为比较江苏省冬麦区小麦种质资源的耐盐性,采用室内芽期和盐池全生育期耐盐性鉴定相结合的方法进行本研究.室内采用不同稀释梯度的海水在小麦芽期进行胁迫处理,研究12个小麦品种芽期的耐盐性.盐池采用0.20％～0.30％的盐胁迫研究80个江苏地方种质资源全生育期耐盐性.芽期耐盐性鉴定结果表明:小麦品种相对发芽率随着海水浓度的增加呈现显著的下降趋势,在T2处理时表现明显;T4处理时,仅有6个小麦品种的相对发芽率大于20.00％,其中淮麦32的相对发芽率为50.00％;其他小麦品种相对发芽率变化范围为0～14.75％,其中盐麦6032的相对发芽率为0.盐池胁迫下,对80个小麦种质资源株高和千粒质量鉴定表明,盐胁迫后其株高和千粒质量均值降低.其中,对照区(CK)株高的平均值为83.79 cm,盐胁迫(T)株高的平均值为78.82 cm;对照区(CK)千粒质量的平均值为53.67 g,盐胁迫(T)千粒质量的平均值为52.03 g.

明确小麦主要农艺性状对产量的影响,可为盐城市优质高产小麦新品种的选育提供理论依据.采用灰色关联度分析法,对参加江苏省联合体区域试验的9个长江中下游小麦的12个农艺性状与产量数据进行分析.长江中下游小麦品种的农艺性状与产量的关联度大小排序为千粒质量(0.517 1)、结实小穗(0.439 0)、穗粒数(0.389 6)、有效穗数(0.382 8)、全生育期(0.378 3)、旗叶宽(0.372 1)、株高(0.333 2)、穗长(0.331 3)、不孕小穗(0.318 5)、旗叶长(0.312 6)、基本苗(0.264 9)、高峰苗(0.264 6),千粒质量是影响小麦产量的主要因素,高峰苗对产量的影响较小.在江苏盐城地区小麦育种中,应加强对千粒质量、结实小穗、穗粒数等几个性状的选育力度.

湿害是影响作物产量及品质的重要因素之一.本文综述了湿害胁迫对作物无氧呼吸、抗氧化系统、不同激素含量等生理生化指标的影响及作物耐湿分子机理的研究进展,旨在为进一步揭示作物耐湿生理、分子机理及筛选和培育耐湿作物新品种提供参考.

大麦黄花叶病是严重威胁冬大麦生产的重大病害之一.为促进抗黄花叶病基因在大麦育种中的应用,利用插入或缺失(inserticon-deletion,InDel)标记JSB056和JSB060对180份啤酒大麦资源进行基因型检测,结合病圃黄花叶病表型鉴定,并评价标记在育种中应用的有效性.结果表明,聚合2个InDel标记具有较好的检测效果,检测准确率高达91.9％,是分子辅助选择育种中鉴定大麦黄花叶病抗性的较理想标记.

苏啤8号是江苏沿海地区农业科学研究所2004年以选育的中间材料盐97024为母本、苏啤3号为父本进行人工杂交配组,采取系谱法经6年连续选择,2010年育成的啤酒大麦新品系.该品种在江苏盐城产量达到450.0 kg/667 m2以上.经测定,该品种麦芽浸出物(绝干)81.30％,蛋白质含量11.30％,α-氨基氮196 mg/100 g,糖化力(WK)369,库尔巴哈值42.80％,达到优级麦芽品质水平.

为研究大麦重要功能基因并给大麦遗传育种提供新的种质资源,通过甲基磺酰乙酯(EMS)诱变处理优质、高抗黄花叶病大麦品种苏啤6号,从2 400个M2代株系中筛选出152个突变株系,突变频率为6.33％.其中,幼苗习性突变株系36个,突变率为1.50％;叶部突变株系34个,突变率为1.42％;茎部突变株系33个,突变体率为1.38％;穗部突变株系22个,突变率为0.92％;成熟期和育性突变株系27个,突变率为1.13％.经过M3代验证,获得可稳定遗传的各类突变株系43个.

通过对盐93166、C2-2和盐麦3号在盐土和脱盐土环境种植,研究土壤盐胁迫对大麦株高、穗长、实粒数、千粒质量、蛋白质含量和淀粉含量的影响.结果表明,土壤盐胁迫环境下,大麦株高、穗长、实粒数和淀粉含量呈下降趋势,其中盐93166和C2-2株高下降显著(＜0.05),盐麦3号穗长下降显著(＜0.05);大麦千粒质量和蛋白质含量呈上升趋势,其中C2-2和盐麦3号千粒质量上升显著(＜0.05),盐93166和盐麦3号蛋白质含量上升显著(＜0.05).

