科研产出
小麦镰刀菌毒素的超高效液相色谱-串联质谱检测方法研究及应用
《农产品质量与安全 》 2021
摘要：利用超高效液相色谱-串联质谱法（UPLC-MS/MS）建立了小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）、 3-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇（3-ADON）、 15-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇（15-ADON）和雪腐镰刀菌烯醇（NIV） 4种镰刀菌毒素的分析方法。样品用50%乙腈水溶液提取,QuEChERS法净化,采用Phenomenex Kinetex XB-C18色谱柱分离,质谱多反应监测模式测定。结果表明,4种镰刀菌毒素在各自线性浓度范围内线性关系良好,相关系数均≥0.997;检出限范围为5～20μg/kg,定量限范围为10～40μg/kg;平均回收率为81.5%～94.5%, RSD为2.4%～8.6%。采用本方法检测四川小麦中镰刀菌毒素,450份样品总体检出率为74.2%,超标率为2.9%; 4种镰刀菌毒素均有检出,以NIV和DON为主,雅安、达州和成都为污染情况较为严重的地区。该方法操作简便,重现性好,灵敏度高,结果准确可靠,能够满足小麦中镰刀菌毒素快速确证与定量检测。
关键词： 小麦 镰刀菌毒素 超高效液相色谱-串联质谱法 QuEChERS法
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不同植保器械施药对小麦主要病虫害的防治效果研究
《安徽农业科学 》 2021
摘要：为了研究不同植保器械对小麦主要病虫害的防治效果,进行了多旋翼植保无人机、单旋翼植保无人机和电动喷雾器3种不同植保器械田间药效试验。结果表明,植保无人机和电动喷雾器施药后7 d对小麦蚜虫的防效均达88%左右,药后10 d对小麦白粉病的防效达80%左右,而药后14 d对小麦条锈病和药后20 d对小麦赤霉病的防效分别达80%和85%左右。不同施药方式防治效果并无显著差异,植保无人机可用于小麦病虫害的防治,能显著提高作业效率。多旋翼植保无人机作业效率高,操作更简单,安全性更强,值得推广使用。
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利用含5BS·7BS/5BL·7BL易位的重组自交系创制小麦染色体结构变异新材料
《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探索5BS·7BS/5BL·7BL易位染色体在来自简单杂交川麦42×川麦55的高代重组自交系（RILs）中对染色体及农艺性状的影响,以期为这对相互易位染色体在育种和生产中的应用提供指导。【方法】利用基于寡核苷酸探针Oligo-pSc119.2-1、Oligo-pTa535-1和Oligo-（GAA）7的ND-FISH技术,对200份F6RILs进行分析,以探明染色体变异情况。【结果】细胞学鉴定的142个纯合株系包括4种类型:1B和5B/7B（43份）、1RS·1BL和5B/7B（30份）、1B和5BS·7BS/5BL·7BL（35份）、1RS·1BL和5BS·7BS/5BL·7BL（32份）,且它们在株高、分蘖、小穗和千粒重上没有差异。17y456和17y588两份自交系是含染色体结构变异且高抗条锈病的新材料,其中17y456聚合了1RS·1BL、5BS·7BS/5BL·7BL、3BS·5AS/3BL·5AL,17y588含有5BS·7BS/5BL·7BL和4DChanged染色体。【结论】5BS·7BS/5BL·7BL易位染色体对株高、分蘖、小穗和千粒重无负作用,这为育种家在应用易位系进行品种改良提供了指导意义。利用5BS·7BS/5BL·7BL易位染色体进行简单有性杂交能够容易获得染色体结构变异新材料,为今后小麦育种及种质创新提供了新的方向。
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对具有一个共同亲本的杂种F_1育性差异的初步研究
《四川农业大学学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】对具有一个共同亲本的杂种F_1所表现出的育性差异进行了研究。【方法】观察了F_1的育性、减数分裂配对情况;采用SLAF-Seq-BSA(specific-locus amplified fragment sequencing and bulked segregant analysis)技术,对与育性有关系的基因进行关联分析;对不育F_1及其两个亲本的花药的转录组进行了分析。【结果】在不同播期下,正反交杂种F_1表现出稳定的不育特性,其自交结实率低于0.5%(国内法)。雄性不育的014-459/川麦55和可育的014-459/绵08-9杂种F_1减数分裂时染色体行为相似。SLAF分析将不育相关基因在染色体上的关联区域限定在2D染色体上的3个区域,转录组分析将亲本和F_1之间表达有差异的基因确定出来,结合SLAF分析和转录组分析,找到了F_1不育的育性相关基因。【结论】减数分裂染色体行为异常不是014-459和普通小麦的杂种F_1表现不育的原因。F_1不育是一种新的不育类型,初步确定与F_1表现出不育的关联基因是2D01G027900,GO注释号是0009753,其主要功能是对茉莉酸起响应。
