小麦高蛋白含量基因与部分优质基因的聚合研究

利用分子标记辅助选择与传统育种相结合的方法,将来自美国的小麦高蛋白基因GPC-B1与抗白粉病基因Pm21,优质亚基1Dx5、1Dy10等优良基因聚合到同一植株。首先将携带高蛋白含量基因GPC-B1小麦分别与抗白粉病基因Pm21、优质亚基1Dx5、1Dy10小麦杂交得到F2,利用分子标记辅助选择对亲本及杂交后代进行筛选,结合小麦抗病性鉴定、小麦籽粒蛋白质含量测定等方法对结果做进一步鉴定。结果发现,F2群体中100个株系中有6株聚合了GPC-B1、Pm21、1Dx5、1Dy10 4种基因,11株聚合高蛋白基因GPC-B1和抗白粉病基因Pm21,8株聚合了GPCB1和5+10亚基。本研究为培育具有高蛋白含量及多个优质基因的小麦优良品系提供了育种材料和理论依据。     

小麦高蛋白含量基因与部分优质基因的聚合研究分析

利用分子标记辅助选择与传统育种相结合的方法,将来自美国的小麦高蛋白基因GPC-B1与抗白粉病基因Pm21,优质亚基1Dx5、1Dy10等优良基因聚合到同一植株。首先将携带高蛋白含量基因GPC-B1小麦分别与抗白粉病基因Pm21、优质亚基1Dx5、1Dy10小麦杂交得到F2,利用分子标记辅助选择对亲本及杂交后代进行筛选,结合小麦抗病性鉴定、小麦籽粒蛋白质含量测定等方法对结果做进一步鉴定。结果发现,F2群体中100个株系中有6株聚合了GPC-B1、Pm21、1Dx5、1Dy104种基因,11株聚合高蛋白基因GPC-B1和抗白粉病基因Pm21,8株聚合了GPC-B1和5+10亚基。     

小麦YrX、Pm21基因和Dx5优质基因聚合体的分子标记选择

针对宁夏灌区小麦条锈病时有发生,白粉病逐年加重的趋势,本研究将分别含有抗条锈病基因YrX、抗白粉病基因Pm21的小麦材料与宁夏育成的高产、优质品种进行聚合杂交,采用早代抗病鉴定,并利用特异分子标记对F3代材料进行抗条锈病基因(YrX)、抗白粉病基因(Pm21)、优质基因(Dx5)检测。筛选到聚合YrX、Pm21和Dx5三种基因的材料1个,聚合YrX、Pm21基因的材料2个,聚合YrX、Dx5基因的材料2个,聚合Pm21、Dx5基因的材料3个。     

小麦优质亚基和抗白粉病基因聚合体的标记辅助选择研究

本研究采用SDS-PAGE半粒电泳法和SCAR分子标记技术,分别对小麦抗病优质杂交组合(GN2003×龙96-6239)F2所含的优质亚基和抗白粉病基因进行了标记辅助选择.结果表明,在50个F2单株的Glu-D1位点上,有21株含5+10优质亚基,另有1株含有5+12优质亚基;运用与抗白粉病基因相连锁的SCAR140标记初步筛选出具有抗白粉病基因标记的38株,并经田间白粉病抗性鉴定,50个F2单株中有37株表现抗病,其余13株表现感病,仅有1株的田间抗白粉病表现与SCAR标记检测结果不相符.鉴定出同时具有抗白粉病基因标记和5+10优质亚基的聚合体14株,以及1株具有抗白粉病基因标记和5+12亚基,以供小麦优质抗病育种利用.本研究表明采用SDS-PAGE半粒电泳法与SCAR分子标记技术结合可对育种早代的优异单株进行有效鉴定和选择.     

应用一年五代快速育种技术聚合优质抗病基因

面包小麦育种的主要目标是转育优质高分子量麦谷蛋白亚基HMW GS ,含有 1Dx5 1Dy1 0的品种 ,具有较高的沉淀值和优良的烘烤品质 ;抗白粉病基因Pm2 1因其抗性强、抗谱广 ,成为抗白粉病育种的首选基因。应用分子标记辅助选择的小麦快速发育技术 ,将控制高分子量谷蛋白亚基 5 1 0的基因和抗白粉病Pm2 1基因转育到了小麦优良品种陕 1 60中 ,在短期内培育出优质、抗病、高产的小麦新品系。     

