麦类作物学报杂志

麦类作物学报杂志2019年第12期

• 普通小麦部分同源染色体配对抑制基因 Ph1分子标记的验证和筛选

  李孟军，周硕，李亚青，张士昌，彭义峰，张楠，史占良

  在ph1b纯合基因型中，普通小麦部分同源染色体和外源染色体能够发生配对和重组。为通过分子标记辅助育种技术高效利用ph1b突变体进行异源有益基因转移，以11个小麦材料为试材，比较了9个已报道的Ph1的PCR分子标记。在9个分子标记中，标记OPR7和OPR17不具有特异性，标记PhSCAR、Mads、Ph920、PSR128、PSR574、PSR2120和WPG90为显性标记，仅标记PhSCAR为共显性标记。结果表明，标记Mads、PSR128、PSR574和PhSCAR扩增稳定，条带清晰，无非特异性PCR扩增产物，是用于Ph1分子检测的理性标记。

• 小麦旗叶宽主效QTL QFlw-5B遗传效应解析

  刘朦朦，张萌娜，张倩倩，刘锡建，郭宇航，孙靳惠，武亚瑞，王素容，吴永振，孙晗，崔法，赵春华

  为了明确位于小麦5B染色体上的一个旗叶宽主效QTL QFlw-5B的遗传效应，对5B染色体进一步加密，从而缩小靶区段的范围，在加密图谱的基础上，利用衍生自科农9204×京411的188个重组自交系群体（KJ-RIL），对8个环境下旗叶宽做进一步的定位分析，将QFlw-5B定位于AX-110978403~AX-111671812的61.22~68.60 cM遗传距离范围内，能够解释9.40%~19.76%的旗叶宽表型变异，来自科农 9204的等位基因增加旗叶宽0.04~0.07 cm。利用与QFlw-5B紧密连锁标记AX-108884656对188个 KJ-RIL家系进行遗传分析，结果表明，QFlw-5B优异等位基因在 8个环境下均能增加穗粒数，在 6个环境下能增加千粒重和单株产量，而对单株穗数有一定的负效应。利用 310份育成品种(系)对QFlw-5B优异单倍型的应用情况进行分析，结果表明，QFlw-5B优异单倍型虽然已经被育种家选择，但还有较大的遗传改良空间。

• 扬麦品种（系）赤霉病抗扩展性基因分子检测及其抗性评价

  蒋正宁，吕国锋，王玲，陈甜甜，江伟，李东升，高德荣，张勇

  为明确扬麦品种（系）赤霉病抗扩展性基因组成，利用3个抗扩展QTL（ Fhb1、 Fhb2、 QFhb-2DL）的7个分子标记对202份扬麦品种（系）进行分子检测，并在田间接种对其抗病性进行鉴定和评价。结果表明，供试的202份扬麦品种（系）中，抗病品种（系）有68份，占33.6%；有37份携有 Fhb1，其中31份对赤霉病表现抗病，抗性表现稳定；携有 Fhb2和 QFhb-2DL基因的分别有30份和39份，但标记阳性的品种（系）抗病性表现复杂，可能跟载体品种的遗传背景有关；另有30份材料抗性稳定，但未检测出 Fhb1和 Fhb2。基因检测和系谱分析表明，扬麦品种（系）所含抗扩展性基因至少有两个来源，其一为含有 Fhb1基因的品种，以扬麦18号、扬麦21号等为代表，其抗源主要来自宁麦 9 号或其衍生品种；其二为不含 Fhb1品种，以扬麦14号、扬麦16号、扬麦17号和扬麦23号等为代表，推测这类品种所含抗性基因来自扬麦158。

