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麦类作物学报 2018年第10期38卷 1207-1215页

作者：李豪圣程敦公王灿国刘爱峰郭军曹新有刘成宋健民刘建军山东省农业科学院作物研究所/农业部黄淮北部小麦生物学与遗传育种重点实验室/小麦玉米国家工程实验室山东济南250100

为探明小麦叶片与非叶光合器官对不同穗位和粒位籽粒发育的影响,以济麦22为试验材料,开花期设置剪叶、包穗、包茎等7种处理,分析了不同处理下不同穗位和粒位粒数、粒重和蛋白质含量的差异。结果表明,小麦穗对穗上部和下部弱势粒数影响显... 详细信息

为探明小麦叶片与非叶光合器官对不同穗位和粒位籽粒发育的影响,以济麦22为试验材料,开花期设置剪叶、包穗、包茎等7种处理,分析了不同处理下不同穗位和粒位粒数、粒重和蛋白质含量的差异。结果表明,小麦穗对穗上部和下部弱势粒数影响显著,与叶片共同作用对穗上部强势粒数及穗中部和下部粒数,以及与茎和叶片共同作用对穗上部粒数、穗中部和下部弱势粒数均影响显著;穗对不同穗位强势粒重和穗上部弱势粒重影响显著,旗叶对穗中部和下部强势粒重、穗上部和中部强势粒重及穗下部粒重影响显著;包穗、剪旗叶和剪倒二叶处理显著提高穗上部强势粒及穗中部和下部籽粒蛋白质含量;剪倒三叶和剪倒四叶+剪倒五叶处理显著提高穗下部强势粒蛋白质含量;同一穗位的强势粒蛋白质含量大于弱势粒,不同穗位籽粒的平均蛋白质含量表现为穗下部>穗中部>穗上部;同一穗位的弱势粒蛋白质含量变异系数大于强势粒,穗上部的籽粒蛋白质含量变异系数大于穗中部和下部。因此,建议小麦育种中应注重穗光合选择,适当增加小穗排数,减少高穗位粒数,可能是提高小麦产量潜力和改善品质的重要途径。

关键词：小麦光合器官穗位粒数粒重蛋白质含量

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干旱和复水条件下小麦叶片TaNCED1表达与ABA积累的关系

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麦类作物学报 2019年第4期39卷 400-406页

作者：宋国琦李玮张淑娟陈明丽高洁李玉莲张荣志韩小东李根英山东省农业科学院作物研究所农业部黄淮北部小麦生物学与遗传育种重点实验室/小麦玉米国家工程实验室山东济南250100

NCED基因是ABA生物合成过程中的关键限速酶。为给小麦耐旱性研究及耐旱新品种选育提供理论依据,本研究以8个抗旱性不同的小麦品种为材料,研究干旱胁迫和复水过程中小麦叶片 TaNCED1表达水平和ABA含量对水分变化的响应。结果表明,在干旱... 详细信息

NCED基因是ABA生物合成过程中的关键限速酶。为给小麦耐旱性研究及耐旱新品种选育提供理论依据,本研究以8个抗旱性不同的小麦品种为材料,研究干旱胁迫和复水过程中小麦叶片 TaNCED1表达水平和ABA含量对水分变化的响应。结果表明,在干旱胁迫过程中, TaNCED1的表达水平和ABA的积累呈现先增后降的变化趋势,品种间 TaNCED1的表达水平存在明显差异。济麦22、郑麦366等5个品种 TaNCED1的表达水平呈现明显的单峰曲线,而鲁麦21、临旱2号等3个品种呈现明显的双峰曲线,而且不同材料间 TaNCED1表达量达到最高值的时间也存在差异。在复水过程中,除临旱2号外,其余7个小麦材料的 TaNCED1表达均表现为先快速下降,之后缓慢上升的"V"字形变化趋势。整个水分胁迫和复水处理过程中,ABA含量的变化较为平缓,除临旱2号外, TaNCED1的相对表达量与ABA相对含量之间均都符合y=aln(x)+b的对数关系,且品种之间 TaNCED1对ABA的影响程度存在较明显的差异。分析认为,可以将 TaNCED1作为重要的水分胁迫响应基因应用于小麦抗旱育种和抗旱理论研究。

