小麦抗穗发芽种质筛选与

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1、小麦抗穗发芽种质筛选与新品系的抗穗发芽性鉴定基金项目：重庆市科委科技攻关项目和西南大学博士基金项目。作者简介：于春泉，1982-，男，吉林省公主岭市人，硕士研究生，主要从事种子工程研究。*通讯作者：张建奎，副教授。于春泉1阮仁武1余国东2张世平3宗学凤1张建奎1*1西南大学农学与生物科技学院，重庆4007152重庆市农业科学院，重庆，4000553重庆市三峡农业科学院，重庆，404001摘要：为评价小麦新品系的抗穗发芽性状况及筛选抗穗发芽种质资源，对2007-2008年度国家冬小麦（长江上游组）区域试验和重庆市小麦区域试验的参试品系、部分自育新品系及种质资源，在成熟收获后测定了其籽粒发芽率

2、、种子多酚氧化酶（PPO）活性和邻苯二酚种皮染色值。结果表明，参试品种（系）间籽粒发芽率、多酚氧化酶活性、邻苯二酚种皮染色值存在极显著差异；籽粒发芽率与PPO活性及籽粒邻苯二酚染色值呈极显著的正相关；聚类分析把参试的39份小麦品种（系）分为3类并鉴定出黑粒小麦76、漯珍1号等几份材料具有很强的抗穗发芽能力，可在小麦抗穗发芽育种上应用。关键词：小麦；穗发芽；多酚氧化酶小麦收获前遇到阴雨天气易发生穗发芽，导致小麦的产量降低和加工品质、营养品质及利用价值的下降。我国长江中下游冬麦区、西南冬麦区及东北春麦区频繁发生，尤其是重庆地区灾害尤其严重。由于穗发芽导致的经济损失很大，且穗发芽是一种气候灾害，

3、当今科技还不能控制气候的变化，因此生产上只有依靠品种本身的能力抵御穗发芽[1]。为了培育出抗穗发芽的高产优质小麦品种，国内外已有不少对小麦穗发芽抗性方面的研究报道[2-4]。闫长生等[5]用发芽率和面粉降落值法研究了西南冬麦区小麦的穗发芽抗性，结果表明进入20世纪90年代以后的小麦品种对穗发芽较敏感，抗性水平相对较低。王凤宝等[6]利用微喷人工降雨法研究了小麦籽粒中多酚氧化酶（PPO）活性与穗发芽抗性间的关系，结果表明PPO活性与穗发芽抗性间呈显著正相关，即PPO活性越强，小麦穗发芽抗性越强。王凤宝等[7]建立了小麦抗穗发芽酶反应标记选择法，分析了小麦籽粒染色程度与穗发芽抗性间的关系。在小

4、麦穗发芽抗性的分子生物学方面，已经确定淀粉酶抑制剂基因调控α-淀粉酶的合成，进而影响穗发芽的发生。小麦大麦和黑麦中的α-淀粉酶抑制剂对小麦的α-淀粉酶都有抑制作用，其中大麦的α-淀粉酶抑制作用最强[8-10]。重庆是小麦穗发芽的重灾区之一，对其主要推广品种、新品系及亲本资源的穗发芽抗性还缺乏相关的研究报道。本文对参加2007-2008年度国家冬小麦（长江上游组）区域试验和重庆市小麦区域试验的材料、部分自育新品系及种质资源的穗发芽抗性进行了鉴定、分析，旨在为重庆小麦抗穗发芽育种提供参考。1材料与方法1.1试验材料参试材料为参加2007-2008年度国家冬小麦（长江上游组）区域试验和重庆市小麦

5、区域试验的材料以及部分自育新品系和种质资源，具体名称见表1。2007年11月种植于重庆北碚西南大学实验农场，采用小区条播，随机区组设计，统一常规技术进行田间管理。1.2测定方法61.2.1种子发芽率测定在小麦完熟收获后立即进行种子发芽率鉴定,每品种3次重复,每盘100粒,用0.1%HgCl2消毒3～5min,净水冲洗后放在铺有2层滤纸的培养皿中,籽粒胚朝上排好,加入适量无菌水,置室温下发芽,7d后统计发芽率。1.2.2种子邻苯二酚种皮染色值的测定用邻苯二酚作底物,配成浓度为0.0625%、0.125%、0.25%、0.5%和1%的溶液,浸种时间为10、20、30、60和120min,根据种

6、子颜色分级要求及对种子发芽率的影响确定其适浓度和处理时间。种子分为4级：1级为不染色。2级为浅黑色,3级为中黑色,4级为深黑色。不同品种用同一比色标准。1.2.3多酚氧化酶活性的测定用分光光度法。每品种取20粒种子，在万分之一电子天平上称重,分别加5mL蒸馏水浸泡25h，取1mL浸提酶液和2mL邻苯二酚(100mmol/L)于37℃水浴中保温10min，然后在比色皿中混合,405nm波长下测定5min吸光值的变化。在室温20℃下,每克籽粒每分钟吸光值上升0.001定义为1个酶活性单位(单位AU,absorbanceunit)，PPO的活性表示为ΔA×103AU/min/g(ΔA为5min内

7、吸光度的变化)。2结果与分析2.1参试小麦品种(系)的种子发芽率参试小麦品种(系)种子发芽率的平均值为50.9%，极差为67%，变异系数为32%；发芽率较高的品种（系）有031-1（91%）、河东乌麦（88%）、川麦107（87%）、绵阳26（73.3%）等；发芽率较低的品种（系）有黑粒小麦76（24%）、05-083（26%）、4336（30%）、陕糯1号（31%）等。大多数品种(系)处于中间水平(表1)。表1不同小麦