普通小麦-簇毛麦T6VS·6AL易位染色体对小麦品质的影响

为分析簇毛麦6VS导入小麦背景后对品质的影响,利用普通小麦-簇毛麦T6VS·6AL易位系和地方品种辉县红构建的一套小麦F8重组近交家系(RIL)群体,通过分子标记结合白粉病抗性鉴定,筛选出66个包含和94个不包含T6VS·6AL的纯合家系,并分别组成两个亚群体,于2005-2006年分别在江苏南京和河南郑州通过随机区组设计(各3个重复)进行14个品质性状差异比较.结果表明,3对高分子量麦谷蛋白基因在群体及其两个亚群体中均符合1∶1分离.方差分析发现,T6VS·6AL亚群体面粉平均吸水率、面团稳定时间、最大抗延阻力和50 mm处抗延阻力均显著高于非T6VS·6AL亚群体,揭示该易位系对这些性状表现正向效应;T6VS·6AL亚群体籽粒平均容重、面粉峰值黏度和面团弱化度显著低于非T6VS·6AL亚群体,揭示该易位系对这些性状具有负向效应,而T6VS·6AL亚群体面粉平均蛋白质含量、干面筋、湿面筋、出粉率、形成时间、拉伸面积和延伸度与非T6VS·6AL亚群体无显著差异,揭示该易位系对这些性状影响较小.     

多重易位小麦新品种（系）的选育及细胞学鉴定

为了进一步研究多重染色体易位在培育小麦新品种（系）中的潜在价值,对四川省农业科学院作物研究所育成的小麦品种川麦62进行了荧光原位杂交分析,发现川麦62含5BS·7BS和5BL·7BL易位染色体。从杂交组合内麦8号/2^*川麦62的后代中选育出了农艺性状优异的高代稳定品系16EW381和16EW458,原位杂交鉴定发现16EW458是含6VS·6AL、5BS·7BS和5BL·7BL的三重易位系,16EW381是含6VS·6AL、5BS·7BS、5BL·7BL、3BS·5AS和3BL·5AL的五重易位系。同时,产量比较和抗病性鉴定结果表明,16EW381和16EW458产量及对条锈病和白粉病的抗性有明显提高。综上,本研究将为今后的小麦育种及种质创新提供一个新的思路。     

衍生于"矮孟牛V"与92R137的小麦新品系南农1258的系统鉴定

为了更好地利用小麦-簇毛麦T6VS·6AL易位系的含抗白粉病基因Pm21和抗条锈病基因Yr26,通过小麦种质"矮孟牛V"与T6VS·6AL易位系92R137杂交,从杂种Fs中选育出兼抗白粉和条锈病、矮秆、白皮的小麦新品系南农1258.染色体分带、双色基因组原位杂交结合染色体构型分析表明,该品系染色体组成为20" "T6VS·6A1,除涉及1对T6VS·6AL外,其余染色体未见明显变化;SDS-PAGE分析揭示其高分子量麦谷蛋白亚基组成为0/7 8/5 10;抗病、矮秆和硬度等基因的分子标记分析表明,该品系同时携有来自92R137的抗白粉病基因Pm21和抗条锈病基因Yr26,矮秆基因为Rht2,硬度基因为PinbDla.多年多点鉴定表明,该品系为春性,株高75cm左右,抗性稳定,分蘖成穗率高,千粒重379,是小麦抗病优质育种的新亲本.     

