河北省不同年代小麦品种抗病性及株高的变化.docx

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河北省不同年代小麦品种抗病性及株高的变化

编号NO：

河北农业大学本科毕业论文

论文题目河北省不同年代小麦品种抗病性及株高的变化

学生姓名王宪朋学号2009014010202成绩87

学院农学院专业班级农学0902

指导教师姓名王睿辉指导教师职称副教授

材料目录：

1、任务书

（1）份

2、开题报告（含文献综述）

（1）份

3、指导教师评阅书

（1）份

4、答辩记录表

（1）份

5、论文正文

（1）份

6、其它材料

河北农业大学

本科毕业论文任务书

学院：

农学院

教师姓名：

王睿辉

职称：

副教授

2012年3月25日

专业名称

农学

论文

题目

河北省不同年代小麦品种抗病性及株高的变化

题目

来源

导师提供

目的意义：

近年来，在我国随着水肥条件的改善和种植密度的加大,麦田过于郁蔽，其危害日趋严重，小麦白粉病已成为小麦生产危害面积最大的病害。

在小麦生产过程中，株高也是影响小麦高产、稳产的重要性状，降低株高和提高抗倒伏性一直是小麦育种的重要目标。

随着分子标记技术和生物信息学的发展，分子标记辅助选择育种有着广阔的应用前景,进一步挖掘小麦本身及其近缘所含有效的抗白粉病基因，对其进行标记和转育，拓宽小麦抗源，提高品种的抗倒伏能力，故本实验研究了不同年代小麦推品种的株高变化和病情严重度状况，以为未来小麦育种提供依据。

可行性分析：

研究条件：

本试验的材料河北省1960-2012年审定的小麦品种，共计167种。

2012年10月20日种植于保定农研所试验田管理同大田。

期间所需测量仪器实验均有配备。

预期结果：

最终所得小麦群体抗白粉病的品种逐年呈上升趋势，株高趋于矮化。

进度安排：

2012.05-2012.05：

查阅文献，撰写开题报告。

2012.05-2012.09：

论证开题报告，补充文献。

2012.09-2012.12：

阅读文献，熟悉白粉病田间调查及统计分析方法。

2013.01-2013.03：

室内种植繁菌品种、接种，繁殖病原菌。

田间接种。

2013.03-2013.05：

田间调查，统计、分析数据。

2013.05-2013,06：

论文撰写，毕业答辩。

专家意见：

试验目的明确，相关文献查阅认真，试验条件具备，工作量适度，时间安排合理。

试验可行。

专家签字：

年月日

学院意见:

院长：

年月日

农学院农学专业

学生：

王宪朋

现把2012-2013学年，第二学期的毕业论文安排下达给你，你本学期承担的毕业论文任务如下：

1、依据本任务书中论文题目、目的意义、可行性分析的内容完成开题报告。

2、按照开题报告的要求按期完成毕业论文各项工作的实施。

3、完成毕业论文的撰写。

4、完成毕业论文的答辩。

请按相关要求完成毕业论文任务。

教师签字：

年月日

河北农业大学

本科毕业论文开题报告

题目：

河北省不同年代小麦品种抗病性及株高的变化

学院：

农学院

学生姓名：

王宪朋

专业：

农学

班级学号：

2009014010202

指导教师姓名：

王睿辉

指导教师职称：

副教授

年月日

学生姓名

王宪朋

专业班级

农学0902班

学号

2009014010202

指导教师

王睿辉

职称

副教授

所在学院

农学院

论文名称

河北省不同年代小麦品种抗病性及株高的变化

选题依据：

理论依据：

抗病性鉴定

小麦白粉病生理小种多、适应范围广、变异快等特点，而且白粉菌群体往往会随着寄主抗性基因的选择作用而发生协同进化，从而克服抗性基因，最终导致病害大流行[1-2]。

培育和推广抗病品种被公认为是防治小麦白粉病最经济、有效、安全的途径[3]。

在传统育种方法的基础上,利用分子标记技术进行品种的分子设计与标记辅助选择育种，已成为抗病基因聚合及其聚合体筛选的有效方法[3-4]，而鉴定新的抗病基因并筛选与之紧密连锁的分子标记则是进行分子标记辅助育种的基础。

