小麦TaPK7 基因单核苷酸多态性与抗旱性的关系
农科院作物所在小麦抗旱方面取得新进展

14/875农化科技 解析产量性状及耐逆性的遗传基础是通过分子手段实现小麦高产稳产的重要前提。
该研究以小麦自然群体、加倍单倍体群体及衍生系群体为材料,在水、旱、热及旱加热四种处理环境下对重要农艺性状进行鉴定,结合利用小麦660K SNP 芯片,旨在发掘环境稳定性产量相关位点;发掘广适性相关位点;分析高产性与耐逆性的遗传关系及其对小麦改良的影响。
通过研究发现,旱胁迫对小麦穗粒数的影响大于热胁迫,对有效穗数及单株产量的影响小于热胁迫,两者对千粒重的影响无显著差异,旱加热胁迫对小麦各产量相关性状的影响最大。
通过全基因组关联分析获得的295个关联位点中,包括环境稳定性位点及广适性位点(Fig 1),其中22个位点与连锁分析结果重合。
进一步分析发现,多个与耐旱系数及耐热系数均相关的位点与耐旱热系数无显著相关,说明旱加热胁迫不仅仅是两种胁迫的简单相加,小麦对于多重胁迫的响应可能涉及不同的分子机制。
此外,该研究发现6个位点不仅与产量相关,也与耐逆性相关,然而这些位点与两者的遗传效应均相反,体现了高产与耐逆性在遗传上的平衡关系。
该研究进一步通过单倍型区块分析锁定候选区间,对区间内基因进行注释,发现重要广适性相关候选基因。
其中,TraesCS6A02G124100和TraesCS6A02G124200不仅与单株产量相关,同时与多种耐逆性相关,两者为旁系同源基因,转录组数据表明,两者在旱、热及旱加热处理下表达量均显著下调,因此对该基因进行深入分析有望揭示作物高产与耐逆之间平衡关系的分子机制。
此外,该研究对自然群体及两个衍生系群体进行选择性清除分析,发现该研究中30.7%的产量相关位点可能受到了育种选择,其中对于环境稳定性或广适性位点的选择几率较大。
此外,作者发现4个位点同时与产量及耐逆性相关,对这些位点的单倍型及等位基因频率分析结果表明,产量相关优异等位基因或单倍型的频率随育种年代逐渐升高,反之,耐逆性相关优异等位基因或单倍型的频率随育种年代逐渐下降(Fig 2),此结果与表型变化趋势一致,意味着在我国小麦育种进程中,对于高产相关基因的强烈选择可能影响了耐逆性优异单倍型的传递。
小麦抗旱相关基因的克隆与表达分析

小麦抗旱相关基因的克隆与表达分析随着气候变化的加剧,旱灾已经成为全球面临的重大问题之一。
干旱对农作物的影响尤为显著,因为大多数农作物对水的需求很高。
作为世界上最重要的粮食作物之一,小麦的种植面积广泛,但它也面临干旱的威胁。
因此,探讨小麦抗旱相关基因的克隆和表达分析对于提高小麦的耐旱能力具有重要的意义。
一、小麦抗旱基因的克隆小麦是一种具有复杂基因组的植物,其基因组大小达到16Gb以上。
因此,小麦抗旱基因的克隆是一个具有挑战性和复杂性的任务。
目前,通过转录组学和基因组学等高通量技术,在小麦中成功克隆了许多抗旱相关基因。
例如,一个名为TaLEA(Triticum aestivum late embryogenesis abundant)的基因,是小麦中的一个耐旱相关基因家族。
研究表明,TaLEAs能够在小麦的叶片和根中被高水平表达,并且与小麦的耐旱性密切相关。
此外,研究还发现,通过对TaLEAs做突变体分析,可以发现该基因家族在小麦耐旱机制中的重要作用。
二、小麦抗旱基因的表达分析小麦是一种具有遗传多样性的植物,对于不同环境的应对能力也有所不同。
因此,对小麦中抗旱基因的表达分析有助于了解其耐旱能力的形成和机制。
以一个名叫TaNAC2的转录因子为例,发现它与小麦干旱逆境中叶片的抗氧化相关基因表达显著相关。
此外,该基因家族在不同品种的小麦中表达存在差异,表明TaNAC2可能是小麦干旱耐性差异的潜在生物标记物和基因工程改良小麦抗旱性的优良靶点。
三、小麦耐旱性相关基因与其他生物的研究比较小麦的耐旱性机制是一个复杂的生理和分子调控网络。
近年来,研究人员通过比较小麦与其他植物和微生物的基因组和转录组数据,发现了一些关键的抗旱基因。
