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黄淮北片主栽小麦品种冬春性与主要春化基因组成的关系

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麦类作物学报 2016年第11期36卷 1440-1448页

作者：赵彦坤张文胜王秀堂傅晓艺贾丹高振贤史占良何明琦石家庄市农林科学研究院河北石家庄050041 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心河北石家庄050021

为探明我国黄淮北片麦区冬小麦的冬春性与春化基因分布的关系,以该麦区的48个主导小麦品种为材料,依据不同小麦品种的低温春化需求来分析品种的冬春特性,同时分析了主要的春化基因分子标记在上述品种中的组成。结果表明,黄淮北片麦区以... 详细信息

为探明我国黄淮北片麦区冬小麦的冬春性与春化基因分布的关系,以该麦区的48个主导小麦品种为材料,依据不同小麦品种的低温春化需求来分析品种的冬春特性,同时分析了主要的春化基因分子标记在上述品种中的组成。结果表明,黄淮北片麦区以半冬性品种为主,占75.0%,春性品种和冬性品种各占10.4%,弱春性品种占4.2%。春化基因检测结果显示,黄淮北片麦区的主栽小麦品种的主要基因型为vrnA1/vrn-B1/vrn-D1/vrn-B3,占77.1%,其余品种含有Vrn-D1基因(22.9%,11个),未发现携带显性基因VrnA1、Vrn-B1及Vrn-B3的品种。黄淮北片主栽品种调查结果显示,根据vrn-A1/vrn-B1/vrn-B3/vrn-D1全隐性基因型推测的品种的冬性和表现型的一致性高达97.3%,根据显性基因Vrn-D1推测的春性与表现型的一致性为54.5%。总的来说通过春化基因组成推测的冬春性与根据低温需求鉴定的冬春性的一致性为87.5%,表明可以通过检测春化基因分子标记来对品种的冬春性进行快速推测,实际工作中若能利用春化基因分子检测与田间观察相结合,可以更准确地反映品种的冬春性。

关键词：小麦黄淮北片冬春性春化基因

黄淮南片冬麦区主导品种春化基因及冬春性分析

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西北植物学报 2010年第3期30卷 495-504页

作者：赵虹胡卫国詹克慧王西成马东钦王辉西北农林科技大学农学院陕西杨陵712100 河南省农业科学院小麦研究中心郑州450002 河南农业大学农学院郑州450002

以1950～2007年黄淮南片冬麦区的127个主导小麦品种为材料,利用第5同源群的春化基因分子标记对其进行了春化基因检测,并分析了小麦品种的春化基因与其冬春性的对应关系及黄淮南片冬麦区8次品种更换中春化基因与品种冬春性的演变规律。... 详细信息

以1950～2007年黄淮南片冬麦区的127个主导小麦品种为材料,利用第5同源群的春化基因分子标记对其进行了春化基因检测,并分析了小麦品种的春化基因与其冬春性的对应关系及黄淮南片冬麦区8次品种更换中春化基因与品种冬春性的演变规律。结果表明,参试品种中没有品种携带显性Vrn-A1基因,7个品种含有Vrn-B1基因(5.5%),2个品种含有Vrn-B1+Vrn-D1基因(1.6%),56个品种含有Vrn-D1基因(44.1%)。春化基因类型与品种冬春特性基本相符,春化基因控制着小麦品种的冬春特性。主导品种含春化显性基因频率的变化趋势与冬春性变化规律存在较大差异,与传统方法相比,仅用春化基因来确定品种冬春性存在一定的不完善之处。采用春化基因分子标记与传统的冬春性鉴定方法相结合来认识品种冬春性、预测品种的抗寒性对黄淮南片冬麦区的小麦品种利用更具有指导意义。

关键词：小麦春化作用分子标记冬春性

中国小麦地方品种春化基因的分布及其与冬春性的关系

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中国农业科学 2010年第13期43卷 2619-2632页

作者：姜莹黄林周胡银岗西北农林科技大学农学院国家小麦改良中心杨凌分中心陕西省农业分子生物学重点实验室

【目的】了解春化作用相关基因在中国小麦地方品种中的分布特点及其与小麦冬春性的关系,促进小麦地方品种的合理利用。【方法】采用小麦春化作用相关基因Vrn-A1、Vrn-B1、Vrn-D1和Vrn-B3的STS分子标记,对其在中国小麦十大生态栽培区的15... 详细信息