与常规育种方法相比，分子标记辅助选择技术在筛选和培育小麦抗病性品种进程中具有目的明确、缩短育种进程、提高选择效率等许多优点。

在小麦生产过程中，株高也是影响小麦高产、稳产的重要性状，降低株高和提高抗倒伏性一直是小麦育种的重要目标。

在大田中植株过高容易倒伏，降低株高有利提高品种的抗病性，发挥品种的增产潜力。

[5]本实验以河北省1960-2012年审定的167小麦品种为材料，对抗白粉病性的严重度和株高进行鉴定及分析。

参考文献：

[1]盛宝钦,向齐君,段霞瑜,等.1991~1992我国小麦白粉病生理小种的变异动态.植物病理学报,1995,25

（2）:

116

[2]WangXY,QiZJ,MaZQ,eta.lIdentificationofRAPDmarkerstightlylinkedtowheatpowderymildewresistancegenePm6.ActaGeneticaSinica,2000,27（12）:

1072-1079

[3]张增艳,陈孝,张超,等.分子标记选择小麦抗白粉病基因Pm4b、Pm13和Pm21聚体.中国农业科学,2002,35（7）:

789-793

[4]ZhangQL,GuF,LiT,etal.IdentificationofCoSegregatingRAPDmarkerlinkedtopowderymildewresistancegenePm18inwheatAgriculturalScienceinChina,2004,3（6）:

409-415

[5]李德炎.小麦育种学[M].北京:

科学出版社,1976,236—238.

文献综述：

小麦是世界上分布范围最广，栽培面积最大，总产量最高的粮食作物。

在中国，小麦的种植面积仅次于水稻。

小麦白粉病是由禾布氏白粉菌小麦转化型（Blumeriagraminisf.sp.tritici）引起的世界性真菌病害，是世界各麦区的主要病害之一。

小麦白粉病生理小种多、适应范围广、变异快等特点，而且白粉菌群体往往会随着寄主抗性基因的选择作用而发生协同进化，从而克服抗性基因，最终导致病害大流行。

化学方法防治白粉病虽有一定成效，但需花费大量的人力、物力,而且还会引起环境污染等生态问题。

培育和推广抗病品种被公认为是防治小麦白粉病最经济、有效、安全的途径。

在传统育种方法的基础上,利用分子标记技术进行品种的分子设计与标记辅助选择育种，已成为抗病基因聚合及其聚合体筛选的有效方法，而鉴定新的抗病基因并筛选与之紧密连锁的分子标记则是进行分子标记辅助育种的基础。

与常规育种方法相比，分子标记辅助选择技术在筛选和培育小麦抗病性品种进程中具有目的明确、缩短育种进程、提高选择效率等许多优点。

目前在小麦抗病方面分子标记研究中，应用较为广泛的是RFLP、RAPD、AFLP、SSR以及等分子标记技术，获得了许多与白粉病基因相关。

在小麦生产过程中，株高也是影响小麦高产、稳产的重要性状，降低株高和提高抗倒伏性一直是小麦育种的重要目标。

自20世纪50年代以来，我国小麦生产在众多育种家的努力下取得了很大的进步，在这个过程中，扩大种植面积、提高技术因素和改良品种都起到了重要作用，当前小麦种植面积逐年减少，技术水平已经达到了一定的高度，多年来，许多学者采用不同方法对小麦株高性状的遗传和相关性进行了研究。

多数研究结果表明，株高的遗传符合加性显性模型,基因作用方式以加性效应为主，显性程度为部分显性，但也有以显性效应为主的报道，甚至有研究认为存在较显著的上位性效应，其遗传符合加性显性上位性模型。

杨兆生等和赵万春等对株高性状间关系的研究表明,穗下节间长对株高的直接遗传通径系数最高，对株高的作用最大，其次为第2节间长。

在大田生产中植株过高，容易倒伏，降低株高，有利于提高品种抗倒性，发挥品种的增产潜力，但株高并非越矮越好，植株过矮势必导致生物产量的降低，从而影响经济产量的提高，同时也会导致群体小环境的恶化、病虫害加重，易早衰等一系列不良反应。