例如,一个名为Xero2的转录因子,在小麦的叶片中表达显著,并且该基因也在鼠尾草和水稻中表达。
这证明了小麦与其它耐旱植物中存在一些相同的抗旱机制。
类似地,许多与小麦耐旱性相关的微生物基因组研究也揭示了一些小麦耐旱基因的潜在候选者。
软粒春小麦品种的抗旱性与产量

软粒春小麦品种的抗旱性与产量随着全球气候变化的影响,旱灾频繁发生,农作物的抗旱性已经成为农业生产的重点之一。
在小麦种植中,选择抗旱品种的重要性不言而喻。
本文将探讨软粒春小麦品种的抗旱性与产量的关系。
一、抗旱性评价方法评估小麦品种的抗旱性通常使用灌浆期干旱胁迫试验,即将干旱处理与正常灌浆处理的产量进行对比。
此外,还可以通过测量植株的生长量、叶绿素含量、茎干重等指标来评价品种的抗旱性。
二、软粒春小麦品种的抗旱性目前,已经有多个软粒春小麦品种在抗旱性方面取得了一定的成果。
比如,中国科学院遗传与发育生物学研究所研制出的抗旱小麦品种“河套1号”,其干旱胁迫下的生长量和产量都高于普通小麦品种。
美国密苏里大学研究人员选育的抗旱小麦品种“TAM107”,在干旱条件下的叶绿素含量和干物质积累量都明显高于普通小麦品种。
这些品种的选育研究,不仅为小麦生产提供了丰富的遗传资源,也为提高全球粮食生产的抗旱能力做出了重要贡献。
三、软粒春小麦品种的产量除了抗旱性,软粒春小麦品种的产量也是考察品种优劣的重要指标。
根据我国农业部权威的品种审定结果,2008年发布的“国家小麦登记品种目录”中,有多个软粒春小麦品种的产量超过了每亩600公斤(公顷上产量超过6000公斤),比如山东省农科院研制的“潍小201”,在散播栽培条件下的产量可以达到每亩800公斤以上。
此外,江苏省农业科学院选育的“泰兴小1号”、“泰兴小2号”,在小麦主产区也有不错的表现。
四、软粒春小麦品种的综合评价软粒春小麦品种的抗旱性与产量是相辅相成的,因此,综合评价品种的优劣需要同时考虑这两个指标。
目前,基于分析群体遗传多样性和表型数据的量化分析方法被广泛应用于小麦品种评价。
比如,通过建立抗性指数和产量指数的加权平均值评价品种优劣,并结合土壤、气候和管理措施等生态因素,可以制定针对性的品种选育策略,以达到最大限度的增产减耗。
总之,软粒春小麦品种的抗旱性与产量是小麦品种选育工作中重要的评价指标。
小麦胚中不同形态多胺含量的变化及其与耐旱性的关系

作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2016, 42(8): 1224 1232/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@ DOI: 10.3724/SP.J.1006.2016.01224小麦胚中不同形态多胺含量的变化及其与耐旱性的关系杜红阳1,2刘骨挺3杨青华2刘怀攀1,2,*1周口师范学院生命科学与农学学院 / 植物遗传与分子育种重点实验室, 河南周口 466001; 2河南农业大学农学院 / 河南粮食作物协同创新中心, 河南郑州 450002; 3中国农业大学生物学院, 北京 100193摘要: 为解析发育籽粒胚中不同种类和不同形态多胺在小麦耐旱机制中的作用, 以强抗旱性的洛麦22和弱抗旱性的豫麦48为材料, 于小麦花后第10天施以根际自然干旱、喷施外源多胺及其合成抑制剂处理, 研究不同类型多胺含量变化及其与品种耐旱相关生理指标和产量相关性状的关系。
干旱胁迫处理10天内, 2个品种籽粒胚中游离态腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)以及酸可溶性共价结合态多胺(ASCC-PA)含量均上升, 尤其是豫麦48的游离态Put一直表现为急剧升高趋势。
干旱处理前期两品种籽粒中游离态Spd和Spm的上升幅度没有明显差异, 处理后期洛麦22中Spd和Spm的上升幅度明显大于豫麦48; 两品种胚中的酸不溶性共价结合态腐胺(AISCC-Put)含量前期均较低,到后期洛麦22的AISCC-Put含量上升明显。