关键词：小麦 TaNCED1 ABA 干旱

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小麦几个多效抗病基因的利用现状及展望

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麦类作物学报 2018年第7期38卷 791-797页

作者：李玮宋国琦张荣志李玉莲张淑娟高洁李根英山东省农业科学院作物研究所农业部黄淮北部小麦生物学与遗传育种重点实验室/小麦玉米国家工程实验室山东济南250100

小麦是中国最重要的粮食作物之一,对全球粮食安全有重要意义。锈病和白粉病是小麦的毁灭性病害。小麦多效抗病基因在成株期同时对上述病害具有持久抗性,将其用于小麦抗病育种有积极作用。目前,已发现4个小麦多效抗病基因,这些基因主要... 详细信息

小麦是中国最重要的粮食作物之一,对全球粮食安全有重要意义。锈病和白粉病是小麦的毁灭性病害。小麦多效抗病基因在成株期同时对上述病害具有持久抗性,将其用于小麦抗病育种有积极作用。目前,已发现4个小麦多效抗病基因,这些基因主要来源于国外春麦品种,但单个基因的抗病效应较小,聚合多基因可以提高抗病效果。已有研究显示,同时含有2个以上多效抗病基因的小麦品种(品系)仍较少,据此,本文对几个小麦多效抗病基因的利用现状进行综述,并对其成因进行分析,以期为今后多效抗病基因资源的利用提供参考。

关键词：小麦多效抗病基因成株抗性分子标记

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吐丝前高温胁迫对不同耐热型夏玉米产量及穗发育特征的影响

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中国农业科学 2020年第19期53卷 3954-3963页

作者：高英波张慧单晶薛艳芳钱欣代红翠刘开昌李宗新山东省农业科学院玉米研究所/小麦玉米国家工程实验室/农业部黄淮海北玉米生物学与遗传育种重点实验室山东省农业科学院作物研究所

【目的】吐丝前高温是影响玉米雌雄穗发育的重要因素之一,对玉米产量形成至关重要。探明吐丝前高温胁迫对玉米产量及雌雄穗发育进程的影响,为玉米稳产高产提供保障。【方法】以花粒期耐热型玉米品种郑单958和热敏感型玉米品种联创808为... 详细信息

【目的】吐丝前高温是影响玉米雌雄穗发育的重要因素之一,对玉米产量形成至关重要。探明吐丝前高温胁迫对玉米产量及雌雄穗发育进程的影响,为玉米稳产高产提供保障。【方法】以花粒期耐热型玉米品种郑单958和热敏感型玉米品种联创808为供试材料,采用盆栽试验,在第9片叶展开期至吐丝期,移入人工智能温室进行高温胁迫(最高温度/最低温度为40/30℃),对照的最高温度/最低温度为35/25℃,研究高温胁迫对不同耐热型玉米产量、雌雄穗生长发育及外观形态结构、花粉花丝微观结构和光合特性的影响。【结果】第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫显著降低了夏玉米穗长、行粒数、穗粒数和粒重,进而导致产量显著下降。与对照相比,高温胁迫下郑单958和联创808行粒数分别降低22.21%和24.59%,穗粒数分别降低29.85%和27.80%,千粒重分别降低24.04%和17.47%,导致籽粒产量分别降低44.98%和40.88%,差异均达显著水平。高温胁迫抑制了2个玉米品种雌雄穗发育,雌、雄穗干重和雌穗长度显著降低,光合性能显著降低,开花吐丝间隔期(ASI)拉长。高温胁迫后,郑单958和联创808吐丝期雄穗干重分别降低39.42%和15.60%,雌穗干重分别降低22.50%和15.56%,穗位叶净光合速率分别降低48.70%和56.48%,开花吐丝间隔期(ASI)分别达7 d和6 d,雌穗吐丝时间推迟是ASI拉长的主要原因。高温胁迫对玉米花粉及花丝表面超微结构均产生了明显影响,2个玉米品种花粉粒表面均出现干缩褶皱,外壳出现网状纹突起,萌发孔内陷;玉米花丝表面褶皱,花丝毛数明显降低,且存在的花丝毛几乎全部倒伏于花丝表面上,造成花丝接受花粉面积减少,且郑单958花粉花丝受损程度明显重于联创808。【结论】第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫,对耐热型品种郑单958的产量形成、光合特性和雌雄穗发育的影响均高于热敏感型品种联创808。第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫导致粉花丝微观形态受损,抑制雌雄穗发育,显著降低玉米光合能力,使得穗粒数和粒重减少,籽粒产量显著降低。因此,生产中适宜玉米品种的选用需参考不同区域高温逆境易发生阶段来确定。