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小麦PIN基因家族的鉴定及表达分析
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]PIN(puroindoline)是植物所特有的一类蛋白家族,对控制小麦籽粒硬度有重要功能.分析小麦PIN家族成员在全基因组的分布、结构及进化,研究其在不同组织的表达特异性以及在不同硬度种子的表达模式,为阐明小麦PIN基因家族的生物学功能奠定基础.[方法]根据已报道的小麦PIN基因和大麦HIN基因,利用BLASTP和HMM方法,在最新发布的小麦中国春参考序列中鉴定小麦PIN基因家族成员.利用UniProt、URGI、PFAM、CDD、expVIP等数据库,采用Clustal X、MEGA 7.0、ExPASy、MEME、GSDS、TB tools、GraphPad Prism5等软件进行生物信息学分析.采用qRT-PCR方法检测TaPIN基因家族在不同籽粒硬度小麦样品中的表达情况.[结果]共鉴定出19个小麦PIN基因,集中成簇分布于第1、5和7染色体同源群,编码148—327个氨基酸,编码蛋白相对分子量为16.39—37.19 kD,等电点为6.35—9.34.通过结构域和系统发育分析,可将19个TaPIN基因分为A和B两大类.大部分TaPINs基因仅有1个外显子,没有内含子,顺式作用元件分析发现其上游序列包含大量抗逆和种子发育相关的调控元件.转录组分析表明该基因家族在小麦籽粒中相对表达量很高,而在根茎叶等其他组织几乎不表达.实时荧光定量PCR表明,各基因间相对表达量差异显著,TaPIN9和TaPIN10表达量较高.随着小麦籽粒硬度降低,TaPIN9和TaPIN10表达上调,且表达比例增加,而TaPIN16和TaPIN6则呈现相反的趋势.[结论]小麦籽粒硬度的调节以Pina和Pinb为主,该基因家族其他成员也具有相同结构域,推测也具有相似功能,但受表达量低的限制,对籽粒硬度影响较小.从该基因的进化关系看,粗山羊草与小麦亲缘关系最近,其次是燕麦、黑麦和大麦.
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两个不同籽粒硬度小麦的比较蛋白组学分析
《作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：小麦是全球种植面积最大粮食作物,为全球45亿人提供日常蛋白和能量摄入的20%。弄清小麦籽粒硬度遗传基础,对于改良小麦品质具有重大意义。为探讨不同硬度小麦种子的分子基础,本实验选用西南麦区2个硬度差异极显著的小麦品种川麦66和蜀麦969,从蛋白水平上分析其种子蛋白差异表达情况,利用TMT定量蛋白质组学技术(tandem mass tags)结合生物信息学分析,分析差异表达的蛋白及其功能和通路等富集情况。结果表明,鉴定并定量了有效蛋白6020个,其中显著差异表达蛋白113个,在软质麦川麦66中上调表达的69个,下调表达的44个。差异蛋白GO富集分析共富集到65个GO条目,达到极显著富集水平的包括生物过程的1个条目、细胞组成的1个条目和分子功能的6个条目。推测营养库活性类蛋白、酶抑制剂活性类蛋白和谷胱甘肽代谢途径类蛋白可能参与小麦籽粒硬度形成。籽粒硬度相关蛋白可能主要分布于细胞胞外区,具有防御作用。从系统发育分析推测, puroindolines蛋白及其同源蛋白,可能既作为小麦籽粒贮藏蛋白,同时还能作为酶抑制剂调控籽粒发育。本研究为进一步探索小麦籽粒硬度遗传机制提供了参考。
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川麦42和川农16抗穗发芽QTL定位及聚合效应分析