外源Spd和Spm处理后, 不仅显著提升了干旱胁迫后期豫麦48胚的游离态Spd和Spm的含量, 并且提高了旗叶相对含水量和籽粒相对干物质增长速率, 降低了旗叶相对质膜透性, 抗旱性得到改善。
MGBG处理强烈抑制了洛麦22胚中游离态Put向Spd和Spm转化, 也明显降低小麦的抗旱性。
外施菲咯啉显著抑制了干旱胁迫所诱导的AISCC-Put增加, 同时也降低了小麦对干旱胁迫的抗性。
小麦抗旱基因工程

小麦抗旱基因工程
小麦作为我国重要的粮食作物之一,其产量和质量的提高一直是我国农业科技研究的重点。
然而,随着气候变化和干旱越来越严重,小麦生长发育遭受的压力也越来越大。
因此,研究小麦抗旱基因工程显得尤为重要。
经过多年的研究,科学家们已经成功地利用基因工程技术,将一些抗旱基因导入小麦中,使其能够在干旱环境下更好地生长和发育。
这些基因包括能够调节植物水分平衡和保持细胞膜完整性的基因,能够提高植物利用水分和养分的基因,以及能够减缓干旱对植物影响的基因等。
这些基因的导入不仅可以提高小麦的抗旱能力,还可以提高其产量和品质。
同时,小麦抗旱基因工程也为解决全球粮食安全问题提供了新的思路和技术支持。
虽然小麦抗旱基因工程存在一些争议和风险,但只要科学家们严格按照相关的法规和规定进行研究和应用,就能够最大限度地发挥其积极作用,为保障粮食安全和可持续发展做出贡献。
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小麦干旱抗性相关基因的研究及其应用

小麦干旱抗性相关基因的研究及其应用随着全球气候变化的加剧,干旱成为影响农业生产的主要因素之一。
小麦作为世界上最重要的粮食作物之一,其干旱耐受性的研究备受关注。
近年来,科研人员通过对小麦干旱抗性相关基因的研究,取得了一系列重要进展。
一、小麦干旱抗性相关基因的研究在小麦的干旱抗性研究中,许多基因被鉴定出来。
其中,抗旱途径中的蛋白激酶和转录调节因子等基因发挥了关键作用。
比如,TaSnRK2.3基因可以通过激活转录因子DREB2A进而增强小麦的耐旱性。
另外,TaWRKY44基因在水分短缺时可以促进小麦根系的伸长,增加水分吸收面积。
同时,还有许多微RNA和长链非编码RNA在干旱适应过程中也扮演了关键角色。
这些基因和RNA的出现和发挥,为了解小麦旱逆境下生理机制提供了具体的分子证据。
二、基因的应用在小麦干旱抗性相关基因的研究基础上,国内外的科研人员也开始探索这些抗旱基因的应用。
一方面,可以通过转基因技术将获得的抗旱基因导入到普通小麦品种中,从而增加其对干旱逆境的抵抗力。
实际上,已经有不少研究表明,通过这种方式,小麦的干旱抗性确实得到了提高。
另一方面,则是利用基因编辑技术,精准地删除或修改和干旱抗性无关的基因,从而达到提高抗旱水平的目的。
这种方法实际上也可称为“精准育种”,可以减少转基因植物在开放环境下洒然成为“杂草”的风险。
三、存在的问题虽然小麦干旱抗性相关基因研究取得了一定进展,但这些研究仍然存在着许多问题。
首先,基因转移对环境的恶劣影响仍然存在一定争议。
此外,即使是在实验室条件下的研究,都可能存在珂以成因的误差,且基因的作用还存在许多不清楚之处。
另外,现在尚没有解决基因的特异性问题,也就是一些基因如果按照目前的转基因技术工艺植入,也可能会破坏原来小麦的性状。
四、展望总的来说,小麦干旱抗性相关基因的研究取得的进展还不够充分,未来仍需要继续努力。
对于基因编辑技术的应用,也需要进行更加严谨的监管。
同时,基于基因编辑技术的育种技术也还存在粒度和成本等问题,还需努力降低成本并加速产业化。
柑橘杂种胚挽救及早期鉴定