小麦不同阶段产品品质性状的变异及其关系

为给小麦籽粒、面粉和面团三个不同阶段产品品质性状的改良提供依据以来源于同一组合的48个小麦稳定品系为试验材料,2014-2015年分别在关中东部川道高肥区、关中西部塬区中肥区条件下,研究了小麦籽粒、面粉和面团的12个品质性状在品系间和环境间的变异及其性状间的关系。结果表明,在品系间,籽粒、面粉和面团分别以蛋白质含量、沉降值和最大抗延伸阻力的变异系数最大;在环境间,籽粒、面粉和面团性状则分别以硬度、沉降值和拉伸面积变异系数最大。性状变异在不同产品阶段和条件下表现为：面团>面粉>籽粒,品系间>环境间,品系和环境对大部分性状有极显著影响。籽粒含水量与面粉和面团的大部分性状呈负相关;籽粒硬度与面粉性状指标呈正相关,与面团性状指标相关不显著;籽粒容重对面粉和面团性状影响较小;籽粒蛋白质含量与面粉和面团的多个指标呈正相关。面粉湿面筋含量和面粉沉降值与面团延展性、抗延伸阻力、稳定时间、形成时间和拉伸面积均呈显著正相关;面粉吸水率与面团延展性呈显著正相关。籽粒对面团品质指标的决定系数为0.108 5~0.517 9,面粉对面团品质指标的决定系数为0.618 4~0.873 0。面粉品质较籽粒品质对面团品质影响更大。     

InDel分子标记WC656的开发及其在鉴别小麦-簇毛麦5VS纯合易位中的应用

簇毛麦是小麦品种改良重要的遗传资源,其5VS上含有硬度基因Dina/Dinb、抗白粉病基因Pm55和抗条锈病基因Yr5V,创制普通小麦-簇毛麦5VS易位系新种质,对于高效利用5VS上的有益基因进行小麦品种遗传改良具有重要意义。为了便于鉴别普通小麦-簇毛麦5VS纯合易位,本研究以mInDel软件分析普通小麦中国春基因组序列,开发了小麦第5同源群短臂的InDel特异分子标记WC656,对小麦品种以及普通小麦-簇毛麦5VS.5AL和5VS.5DL易位系及其衍生后代进行PCR扩增,根据扩增片段大小来区分5AS、5BS、5DS染色体臂以及5VS易位系。结果表明,在21个普通小麦品种、小麦-簇毛麦5VS回交F₂代中杂合易位单株,均扩增出379 bp（5AS）、471 bp（5BS）、422 bp（5DS）3条带。在T5VS.5AL高代品系、回交F₂代中纯合易位单株扩增出471 bp（5BS）、422 bp（5DS）2条带,379 bp（5AS）条带缺失。T5VS.5DL高代品系、回交F₂代中纯合易位单株扩增出379 bp（5AS）、471 bp（5BS）2条带,422 bp（5DS）条带缺失。WC656鉴别的5VS纯合易位结果与顺序FISH-GISH分析结果一致。T5VS.5AL、T5VS.5DL具有抗白粉病、籽粒硬度指数低等优良特性。因此,利用InDel分子标记WC656可以鉴别普通小麦-簇毛麦T5VS.5AL、T5VS.5DL衍生后代中的纯合易位,PCR扩增实验操作相对简便,可以为分子标记辅助选育携有5VS纯合易位的软质弱筋小麦提供帮助。     

小麦条锈病新抗源92R149的初步利用与评价

抗条锈病小麦新种质92R149系南京农业大学细胞遗传研究所利用簇毛麦创造的普通小麦6VS/6AL易位系。经绵阳市农科所5年的观察和利用研究,发现它具有对条锈病和白粉病高抗～免疫、抗性遗传力强、配合力好、综合农艺性状较好等突出特点,是四川省小麦抗病育种可资利用的难得的优良抗条锈病和白粉病新抗源。但其植株偏高,分蘖力强,有效穗数偏少,籽粒偏小且为红粒,在利用中应注意予以改善。     