关键词：夏玉米高温胁迫穗发育特征籽粒产量花粉花丝微观结构

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小麦响应逆境胁迫的蛋白质组学研究进展

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麦类作物学报 2017年第1期37卷 116-121页

作者：崔德周樊庆琦隋新霞黄承彦楚秀生山东省农业科学院作物研究所/农业部黄淮北部小麦生物学与遗传育种重点实验室/小麦玉米国家工程实验室山东济南250100

小麦生长发育过程中会受到多种逆境胁迫的影响,在胁迫条件下,小麦可通过改变自身的蛋白质表达水平对各种胁迫作出响应。蛋白质组学研究能够全面揭示小麦响应胁迫时其细胞内蛋白质的动态变化规律,鉴定差异表达的蛋白质,并发现胁迫响应相... 详细信息

小麦生长发育过程中会受到多种逆境胁迫的影响,在胁迫条件下,小麦可通过改变自身的蛋白质表达水平对各种胁迫作出响应。蛋白质组学研究能够全面揭示小麦响应胁迫时其细胞内蛋白质的动态变化规律,鉴定差异表达的蛋白质,并发现胁迫响应相关的标志物,是小麦抗逆生物学研究的重要组成部分。本文简要综述了蛋白质组学技术在小麦响应非生物(低温、高温、干旱、盐碱)和生物(病原菌)胁迫上的最新进展,并对其应用前景进行了展望,以期为深入研究小麦响应逆境胁迫的分子机制提供参考信息。

关键词：小麦蛋白质组非生物胁迫生物胁迫

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山东保存小麦种质资源面粉白度分析

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植物遗传资源学报 2012年第3期13卷 363-369页

作者：樊庆琦李玉莲隋新霞黄承彦刘爱峰高洁程敦公李根英楚秀生山东省农业科学院作物研究所/农业部黄淮北部小麦生物学与遗传育种重点实验室/小麦玉米国家工程实验室济南250100

对2068份小麦种质资源进行了面粉白度测定和高白度小麦种质子粒硬度测定。结果表明,山东小麦地方品种、山东小麦育成品种和省外引进小麦品种面粉白度值的分布范围分别为63.9～82.9、63.1～83.8和67.2～84.2。筛选出面粉白度值大于80的... 详细信息

对2068份小麦种质资源进行了面粉白度测定和高白度小麦种质子粒硬度测定。结果表明,山东小麦地方品种、山东小麦育成品种和省外引进小麦品种面粉白度值的分布范围分别为63.9～82.9、63.1～83.8和67.2～84.2。筛选出面粉白度值大于80的小麦种质342份(包括白度值大于83的种质26份),其中地方品种22份,山东育成品种(系)228份,省外引进种质92份。从高白度小麦种质资源中,筛选出子粒硬度指数≥50符合高白度强筋、中强筋或中筋的种质资源18份,对培育中筋以上高白度小麦新品种,以满足人们口味和健康保障具有重要意义。