以179份大麦种质资源为材料,在江苏沿海地区脱盐土和盐土环境下种植,鉴定大麦株高和耐盐性.结果表明,大麦种质资源在脱盐土环境下株高平均值为92 cm,变幅为64～143 cm;盐土环境下株高平均值为61 cm,变幅为44～90 cm,联合脱盐土和盐土环境下大麦株高表现,筛选出甘垦麦5号、宝黛、申海麦2号等矮秆材料.盐土环境下大麦株高小于脱盐土环境下的大麦株高,以盐土环境下株高与脱盐土环境下株高的比值作为耐盐系数,大麦种质资源耐盐系数平均值为0.67,变幅为0.48～0.86,鄂大麦6号、宝黛、盐麦3号等大麦种质耐盐性较高.本研究获得的矮杆材料和耐盐材料可以为大麦矮秆和耐盐育种提供基因源.

In order to enrich barley germplasm resources for barley breeding in China,the resistance to barley yellow mosaic disease and agronomic characteristics of 365 barley germplasm introduced from Lebanon were investigated in Yancheng.The results showed that two-rowed varieties (lines) accounted for 46.03％,and six-rowed varieties (lines) accounted for 53.97％,and most accessions of those introduced germplasm displayed the characteristics of suitable growth period and weak-spring.The plant height was the dwarf and mid culm type,and the average ear length was longer,and the number of grains per ear was more.There were differences among introduced germplasms for resistance to yellow mosaic disease,of which seven barley lines with high resistance to yellow mosaic disease and excellent agronomic traits were INBON-HI-33,GSBSN-9,GSBSN-13,GSBSN-19,IBON-HI-28,IBON-HI-33,and IBON-HI-74.

在江苏沿海地区对大麦苏啤7号进行种植密度和氮肥试验,结果表明,种植密度对茎叶氮含量和籽粒蛋白质含量的影响不显著,而对穗数、 千粒重和产量有显著影响,在225万·hm-2密度下可获得较高的籽粒产量.随着施氮量的增加,不同时期叶片氮含量和籽粒蛋白质含量显著提高,穗数、 每穗粒数、 千粒重和产量则随之先升高后降低.在栽培过程中,225万·hm-2的种植密度和225 kg·hm-2的纯氮施用量,苏啤7号能够获得高产,且籽粒蛋白质含量也符合啤酒大麦的标准.

以本所大麦高代品系材料及当地主推品系(种)苏啤3号为试验材料,进行饲草利用性能的研究.结果表明:盐07212的鲜质量、干质量均居15个品系(种)的首位;同时,饲草产量与籽粒产量及主要农艺性状的相关性分析表明,鲜质量和干质量与籽粒产量、分蘖数、株高、剑叶面积、倒二叶面积、倒三节直径均呈极显著正相关.

为筛选穗长、 每穗实粒数和千粒重的大麦优异资源及研究上述性状间的相关性,本研究在多环境下对179份大麦种质资源的穗长、 每穗实粒数和千粒重分别进行了测定和分析.结果表明,大麦种质资源的穗长、 每穗实粒数和千粒重平均值分别为6.80 cm、32.39粒和39.18 g,二棱大麦每穗实粒数小于六棱大麦,但其千粒重高于六棱大麦,六棱大麦三性状的多样性均高于二棱大麦;相关性分析表明,千粒重和每穗实粒数与穗长均呈正相关,千粒重和每穗实粒数呈负相关;利用穗长、 每穗实粒数和千粒重将大麦种质资源聚成4类,其中聚类2中穗长较长,聚类3中千粒重较大,聚类4中每穗实粒数较多,根据聚类特点,优选出不同聚类中的优异材料13份.

To study the molecular mechanism of albino lemma mutant in barley,transcriptome analysis was performed with the lemma of wild type (WT) and mutant (AL) in their heading stage using Illumina HiSeqTM 2500 system.Totally 2.7 Gb and 4.1 Gb clean data were generated from WT and AL,respectively,and 64 634 unigenes were obtained by de novo assembly.Among these unigenes,23 696 were larger than 1 kb.Totally 672 differently expressed genes (DEGs) were identified according to their expression profile.Among these DEGs,139 were up-regulated while 533 DEGs were down-regulated in AL.Gene Ontology analysis revealed that these DEGs were mostly related to chloroplast in molecular function,and KEGG pathway analysis revealed their functional enrichment in carbon metabolism,photosynthesis and so on.Six unigenes related to photosynthesis were confirmed by quantitative realtime PCR,and the results were highly consistent with those of the RNA-Seq.The formation of AL mutant might be attributed to the down-regulation of the genes related to chloroplast development that led to the decrease of photosynthesis.The results would be beneficial for revealing the molecular mechanism of AL mutant.

针对目前麦芽酿制对啤酒大麦品质要求的逐步提高,根据江苏啤酒大麦生产现状和品种特点,以江苏沿海地区农科所选育的中间材料盐95139为母本,单二大麦为父本,杂交选育出了啤酒大麦新品种苏啤7号.该品种产量可达420 kg/667 m2以上,经对所制麦芽进行测定,其蛋白质含量为11.3％,(细粉)浸出物79.3％,库尔巴哈值42.8％,α-氨基氮196 mg/100 g,糖化力369 WK,麦芽品质达到优级麦芽的标准.