因此，“矮中选高”或“高中选矮”有利于产量的提高，在今后的高产抗倒伏育种中，应重点加强对茎秆机械强度的选择，而不只拘泥于矮秆的选择。

研究方法、内容：

试验方法：

通过对田间小麦接白粉菌，检测小麦的抗病和株高变化。

实验内容：

对小麦品种的株高和抗白粉病进行田间鉴定和分析

主茎高：

以主茎高表示，自地面或分蘖节至穗顶（不含芒）的高度，单位㎝。

抗病性鉴定：

以严重度表示。

小麦品种的株高数据以平均数表示，抗病性数据以百分率表示。

鉴定数据利用Excel进行分析。

进度安排：

（可另附纸）

2012.05-2012.05：

查阅文献，撰写开题报告。

2012.05-2012.09：

论证开题报告，补充文献。

2012.09-2012.12：

阅读文献，熟悉白粉病田间调查及统计分析方法。

2013.01-2013.03：

室内种植繁菌品种、接种，繁殖病原菌。

田间接种。

2013.03-2013.05：

田间调查，统计、分析数据。

2013.05-2013,06：

论文撰写，毕业答辩。

指导教师意见：

指导教师：

年月日

审核小组成员

姓名

职称

备注

姓名

职称

备注

开题报告记录：

审核小组评语：

该论题论据充分，试验方法易行，具备完成试验的各项条件，具有一定的实践意义，可开展试验。

审核小组组长：

（签字）

年月日

学院意见：

院长：

年月日

河北农业大学本科毕业论文指导教师评阅书

学生姓名：

王宪朋　学号：

2009014010202

专业班级：

农学0902班　　所在学院：

农学院

论文题目：

河北省不同年代小麦品种抗病性及株高的变化

指导教师评语：

成绩评定：

87

是否同意答辩：

指导教师（签名）：

年月日

河北农业大学

本科毕业论文答辩评分表

评分指标

分值

评价内容

得分

论文选题

10

选题有重要理论意义或实用价值。

立题依据充分。

文献引用

12

阅读、引用文献资料较广泛，较全面了解本领域学术动态，综合分析能力较强。

论文难度

及工作量

14

难度较大，工作量大。

论文成果

的创新性

12

有独到见解，有较大的创新性成果。

理论基础与科研能力

16

具有坚实的基础理论和系统的专门知识，具有较强的独立从事科研工作的能力，研究方法和技术体系得当。

写作能力

16

条理清楚，层次分明，说理透彻，文笔流畅，表格、绘图准确规范，中外文摘要简明扼要，语句通顺，语法正确，符合科技写作规范。

答辩报告

10

能简明扼要、重点突出地阐述论文或设计的主要内容，有新见解，结论明确；时间掌握恰当。

回答问题

10

思维敏捷，逻辑性强，准确流利地回答各种问题。

总分

100

87

河北农业大学

2013届本科毕业论文答辩记录表

所在学院：

农学院专业班级：

农学0902班时间：

2013年6月6日

学生姓名

王宪朋

学号

2009014010202

指导教师姓名

王睿辉

职称

副教授

毕业论文题目：

河北省不同年代小麦品种抗病性及株高的变化

答辩小组成员

姓名

职称

成绩

姓名

职称

成绩

答辩小组评语：

答辩小组组长：

（签字）

年月日

答辩成绩：

河北农业大学

本科毕业论文

题目：

河北省不同年代小麦品种

抗病性及株高的变化

学院：

农学院

专业班级：

农学专业

学号：

2009014010202

学生姓名：

王宪朋

指导教师姓名：

王睿辉

指导教师职称：

副教授

2013年6月5日

目录

摘要1

1引言1

2实验材料4

2.1供试材料4

2.1.1小麦材料4

2.1.2菌种材料4

3实验内容及方法4

3.1菌种纯化和扩繁4

3.2田间接种4

3.3抗病性鉴定4

3.4株高的测量4

4结果与分析5

4.1抗病性鉴定5

4.2不同年代小麦品种株高的测量6

5讨论7

5.1品种抗病性7

5.2植株矮化7

6结论8

7展望8

参考文献8

致谢10

河北省不同年代小麦品种抗病性及株高的变化

河北农业大学农学院2009014010202王宪朋

摘要

小麦在我国粮食生产中占有举足轻重的作用，品种改良在小麦生产中取得了很大成就，繁育出许多品抗病性强、高产和优质的小麦品种。

本研究选取了20世纪70年代至今具有代表性的167个小麦品种，采用田间试验分析的方法，研究不同年代小麦推品种的株高变化和病情严重度状况，以为未来小麦育种提供依据。

本研究主要取得以下成果：

通过对1960-2012年审定的小麦品种中的167份小麦材料进行田间抗病性鉴定，发现小麦抗白粉病的品种在逐年增多，呈上升趋势，株高趋于矮化。

关键字：

小麦；白粉病；抗病性；严重度；株高

Abstract：

Wheatoccupiesanimportantroleingrainproductioninourcountry,improvedvarietiesinwheatproductionhasmadegreatachievements,breedingalotofdiseaseresistance,highyieldandhighqualitywheatvarieties.Thisstudyselectedtherepresentativesince1970s,167wheatvarieties,bythemethodoffieldexperiment,thedifferentspushvarietiesofwheatplantheightchangeandillnessseveritysituation,inordertoprovidethebasisforwheatbreedinginfuture.Basicallyachievedthefollowingresults:

thisstudythroughtheexaminationandapprovalin1960-2012167inwheatvarietiesofwheatfielddiseaseresistanceidentificationofmaterial,foundthatwheatpowderymildewresistancevarietiesincreasedyearbyyear,isontherise,theplantheighttendtobethedwarf.

