对玉米-小麦两熟系统周年光能利用特性的影响.玉米试验中,播期通过影响光照辐射而影响干物质和产量的转化效率,进而影响玉米的物质生产和产量形成.小麦试验中,小麦播期显著影响产量,但与光能利用特性指标变化趋势不一致;小麦产量的提高主要与入射光照辐射籽粒生产效率密切相关.在9个玉米-小麦两熟系统播期组合中,有3个组合的周年产量均约25.0 t/hm2,且均包括玉米的第一个播期;较高的周年光照辐射拦截量促进了较高的干物质积累量是玉米-小麦两熟系统完成周年高产的重要因素.玉米-小麦周年产量达到25.0 t/hm2时,主要周年光温利用指标如下:周年光照拦截量>3361 MJ/m2,干物质/入射光照辐射>0.63 g/MJ,干物质/拦截光照辐射>1.20 g/MJ,产量/入射光照辐射>0.33 g/MJ,产量/拦截光照辐射>0.62 g/MJ.玉米和小麦系统周年高产与高物质生产密切相关;光照辐射对干物质和产量转化效率的显著提高,是玉米和小麦系统高物质生产的重要生理机制.调整玉米播/收期和优化栽培模式,选择适宜早播和长生育期的品种,增加玉米生长季的光热资源,可进一步提高玉米-小麦周年产量和光能利用效率.
关键词： 小麦 玉米 全程机械化 周年高产 光照辐射拦截 光能转化效率
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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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基于文献计量的国内外小麦遗传育种研究进展
《江苏农业科学 》 2020
摘要：小麦遗传育种是将已有的遗传和变异理论应用于实践,通过人工选择、杂交和定向培育等手段来创造新的小麦品种的过程。采用文献计量法和对比分析法,借助Citespace软件,对Web of Science和中国学术期刊全文数据库(CNKI)中小麦遗传育种的文献进行统计分析,绘制知识图谱。从时间和空间两大序列和发文量、国家、机构、关键词、主题词等5个方面,进行定量对比分析,以可视化的形式呈现研究进展、热点与前沿。结果显示,近年来我国小麦遗传育种研究发展迅速,发文量和研究水平正逐步赶超发达国家,主要研究内容为小麦遗传性状、品质改良、种质资源、抗病性及抗逆性等。
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小麦籽粒PPO活性检测方法改良与应用
《麦类作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：小麦籽粒多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性是造成面粉及其制品酶促褐变的最主要原因.为快速、准确地检测小麦籽粒PPO活性,将酶标仪应用于PPO活性测定,对小麦籽粒PPO活性传统检测方法(AACC 22-85.01)进行了改良,并利用改良方法测定了283份国内外小麦品种PPO活性.结果 表明,改良方法与传统方法所测PPO活性呈极显著正相关,相关系数达0.982.应用改良方法对144份小麦品种PPO活性进行重复测定,三次重复间的相关系数高达0.993~0.994.283份国内外小麦品种PPO活性变异范围为1.12 U· g-1·min-1~10.95 U· g-1·min-1,筛选到34份PPO活性较低的品种,可作为亲本材料用于低籽粒PPO活性小麦品种选育.与传统方法相比,改良方法大大减少了工作量,缩短了检测时间,效率提高约12~15倍.因此,本研究中改良的AACC 22-85.01法是一个操作简便、准确可靠、稳定高效的小麦籽粒PPO活性检测方法,可代替传统AACC 22-85.01法用于PPO活性大规模测定,为面制品色泽性状遗传改良提供技术支撑.
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小麦Pinb基因启动子区CRISPR/Cas9基因编辑载体的构建
《山东农业科学 》 2020
摘要：CRISPR/Cas9介导的基因组编辑技术已经逐渐成熟并在多种植物中得到成功应用,促进了基因功能的研究。小麦籽粒硬度是决定小麦加工品质的重要性状,Pinb是控制籽粒硬度的关键基因之一。本研究以小麦Pinb基因为对象,联合采用常规PCR和Golden Gate cloning技术,构建了包含小麦Pinb基因启动子区双靶点的CRISPR/Cas9基因编辑载体。将重组载体转入小麦原生质体中进行sgRNA活性的检测,在两个靶点位置均发生了突变,编辑效率分别为4. 57%和4. 37%,基因编辑类型包括碱基替换和碱基缺失。该研究为在小麦中实现Pinb基因的定点突变奠定了基础,对其功能研究和小麦品质改良均具有重要意义。
关键词： 小麦 CRISPR/Cas9 基因编辑 Pinb基因
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小麦四个多效抗病基因的分子检测
《麦类作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：锈病和白粉病是小麦的主要病害,目前小麦中已发现的多效抗病基因有四个,包括 Lr34/ Yr18/ Pm38/ Sr57、 Lr27/ Yr30/ Sr2、 Lr46/ Yr29/ Pm39/ Sr58和 Lr67/ Yr46/ Pm46/ Sr55,这些基因在我国的利用程度不高.为了明确这4个多效抗病基因用于育种的情况,本研究对来自世界各国的367个小麦品种(系)进行了分子标记检测.在所有检测的材料中,有174份材料至少携带1个多效抗病基因,其中携带 Lr34的有23份,携带 Sr2的有12份,携带 Lr46的有138份,携带 Lr67的仅有对照品种;有8份材料携带2个基因,分别是郑麦9023、西农1376、德抗961、Pavon76、TX03A0148、lasen、MV LAURA和Mason/Jagger;仅有Aca 801携带3个基因.