• 白粉菌诱导下小麦 TaNHO1基因的克隆、表达分析及亚细胞定位

  王晖，徐晓敏，罗腾丽，吉万全，张宏

  非寄主抗性基因 NHO1(non-host resistance 1)编码的甘油激酶(glycerol kinase，GK)，是甘油代谢中的限速酶之一，参与植物对多种病害的抵御过程。为进一步探究其响应小麦白粉菌侵染的表达模式，利用RT-PCR方法克隆获得了转录自抗病种质N9134的三个部分同源染色体的小麦 NHO1基因(分别命名为 TaNHO1-2A、 TaNHO1-2B和 TaNHO1-2D)，分析三个 TaNHO1同源基因的序列、启动子组成元件和表达模式，并明确了其亚细胞定位。序列分析结果表明，小麦 TaNHO1-2A/2B/2D基因CDS区序列全长分别为1 605、1 599和1 605 bp，分别编码534、532和534个氨基酸残基；3个同源基因均含有与 AtNHO1(AT1G80460.1)基因以及 OsNHO1(Os04G0647800)基因高度相似的FGGY_N端和FGGY_C端结构域。经对启动子区结构分析，该基因启动子区含有大量与植物激素及逆境响应相关的顺式作用元件，意味着 TaNHO1可受到多种植物激素诱导并参与小麦抗病过程。qRT-PCR结果表明，在N9134抗病近等基因系响应白粉菌(Blumeria graminis f. sp.tritici,Bgt)侵染过程中，三个同源基因在不同时间点表达模式不同，其中 TaNHO1-2A、 TaNHO1-2B基因在侵染早期均上调表达，而 TaNHO1-2D则表现出多次波动的表达模式；在N9134感病近等基因系遗传背景下，同源基因的表达水平在病菌侵染后48 h均表现出下调，说明该基因能够响应白粉菌侵染。经亚细胞定位分析，该基因主要作用于细胞质、细胞膜以及核膜。

• 70份小麦品种（系）抗条锈病基因推导及检测

  徐默然，吕晓欢，王凤涛，蔺瑞明，冯晶，徐世昌

  为了给小麦品种的合理布局和小麦条锈病防控提供参考信息，选用我国当前流行的条锈菌混合小种对70份小麦品种（系）进行成株期抗条锈性鉴定，利用基因推导的方法对供试品种（系）所含的基因进行分析，结合系谱信息，并采用分子标记进行已知抗病基因验证。结果表明，对条锈菌混合小种（CYR34、CYR33、CYR32、CYR31、CYR30、CYR29、CYR17和Su-1）表现免疫和近免疫的品种（系）有24份，占供试品种（系）的34.29%；表现高抗和中抗的品种（系）有17份，占24.29％。说明供试小麦品种（系）对当前流行条锈菌混合小种具有良好的成株期抗性，可用于品种布局。基因推导分析结果表明，供试小麦品种（系）中18份携带抗条锈病基因 Yr21，20份含 Yr3，11份含 Yr1，8份含 Yr5，3份含YrSD, 3份含 Yr32，6份含 Yr10，1份（烟836）含有YrSu，1份（金禾9123）含有 Yr26。分子标记检测结果表明，供试小麦品种（系）携带的抗性基因分别为 Yr5（11份）、 Yr9（2份）、 Yr10（9份）、 Yr15（1份）和 Yr26（4份）。由于遗传背景和遗传距离等因素，分子标记检测和基因推导结果不完全一致。

• 不同小麦品种(系)对禾谷孢囊线虫的抗性评价

  李秀花，马娟，高波，王容燕，陈书龙

  为了筛选抗禾谷孢囊线虫（Heterodera avenae）的小麦资源，以禾谷孢囊线虫保定群体为试虫，采用室内接种方法测试了41份来自CIMMYT的小麦品种（系）的抗病性；分别采用室内接种法和田间病圃法测试了27份国内冬小麦品种和1份饲用小麦品种的抗病性。结果表明，在41份CIMMYT小麦品种（系）中，2个属高抗，7个属中抗，其他均属感病。所有参试的国内小麦品种在室内和田间测定中均表现为高感。比较三种不同小麦品种抗孢囊线虫鉴定方法，室内接种鉴定比田间病圃鉴定发病严重，且简便易行，鉴定结果更可靠。