小麦-簇毛麦6VS/6AL易位染色体在不同小麦背景中的遗传稳定性及其在配子中的传递

为研究小麦-簇毛麦6VS/6AL易位染色体在不同小麦背景中的遗传稳定性及其在配子中的传递,利用高抗白粉病的普通小麦-簇毛麦6VS/ 6AL易位系92R137与不抗白粉病的栽培品种百农64、百农9310、邯5310、小偃54、淮麦20、徐麦856进行杂交,并用这些品种分别与杂种F1进行正反回交.对杂种F1花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ的细胞学观察表明,在减数分裂中期Ⅰ易位染色体6VS/ 6AL通常以6AL与6A 染色体配对形成棒状二价体.各杂种F1高抗白粉病,位于6VS上的抗白粉病基因Pm21呈显性,在F2中有69.0%～74.0%的植株抗白粉病,接近1对显性基因遗传的理论值.由于6VS与6AS在通常情况下不发生配对交换,因此可通过白粉病抗性鉴定并结合利用6VS上的分子标记来跟踪6VS/ 6AL易位染色体的传递.测交结果表明,以F1作母本6VS/ 6AL易位染色体通过雌配子的传递率为49.2%(45.8%～54.9%);以F1作父本6VS/ 6AL易位染色体通过雄配子的传递率为44.7% (43.1%～46.8%),均接近50%的理论值.但在各组合中,6VS/ 6AL易位染色体通过雄配子的传递率均低于通过雌配子的传递率.     

六倍体小麦中1BL/1RS染色体易位的快速测定

目前,许多国家在冬、春性六倍体小麦育种中都在利用1BL(小麦)/1RS(黑麦)染色体易位系。具有这种易位系的小麦品种能够抗白粉、秆锈、叶锈、条锈等主要小麦病害,并且似乎还可以改进小麦的农艺性状。但是,含有1BL/1RS易位的小麦面粉的面团不耐揉搓,而且粘性增大,这两个性状都对制做面包不利。因此,在小麦品质育种中识别这些性状是很有必要的。易位系面团粘性的增强归咎于水溶性蛋白质和醇溶谷蛋白含量的提高。此外,     

寡核苷酸探针套涂染结合基因组原位杂交和分子标记分析准确鉴定小麦-百萨偃麦草异源易位系的研究

培育小麦异源易位系是转移和利用外源基因的有效途径,快速准确的染色体鉴定方法有利于提高染色体工程效率。本研究以电离辐射诱致的2个普通小麦-百萨偃麦草染色体5J易位系（NAU16YJ127和NAU16YJ124）为例,分析了综合利用本课题组前期开发的寡核苷酸探针套［包括(GAA)₁₀、pSc119.2-1、pAs1-1、pAs1-3、AfA-3和AfA-4六个寡核苷酸探针］涂染,结合基因组原位杂交和分子标记等方法鉴定小麦异源易位系的效果。结果表明,NAU16YJ127（2n=6x=42）包含一对小麦-百萨偃麦草易位染色体T5JS·5JL-5AL#1,同时在染色体6A和2D长臂顶端也发生了明显的相互易位;NAU16YJ124（2n=6x=44）附加了一对小麦-百萨偃麦草易位染色体,同时包含一对6A长臂缺失染色体del6AL,其缺失区段易位到5JL近端部,形成T5JS·5JL-6AL,其他染色体未见明显变化。利用21个5J特异分子标记（19个位于长臂和2个位于短臂）分析发现,两个易位系均含有全部5J短臂标记,同时T5JS·5JL-5AL#1含有12个长臂标记,而T5JS·5JL-6AL仅含有2个长臂标记,确证两个易位系断点不同,并将21个标记定位于4个不同区段,其中位于5J短臂的2个标记位于1个区段,位于5J长臂的19个标记位于3个区段（5JL-1~3）,分别包含2、10和7个标记;发现3个为可以同时识别5J和5A的共显性标记,其中NAU16YJ124含有全部5A标记,而NAU16YJ127仅包含其中2个标记,进一步验证了细胞学鉴定结果。本研究结果表明,寡核苷酸探针套涂染、基因组原位杂交和分子标记分析相结合为准确鉴定小麦异源易位系提供了新方法。     