Keywords：

Wheat；Powderymildew；Disease-resistance；Severity；Plantheight

1引言

小麦是世界上分布范围最广，栽培面积最大，总产量最高的粮食作物。

在中国，小麦的种植面积仅次于水稻[1]。

小麦白粉病是由禾布氏白粉菌小麦转化型（Blumeriagraminisf.sp.tritici）引起的世界性真菌病害，是世界各麦区的主要病害之一。

近年来，在我国随着水肥条件的改善和种植密度的加大以及矮杆品种的种植,麦田过于郁蔽，其危害日趋严重，已成为小麦生产危害面积最大的病害[2]。

小麦白粉病生理小种多、适应范围广、变异快等特点，而且白粉菌群体往往会随着寄主抗性基因的选择作用而发生协同进化，从而克服抗性基因，最终导致病害大流行[3-4]。

化学方法防治白粉病虽有一定成效，但需花费大量的人力、物力,而且还会引起环境污染等生态问题。

培育和推广抗病品种被公认为是防治小麦白粉病最经济、有效、安全的途径[5]。

在传统育种方法的基础上,利用分子标记技术进行品种的分子设计与标记辅助选择育种，已成为抗病基因聚合及其聚合体筛选的有效方法[5-6]，而鉴定新的抗病基因并筛选与之紧密连锁的分子标记则是进行分子标记辅助育种的基础。

与常规育种方法相比，分子标记辅助选择技术在筛选和培育小麦抗病性品种进程中具有目的明确、缩短育种进程、提高选择效率等许多优点。

目前在小麦抗病方面分子标记研究中，应用较为广泛的是RFLP、RAPD、AFLP、SSR以及等分子标记技术，获得了许多与白粉病基因相关。

RFLP（restrictionfragmentlengthpolymorphism）是最早发明并应用广泛的一类DNA分子标记技术。

RFLP标记具有稳定可靠的特点，呈简单的孟德尔式共显性遗传，而且根据已建立的小麦基因组RFLP遗传连锁图，可以很方便地进行基因定位。

但它也有许多不足之处如检测时间长、探针具有较强的种属特异性、DNA需要量大且质量要求较高，同时由于小麦相对狭窄的遗传基础造成小麦的RFLP多态性较低，这在一定程度上限制了RFLP技到2002年应用RFLP技术已经完成了对10个小麦抗白粉病基因位点的标记定位研究。

小麦的RFLP遗传连锁图已经建立,因此利用RFLP标记可以同时进行基因定位。

许多Pm基因的RFLP标记定位结果与以前的染色体定位结果都是吻合的,而且Jia等[7]还利用RFLP标记定位的结果更正了前人错误的定位结果。

为了克服RFLP耗时较长、技术复杂等缺点,研究者把基于DNA杂交的RFLP标记进一步转化成基于PCR的STS标记，从而使其更易于在标记辅助选择中应用。

RAPD（randomamplifiedpolymorphicDNA）是利用10碱基左右的随机寡聚核苷酸序列为引物，以基因组DNA为模板进行扩增，检测扩增DNA的多态性。

该方法具有引物通用、快速简便、DNA用量少的特点，但最大的缺点是稳定性差。

RAPD标记通常为显性，而且由于其随机扩增的特点，一般不能根据RAPD标记进行基因定位。

AFLP（amplifiedfragmentlengthpolymoephism）结合了RFLP的稳定性和PCR高效性的特点，多态性高，一次PCR就可以分析大量标记位点。

该技术现广泛用于遗传作图和基因标记研究中[8,9]。

最近Huang等[10]将大量小麦AFLP标记定位到普通小麦的不同染色体（臂）上。

SSR（simplesequencerepeat）又称微卫星DNA，SSR标记具有多态性高、稳定性强、方法简便等特点，多为共显性，并且染色体位置已知，在小麦遗传研究中有很大应用潜力。

