小麦种质多酚氧化酶的遗传变异及抗穂发芽品种的筛选

为了研究中国小麦品种资源多酚氧化酶(PPO)活性的变异,并对部分主推小麦品种的抗穗发芽能力进行评价和筛选,选用195份小麦种质资源和24份主推小麦品种,采用籽粒法测定了其多酚氧化酶（PPO）的活性。结果表明,供试小麦资源PPO活性表现出较大的变异,变异范围为4.95~13.99 AU/(min?g),变异系数为21.4%,表明小麦PPO活性遗传改良具有很大的潜力;我国主推小麦品种之间的PPO活性差异较大,筛选出‘中麦9’,‘京9428’,‘冀麦38’,‘陕229’,‘宁麦9’,‘川麦47’等PPO活性较低的品种,可以鉴定为抗穗发芽能力较强的品种。     

小麦Wx基因近等基因系的创制及其对直链淀粉含量、面条感官品质的影响

为明确不同Wx基因对小麦直链淀粉含量的影响以及筛选面条品质优异的基因型,以糯小麦品系Caiwx (aabbdd)为3个Wx基因隐性突变供体亲本,以扬麦01-2 (AABBDD)为轮回亲本,利用连续回交结合花粉碘染、STS标记和同工酶标记检测方法,创制了8种Wx基因纯合基因型的近等基因系,其基因型分别为AABBDD、AABBdd、AAbbDD、AAbbdd、aaBBDD、aaBBdd、aabbDD和aabbdd。利用这些基因型探讨了不同Wx基因对直链淀粉含量及面条感官品质的影响。结果表明,各系的直链淀粉含量为0.9%~24.8%,系间差异显著;糯小麦型(aabbdd)直链淀粉含量最低,双缺失型和单缺失型其次,双缺失型中aaBBdd型含量最高,单缺失型中AAbbDD型含量最低,表明Wx-B1对直链淀粉的合成作用最大。糯小麦型面条的色泽、表观、软硬度、黏性、韧性得分以及总分显著低于其他类型及轮回亲本扬麦01-2;单缺失型面条的色泽、表观得分、总分显著高于轮回亲本扬麦01-2,其中aaBBDD型面条品质表现突出,与市售优质面条粉“雪花粉”制作的面条得分相当,而其他7种基因型及轮回亲本扬麦01-2的面条评分均显著低于雪花粉。说明可以通过遗传操作Wx基因培育优质面条小麦品种。     

小麦面粉膨胀势的遗传方式及QTL定位

通过对小麦面粉膨胀势进行初步定位,可以为小麦品质遗传改良和相关基因的精细定位和克隆提供理论依据。以小麦‘花培3号’和‘漯麦4号’的双单倍体群体为材料,通过一年两点试验,研究了面粉膨胀势的遗传方式,并采用复合区间作图法对其进行QTL分析。结果发现,面粉膨胀势由微效多基因控制,为数量性状。QTL定位结果表明,在北京点定位到2个与面粉膨胀势相关QTLs,位于4A染色体上。这两个位点均来自母本‘花培3号’等位基因的增效作用,其效应值分别为0.4298和0.5948。河南点只检测到1个与面粉膨胀势相关QTL,也位于4A染色体上。该位点来自母本‘花培3号’等位基因的减效作用,其效应值为0.3024。3个QTLs位于4A染色体上的不同标记区间,共解释面粉膨胀势37.92%的表型变异。两地没有检测到共同的QTL。尽管北京点的两个位点贡献率分别为11.29%和21.48%,但不是稳定的QTL,可能在小麦面粉膨胀势分子标记辅助选择上应用不是很大。     

普通小麦品种籽粒矿质元素含量分析

山西省中部地区是山西小麦生产的重要地区,了解该区当前主栽小麦品种和骨干亲本的籽粒中矿物元素含量的基因型特点,对进一步选育富含铁、锌等元素的新品种具有指导作用。采用电感耦合等离子发射光谱仪(ICP-AES)分析了17个小麦品种的铁、锌、锰和铜元素含量。结果表明,供试材料中4种元素含量的变化范围较大,铁、锌、锰和铜的平均含量分别为38.19 mg/kg、29.30 mg/kg、38.44 mg/kg和6.89 mg/kg。其中,‘河东乌麦526’、‘京冬8号’和‘冬黑10号’的铁含量大于45 mg/kg,‘太10604’的锌含量最高为42.98 mg/kg,‘河东乌麦526’和‘冬黑10号’锰含量高于45 mg/kg,‘晋麦66’和‘冬黑10号’铜的含量较高,均高于8.50 mg/kg。籽粒中锰与铁、锰和锌元素含量间呈显著相关,其中锰和锌含量间呈极显著相关,相关系数为0.69,其他各元素间相关不显著。可以从小麦主栽品种中筛选高矿质元素含量的基因型,‘河东乌麦526’、‘京冬8号’、‘冬黑10号’和‘太10604’ 4个品种可作为进行籽粒富含铁、锌矿质营养小麦遗传改良的亲本。     