小麦-簇毛麦T4DL·4VS易位染色体对小麦农艺性状的影响

为了进一步探究小麦-簇毛麦T4DL·4VS易位系的育种利用价值,选用以T4DL·4VS易位系为亲本组配的5个F2群体为试验材料,研究了T4DL·4VS易位染色体在不同遗传背景中对小麦农艺性状的影响。结果表明,在所有组合中,T4DL·4VS易位染色体对有效穗数、每穗小穗数和穗粒数无明显影响;在与郑麦9023、周9823和绵阳26配置的3个组合中,T4DL·4VS易位染色体对株高表现出一定的正向效应;在与周9823、石4185和扬麦15配置的3个组合中,T4DL·4VS易位染色体对千粒重表现出负向效应;在与郑麦9023、周9823和扬麦15配置的3个组合中,T4DL·4VS易位染色体对穗长表现出负向效应;在与扬麦15配置的组合中,T4DL·4VS易位染色体对叶面积表现出一定的负向效应。可见在不同背景中T4DL·4VS易位染色体对农艺性状的遗传效应有所不同。     

簇毛麦1V染色体臂的EST STS标记的开发与应用

为了给小麦远缘亲本的研究和利用提供参考,根据已定位于普通小麦1DS和1BL上的EST序列设计96对STS引物,对中国春、簇毛麦、中国春-簇毛麦的1V附加系和易位系进行多态性分析,开发出4个簇毛麦1V染色体臂的STS标记。其中,BE499250-STS和BE591682-STS/RsaⅠ为共显性标记,可以扩增出1条1VS片段,同时还可以扩增出1条1DS片断,能将1DS和1AS、1BS区分开来;BE581358-STS/HaeⅢ和BE585781-STS/RsaⅠ是显性标记,能分别扩增出2条和1条1VL片段,但扩增的小麦染色体片段不能区分1DL和1A、1B。这些标记已成功地应用于小麦-簇毛麦整臂互补易位系T1DL.1V#3S和T1DSo1V.3L的筛选。     

小麦 簇毛麦T4DL·4VS易位染色体在不同背景中的遗传稳定性及其在配子中的传递

为了给小麦-簇毛麦T4DL·4VS易位系在小麦育种中的利用提供依据,用T4DL·4VS易位系与来源于不同生态区的5个小麦品种郑麦9023、周9823、绵阳26、石4185、扬麦15进行杂交,杂种F1再分别与上述品种进行正反回交,研究小麦-簇毛麦T4DL·4VS易位染色体在不同小麦背景中的遗传稳定性及其在配子中的传递.原位杂交结果表明,在杂种F1花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ,T4DL·4VS易位染色体通常可以与4D染色体配对形成棒状二价体.在不同组合的F2分离群体中,T4DL·4VS易位染色体在不同小麦遗传背景中的遗传方式不相同,T4DL· 4VS易位染色体的传递受到小麦遗传背景的影响.测交结果表明,T4DL·4VS易位染色体通过雌配子和雄配子的传递率分别为50.59％(46.15％～59.1％)和24.02％(16.67％～37.75％),T4DL·4VS易位染色体通过雌配子的传递率显著高于通过雄配子的传递率.     