【目的】了解春化作用相关基因在中国小麦地方品种中的分布特点及其与小麦冬春性的关系,促进小麦地方品种的合理利用。【方法】采用小麦春化作用相关基因Vrn-A1、Vrn-B1、Vrn-D1和Vrn-B3的STS分子标记,对其在中国小麦十大生态栽培区的153份地方品种中的分布进行检测,并分析其与冬春性的关系。【结果】(1)中国小麦地方品种中4个显性春化基因的分布频率依次为60.78%(Vrn-D1)、5.88%(Vrn-A1a)、5.23%(Vrn-B1)和0(Vrn-B3)。(2)Vrn-A1a和Vrn-B1在东北春麦区等春麦区地方品种中的分布频率较高,以东北春麦区最高,达50%和33.33%,在大部分冬麦区未检测到这2个显性突变。10个麦区地方品种均检测到Vrn-D1,在青藏春冬麦区地方品种分布频率最高(83.33%),也是在中国冬麦区小麦地方品种中检测到的主要春化基因类型。(3)中国十大麦区地方品种的春化基因型与其对春化作用的要求基本吻合,除中部和南方冬麦区地方品种基因型与文献记载的冬春性的一致性指数较低外,其它麦区的冬春性一致性指数较高。【结论】通过分子标记检测,明确了中国小麦地方品种的春化基因类型及其分布特征,分子检测与田间观察相结合能够更准确地反映品种的冬春性。

关键词：小麦地方品种春化基因分布频率冬春性

小麦光周期基因TaCO9-1A的克隆、功能标记开发及其与冬春性关系的研究

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农业生物技术学报 2014年第12期22卷 1471-1481页

作者：冉从福邵慧余静寇程李扬李立群李学军西北农林科技大学农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室

光周期是植物从营养生长转为生殖生长的重要影响因子,CO(constans)基因在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的光周期途径中起重要作用。本研究利用同源克隆技术从普通小麦(Triticum aestivum L.)宁春4号中克隆了CO同源基因Ta CO9-1A... 详细信息

光周期是植物从营养生长转为生殖生长的重要影响因子,CO(constans)基因在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的光周期途径中起重要作用。本研究利用同源克隆技术从普通小麦(Triticum aestivum L.)宁春4号中克隆了CO同源基因Ta CO9-1A(Gen Bank登录号:KM236233)的g DNA(genomic DNA)及c DNA(complementary DNA)。Ta CO9-1A的全长编码区(coding sequences,CDS)为876 bp,编码291个氨基酸,含有CO-like蛋白家族典型的CCT结构域,但不含B-box结构域;系统进化分析表明,Ta CO9-1A蛋白与水稻(Oryza sativa L.)Ghd7及大麦(Hordeum vulgare L.)Hv CO9位于同一分支;蛋白质空间结构分析表明,其CCT结构域的NF-YA2区域较为保守;Ta CO9-1A原核表达蛋白分子量为31 k D,与预测结果一致;实时荧光定量PCR结果显示,Ta CO9-1A在普通小麦抽穗期的根、茎、叶及幼穗均有表达,但根部表达量较低,相对表达量依次为叶>茎>幼穗>根。比较该基因在冬春性不同品种中的核酸序列发现,冬性品种第二外显子存在6个碱基的缺失,针对该差异开发了分子标记,在25份冬春性不同的小麦品种中扩增出511和517 bp两种带型,分别与这些品种的冬春性及在杨凌地区两年的抽穗及开花时间早晚显著相关。本研究结果表明,Ta CO9-1A在小麦春化作用和光周期途径中扮演着重要角色,为研究小麦光周期途径和春化作用途径提供了基础资料,有助于揭示Ta CO9-1A调控小麦冬春性及成熟期的分子机理。

关键词：小麦光周期基因 TaCO9-1A 同源克隆分子标记冬春性

外源NO对不同冬春性小麦花后光合生理的影响

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生态环境学报 2012年第2期21卷 231-236页

作者：张黛静李婷婷姜丽娜邵云郭魏刘普婷李春喜河南师范大学生命科学学院河南新乡453007

为利用一氧化氮(NO)调节作用实现小麦(Tritivum aestivum L.)高产优质之目的,本试验在网室盆栽条件下,以冬春性不同的2个小麦品种(弱春性偃展4110和半冬性周麦18)为试验材料,研究了不同浓度外源NO供体——SNP处理对花后小麦光合生理特... 详细信息