小麦条锈病影响种子生活力的研究

小麦条锈病（Puccinia striformis f.sp.tritici）是中国乃至世界范围小麦上的最重要病害之一。随着施肥水平的提高及农业耕作制度的变化,小麦条锈病的危害日趋严重,已成为中国小麦生产中重要的灾害性病害。小麦条锈病不仅对小麦的产量有严重影响而且会导致种子生活力指标的下降。以感病品种‘绵阳11’与抗病品系‘R212’以及‘绵阳11’与抗病品系‘582-584’杂交组合的F2:3家系的种子的生活力进行比较分析。结果发现：在‘绵阳11’与‘R212’杂交子代中小麦条锈病对种子生活力的影响极为显著;而在‘绵阳11’与‘582-584’的杂交组合中不显著。研究表明小麦条锈病会降低种子的生活力,同时它的影响程度可能与遗传背景以及小麦生长发育的阶段有关。由此为小麦条锈病抗病品种的衰退趋势及抗病育种提供相关的参考。     

丽江低纬高原马铃薯的杂交效应分析

摘 要：马铃薯高度杂合的同源四倍体遗传背景使马铃薯新品种选育的预见性较差,但对大量亲本杂交效果及其配合力的评价仍使马铃薯育种工作有一定的规律性可循。在低纬高原条件下杂交15份马铃薯亲本,配制93份杂交组合,授粉花朵1937朵,坐果621朵,平均坐果率32.06%,共计60个杂交组合坐果结实。适合做母本的品种有：‘丽薯6号’、‘高淀2’、‘丽薯7号’、‘米拉’、‘宁蒗A’、‘转心乌’等,‘CIP004’、‘CIP005’、‘阿乌洋芋’、‘高淀1’、‘老鼠洋芋’等则适合做父本;‘高淀2’和‘丽薯7号’做父本完全不结实,‘宁蒗A’做父本的结实率也仅有2%,均属雄性不育类型。在坐果率超过70%的19个组合中,云南地方种和CIP亲本的杂交组合居多。     

磷胁迫对不同基因型甜菜根系形态及根分泌物的影响

选用了三种不同抗磷胁迫能力的基因型甜菜种质材料‘品14’、‘品17’和‘品20’,通过液培和沙培法对低磷胁迫下甜菜根长、根冠比、根系H+及有机酸分泌等形态和生理特性进行了研究。结果表明：（1）磷胁迫对甜菜根系的形态特征影响显著,与正常磷营养水平比,各基因型甜菜的根系长度和根冠比均有显著增加（p<0.05）,其中抗磷胁迫能力最强的‘品20’增加幅度显著高于其他两个基因型;（2）甜菜根系主要分泌草酸、乳酸、马来酸及反丁烯二酸,其中大部分为草酸和乳酸,在低磷胁迫下,只有抗磷胁迫能力最强的‘品20’此两种酸的分泌达到显著增加水平;（3）不同基因型甜菜受磷胁迫后,近根区生长环境变化各异,其中抗磷胁迫能力最强的‘品20’H+的分泌量的增幅显著高于其他两个基因型。     

山西小麦品种(系)多酚氧化酶基因的等位变异分布

为了明确山西小麦品种（系）多酚氧化酶(PPO)基因的等位变异分布,选育PPO活性低的小麦品种。利用PPO基因的功能性标记PPO16、PPO18 和PPO 29 对121 份山西小麦品种（系）进行分析。结果表明：Ppo-A1a 和Ppo-A1b 基因型的品种（系）分别为56 份和65 份,频率分别为46.3%和53.7%;Ppo-D1a和Ppo-D1b 基因型的品种（系）分别为50 份和71 份,频率分别为41.3%和58.7%;两基因组合类型Ppo-A1a/Ppo-D1a、Ppo-A1a/Ppo-D1b、Ppo-A1b/Ppo-D1a 和Ppo-A1b/Ppo-D1b 的小麦品种（品系）分别有43 份、50 份、37 份和56 份,分布频率分别为35.5%、41.3%、30.6%和46.3%。本研究在山西小麦品种（系）中检测出37 份低PPO活性基因Ppo-A1b/Ppo-D1a 组合类型的品种（系）,为常规育种获得低PPO活性的小麦品种提供依据。     