• 2009-2018年陕西省小麦区试品种（系）抗主要病害趋势分析

  李娟，王文立，王峭，靳鹏飞，巢凯翔，李强，王保通

  为了解2009-2018年陕西省区试小麦品种（系）对条锈病、白粉病和赤霉病三种主要病害的抗性变化趋势，对来自陕西省各育种单位提供的1 200份小麦品种（系）进行三种病害的成株期人工接种鉴定。结果表明，1 200份材料中，879份材料对条锈病表现抗病，303份材料对白粉病表现抗病，295份材料对赤霉病表现抗病，分别占鉴定材料总数的73.25 %、25.25%和24.58%。其中，对条锈病表现免疫（近免疫）、高抗和中抗的分别有136份、223份和520份，分别占鉴定材料总数的11.33%、18.58%和43.33%；对白粉病表现免疫（近免疫）、高抗、中抗的分别有7份、111份和185份，分别占鉴定材料总数的0.58%、9.25%和15.42%；对赤霉病表现高抗、中抗的分别有107份和188份，分别占鉴定材料总数的8.92%和15.67%，没有发现对赤霉病免疫的品种(系)。供试材料除抗条锈病频率10年间保持基本平稳外，抗白粉病和赤霉病以及兼抗频率均表现先上升后下降的趋势。西农837、XC-29、西农223、9916、9925、陕943、惠麦286等20个品种（系）对1~3种病害具有较好抗性，可作为抗病品种推广或作为抗源材料。鉴定结果表明，2009-2018年陕西省区试小麦品种（系）对条锈病的抗性水平整体较高，对赤霉病与白粉病的抗性整体较差，应当加强综合抗病育种。

• 青稞苗期耐低磷能力评价

  罗园，李东梅，雷淼淼，冯宗云

  为从52个西藏青稞地方品种中筛选出耐低磷材料，通过苗期水培试验，设置缺磷（0.5 μmol·L-1）和对照（0.5 mmol·L-1）两种处理，测定不同磷营养条件下青稞材料的生物量、根冠比、磷利用效率和酸性磷酸酶活性等指标，并利用主成分分析和隶属函数加权平均和聚类分析法对青稞的耐低磷能力进行综合评价。结果表明，52份青稞材料的综合评价值（D）范围为0.263～0.815，平均值为0.508。经聚类分析，将这些地方品种分为四大类。其中，第一类共11个品种（长芒白青稞、鄂嘎宗、扎仁、穷结黄六棱、满都、白青稞4、白青稞5、短芒青稞、分枝青稞、乃木、白青稞6），D值范围为0.263～0.372，平均值为0.325，磷利用效率最低，耐低磷能力差；第二类共23个品种，D值范围为0.406～0.556，平均值为0.525，磷利用效率和耐低磷能力稍好；第三类共16个品种，D值范围为0.586～0.719，平均值为0.597，磷利用效率较高，较耐低磷；第四类共2个品种（阿曼都、拉萨紫青稞），D值范围为0.781～0.815，平均值为0.798，磷利用效率最高，耐低磷能力强，可以用于青稞磷高效和耐低磷育种。

• 基于生命周期评价法对燕麦碳足迹的研究

  徐淑娅，贺婷，王晓龙，周海涛，王凤梧，付晓峰，赵世锋，曹丽霞，孙慧风，刘俊青，任长忠，胡新中

  为明确燕麦的碳足迹特征，采用生命周期评价理论，对河北张家口、内蒙古乌兰察布和呼和浩特燕麦主产区58个农户及16家加工企业进行实地调研，对我国燕麦加工过程中的碳足迹进行了核算。结果表明，在燕麦种植环节，单位面积的碳足迹是800.29±263.77 kg CO2-eq·hm-2，单位产量的碳足迹是0.380±0.125 t CO2-eq·t-1。其中，种植大户单位面积碳足迹为801.93±814.05 kg CO2-eq·hm-2，单位产量的碳足迹为0.380±0.386 t CO2-eq·t-1，接近于平均水平；种植散户单位面积的碳足迹为648.54±875.31 kg CO2-eq·hm-2，比燕麦种植平均水平低19.00%，单位产量碳足迹为0.422±0.570 t CO2-eq·t-1，比燕麦种植平均水平低11.10%。在燕麦加工环节，燕麦加工产品燕麦粉、燕麦片、燕麦米的单位质量碳足迹分别是69.67±5.77、130.62±10.86和50.76±4.81 kg CO2-eq·t-1。从燕麦食品全生命周期的角度分析，燕麦种植过程中的碳足迹显著低于玉米、水稻、小麦三大主粮作物，可以大面积种植。其中，燕麦种植散户的化肥用量和大户的灌溉电耗是燕麦种植环节碳足迹的主要来源。燕麦加工环节中燕麦片的碳足迹最大，主要因为燕麦片加工中需加热灭酶、汽蒸，涉及天然气的使用，能耗增加。因此，通过农户规模化种植、选择适合当地的节水灌溉技术，引导相关企业就近和适度加工、优化节能减排的技术等方法来减少碳足迹，促进燕麦产业的可持续发展。

