小麦异源种质光合效率评价及其对干旱胁迫的响应
发布时间：2021-07-25 10:31
小麦（Triticum aestivum L.）是重要的粮食作物之一,人口的不断增长,水资源的日益匮乏,以及耕地面积的日益减少,使得小麦生产面临着严峻的形势。长期人工环境的选择育种,使得小麦的遗传基础日趋狭窄,难以应对多种多样的生物以及非生物胁迫。小麦近缘种属中蕴藏着丰富的基因资源,利用远缘杂交和染色体工程,已经创制了包括小麦异附加系、小黑麦及人工合成六倍体小麦等在内的大量具有异源染色体的小麦新种质,极大地丰富了小麦育种的基因资源。深入研究小麦异源新种质的特性,如遗传效应、光合潜力、抗旱性等,明确其应用方向和价值,将极大地促进这些材料在育种中的有效应用。本研究以课题组收集到的中国春附加系、六倍体小黑麦、八倍体小黑麦、人工合成六倍体小麦等异源种质为材料,对其农艺性状、光合特性等进行评价,并对其光合及荧光参数对干旱胁迫的响应进行研究,同时结合抗氧化酶活性等对人工合成六倍体小麦种质的抗旱性进行鉴定,促进其在小麦遗传育种中的利用。取得的主要结果如下:1.小麦异源种质重要农艺性状及光合性状评价以不同类型的小麦异源种质,包括普通小麦栽培品种、中国春为背景的附加系、六倍体小黑麦、八倍体小黑麦及人工合...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
各种质材料在两年间的抽穗期和灌浆期旗叶净光合速率
图 2-2 各种质材料抽穗期及灌浆期旗叶中 rbcL 和 rbcS 的相对表达量Fig 2-2 Relative expressions of rbcL and rbcS in flag leaves of the wheat germplasm at heading (Z55) andgrain-filling (Z73) stages2.3.5 Rubisco 羧化酶羧化活性的差异分析利用酶标仪在340nm处的吸光度测定NADP的减少量来计算Rubisco羧化酶活性。分析后表明（表 2-8）：八倍体小黑麦以及六倍体小黑麦在抽穗期和灌浆期两个时期均显著高于其他类型的材料，人工合成六倍体小麦材料的 Rubisco 催化活性最低。催化活性在不同类型材料内部存在差异（图 2-3），比如抽穗期人工合成六倍体小麦材 KU2159表现出较高的 Rubisco 羧化活性。在灌浆期，中国春 Rye 附加系材料 TACBOW0018 和TACBOW0029，以及普通小麦 XN389 和 Jinmai47 也表现出较高的 Rubisco 羧化活性。两个时期整体看来，含有黑麦遗传物质（包括六倍体小黑麦和八倍体小黑麦）的材料表现出较高的 Rubisco 催化活性。
26 小麦异源种质光合效率评价及其对干旱胁迫的响应表 2-8 不同类型材料抽穗期及灌浆期旗叶中 Rubisco 羧化活性Table 2-8. Carboxylation activity of Rubisco (μmol min-1g-1·FW) in flag leaves of different types of wheatmaterials at heading (Z55) and grain-filling (Z73) stages.Stage Item BC CA HT OT SHWHeading (Z55)Mean 93.82±41.64bc 114.3±41.62b 158.24±32.82a 156.03±75.55a 83.09±43.87cRange 40.27-154.33 59.86-209.69 110.88-206.52 60.23-257.22 42.38-154.77Grain filling (Z73)Mean 271.81±104.66c 285.11±132.48c 320.54±124.63b 377.45±100.23a 134.13±55.76Range 135.60-397.77 96.84-456.43 185.79-445.46 213.99-488.88 80.12-249.84注：数据显示的是每类材料的平均值；BC，普通小麦；CA，附加系； HT，六倍体小黑麦；OT，八倍体小黑麦；SHW，人工合成六倍体小麦；小写字母表示各类材料间在 P<0.05 水平显著差异（Duncan）Data are shown as the mean ± SD of the genotypes in each type; BC, bread wheat cultivars; CA, Chinese spring addition lines; HT,Hexaploid Triticale; OT, Octoploid Triticale; SHW, Synthetic hexaploid wheat; Different lowercase letters in the same row representdifference significant among the five types (P<0.05).