R&der等[11]建立了具有279个位点的小麦微卫星遗传连锁图，确定了不同微卫星位点在染色体上的位置。

根据微卫星遗传连锁图，可以方便地对SSR标记的基因进行精确定位。

随着公布的DNA序列越来越多，人们可以在大量已知的DNA序列中筛选含SSR的序列，从而快速直接地获得引物。

随着小麦中更多的SSR被发现和定位，SSR标记技术将在小麦重要农艺性状的分子标记定位研究中发挥越来越大的作用。

在小麦生产过程中，株高也是影响小麦高产、稳产的重要性状，降低株高和提高抗倒伏性一直是小麦育种的重要目标。

自20世纪50年代以来，我国小麦生产在众多育种家的努力下取得了很大的进步，在这个过程中，扩大种植面积、提高技术因素和改良品种都起到了重要作用，当前小麦种植面积逐年减少，技术水平已经达到了一定的高度，多年来，许多学者采用不同方法对小麦株高性状的遗传和相关性进行了研究。

多数研究结果表明，株高的遗传符合加性显性模型,基因作用方式以加性效应为主，显性程度为部分显性[12-15]，但也有以显性效应为主的报道[16-17]，甚至有研究认为存在较显著的上位性效应，其遗传符合加性显性上位性模型[18-20]。

杨兆生等[21]和赵万春等[22]对株高性状间关系的研究表明,穗下节间长对株高的直接遗传通径系数最高，对株高的作用最大，其次为第2节间长。

在大田生产中植株过高，容易倒伏，降低株高，有利于提高品种抗倒性，发挥品种的增产潜力，但株高并非越矮越好，植株过矮势必导致生物产量的降低，从而影响经济产量的提高，同时也会导致群体小环境的恶化、病虫害加重，易早衰等一系列不良反应[23]。

因此，“矮中选高”或“高中选矮”有利于产量的提高，在今后的高产抗倒伏育种中，应重点加强对茎秆机械强度的选择，而不只拘泥于矮秆的选择。

本研究利用167个不同年代不同株高的小麦品种为材料，试图探明小麦株高从1960年至今的变化趋势，为小麦高产抗倒育种提供参考。

2实验材料

2.1供试材料

2.1.1小麦材料

本研究采用的我国167个小麦推广品种，由河北农业大学农学院小麦育种研究室提供。

2.1.2菌种材料

供试小麦白粉病菌致病菌株来自河北农业大学农学院小麦育种研究室。

3实验内容及方法

3.1菌种纯化和扩繁

首先，将要准备用来繁菌的温室进行消毒盒灭菌，再把播种小麦的土壤和盆子进行灭菌；第2步，在超净工作台上，用0.1%HgCl2将浸泡露白的小麦种子灭菌8~10min，然后用重蒸馏水冲洗数次，播种在已灭菌的土壤中，把待2~3片叶时，将白粉病菌种接种在叶片上。

保湿24h，保持温度（18±2）℃。

第3步,用塑料帽罩住盆子，取白粉病菌种，接种在小麦叶片上，待产生白粉病菌时，检查白粉病菌的生长情况，可再次初净化。

第4步，将灭菌的种子接种在琼脂培养基上，放于暗处，出苗后，移入光照培养箱中，光照每天10h，温度为（18±2）℃，2~3片叶时，取初净化圃的新鲜分生孢子接种在叶片上，用新产生的分生孢子继续繁殖。

3.2田间接种

在天气条件适宜的时候把白粉病菌采用喷洒法喷洒到田间诱发行。

3.3抗病性鉴定

待诱发行和鉴定的167份小麦充分发病后调查记载病害反应型。

3.4株高的测量

以主茎高表示，自地面或分蘖节至穗顶（不含芒）的高度，取其平均值，单位㎝。

4结果与分析

4.1抗病性鉴定

2012年对供试的166份小麦材料成株期对小麦白粉病混合菌系的抗病性的严重度进行鉴定。

1960-1969年审定品种中的11份小麦品种表现抗病的材料有2份，占所鉴定材料的18.18%，其中革选1号和向阳1号属抗病品种；1970-1979年审定品种中的11份小麦品种表现抗病的材料有2份，占所鉴定材料的18.18%，其中衡水6404和向阳4号属抗病品种；1980-1989年审定品种中的23份小麦品种表现抗病的材料有4份，占所鉴定材料的17.39%，其中冀麦21号、鉴26、冀麦23号和冀麦24号属抗病品种；1990-1999年审定品种中的27份小麦品种表现抗病的材料有8份，占所鉴定材料的29.63