小麥異源種質(zhì)光合效率評價及其對干旱脅迫的響應(yīng)
發(fā)布時間:2021-07-25 10:31
小麥(Triticum aestivum L.)是重要的糧食作物之一,人口的不斷增長,水資源的日益匱乏,以及耕地面積的日益減少,使得小麥生產(chǎn)面臨著嚴(yán)峻的形勢。長期人工環(huán)境的選擇育種,使得小麥的遺傳基礎(chǔ)日趨狹窄,難以應(yīng)對多種多樣的生物以及非生物脅迫。小麥近緣種屬中蘊藏著豐富的基因資源,利用遠(yuǎn)緣雜交和染色體工程,已經(jīng)創(chuàng)制了包括小麥異附加系、小黑麥及人工合成六倍體小麥等在內(nèi)的大量具有異源染色體的小麥新種質(zhì),極大地豐富了小麥育種的基因資源。深入研究小麥異源新種質(zhì)的特性,如遺傳效應(yīng)、光合潛力、抗旱性等,明確其應(yīng)用方向和價值,將極大地促進(jìn)這些材料在育種中的有效應(yīng)用。本研究以課題組收集到的中國春附加系、六倍體小黑麥、八倍體小黑麥、人工合成六倍體小麥等異源種質(zhì)為材料,對其農(nóng)藝性狀、光合特性等進(jìn)行評價,并對其光合及熒光參數(shù)對干旱脅迫的響應(yīng)進(jìn)行研究,同時結(jié)合抗氧化酶活性等對人工合成六倍體小麥種質(zhì)的抗旱性進(jìn)行鑒定,促進(jìn)其在小麥遺傳育種中的利用。取得的主要結(jié)果如下:1.小麥異源種質(zhì)重要農(nóng)藝性狀及光合性狀評價以不同類型的小麥異源種質(zhì),包括普通小麥栽培品種、中國春為背景的附加系、六倍體小黑麥、八倍體小黑麥及人工合...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:129 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
各種質(zhì)材料在兩年間的抽穗期和灌漿期旗葉凈光合速率
圖 2-2 各種質(zhì)材料抽穗期及灌漿期旗葉中 rbcL 和 rbcS 的相對表達(dá)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異分析利用酶標(biāo)儀在340nm處的吸光度測定NADP的減少量來計算Rubisco羧化酶活性。分析后表明(表 2-8):八倍體小黑麥以及六倍體小黑麥在抽穗期和灌漿期兩個時期均顯著高于其他類型的材料,人工合成六倍體小麥材料的 Rubisco 催化活性最低。催化活性在不同類型材料內(nèi)部存在差異(圖 2-3),比如抽穗期人工合成六倍體小麥材 KU2159表現(xiàn)出較高的 Rubisco 羧化活性。在灌漿期,中國春 Rye 附加系材料 TACBOW0018 和TACBOW0029,以及普通小麥 XN389 和 Jinmai47 也表現(xiàn)出較高的 Rubisco 羧化活性。兩個時期整體看來,含有黑麥遺傳物質(zhì)(包括六倍體小黑麥和八倍體小黑麥)的材料表現(xiàn)出較高的 Rubisco 催化活性。
26 小麥異源種質(zhì)光合效率評價及其對干旱脅迫的響應(yīng)表 2-8 不同類型材料抽穗期及灌漿期旗葉中 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:數(shù)據(jù)顯示的是每類材料的平均值;BC,普通小麥;CA,附加系; HT,六倍體小黑麥;OT,八倍體小黑麥;SHW,人工合成六倍體小麥;小寫字母表示各類材料間在 P<0.05 水平顯著差異(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).