为利用一氧化氮(NO)调节作用实现小麦(Tritivum aestivum L.)高产优质之目的,本试验在网室盆栽条件下,以冬春性不同的2个小麦品种(弱春性偃展4110和半冬性周麦18)为试验材料,研究了不同浓度外源NO供体——SNP处理对花后小麦光合生理特性及成熟期产量构成因素的影响。结果表明,不同浓度SNP处理对2种小麦旗叶叶面积、RWC、可溶性糖、总叶绿素含量、WUE、千粒质量、穗粒质量等均有不同程度的促进作用;与对照相比,低浓度SNP(0.075～0.15 mmol.L-1)明显降低2种小麦旗叶枯叶/绿叶值(Y/G),而高浓度(0.30 mmol.L-1)处理则使Y/G值上升。综合分析:本试验条件下,外源NO对半冬性品种周麦18的调控效果优于弱春性品种偃展4110;周麦18以0.30 mmol.L-1SNP处理、偃展4110以0.15mmol.L-1SNP调控对小麦增产较为明显。

关键词：小麦冬春性 NO 花后光合生理

全球气候变暖对中国种植制度可能影响Ⅷ——气候变化对中国冬小麦冬春性品种种植界限的影响

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中国农业科学 2013年第8期46卷 1583-1594页

作者：李克南杨晓光慕臣英徐华军陈阜中国农业大学资源与环境学院宁夏大学农学院中国农业大学农学与生物技术学院

【目的】全球气候变化背景下,中国20世纪80年代以后冬季温度升高明显,这一变化对冬小麦冬春性品种种植界限产生怎样的影响,为了回答这一科学问题,笔者以1981年为时间节点,将1951—2010年划分为两个时段,分析比较后一时段冬季温度升高对... 详细信息

【目的】全球气候变化背景下,中国20世纪80年代以后冬季温度升高明显,这一变化对冬小麦冬春性品种种植界限产生怎样的影响,为了回答这一科学问题,笔者以1981年为时间节点,将1951—2010年划分为两个时段,分析比较后一时段冬季温度升高对中国冬小麦的强冬性、冬性、弱冬性和春性4种类型品种种植北界和种植南界的空间位移及可种植面积的影响。【方法】依据制约冬小麦正常越冬的冻害指标和影响春化天数指标确定冬小麦不同品种种植的北界和南界;采用ArcGIS软件绘制冬小麦不同品种种植区域及种植面积变化。【结果】与1951—1980年相比,1981—2010年冬小麦强冬性品种种植北界在宁夏-甘肃及河北-辽宁北移趋势最明显,分别北移200 km和100 km,其种植南界东部地区北移趋势大于西部地区,在江苏和安徽等地移动90 km,强冬性品种可种植面积共增加36.24万km2;冬小麦冬性品种种植北界在山东-河北变化明显,向北移动310 km,种植南界在贵州毕节-习水地区向西推移趋势明显,西推95 km,冬小麦冬性品种可种植区域共增加17.75万km2;冬小麦弱冬性品种种植北界在安徽、江苏、河南和山东交互之处变化明显,北移120—370 km,西部地区变化趋势不明显,种植南界呈略微北推趋势,冬小麦弱冬性品种可种植面积共增加15.70万km2;冬小麦春性品种种植北界在江苏、安徽和河南变化明显,北移230 km,而西部地区不明显,春性品种可种植面积共增加23.44万km2。华北北部地区以强冬性品种为主,华南地区以春性品种为主,河南、山东和四川等地区冬小麦可种植冬春性品种类型较多,以冬性和弱冬性品种为主。【结论】由于中国冬季温度明显升高,较1951—1980年,1981—2010年冬小麦不同冬春性品种种植界限明显北移,北界北移趋势大于南界移动趋势,种植区域面积增大,其中强冬性品种种植界限及可种植区域移动最明显。

关键词：气候变暖冬小麦冬春性种植界限冻害风险

甘肃省小麦地方品种春化、光周期基因分布频率及冬春性分析

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植物遗传资源学报 2023年第6期24卷 1558-1567页

作者：杨芳萍郭莹吕迎春董亚超李玥化青春虎梦霞刘金栋甘肃省农业科学院小麦研究所兰州730070 甘肃省农业科学院科研管理处兰州730070 中国农业科学院作物科学研究所北京100081 甘肃省农业科学院作物研究所兰州730070

地方品种资源是小麦新品种选育的重要亲本来源,充分应用其优异性状对于育种实践具有重要意义。本研究利用分子标记检测甘肃省种质库地方品种春化(Vrn-A1、Vrn-B1、VrnD1和Vrn-B3)和光周期(Ppd-D1)基因的等位变异。结果表明:(1)445份地... 详细信息