【参考文献】：
期刊论文
[1]干旱胁迫下文冠果光合指标的变化研究[J]. 马新,李铭,朱耀军,董鹏,姜继元. 河南农业科学. 2017(01)
[2]玉米自交系吐丝期叶片光合参数与其耐旱性的关系[J]. 陈春梅,高聚林,苏治军,于晓芳,胡树平,赵晓亮. 作物学报. 2014(09)
[3]Synthetic hexaploid wheat and its utilization for wheat genetic improvement in China[J]. Wuyun Yang a, Dengcai Liu b, e, Jun Li a, Lianquan Zhang b, Huiting Wei a, Xiaorong Hu a, Youliang Zheng b, Zhouhu He c, d, Yuchun Zou a a Crop Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Science, Chengdu 610066, China. b Triticeae Research Institute, Sichuan Agricultural University, Dujiangyan city, 611830, China c Institute of Crop Science/National Wheat Improvement Centre, Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS), Beijing 100081, China d CIMMYT China Office, c/o CAAS, Beijing 100081, China e Northwest Plateau Institute of Biology, Chinese Academy of Sciences, Qinghai 810001, China. 遗传学报. 2009(09)
[4]谷子抗旱相关性状的主成分与模糊聚类分析[J]. 孟庆立,关周博,冯佰利,柴岩,胡银岗. 中国农业科学. 2009(08)
[5]模拟干旱胁迫下冬小麦胚芽鞘长度变化及与抗旱性的关系研究[J]. 关周博,王士强,陈亮,唐娜,胡银岗. 干旱地区农业研究. 2009(04)
[6]世界粮食安全面临新的严峻挑战[J]. 信乃诠. 农业科技管理. 2009(03)
[7]世界小麦产消与贸易形势动态分析及小麦生产发展战略研究[J]. 贺德先. 河南农业大学学报. 2009(02)
[8]利用胚芽鞘长度法鉴定冬小麦抗旱性的研究[J]. 刘源霞,兰进好,林琪. 中国农学通报. 2009(02)
[9]兼抗白粉病和条锈病的八倍体小偃麦的鉴定[J]. 林小虎,周印富,张志雯,陈于和,马为民,贺字典,王洪刚. 麦类作物学报. 2008(04)
[10]壳寡糖对干旱胁迫下油菜光合参数的影响[J]. 李艳,赵小明,夏秀英,栾雨时,杜昱光,李凤兰. 作物学报. 2008(02)
博士论文
[1]中国冬小麦抗旱指标评价、种质筛选及重要性状与SSR标记的关联分析[D]. 陈晓杰.西北农林科技大学 2013
本文编号：3301861
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
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【学位级别】：博士
【部分图文】：
各种质材料在两年间的抽穗期和灌浆期旗叶净光合速率
图 2-2 各种质材料抽穗期及灌浆期旗叶中 rbcL 和 rbcS 的相对表达量Fig 2-2 Relative expressions of rbcL and rbcS in flag leaves of the wheat germplasm at heading (Z55) andgrain-filling (Z73) stages2.3.5 Rubisco 羧化酶羧化活性的差异分析利用酶标仪在340nm处的吸光度测定NADP的减少量来计算Rubisco羧化酶活性。分析后表明（表 2-8）：八倍体小黑麦以及六倍体小黑麦在抽穗期和灌浆期两个时期均显著高于其他类型的材料，人工合成六倍体小麦材料的 Rubisco 催化活性最低。催化活性在不同类型材料内部存在差异（图 2-3），比如抽穗期人工合成六倍体小麦材 KU2159表现出较高的 Rubisco 羧化活性。在灌浆期，中国春 Rye 附加系材料 TACBOW0018 和TACBOW0029，以及普通小麦 XN389 和 Jinmai47 也表现出较高的 Rubisco 羧化活性。两个时期整体看来，含有黑麦遗传物质（包括六倍体小黑麦和八倍体小黑麦）的材料表现出较高的 Rubisco 催化活性。