小麦聚合杂交早代Dx5优质基因的分子标记选择

将抗条锈基因（Yrx）、抗白粉病基因（Pm21）聚合,转入宁夏高产、优质（2°、17＋18、5＋10）小麦品种中,利用分子标记检测出多抗基因聚合体单株,以多抗聚合体单株为材料进行Dx5基因的分子标记选择。结果表明,Dx5基因的特异引物能扩增出片断为450bp的条带,生化标记证明凡是能扩增出450bp片段的单株均含有5＋10亚基条带,分子标记与生化标记结果一致,说明利用Dx5基因的特异分子标记选择5＋10优质亚基是可靠的、可行的。从多抗基因聚合体F3中选到3株具有Dx5基因的材料。Dx5基因的分子标记技术与SDS—PAGE图谱技术各有所长,两者结合应用结果更好。     

小麦抗白粉病基因Pm13和Pm21的多重PCR检测

为了促进小麦抗白粉病基因聚合体材料在小麦育种及生产中的应用,利用与抗白粉病基因Pm21和Pm 13连锁的特异标记,在含有抗白粉病基因Pm 21和Pm 13的杂交F4代群体中随机挑选114个单株分别进行单一和多重PCR检测.结果表明,多重与单一PCR检测结果一致,在114个供试单株中,有5株具有Pm 21,74株具有Pm 13的特异标记,其中4个单株同时具有Pm 21和Pm 13的特异标记.与抗白粉病基因Pm 21和Pm 13连锁的特异标记可以用于对Pm 21和Pm 13的多重PCR检测,更加快速地检测出含有抗病基因Pm 21和Pm 13的累加体,有效应用于辅助选择育种.     

分子标记选择小麦抗白粉病基因Pm4b、Pm13和Pm21聚合体

 培育多个抗病基因聚合的小麦品种是提高其抗病广谱性和持久性的有效途径之一。利用小麦抗白粉病基因Pm4、Pm13、Pm2 1的特异PCR标记 ,对含有Pm4b、Pm13、Pm2 1的小麦品系复合杂交F2 代 4 0个植株进行检测 ,从中选择到Pm4b +Pm13+Pm2 13个基因聚合的抗病植株 11个 ,检测、选择到Pm4b +Pm13、Pm4b +Pm2 1、Pm13+Pm2 12个基因聚合的抗病植株 19个 ,为持久、广谱抗病小麦育种奠定了基础。研究还表明 ,3个独立的显性抗病基因在F2 代分离群体中的分离比例基本符合孟德尔独立分配定律 ,在小麦背景下的遗传稳定性 ,与该基因供体和普通小麦的亲缘关系密切相关 ,亲缘关系越远 ,丢失的概率越大。因此 ,在育种过程中对外源基因鉴定和跟踪非常必要     

小麦新品系抗白粉病多基因累加效果的分析

通过多基因累加方法选育8个小麦抗白粉病新品系分别与相应的单基因系杂交，18个杂交组合的F2代群体对小麦白粉菌15号小种的抗性反应结果表明：8个小麦新品系中，有2个品系分别累加了2个抗白粉病基因，其中“沈免20088”含有Pml2和Pm21，“沈免20134”含有Pm16和Pm21。另6个品系分别被导入了1个抗白粉病基因，其中“沈免20084”含有Pm12，“沈免20086”和“沈免20092”含Pm21，“沈免20091”、“沈免20140”和“沈免20144”含Pm16。这证实了利用常规选育方法进行主效基因累加是可行的。     

小麦抗白粉病基因Pm4的STS标记

根据与小麦抗白粉病基因Pm4a共分离的RFLP探针BCD1231的序列设计引物,以含小麦抗白粉病基因Pm4b的小麦近等基因系VPM/7*百农3217、抗病亲本VPM和轮回亲本百农3217为材料进行PCR扩增,结果在抗病池与VPM中扩增出一条约为410bp大小的特异带STS410,而在百农3217中无此特异PCR扩增带.进一步对144株VPM/7*百农3217的F2分离群体进行遗传连锁分析,估算出该PCR标记STS410与抗病基因Pm4b的遗传距离为3.0cM.用设计的这对STS-PCR引物对8个感病品种和17个含Pm基因的抗病亲本进行PCR扩增,结果发现:STS410只出现在含有Pm4基因的材料中.因此,PCR标记STS410可方便地用于小麦抗白粉病基因Pm4的分子标记辅助选择育种.     