地方品种资源是小麦新品种选育的重要亲本来源,充分应用其优异性状对于育种实践具有重要意义。本研究利用分子标记检测甘肃省种质库地方品种春化(Vrn-A1、Vrn-B1、VrnD1和Vrn-B3)和光周期(Ppd-D1)基因的等位变异。结果表明:(1)445份地方品种共携带6种春化基因显性等位变异,分布频率差异较大,分别为Vrn-A1a (2.5%)、Vrn-B1a (11.0%)、Vrn-B1b(1.6%)、Vrn-B1c (0.5%)、Vrn-D1 (67.4%)和Vrn-B3(0.5%);在检测材料中光周期非敏感等位变异Ppd-D1a分布频率为17.8%。(2)除Vrn-B1a+Vrn-D1外,其余显性春化基因等位变异组合的材料全部分布在春麦区;从春麦区到冬麦区,春化基因显性等位变异分布频率呈降低趋势,而隐性等位变异频率呈升高趋势;Ppd-D1a在甘肃省不同麦区均有分布,且冬麦区分布频率远高于春麦区。陇东旱塬冬麦区分布频率最高(35.6%),洮岷高寒春麦区分布频率最低(5.1%)。(3)比较基于资源目录记载的冬春性和春化基因显性等位变异推断的冬春性的一致性,发现春性和弱冬性品种的一致性较高,冬性和强冬性品种的一致性较低,从甘肃省春麦区到冬麦区,一致性逐渐降低。(4)筛选出83、119和82份地方品种,可分别在春麦区(甘肃省中西部及洮岷高寒春麦区等)、冬季较为温暖的秋播冬麦区(陇南嘉陵江上游、天水南部渭河上游等)及较为寒冷的冬麦区(如平凉、庆阳的泾河流域及天水、定西的北部等)的育种中广泛应用。研究结果为现代小麦育种中发掘利用优异地方种质资源提供参考。

关键词：小麦甘肃地方品种春化基因光周期基因等位变异冬春性

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小麦品种冬春性、抗寒性与广适性的关系

麦类作物学报 2012年第6期32卷 1210-1214页

作者：曹新有刘建军程敦公宋健民李豪圣刘爱峰赵振东山东省农业科学院作物研究所山东济南250100

为给我国冬小麦的冬、春性遗传改良提供参考,结合"济麦"系列小麦品种(济南17、济麦19、济麦20、济麦21、济麦22)及1996年以来年推广面积最大的冬小麦品种的特性及作者多年育种经验,分析了目前小麦冬春性的分类、鉴定方法(常规田间鉴定... 详细信息

为给我国冬小麦的冬、春性遗传改良提供参考,结合"济麦"系列小麦品种(济南17、济麦19、济麦20、济麦21、济麦22)及1996年以来年推广面积最大的冬小麦品种的特性及作者多年育种经验,分析了目前小麦冬春性的分类、鉴定方法(常规田间鉴定方法及分子标记鉴定法)及与抗寒性、广适性的关系。小麦冬春性鉴定应将2种方法有机结合,冬春性与抗寒性无必然联系。冬小麦在其他特性相当的情况下,抗寒性强的偏春性品种往往表现出广泛的适应性,冬春麦杂交可作为提高小麦品种广适性的一条重要途径。

关键词：冬小麦冬春性抗寒性广适性

不同冬春性小麦品种在豫中、豫北地区光能利用率及生产潜力比较

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河南农业科学 2018年第8期47卷 17-23页

作者：张黛静陈倩青马建辉王真宗洁静杨雪倩李春喜河南师范大学生命科学学院河南新乡453007

以不同冬春性小麦品种为材料,在豫中和豫北地区各设1个典型观测点,进行田间栽培,对比分析其光合特性、光能利用率和生产潜力,以期为豫中和豫北两地区冬春性小麦品种的选择利用提供理论依据。结果表明:在主要生育时期,豫北地区小麦旗叶的... 详细信息

以不同冬春性小麦品种为材料,在豫中和豫北地区各设1个典型观测点,进行田间栽培,对比分析其光合特性、光能利用率和生产潜力,以期为豫中和豫北两地区冬春性小麦品种的选择利用提供理论依据。结果表明:在主要生育时期,豫北地区小麦旗叶的SPAD值高于豫中地区(冬性品种除外);同一品种在豫中地区的冠层截获光合有效辐射(PAR)高于豫北地区,开花期两地区冬性品种(济麦20)最大,弱春性品种最小,不同冬春性类型间差异显著;两地区各小麦品种开花后旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)总体上均随生育进程的推进表现出逐渐下降的趋势,Pn下降较Gs更加剧烈,而胞间CO_2浓度则表现出逐渐上升的趋势。豫中和豫北地区小麦总光能利用率以弱冬性品种最高,两地区光合生产潜力已开发度分别为20.67%和22.76%,光温生产潜力已开发度分别为40.72%和43.31%。

关键词：小麦冬春性光合特性光能利用率生产潜力