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]干旱脅迫下文冠果光合指標(biāo)的變化研究[J]. 馬新,李銘,朱耀軍,董鵬,姜繼元. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(01)
[2]玉米自交系吐絲期葉片光合參數(shù)與其耐旱性的關(guān)系[J]. 陳春梅,高聚林,蘇治軍,于曉芳,胡樹平,趙曉亮. 作物學(xué)報. 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. 遺傳學(xué)報. 2009(09)
[4]谷子抗旱相關(guān)性狀的主成分與模糊聚類分析[J]. 孟慶立,關(guān)周博,馮佰利,柴巖,胡銀崗. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(08)
[5]模擬干旱脅迫下冬小麥胚芽鞘長度變化及與抗旱性的關(guān)系研究[J]. 關(guān)周博,王士強(qiáng),陳亮,唐娜,胡銀崗. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2009(04)
[6]世界糧食安全面臨新的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[J]. 信乃詮. 農(nóng)業(yè)科技管理. 2009(03)
[7]世界小麥產(chǎn)消與貿(mào)易形勢動態(tài)分析及小麥生產(chǎn)發(fā)展戰(zhàn)略研究[J]. 賀德先. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2009(02)
[8]利用胚芽鞘長度法鑒定冬小麥抗旱性的研究[J]. 劉源霞,蘭進(jìn)好,林琪. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2009(02)
[9]兼抗白粉病和條銹病的八倍體小偃麥的鑒定[J]. 林小虎,周印富,張志雯,陳于和,馬為民,賀字典,王洪剛. 麥類作物學(xué)報. 2008(04)
[10]殼寡糖對干旱脅迫下油菜光合參數(shù)的影響[J]. 李艷,趙小明,夏秀英,欒雨時,杜昱光,李鳳蘭. 作物學(xué)報. 2008(02)
博士論文
[1]中國冬小麥抗旱指標(biāo)評價、種質(zhì)篩選及重要性狀與SSR標(biāo)記的關(guān)聯(lián)分析[D]. 陳曉杰.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
本文編號:3301861
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:129 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
各種質(zhì)材料在兩年間的抽穗期和灌漿期旗葉凈光合速率
圖 2-2 各種質(zhì)材料抽穗期及灌漿期旗葉中 rbcL 和 rbcS 的相對表達(dá)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異分析利用酶標(biāo)儀在340nm處的吸光度測定NADP的減少量來計算Rubisco羧化酶活性。分析后表明(表 2-8):八倍體小黑麥以及六倍體小黑麥在抽穗期和灌漿期兩個時期均顯著高于其他類型的材料,人工合成六倍體小麥材料的 Rubisco 催化活性最低。催化活性在不同類型材料內(nèi)部存在差異(圖 2-3),比如抽穗期人工合成六倍體小麥材 KU2159表現(xiàn)出較高的 Rubisco 羧化活性。在灌漿期,中國春 Rye 附加系材料 TACBOW0018 和TACBOW0029,以及普通小麥 XN389 和 Jinmai47 也表現(xiàn)出較高的 Rubisco 羧化活性。兩個時期整體看來,含有黑麥遺傳物質(zhì)(包括六倍體小黑麥和八倍體小黑麥)的材料表現(xiàn)出較高的 Rubisco 催化活性。
26 小麥異源種質(zhì)光合效率評價及其對干旱脅迫的響應(yīng)表 2-8 不同類型材料抽穗期及灌漿期旗葉中 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:數(shù)據(jù)顯示的是每類材料的平均值;BC,普通小麥;CA,附加系; HT,六倍體小黑麥;OT,八倍體小黑麥;SHW,人工合成六倍體小麥;小寫字母表示各類材料間在 P<0.05 水平顯著差異(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).
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]干旱脅迫下文冠果光合指標(biāo)的變化研究[J]. 馬新,李銘,朱耀軍,董鵬,姜繼元. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(01)
[2]玉米自交系吐絲期葉片光合參數(shù)與其耐旱性的關(guān)系[J]. 陳春梅,高聚林,蘇治軍,于曉芳,胡樹平,趙曉亮. 作物學(xué)報. 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. 遺傳學(xué)報. 2009(09)
[4]谷子抗旱相關(guān)性狀的主成分與模糊聚類分析[J]. 孟慶立,關(guān)周博,馮佰利,柴巖,胡銀崗. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(08)
[5]模擬干旱脅迫下冬小麥胚芽鞘長度變化及與抗旱性的關(guān)系研究[J]. 關(guān)周博,王士強(qiáng),陳亮,唐娜,胡銀崗. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2009(04)
[6]世界糧食安全面臨新的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[J]. 信乃詮. 農(nóng)業(yè)科技管理. 2009(03)
[7]世界小麥產(chǎn)消與貿(mào)易形勢動態(tài)分析及小麥生產(chǎn)發(fā)展戰(zhàn)略研究[J]. 賀德先. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2009(02)
[8]利用胚芽鞘長度法鑒定冬小麥抗旱性的研究[J]. 劉源霞,蘭進(jìn)好,林琪. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2009(02)
[9]兼抗白粉病和條銹病的八倍體小偃麥的鑒定[J]. 林小虎,周印富,張志雯,陳于和,馬為民,賀字典,王洪剛. 麥類作物學(xué)報. 2008(04)
[10]殼寡糖對干旱脅迫下油菜光合參數(shù)的影響[J]. 李艷,趙小明,夏秀英,欒雨時,杜昱光,李鳳蘭. 作物學(xué)報. 2008(02)
博士論文
[1]中國冬小麥抗旱指標(biāo)評價、種質(zhì)篩選及重要性狀與SSR標(biāo)記的關(guān)聯(lián)分析[D]. 陳曉杰.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
本文編號:3301861
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