• 低纬高原区不同生态条件下旱地小麦新品种（系）产量形成及其群体动态特征差异

  乔祥梅，王志伟，程加省，王志龙，杨金华，杨俊华，宗兴梅，于亚雄

  为了解低纬高原区不同生态条件下旱地小麦产量及群体结构特点，2016-2018年以该区新育成的3个旱地小麦新品种（系）（易2011-1、弥136-7和云麦69）为材料，选取具有代表性的昆明、丽江、德宏3个生态区进行试验，比较分析了不同生态区之间旱地小麦产量及其构成、茎蘖数变化、叶面积动态、旗叶净光合速率、干物质积累等方面的差异。结果表明，三品种（系）产量均表现为丽江>德宏>昆明，丽江2年平均产量较昆明分别高30.85%、31.97%和31.33%，较德宏分别高12.31%、28.96%和9.39%。丽江的单位面积穗数与昆明差异不显著，但二者均显著高于德宏；千粒重和穗粒数均表现为德宏>丽江>昆明，德宏千粒重与昆明差异显著。拔节期至成熟期的群体总茎数在丽江和昆明间差异不显著，但二者均显著高于德宏。分蘖成穗率在三生态区之间差异不显著。孕穗期至灌浆期的叶面积指数表现为丽江>昆明>德宏。开花期至花后14 d丽江的旗叶净光合速率低于德宏和昆明，花后21~28 d光合速率则表现为丽江>德宏>昆明；拔节期群体干物重在生态区间差异较小，孕穗期至成熟期丽江干物质积累较快，干物重显著高于德宏，德宏高于昆明。本试验条件下，丽江的小麦产量最高，群体结构最优。

• 外源硝态氮对高铵胁迫下小麦幼苗生长的影响

  刘扬,孙淑珍,雷康琦,田中伟,戴廷波

  为明确外源硝态氮对高铵胁迫下小麦幼苗生长的影响及其生化机理，采用温室水培的方式，以豫麦49(耐高铵品种) 和鲁麦15(高铵敏感型品种) 为材料，研究了外源硝态氮对高铵胁迫下小麦幼苗形态、激素含量和抗氧化系统的影响。结果表明，高铵胁迫条件下，外源硝态氮显著增加两个小麦品种株高、根长、干重，其中鲁麦15的地上部干重增加量高于豫麦49，而根系干重增加量则表现为豫麦49高于鲁麦15。高铵胁迫下，两个小麦品种植株的IAA、CTK含量、IAA/CTK显著低于对照；外源硝态氮处理5 d后，豫麦49地上部和根系 IAA含量、根系CTK含量显著增加，恢复至对照水平；鲁麦15植株虽亦表现显著增加，但仍低于对照。另外，外源硝态氮对高铵胁迫下两个小麦品种地上部和根系的O·2释放速率、SOD和POD活性及MDA含量没有显著影响。综上，外源硝态氮缓解小麦幼苗生长高铵胁迫的原因可能是通过增加IAA和CTK合成和转运，影响IAA和CTK之间的平衡，进而达到缓解效果。品种间比较，耐铵型品种豫麦49缓解作用可能源于对地上部和根系IAA含量以及根系CTK含量的协同调控；而高铵敏感型品种鲁麦15的缓解作用可能主要源于对地上部IAA含量的调控。