小麦抗白粉病基因Pm13和Pm21特异标记的鉴定和应用

为给小麦生产提供抗谱更广、抗性较持久的育种材料,促进累加基因在小麦抗白粉病育种中的应用.利用与抗白粉病基因Pm13和Pm21相连锁的特异标记,对含有抗白粉病基因Pm13、Pm21的抗病亲本材料和它们杂交的F1代单株,以及在育种中使用的50个小麦品种(系)进行了分子检测.结果表明,与抗白粉病基因Pm13、Pm21连锁的特异标记可以在含有相应基因的材料中分别扩增出1条大小约564 bp和140bp的特异带,而在含有Pm13和Pm21抗白粉病基因的4个F1植株中也检测到这2条特异带;在50个小麦品种(系)中,有10个小麦品种(系)具有Pm21抗白粉病基因,而所有品种(系)均没有扩增出Pm13抗白粉病基因的标记带;结合田间抗白粉病性鉴定,所有具有抗病基因Pm13或Pm21连锁标记的小麦品种(系)都表现高抗小麦白粉病.说明,与抗白粉病基因Pm13和Pm21相连锁的特异标记可以有效应用于小麦抗白粉病育种中,分子标记是检测抗病基因累加体、辅助育种的有效手段.     

2个小麦品系抗白粉病基因的分子鉴定

小麦品系郑91138-16-2-13-12和郑315是从国内小麦品种资源中筛选出的抗白粉病材料,经多年田间鉴定表现为高抗或免疫。本研究利用Pm4,Pm13,Pm21的分子标记对这2个品系进行PCR分析,结果表明,这2个品系均携带Pm4基因,不含Pm13和Pm21基因,为该品种的合理利用提供了理论依据。     

山西省小麦白粉病菌毒性结构初步分析

利用４３个山西省的小麦白粉菌株对３６个已知抗白粉病基因品种（系）和推广品种（系）进行毒力频率测定，结果表明对Ｐｍｌ，Ｐｍ３ａ，Ｐｍ５，Ｐｍ７，Ｐｍ８的毒力频率较高，不宜单独应用，对Ｐｍ４ａ，Ｐｍ４ｂ，Ｐｍ２ｘ，Ｐｍ２＋６及肯贵阿１号的毒力频率较低，是高抗基因，Ｐｍ２，Ｐｍ６介于以上两种类型之间，有一定的利用价值。对许多推广品种（系）毒力频率较高，说明目前存在着大面积感病寄主，生产上应做好防治准备。此外，菌源中存有极复杂的生理转化现象，其中对鉴别寄主低毒性的小种占优势。     

Development of an STS Marker Linked to Powdery Mildew Resistance Genes PmLK906 and Pm4a by Gene Chip Hybridization

Wheat （Triticum aestivum L.） line Lankao 90（6） carries a recessive powdery mildew resistance gene temporarily named PmLK906 on chromosome 2AL. Near PmLK906 there is another known powdery mildew resistance gene locus Pm4. To track the two powdery mildew resistance genes in wheat breeding program by marker assisted selection （MAS）, a linked molecular marker was developed in this study. Wheat gene chip hybridization combined with bulked segregant analysis （BSA） was used to develop an sequence-tagged sites （STS） marker for PmLK906 and Pm4. A new 2 125 bp full-length cDNA clone （GenBank accession no. EU082094） similar to csAtPR5 ofAegilops tauschii was isolated from Lankao 90（6） 21-12, and temporarily named TaAetPR5. Specific products could be amplified from cultivars or lines possessing Pm4a, Pm4b and PmLK906 with primers p9-7pl and p9-7p2 derived from TaAetPR5. TaAetPR5 was linked to PmLK906 at a genetic distance of 7.62 cM, and cosegregated with Pm4a. The p9-7p1 and p9-7p2 could be used as an STS marker for these resistance genes in wheat breeding. Because this marker was cosegregated with Pm4a, it can be used in map-based cloning of the alleles at Pm4 locus also.     

分子标记辅助选育兼抗白粉病、条锈病、黄矮病小麦新种质

 选育和推广多抗、兼抗型小麦品种是今后小麦育种发展方向之一。本研究通过复合杂交、回交，将抗白粉病基因聚合体Pm4 +Pm13 +PmV、抗条锈病基因YrX（源自YW243）、抗黄矮病基因Bdv2向优异农艺亲本转育。利用抗病性鉴定和分子标记辅助选择，选育出聚合了3～5个抗病基因的兼抗白粉、条锈和黄矮病的冬性小麦新种质和春性小麦新种质，其中聚合Pm4 +Pm13 +PmV +YrX +Bdv2等5个抗病基因的冬性材料1株，聚合Pm4 +Pm13 +YrX +Bdv2d 的冬性、春性（BC2F3）材料分别为2株、3株，聚合Pm4 +PmV +YrX +Bdv2等4个抗病基因的冬性、春性（BC2F3）材料分别为6株和18株，聚合Pm13 +YrX +Bdv2、PmV +YrX +Bdv2等3个抗病基因的春性材料分别为7株和46株。本研究可为小麦多抗、兼抗育种提供遗传组成明确的丰富抗源和快捷的选择方法。