关键词：小麦种质子粒面粉白度硬度指数

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外源染色体导入对小麦主要农艺性状的影响

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植物遗传资源学报 2020年第4期21卷 834-845页

作者：汪晓璐韩冉宫文萍程敦公郭军曹新有翟胜男李法计訾妍刘爱峰李豪圣宋健民刘成刘建军山东省农业科学院作物研究所/农业部黄淮北部小麦生物学与遗传育种重点实验室/小麦玉米国家工程实验室济南250100

小麦-近缘物种染色体附加系具有抗病抗逆等优良性状,是向小麦转移其优异基因的重要桥梁材料。当前,已有大量研究报道了近缘物种抗病抗逆基因向小麦的转移情况。然而,外源染色体导入对小麦主要农艺性状影响的研究却鲜有报道。因此,加强... 详细信息

小麦-近缘物种染色体附加系具有抗病抗逆等优良性状,是向小麦转移其优异基因的重要桥梁材料。当前,已有大量研究报道了近缘物种抗病抗逆基因向小麦的转移情况。然而,外源染色体导入对小麦主要农艺性状影响的研究却鲜有报道。因此,加强这方面的研究,对综合评价和利用这些小麦远缘杂交材料具有指导意义。本研究通过1年4地田间试验,对103份小麦-远缘物种染色体附加系的株高、穗长、旗叶长、旗叶宽、有效分蘖数、小穗数、单穗粒数和千粒重等农艺性状进行调查,研究了外源染色体导入对小麦主要农艺性状的影响。结果发现,与对照小麦相比,希尔斯山羊草4Ss#1、粗穗披碱草5Ht、纤毛披碱草3Sc、7Sc、5Yc和7Yc、簇毛麦2V#3、大麦4H、帝国黑麦4R、长穗偃麦草3E、5E和6E染色体导入可使小麦穗长显著变长;纤毛披碱草5Yc染色体导入使小麦旗叶显著变小;纤毛披碱草7Sc和7Yc染色体导入可使小麦千粒重显著增加。上述筛选出的这些小麦-近缘物种染色体附加系值得利用染色体工程或理化诱变对其进行诱导,获得近缘物种染色体结构变异体,定位相关农艺性状基因。

关键词：小麦外源染色体附加系农艺性状

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小麦加工品质相关贮藏蛋白、基因及其遗传改良研究进展

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植物遗传资源学报 2018年第1期19卷 1-9页

作者：陈雪燕王灿国程敦公李豪圣宋健民刘爱峰王利彬董爽爽赵振东刘建军曹新有山东省农业科学院作物研究所/小麦玉米国家工程实验室/农业部黄淮北部小麦生物学与遗传育种重点实验室济南250100

随着小麦以及相关近缘种属基因组测序的完成,各类分子生物学技术应用于小麦品质相关蛋白基因的研究越来越多,新蛋白和新基因的发现为小麦品质遗传改良提供了更大的研究空间。本文简要概述了传统贮藏蛋白的研究现状,着重介绍了目前新发... 详细信息

随着小麦以及相关近缘种属基因组测序的完成,各类分子生物学技术应用于小麦品质相关蛋白基因的研究越来越多,新蛋白和新基因的发现为小麦品质遗传改良提供了更大的研究空间。本文简要概述了传统贮藏蛋白的研究现状,着重介绍了目前新发现的与小麦加工品质相关的贮藏蛋白和基因的研究进展,从遗传改良的角度上提出目前存在的问题及发展方向,以期为我国小麦品质研究提供有价值的理论参考,促进品质研究更好的应用于小麦育种的实践。

关键词：小麦加工品质蛋白基因遗传改良

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不同氮效率玉米品种亲本自交系花粒期氮素转运特性

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植物营养与肥料学报 2019年第4期25卷 568-578页