• 测墒补灌条件下不同穗型小麦耗水特性和同化物积累与分配研究

  卢小兰，于振文，张永丽，石玉

  为了解测墒补灌对小麦水分利用和干物质积累与分配的影响及与品种类型的关系，在田间条件下，以中穗型品种青农2号和济麦22、大穗型品种山农23和山农30为材料，设置小麦全生育期不灌水（W0）、节水灌溉（W1）和充分灌溉（W2）3个水分处理（W1处理拔节期和开花期0~40 cm土层土壤相对含水量分别补灌至65%和70%，W2分别补灌至85%和90%），研究了不同土壤水分下两种穗型小麦耗水特性和同化物积累与分配。结果表明，两种穗型小麦的W1处理灌水量及其占总耗水量的比例显著低于W2处理；60~140 cm土层土壤贮水消耗量显著低于W0处理，高于W2处理。W1处理开花前营养器官贮藏干物质在开花后向籽粒的转运量和对籽粒产量的贡献率均低于W0处理，而开花后干物质对籽粒产量的贡献率及成熟期干物质在籽粒中的分配量和分配比例均高于W0处理，W2处理的上述指标与W1处理均无显著差异。两种穗型小麦W1处理的籽粒产量高于W0处理，与W2处理无差异；W1处理水分利用效率和灌水利用效率高于W2处理。W1处理下两中穗型品种灌水量及其占总耗水量的比例和土壤贮水消耗量及其占总耗水量的比例的平均值分别比两大穗品种的平均值低4.95%、2.77%、7.15%和3.54%；两个中穗型品种开花前营养器官贮藏干物质向籽粒的转运量和贡献率比两个大穗型品种平均值分别高61.68%和70.33%，开花后干物质向籽粒的转运量、贡献率和成熟期干物质在籽粒中的分配量的平均值比两大穗型品种的平均值分别低13.88%、9.97%和18.08%。

• 不同类型土壤对小麦籽粒产量和蛋白质含量的影响

  魏鑫，常旭虹，王德梅，陶志强，王艳杰，杨玉双，赵广才

  为探讨不同类型土壤对小麦品种籽粒产量和品质的影响，通过盆栽试验，研究了黑土、潮土和红土对来自天津的小麦品种津强8号和来自埃及的Egypt New籽粒产量和品质的影响。结果表明，黑土条件下，小麦的株高、穗长、穗粒数及籽粒产量均显著或极显著高于潮土和红土；千粒重表现为黑土的高于潮土，但差异不显著，而显著高于红土；相同类型土壤条件下,两个品种间上述指标均无显著差异。种植于红土的小麦籽粒总蛋白、清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白及谷蛋白含量均高于黑土和潮土；而总蛋白及其组分的产量表现为黑土>潮土>红土，处理间差异极显著。综上所述，黑土条件下小麦被测植株性状、籽粒产量和蛋白产量均高于潮土和红土。

• 花后高温胁迫下外施多胺对不同耐热性小麦产量性状及旗叶生理的影响

  靖建国，李有芳，贾姝萍，向雪纯，李卫华

  为探究多胺对高温胁迫下小麦产量性状及旗叶生理的缓解效应，以耐热品种新春6号和热敏感品种新春31号为材料，通过田间人工模拟高温条件，测定分析了花后高温胁迫下外源精胺（Spm）和亚精胺（Spd）喷施后小麦产量性状、净光合速率（Pn）、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、旗叶表面温度等指标的变化。结果表明，高温胁迫导致新春6号和新春31号的穗粒数分别降低18%和26%，穗粒重分别减少25%和32%，理论产量分别下降29%和37%，且与正常温度对照差异均达显著水平；高温胁迫下外源Spm和Spd喷施能提高小麦旗叶Pn、叶绿素含量、相对含水量（WC）以及灌浆后期的非光化学猝灭系数，显著降低旗叶激发能分配不平衡性和旗叶表面温度。综合来看，外源Spm缓解高温胁迫对小麦灌浆伤害的效果优于Spd，其调控作用与叶片Pn、WC和气孔开闭密切相关。

• 硅调控植物耐盐碱机制研究进展

  刘铎，白爽，李平，宁东峰，杨庆山，梁志杰，郭魏，齐学斌

  盐碱胁迫会抑制植物的光合作用和正常生长发育，而硅对盐碱胁迫下植物的生长有重要调节作用。国内外研究结果表明，添加外源硅能有效促进盐碱胁迫下植物的光合作用，减少水分散失并促进有机渗透调节物质的合成，还能抑制植物体内积累过多的Na+，使K+/Na+维持在平衡水平，从而缓解渗透胁迫；同时能提高植物体内相关抗氧化酶的活性，促进抗氧化物质合成，抵御氧化胁迫，达到提高植物耐盐性的目的。本文对这些研究结果进行了综述，并建议将现代遗传学、分子生物学、基因组学、蛋白质组学、代谢组学和传统生理生化手段结合起来，从更深层次揭示硅调控植物耐盐碱性的机理。