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]小麦穗发芽严重影响小麦产量和品质,是全球小麦生产面临的重大问题之一.通过鉴定挖掘抗穗发芽QTL,聚合穗发芽抗性位点,选育抗穗发芽小麦品种,为四川小麦穗发芽抗性改良提供技术和材料支撑.[方法]以川麦42/川农16重组自交系(RIL,F8)为材料,于2016—2018年分别在2个环境下对RIL群体进行籽粒发芽指数(GI,2016和2018)、籽粒发芽率(GR,2016和2018)和整穗发芽率(SGR,2017和2018)3个穗发芽指标测定.利用90K SNP芯片构建的遗传图谱检测全基因组穗发芽相关QTL,并分析抗性QTL聚合效应.[结果]双亲间GI、GR和SGR指标值差异显著,亲本川农16穗发芽抗性明显优于亲本川麦42.共检测到11个与穗发芽抗性有关的QTL,主要分布在2B、2D、3A、3D、4A、5A、5B和6B染色体上.5B染色体上检测到的单个环境表达的整穗发芽QTL解释的表型变异率最大,达到29%;在2D和3A染色体上检测到的整穗发芽主效QTL,以及5A染色体上检测到的与种子休眠相关的籽粒发芽主效QTL,在2个环境下均能表达,其抗穗发芽等位变异均来源于川农16.基因型分析发现,RIL群体中不同株系聚合抗性QTL的数量变幅为1—9个,表现为抗穗发芽的株系均携带4—9个与穗发芽相关的抗性QTL.重组自交系群体中6个株系GI、GR和SGR值均在15%以下,表现出高抗穗发芽特性;这6个优异株系聚合了多个与穗发芽相关的抗性QTL,且均聚合了川麦42在4A染色体上的微效QTL(QGi.saas-4A和QGr.saas-4A),以及川农16在2D和5B染色体上的主效QTL(QSgr.saas-2D和QSgr.saas-5B);编号为104和125的优异株系已通过审定,定名为川麦104和川麦64.其中,川麦104于2012年同时通过国家和四川省审定,其抗穗发芽能力强,产量、品质、抗病等优良性状突出,聚合了7个正向穗发芽QTL,包括2B、2D和5B染色体上来源于川农16的4个抗性QTL(QGi.saas-2B、QGr.saas-2B、QSgr.saas-2D和QSgr.saas-5B),以及4A和6B染色体上来源于川麦42的3个QTL(QGi.saas-4A、QGr.saas-4A和QGr.saas-6B);近年来,川麦104已成为西南麦区小麦育种的核心亲本,育成小麦品种(系)18个.[结论]共检测到11个抗穗发芽QTL,其中3个来源于川麦42,8个来源于川农16;RIL群体中的抗穗发芽株系均携带4—9个抗性QTL,优异株系川麦104和川麦64高抗穗发芽,均聚合了7个穗发芽抗性QTL.
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四川省小麦品种(系)穗发芽抗性评价
《中国农学通报 》 2019
摘要：穗发芽严重影响小麦产量和品质,受到生长环境、种皮颜色和遗传基因的共同控制。由于四川地区在小麦收获季节容易出现高温高湿的气候条件,是小麦穗发芽的常发和重发区。依据材料的穗发芽抗性,有目的性地配制杂交组合选育抗性品种是控制小麦穗发芽的重要策略,而系统鉴定分析各优良品种及品系的穗发芽抗性是亲本选配的重要依据。本研究调查分析了242份2000年来四川省审定小麦品种及即将成为未来几年新品种的2017—2018年四川省区试品系的田间穗发芽情况,发现分别有23(9.5%)和67 (27.7%)份材料具有强(穗发芽率低于5%)和高(穗发芽率介于5%～15%)的穗发芽抗性。这为穗发芽抗性育种亲本的选择提供了参考;并且发现穗发芽抗性在不同类型材料中存在差异:2000年来审定品种<区试普通小麦品系<区试早播早熟小麦品系<区试特殊用途小麦品系,穗发芽抗性在未来几年品种中将有所增强;种皮颜色对穗发芽抗性具有强烈影响,随着种皮颜色加深,穗发芽抗性越强,但仍发现3份(‘川育26’、‘川辐9号’、‘川辐17号’)白皮小麦材料具有强的穗发芽抗性,为白皮小麦抗穗发芽育种提供参考。其次发现在四川环境下,早播可能会提高小麦品种的穗发芽抗性。
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四川小麦优良受体基因型筛选及农杆菌转化因素优化
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了丰富栽培小麦转化受体基因型,优化农杆菌转化小麦幼胚的技术体系,本研究评价了21份四川优良小麦品种(系)的幼胚再生能力,并以筛选到的最佳受体为材料,利用正交设计研究了预培养时间、菌液浓度、侵染时间、抑菌剂浓度、共培养方式和农杆菌菌株等易互作的6个因素对幼胚抗性愈伤再生率的影响,并探讨了筛选剂卡那霉素(Kanamycin)的适宜浓度。结果表明,21份材料中‘5157’、‘川农16’、‘R364’、‘川麦42’‘、内麦8号’的绿苗率超过了30%,可作为优良转基因受体加以利用。以‘5157’为受体材料建立农杆菌转化体系,正交试验表明菌液浓度和农杆菌菌株对幼胚抗性愈伤再生率的影响达到显著水平,而其他因素影响不显著。经优化后的遗传转化体系为:农杆菌菌株用C58C1,幼胚不经预培养,在菌液OD值为0.4的农杆菌中侵染40 min,共培养介质选用培养基,抑菌剂为200 mg/L羧卞青霉素(Carbenicillin),适宜的卡那霉素筛选浓度为50 mg/L。本研究为四川小麦遗传转化提供了5个候选基因型,为建立和优化小麦幼胚转化技术体系提供了理论依据,同时初步建立了农杆菌转化小麦幼胚的技术体系。
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