26 小麦异源种质光合效率评价及其对干旱胁迫的响应表 2-8 不同类型材料抽穗期及灌浆期旗叶中 Rubisco 羧化活性Table 2-8. Carboxylation activity of Rubisco (μmol min-1g-1·FW) in flag leaves of different types of wheatmaterials at heading (Z55) and grain-filling (Z73) stages.Stage Item BC CA HT OT SHWHeading (Z55)Mean 93.82±41.64bc 114.3±41.62b 158.24±32.82a 156.03±75.55a 83.09±43.87cRange 40.27-154.33 59.86-209.69 110.88-206.52 60.23-257.22 42.38-154.77Grain filling (Z73)Mean 271.81±104.66c 285.11±132.48c 320.54±124.63b 377.45±100.23a 134.13±55.76Range 135.60-397.77 96.84-456.43 185.79-445.46 213.99-488.88 80.12-249.84注：数据显示的是每类材料的平均值；BC，普通小麦；CA，附加系； HT，六倍体小黑麦；OT，八倍体小黑麦；SHW，人工合成六倍体小麦；小写字母表示各类材料间在 P<0.05 水平显著差异（Duncan）Data are shown as the mean ± SD of the genotypes in each type; BC, bread wheat cultivars; CA, Chinese spring addition lines; HT,Hexaploid Triticale; OT, Octoploid Triticale; SHW, Synthetic hexaploid wheat; Different lowercase letters in the same row representdifference significant among the five types (P<0.05).
【参考文献】：
期刊论文
[1]干旱胁迫下文冠果光合指标的变化研究[J]. 马新,李铭,朱耀军,董鹏,姜继元. 河南农业科学. 2017(01)
[2]玉米自交系吐丝期叶片光合参数与其耐旱性的关系[J]. 陈春梅,高聚林,苏治军,于晓芳,胡树平,赵晓亮. 作物学报. 2014(09)
[3]Synthetic hexaploid wheat and its utilization for wheat genetic improvement in China[J]. Wuyun Yang a, Dengcai Liu b, e, Jun Li a, Lianquan Zhang b, Huiting Wei a, Xiaorong Hu a, Youliang Zheng b, Zhouhu He c, d, Yuchun Zou a a Crop Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Science, Chengdu 610066, China. b Triticeae Research Institute, Sichuan Agricultural University, Dujiangyan city, 611830, China c Institute of Crop Science/National Wheat Improvement Centre, Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS), Beijing 100081, China d CIMMYT China Office, c/o CAAS, Beijing 100081, China e Northwest Plateau Institute of Biology, Chinese Academy of Sciences, Qinghai 810001, China. 遗传学报. 2009(09)
[4]谷子抗旱相关性状的主成分与模糊聚类分析[J]. 孟庆立,关周博,冯佰利,柴岩,胡银岗. 中国农业科学. 2009(08)
[5]模拟干旱胁迫下冬小麦胚芽鞘长度变化及与抗旱性的关系研究[J]. 关周博,王士强,陈亮,唐娜,胡银岗. 干旱地区农业研究. 2009(04)
[6]世界粮食安全面临新的严峻挑战[J]. 信乃诠. 农业科技管理. 2009(03)
[7]世界小麦产消与贸易形势动态分析及小麦生产发展战略研究[J]. 贺德先. 河南农业大学学报. 2009(02)
[8]利用胚芽鞘长度法鉴定冬小麦抗旱性的研究[J]. 刘源霞,兰进好,林琪. 中国农学通报. 2009(02)
[9]兼抗白粉病和条锈病的八倍体小偃麦的鉴定[J]. 林小虎,周印富,张志雯,陈于和,马为民,贺字典,王洪刚. 麦类作物学报. 2008(04)
[10]壳寡糖对干旱胁迫下油菜光合参数的影响[J]. 李艳,赵小明,夏秀英,栾雨时,杜昱光,李凤兰. 作物学报. 2008(02)
博士论文
[1]中国冬小麦抗旱指标评价、种质筛选及重要性状与SSR标记的关联分析[D]. 陈晓杰.西北农林科技大学 2013
本文编号：3301861
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