对引自国际干旱地区农业研究中心(ICAIDA)的80份裸大麦种质材料进行了黄花叶病抗性的鉴定,并研究其与部分农艺性状的相关性.结果表明,供试的裸大麦品种(系)对大麦黄花叶病的抗性存在显著差异,从中筛选出5份高抗大麦黄花叶病且综合农艺性状优良的品系,包括INBON-HI-17、INBON-HI-26、INBON-HI-33、INBON-HI-50、INBON-HI-58,为江苏地区特色裸大麦品种的选育提供优良的资源材料.

为了解江苏二棱大麦表型性状特征及其相关性,以1989年以来江苏省审定/认定的32份二棱大麦品种(系)为材料,在江苏沿海地区对其3个农艺性状(株高、穗长、穗粒数)、7个籽粒性状(粒长、粒宽、粒厚、长宽比、长厚比、宽厚比、千粒重)和6个品质性状(直链淀粉含量、支链淀粉含量、支链淀粉含量/直链淀粉含量、淀粉含量、蛋白质含量和β-葡聚糖含量)进行分析.结果表明,在农艺、籽粒和品质性状中,籽粒性状的变异系数最小,变化范围为3.91％～9.13％;品质性状的变异系数最高,变化范围为8.56％～36.21％.经相关性分析,同类性状间相关性达到显著水平的较多,而不同类别性状间较少;穗长、穗粒数和籽粒长宽比在不同育种阶段的大麦品种(系)间差异显著.通过综合聚类分析,32份大麦品种(系)被分成三类,三类品种(系)间株高、支链淀粉含量、支链淀粉含量/直链淀粉含量、淀粉含量差异显著.

掌握育成品种的遗传基础,可揭示品种演变特点,总结亲本选配经验,并指导育种实践.本研究对1982—2011年江苏省审定的42个大麦品种的育种途径和系谱进行分析,结果表明,杂交方法是大麦育种的主要方法,有71.42%的品种用杂交方法选育.育成品种共来源于67个细胞核祖先亲本和34个细胞质祖先亲本,来源于江苏、日本两地品种的细胞核遗传贡献分别为36.90%、45.98%,表明江苏地区育成品种祖先亲本主要来源于这两地.来源于日本关东二条3号、新田二条1号累积细胞核贡献大、衍生品种多,为核心祖先亲本.分析了由这2个品种衍生育成品种的系谱关系,结果表明,江苏大麦育成品种遗传基础较为狭隘,需要加强新种质的研究利用,以扩大品种的遗传基础.

以35份不同类型的大麦品种为试材,研究了大麦籽粒粒型性状与籽粒品质性状的关系.结果表明,籽粒品质性状在品种间变化明显,而籽粒粒型变化相对较小.籽粒厚与籽粒长和籽粒宽呈极显著正相关,千粒重与长宽厚均呈极显著正相关.蛋白质含量与淀粉含量呈极显著负相关,与β-葡聚糖含量呈极显著正相关.籽粒宽与支链淀粉含量、总淀粉含量呈显著负相关,与蛋白质含量呈显著正相关.籽粒厚与蛋白含量呈显著负相关.长宽比和宽厚比与支链淀粉含量、总淀粉含量、蛋白含量的相关性也达到了显著水平.籽粒粒型与品质关系密切,籽粒宽度和宽厚比可以用于蛋白质、淀粉和β-葡聚糖含量的评价.

为了研究盐胁迫对蓖麻幼苗叶片各项生理指标的影响，在不同盐浓度胁迫下种植蓖麻，研究蓖麻幼苗叶片的叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸、可溶性糖含量的变化。结果表明：蓖麻幼苗叶片游离脯氨酸含量随胁迫强度的增大而整体表现为上升；蓖麻叶片可溶性糖含量及可溶性蛋白质含量均呈先降后增的趋势；叶绿素含量呈先增后降的趋势；蓖麻在2%左右盐胁迫下生长正常。

Waxy cuticle plays an important role in the resistance to various biotic and abiotic stresses. Barley is generally covered with cuticular wax, but glossy mutants are shiny green without wax. The morphological structure of wax was found to be significantly different between the glossy mutant and the wild-type line when examined under a scanning electron microscope. Transcriptomic analysis was performed to identify genes related to waxy cuticle formation. A total of 243 differentially expressed genes (DEGs) were detected. Seven unigenes related to waxy cuticle biosynthesis were confirmed by quantitative real-time PCR. Results were highly consistent with the RNA-Seq results. Differential expressions of WAX2 , WSD1 , FAR1 , and LACS could potentially explain the differences in the cuticular waxes of the two barley lines. Gene Ontology and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway-enrichment analyses were performed to better understand the functions of these DEGs. This study not only provides valuable information for understanding the molecular mechanisms of the synthesis of cuticular waxes and metabolism, but also establishes the foundations for further genomics research and waxy gene cloning in barley.