柑橘杂种胚挽救及早期鉴定谭洪泉;陈善春【摘要】柑橘的多胚现象是柑橘杂交育种工作中面临的主要问题,胚挽救技术是解决多胚问题的有效方法.介绍了胚挽救技术中胚分离时间、培养基和培养温度等对合子胚发育的影响,并详细介绍了适合柑橘合子胚早期鉴定的分子标记技术(RAPD、AFLP、SSR和SNP等)及它们在早期鉴定中的优势和不足.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)015【总页数】4页(P8901-8903,8999)【关键词】柑橘;多胚现象;合子胚;胚挽救;分子标记;早期鉴定【作者】谭洪泉;陈善春【作者单位】西南大学园艺园林学院,重庆,400716;西南大学柑橘研究所,重庆,400712;国家柑橘品种改良中心,重庆,400712;西南大学园艺园林学院,重庆,400716;西南大学柑橘研究所,重庆,400712;国家柑橘品种改良中心,重庆,400712【正文语种】中文【中图分类】S666.1柑橘是世界上最重要的果树作物之一,是仅次于小麦和玉米的第三大国际贸易农产品。
柑橘也是我国南方最大宗的果树树种,柑橘产业对我国南方地区的地方经济、农民脱贫致富都具有十分重要的意义。
但我国柑橘产业也存在许多问题,如品种结构不甚合理,品种更新慢等,在一定程度上制约了我国柑橘产业的发展,其中一个重要原因是缺乏具有自主知识产权的优良特色品种。
柑橘杂交育种仍然是柑橘育种的主要途径之一。
柑橘类果树在种间以及近缘的枳属、金柑属之间容易杂交,且其杂交1代在综合性状和数量性状上就有较大的分离,是其他育种方法难以代替的[1]。
但是在柑橘杂交育种中,珠心胚干扰严重影响了杂交育种的效率。
以多胚性柑橘品种为母本的成熟种子,杂种苗的比例一般都很低,如以甜橙和温州蜜柑为母本的杂交后代中,杂种苗只占7.24%;以碰柑为母本的杂交组合,在获得的259株实生苗中无1株杂种后代[2]。
为避免这一现象,常选择单胚或胚数少的品种作为母本,这就限制,甚至是完全排除了很多品种的杂交。
小麦抗旱育种与栽培技术
小麦抗旱育种与栽培技术 小麦作为世界上最重要的粮食作物之一,其产量和质量对于保障全球粮食安全具有至关重要的意义。然而,在许多地区,干旱是限制小麦生长和产量的主要因素之一。因此,小麦抗旱育种与栽培技术的研究和应用显得尤为重要。
一、小麦抗旱育种 (一)抗旱基因的挖掘与利用 在小麦抗旱育种中,挖掘和利用抗旱相关基因是关键。通过对不同小麦品种在干旱条件下的表现进行研究,科学家们已经发现了许多与抗旱性相关的基因。例如,一些基因能够调控小麦根系的生长和发育,使其在干旱条件下能够更深入地扎根,吸收更多的水分和养分;还有一些基因能够调节小麦叶片的气孔开闭,减少水分的散失。利用现代生物技术,如基因编辑和转基因技术,可以将这些优良的抗旱基因导入到小麦品种中,从而提高小麦的抗旱能力。
(二)杂交育种与选择 杂交育种是小麦抗旱育种中常用的方法之一。通过将具有不同抗旱特性的小麦品种进行杂交,可以将优良的抗旱性状组合在一起。在杂交后代中,通过严格的选择和筛选,挑选出具有较强抗旱能力的个体。这一过程需要经过多代的选育,以确保选育出的品种不仅具有良好的抗旱性,还能保持较高的产量和优良的品质。 (三)分子标记辅助选择 随着分子生物学技术的发展,分子标记辅助选择在小麦抗旱育种中得到了广泛应用。分子标记是与特定基因或性状紧密连锁的 DNA 片段,可以通过检测分子标记来快速筛选具有目标性状的个体。在小麦抗旱育种中,可以利用与抗旱基因紧密连锁的分子标记,在早期世代就对杂交后代进行筛选,大大提高了育种效率。
二、小麦抗旱栽培技术 (一)合理的种植密度 合理的种植密度对于小麦的抗旱能力有着重要影响。种植密度过高会导致植株之间竞争激烈,水分和养分供应不足;而种植密度过低则会浪费土地资源,影响产量。在干旱条件下,应适当降低种植密度,以减少植株之间的竞争,提高个体的水分和养分利用效率。
(二)土壤改良 良好的土壤条件有助于提高小麦的抗旱能力。通过增施有机肥、深耕、秸秆还田等措施,可以改善土壤结构,增加土壤的蓄水保墒能力。同时,合理的土壤酸碱度和养分平衡也有利于小麦根系的生长和发育,提高其对干旱的适应能力。