作者：温立玉薛艳芳张慧张秀清高英波刘开昌李宗新山东省农业科学院玉米研究所济南250100 小麦玉米国家工程实验室/农业部黄淮海北部玉米生物学与遗传育种重点实验室济南250100 山东省农业科学院作物研究所济南250100

【目的】为明确不同氮效率玉米品种亲本自交系花粒期氮转运与代谢特性,从溯源的角度探析不同氮效率玉米品种亲本自交系花粒期的氮素吸收、转运与利用特性。【方法】以氮高效型玉米品种‘鲁单818’的亲本自交系(母本Qx508,父本Qxh0121)... 详细信息

【目的】为明确不同氮效率玉米品种亲本自交系花粒期氮转运与代谢特性,从溯源的角度探析不同氮效率玉米品种亲本自交系花粒期的氮素吸收、转运与利用特性。【方法】以氮高效型玉米品种‘鲁单818’的亲本自交系(母本Qx508,父本Qxh0121)和氮低效型玉米品种‘鲁单981’亲本自交系(母本Q319,父本Lx9801)为供试材料,盆栽条件下研究不同氮素供应水平(N 0 g/盆、7.1 g/盆和14.2 g/盆,记作N0、N1和N2)对4个不同氮效率玉米亲本自交系花粒期干物质积累、氮素积累、氮素分配与利用效率以及叶片氮代谢关键酶硝酸还原酶活性、可溶性蛋白含量变化的影响,并探讨分析不同氮效率玉米品种氮素利用的生理机制与遗传特性。【结果】吐丝后各自交系干物质由营养器官向生殖器官转移,表现为茎叶干物重显著降低,穗和粒的干物重显著增加,且Qxh0121和Q319的干物质重均显著高于其另一亲本。从吐丝到成熟,茎鞘和叶的氮含量均呈降低的趋势,穗和粒的氮含量显著增加,且Qxh0121和Q319自交系叶片、茎鞘、籽粒氮含量均显著高于其另一亲本自交系。花后氮吸收量均表现为Qxh0121显著高于Qx508,Q319显著高于Lx9801。且在低氮(N1)和高氮(N2)处理下,Qxh0121氮转运效率较Qx508分别高29.2%和14.3%,花后氮转运对籽粒贡献率较Qx508分别高74.0%和17.4%。Q319氮转运效率较Lx9801分别高43.4%和24.7%,花后氮转运对籽粒贡献率较Lx9801分别高75.3%和39.6%。Qxh0121和Q319的产量和氮肥利用效率也高于对应的自交系。在N1和N2水平下,Qxh0121的产量比Qx508分别高43.3%和42.5%,Q319的产量比Lx9801分别高20.2%和10.5%。吐丝至成熟期叶片硝酸还原酶(NR)活性和可溶性蛋白含量的变化均呈单峰曲线,高峰期在吐丝后10 d左右。Qxh0121和Q319的NR活性和可溶性蛋白含量在各时期均高于其另一亲本,表现出较强的氮素吸收和同化能力。【结论】氮高效型玉米品种‘鲁单818’表现为父本高效,氮低效型玉米品种‘鲁单981’表现为母本高效。因此,未来育种应充分挖掘‘鲁单818’的父本Qxh0121及‘鲁单981’的母本Q319的氮高效潜力,提高其花前氮的转移效率以及花后氮向籽粒的分配能力,是其对应杂交种进一步实现高产并增加籽粒氮浓度、减少秸秆氮素残留的关键。

关键词：玉米自交系氮花粒期转运

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小麦四个多效抗病基因的分子检测

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麦类作物学报 2020年第4期40卷 395-400页

作者：李玮宋国琦李吉虎李玉莲张淑娟张荣志高洁谷田田李根英山东省农业科学院作物研究所山东济南250100 农业部黄淮北部小麦生物学与遗传育种重点实验室/小麦玉米国家工程实验室山东济南250100

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... 详细信息

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。

关键词：小麦多效抗病基因分子标记育种亲本

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