簇毛麦3V染色体短臂特异分子标记的开发与应用

普通小麦野生近缘物种簇毛麦(Haynaldia villosa L. 2n=14, VV) 3V染色体短臂（3VS）携带抗小麦条锈病基因。开发高密度的3VS特异标记是准确鉴定和追踪3VS、推进抗病基因转移和利用的重要基础。为了开发更多的均匀分布于3VS染色体臂不同区段的分子标记，本研究利用簇毛麦和小麦品种中国春参考基因组序列与基因注释信息，通过比较3VS与3AS、3BS、3DS同源基因序列内含子序列差异，选择同一内含子长度差异大于10%的区域开发了104个跨越内含子(intron targeting, IT)的分子标记，在簇毛麦、簇毛麦-硬粒小麦双二倍体、硬粒小麦中引1286、中国春、普通小麦-簇毛麦二体异附加系DA1V-DA7V、小麦-簇毛麦T3VS·3DL易位系中进行扩增，筛选出3VS特异、扩增条带清晰且稳定性好的IT分子标记43个。为了验证上述标记的有效性，选择位于3VS不同区段的12个标记对［DS3V(3D)×中国春ph1b］的F₃群体中的148个ph1b纯合的单株进行分析，共筛选得到6种类型涉及3VS的结构变异体。进一步利用GISH/FISH技术对上述材料进行鉴定，结果与分子标记结果相吻合，证明利用外源染色体特异分子标记可有效筛选涉及外源染色体结构变异体。     

北京市售小麦面粉的品质性状评价

为了解北京市场上出售的小麦面粉的品质状况，2004年从北京市场上抽取17个品牌的面粉对其主要品质性状进行了测试与评价。结果表明，（1）目前北京市售面粉多属特制一级粉，加工水平明显提高，用途也各有所偏重。湿面筋含量、吸水率、面团稳定时间和最大拉伸阻力的平均值已达到甚至超过了家庭面食加工的基本要求，但沉淀值和延伸度整体水平偏低。（2）市售面粉不仅不同品质性状的这标情况不平衡，而且加工精度和标注用途相近的面粉其品质性状尤其是面团稳定时间和最大拉伸阻力也存在明显差异，推测部分面粉的一些性状可能受到了面粉添加剂的强化。（3）面团稳定时间、最大拉伸阻力和面筋指数等与其它多个性状密切相关，但干面筋含量、吸水率、戊聚糖含量和沉淀值等和其他性状相关不密切，相对独立，可在更大程度上反映面粉品质的基础状况。（4）建议进一步加强品质育种工作，从基础上改善面粉的加工品质，同时还应注意配粉的研究。     

普通小麦-簇毛麦1V染色体系的选育与鉴定

为了转移和利用簇毛麦1V染色体上的优质基因,用中国春和硬粒小麦-簇毛麦双倍体杂交,再用中国春回交,综合运用染色体C-分带、荧光原位杂交、高分子量谷蛋白亚基分析和分子标记分析,从BC1F1~BC1F3代中检测到1V染色体系,在BC1F3、BC2F1代中选育出分别涉及簇毛麦1V染色体长臂和短臂的四种染色体结构变异系,包括1VS.W易位系、W.1VL易位系、1VS单端体系和1VL端二体系,为小麦育种创造了新的种质资源。     

小麦面团粘性定量评价方法的建立

为建立可量化的面团粘性评价方法,提高面团粘性鉴定的准确性和科学性,利用改良的方法对96个河南省区域试验参试小麦进行粘性测定,以面团粘性感官鉴定结果为依据评价改良法量值鉴定结果,并对其与小麦主要品质性状的相关性进行了分析。结果表明,改良方法可以准确定量小麦面团粘性值并对其进行分类。不同粘性等级面团间的‘能量’和‘延伸性’存在极显著差异,‘最大拉伸阻力’在等级间存在显著差异;不同粘性等级的面团在改良拉伸仪上呈现不同的图谱;改良方法鉴定的面团粘性结果与面团感官鉴定结果一致,其中‘能量’和‘延伸性’与面团粘性感官鉴定等级呈极显著正相关,相关系数分别达到0.9600和0.9612;面团粘性与蛋白质含量、容重、湿面筋含量、降落数值和吸水量相关性不显著,与沉淀指数、稳定时间、能量、拉伸阻力、延伸性和最大拉伸阻力呈极显著负相关,与弱化度呈极显著正相关。因此,利用改良方法对小麦面团粘性进行量值鉴定是可行的;面团粘性主要取决于蛋白质质量。     