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350份小麦种质的SSR遗传多样性分析
《山东农业科学 》 2020
摘要：为了解不同小麦种质资源的遗传多样性,本研究选用37对SSR引物分析了350份2012—2017年间进行新品种保护的小麦种质的遗传多样性.结果表明,37对引物共检测到288个多态性位点,平均每对引物检测到7.784个,变化范围为2~14个;等位基因多样性指数分布范围为0.268~0.807,平均值0.653;引物的多态信息含量平均值为0.608,变幅为0.250~0.785.采用neighbor joining法进行聚类,将350份小麦种质划分为四大类,多为具有相同亲本或亲缘关系相近的材料聚在一起.综上,350份小麦种质具有较大遗传差异,可为小麦育种的亲本选择提供参考.
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小麦重要生育期和入仓阶段籽粒真菌污染及呕吐毒素积累情况分析
《农产品质量与安全 》 2020
摘要：调查分析了济麦22、 济麦23、 济麦229、 济麦44和济糯麦1号等5个山东省主要栽培小麦品种生长发育和采后入仓期间籽粒的真菌污染以及呕吐毒素积累情况,分别在小麦籽粒灌浆期、 成熟期和采后入仓3个阶段进行采样,对污染真菌进行分离、 纯化,并进行形态学鉴定和基于18S核糖体DNA的ITS序列的分子鉴定,测定小麦籽粒生长发育期呕吐毒素积累情况.试验共分离到603株真菌,分属9个属,分别是镰孢属、 曲霉属、 青霉属、 交链孢属、 毛霉属、 根霉属、 毛壳菌属、 篮状菌属和黑孢霉属;小麦籽粒成熟期真菌污染和呕吐毒素积累最严重;济麦22和济麦23受真菌污染最轻,其次是济麦44和济糯麦1号,济麦229污染最重.结果表明,小麦受真菌和毒素污染的程度与籽粒生育期和品种相关;小麦籽粒成熟期前是小麦病害与呕吐毒素污染防控的关键阶段,可以在小麦成熟期前采取措施对真菌污染和呕吐毒素积累进行防控;采收时避免交叉感染,防止入仓时小麦携带大量病原菌加重污染,这些均可作为小麦真菌病害防治的理论依据.
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干旱胁迫对冬小麦水分关键期的生理特性和物质生产影响
《沙漠与绿洲气象 》 2019
摘要：试验于2016—2017年和2017—2018年连续2个冬小麦生长季在自动控制遮雨棚内的水分控制场进行,以"齐麦2号"为试材,在水分关键期(拔节期—扬花期)设计5个梯度水分处理(T1处于适宜水平,T2、T3、T4、T5分别按照水分关键期常年降水量减少20%、50%、75%、100%进行一次性补水)和1个雨养对照的水分控制试验,模拟研究不同程度干旱胁迫对水分关键期冬小麦叶片光合生理特性、抗氧化酶活性及产量结构的影响。结果表明:轻度干旱胁迫会造成冬小麦叶片P_(max)、Gs、Ci降低,Ls升高,气孔因素是导致冬小麦叶片光合速率降低的主要原因;而重度干旱胁迫下冬小麦叶片Ci升高,Ls降低,非气孔因素是导致冬小麦叶片光合速率降低的主要原因。轻度干旱胁迫会迫使冬小麦叶片SOD酶、POD酶、CAT酶活性显著升高,从而减轻MDA含量升高对冬小麦叶片膜系统的损伤,复水后抗氧化酶活性和MDA含量均可恢复至正常水平,而重度干旱胁迫下冬小麦叶片SOD酶、POD酶、CAT酶活性受到抑制,无法清除叶片内过多的MDA,复水后抗氧化酶活性和MDA含量均无法恢复至正常水平,叶片膜系统遭受不可逆的破坏。此外,水分关键期干旱胁迫还导致冬小麦灌浆速率、千粒重、穗粒数显著降低、不孕穗率升高,理论产量大幅降低。
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