小麦多酚氧化酶抑制和激活效应的研究

通过测定60个小麦品种多酚氧化酶（Polyphenol Oxidase, PPO）分别在铜试剂和CuCl2作用下的酶活性变化情况,分析研究了上述两种试剂对小麦PPO的抑制和激活效应及其受环境、基因型和试剂浓度的影响,结果表明：铜试剂和CuCl2能分别抑制和激活小麦PPO,0.1mM浓度即能起到明显的抑制和激活作用;铜试剂和CuCl2对小麦PPO的抑制和激活作用基本不受环境的影响,但受基因型和试剂浓度的影响,且达极显著水平;CuCl2和铜试剂浓度与小麦PPO活性之间呈对数关系。     

不同穗型小麦花后物质运转及产量对氮肥的响应

在大田条件下,以多穗型小麦‘烟农19’和大穗型小麦‘兰考矮早8’两个不同穗型的冬小麦为材料,研究了不同施氮量及氮肥基追比例对小麦营养器官花前贮藏同化物再运转,花后同化物输入籽粒量,产量及产量构成因素的影响。结果表明,氮肥水平在225~300 kg/hm2范围内,多穗型小麦‘烟农19’和大穗型麦‘兰考矮早8’籽粒产量的形成均以花后绿色器官光合同化为主,其次才是花前积累干物质的再动员分配。大穗型品种‘兰考矮早8’籽粒产量的形成较多穗型品种‘烟农19’更依赖于花后绿色器官同化,积累干物质再运转分配只占籽粒产量的15%左右。两种穗型品种小麦花前贮存物质再动员分配对籽粒产量的贡献都随着氮肥后移而降低。随着施氮量的增加,运转物质对籽粒产量的贡献率呈降低趋势。综合物质运转和产量表现,‘烟农19’施氮量300 kg/hm2,基追比例5:5时较适宜;‘兰考矮早8’施氮量262.5 kg/hm2,氮肥基追比例7:3时较适宜。     

Endosperm starch properties in several wheat cultivars preferred for Japanese noodles

To characterize superior genotypes for the white Japanese noodle, endosperm starch properties including amylose content, flour peak viscosity and starch-granule bound Waxy (Wx) proteins were compared using several cultivars preferred for noodle manufacture. Amylose contents from three seasons trials and flour peak viscosity from two seasons trials varied among cultivars. Low amylose content was a common property in the noodle cultivars, whereas a high peak viscosity was not always the case. When the Wx proteins were analyzed by sodium dodecylsulfate polyacrylamide gel electrophoresis, a clear reduction in the amount of low molecular weight protein or a lack of the high molecular weight protein occurred in the noodle cultivars. Segregation of Wx proteins was detectable in a B₁F₁ population, indicating that the Wx protein analysis has a potential as a surrogate of selecting low amylose genotypes in early generations.     

水稻Wx基因与稻米AC、GC和GT的遗传关系

以60个籼稻品种（或品系）和57个（G46B/D香1B）B3F5株系为材料，通过检测Wx基因型，同时测定AC、GC和GT，探讨了水稻Wx基因与稻米AC、GC和GT的遗传关系。结果AC与GC极显著负相关，且二者均与Wx基因型密切相关，Wx基因的GG型材料具有较高的AC和较硬的GC，而TT型材料具有中等的AC和较软的GC，在全部57个B3F5代株系中AC的高低和     

利用分子标记鉴定水稻品种的Wx等位基因及其与直链淀粉含量的关系

应用Wx基因的微卫星标记484/485和PCR-AccⅠ分子标记对93份籼、粳水稻品种（系）的Wx基因的多态性进行了研究,并探讨了不同基因型与直链淀粉含量的关系。484/485扩增结果表明,该微卫星标记表现为3种基因型,即Wx1Wx1、Wx2Wx2和Wx3Wx3,其中籼稻以Wx1Wx1和Wx3Wx3为主,粳稻以Wx2Wx2为主,具有Wx1Wx1和Wx2Wx的品种（系）直链     