利用CIMMYT资源创制小麦抗病及农艺新种质的研究

为利用CIMMYT资源创制小麦抗病、农艺性状优良的新材料,以CIMMYT新培育的RL6077与西农979、周麦27等骨干品种进行冬春性杂交和(或)回交,构建RIL群体和有限回交群体;以CIMMYT材料Wheatear与豫农982进行冬春性杂交构建F2:7RIL群体。应用特异性分子标记对这些群体材料进行分子检测,同时进行田间抗病性鉴定和农艺性状选择。结果表明,RL6077后代群体的众多性状都介于两个亲本之间,很好地遗传了双亲的农艺特征;其RIL群体中更易检测到抗病基因,回交群体后代更易选出农艺性状优良的品系,可根据育种目标选用合适的群体;本研究选育出冬性、农艺性状优良且具有抗病基因(抗Ug99)的储备性新品系6份。Wheatear/豫农982的F2:7RIL群体中,1BL/1RS易位系的千粒重和叶宽显著高于非易位系;7DL·7Ag易位对穗下节长和穗粒数具有正向作用;双易位系则综合了上述特性;经田间抗病性鉴定,易位系具有良好的综合抗病性;从此群体中选育出冬性、双易位且农艺性状优良的新品系4份。     

小麦条锈病新抗源92R149的初步利用与评价

抗条锈病小麦新种质９２Ｒ１４９系南京农业大学细胞遗传研究所利用簇毛麦创造的普通小麦６ＶＳ／６ＡＬ易位系。经绵阳市农科所５年的观察和利用研究,发现它具有对条锈病和白粉病高抗～免疫、抗性遗传力强、配合力好、综合农艺性状较好等突出特点,是四川省小麦抗病育种可资利用的难得的优良抗条锈病和白粉病新抗源。但其植株偏高,分蘖力强,有效穗数偏少,籽粒偏小胜为红粒,在利用中应注意予以改善。     

小麦面粉白度配合力及其与主要品质性状的相关分析

为了研究面粉白度的遗传特性,选择8个在面粉白度、蛋白质含量、淀粉糊化特性、粉质特性等性状方面具有不同特点的小麦品种作亲本,按4×4不完全双列杂交配制组合,对16个杂种F1和8个亲本的面粉白度和粉质特性、淀粉糊化特性、沉淀值等品质性状进行了分析。结果表明,面粉白度的一般配合力方差明显大于特殊配合力方差,广义遗传力大于90%,说明选育高白度小麦品种时应选择高白度品种(系)做亲本。面粉白度一般配合力相对效应值与亲本白度和峰值粘度呈显著正相关,与稀懈值、糊化温度呈极显著正相关。面粉白度与面粉含水率和吸水率呈显著负相关;与面团形成时间呈负相关,但未达到显著性水平;与面团稳定时间,软化度相关性极小;与沉淀值呈正相关,但不显著;面粉白度与蛋白质含量、干面筋含量、湿面筋含量、面筋指数相关性极小,表明其对面粉面筋影响较小。     

河北省主要推广强筋小麦的面包加工品质

为了解河北省主推强筋小麦品种的籽粒品质和面包加工品质,评选优质面包小麦品种,对河北省9个强筋小麦品种的31个籽粒品质和8个面包加工品质指标进行了测定。结果表明,除千粒重、容重、籽粒硬度、出粉率、面粉色泽L*值、面粉色泽b*值、面粉白度、籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、糊化温度、吸水率外,其余被测指标的变异系数均大于10%,说明河北省强筋小麦品种多数品质性状的遗传多样性比较丰富。藁优9415、冀师02-1、藁优2018和金麦1号4个小麦品种制作的面包达到国家优质面包标准。面包评分与面团拉伸曲线面积和最大拉伸阻力极显著正相关,与形成时间、稳定时间、粉质质量指数、延伸度和拉伸阻力显著正相关,与面包质构的粘聚性极显著正相关,与面包质构的硬度、胶着性、咀嚼度、坚实度均极显著负相关。