中国糯玉米wx基因种质资源遗传多样性

Waxy(Wx)基因是众多作物导致糯性突变的关键基因,在玉米作物群体内深入研究Wx基因对中国糯玉米品质育种和种质创新具有重要意义。本研究利用325份(309份来自中国,11份来自泰国和5份来自韩国)糯玉米种质材料做了wx基因突变类型的调查和表观直链淀粉含量(AAC)测定。结果表明, 中国糯玉米的wx基因的遗传多样性很低,主要存在wx-D7和wx-D10两种突变类型,占96.9%;中国北方及韩国的糯玉米wx基因突变类型都是wx-D7类型,南方及泰国糯玉米wx基因突变类型都是wx-D10类型;糯玉米地方品种的wx基因型以wx-D10为主,占78.9%,而商业杂交种和自交系的wx基因型以wx-D7为主,分别占88.7%和86.6%。分析表明,中国糯玉米商业杂交种和自交系的AAC均值较低(小于2.2%)且无显著差异,但地方品种的AAC均值较高;wx-D7基因型糯玉米的AAC均值低且变化幅度较小,而wx-D10基因型糯玉米的AAC均值最高且变化幅度较大。本文还讨论了中国糯玉米主要wx基因型的地理分布、起源以及其他的wx基因突变类型。     

Development of near-isogenic lines of wheat carrying different null Wx alleles and their starch properties

The granule-bound starch synthase (GBSS I) encoded by the Wxgenes, is involved in amylose synthesis. For analyses of mechanisms of amylose synthesis and associated starch properties in hexaploid wheat, eight possible genotypes having different combinations of the three null alleles at the Wx loci with a common genetic background are a prerequisite. A near-isogenic population of doubled haploid (DH) lines was produced from Chinese Spring × waxy Chinese Spring F₁ plants using the wheat × maize method. The Wx protein phenotypes of the DH progeny were examined by sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis and found that the null alleles at each of the three Wx loci segregated in a Mendelian fashion. A field trial demonstrated no differences between the eight types for ear emergence time, plant height and grain yield traits. Amylose content in the endosperm starch was highest in the wild type while lowest in the waxy type having no Wx proteins. Comparison between single null types and double null types indicated that the amylose synthesis capacity of Wx-A1a allele is the lowest. Pasting properties of starch are the highest in the waxy type, followed by the double null types. Consequently, both peak viscosity and breakdown were negatively correlated with amylose content. The chain-length distribution analysis of amylopectin structure revealed no clear difference among the eight types,suggesting that the reduced GBSS I activity due to introgression of the null Wx alleles does not affect either the chain length or the degree of branching of amylopectin. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

一种基于PCR的水稻SNP标记检测方法

旨在找到一种简便的SNP检测方法用于水稻种性鉴定及遗传多样性分析,本研究以245份长江中下游主推杂交水稻品种及亲本为研究材料,从1319个SNP位点中筛选出124对多态性高的位点,建立SNP的高效检测体系。选用其中的1个标记sf0141821553和SSR的标记RM7120来检测水稻的纯度,分别利用Caps-AccI标记和SNP-sf0601764762扩增亲本及杂交后代Wx的基因型,两者结果完全一致。用124对位点对245份杂交水稻进行遗传多样性分析,聚类分析显示,245个品种间的遗传相似系数在0.64~0.97之间。以遗传相似系数0.64为阈值,可以将245个水稻品种分为2个类群,这2个类群分别在遗传相似系数为0.712和0.667处又可以分为2个亚群。结果表明材料间存在明显的群体结构,能精确区分待测品种的基因型以及品种间的遗传差异。利用聚丙烯酰胺凝胶电泳来实现SNP标记的检测,方法简便且不需要大型仪器设备和昂贵的试剂,便于实验室开展水稻品种的鉴定工作。     

小麦面粉、面条色泽与蛋白质组分的关系

明确面条白度与小麦蛋白质组分含量的关系有助于面条品质的改良。以21个小麦品种制成的面粉及面条为材料，分析了面粉及面条色泽与蛋白质组分含量之间的关系，讨论了蛋白质组分中单体蛋白含量、可溶性谷蛋白含量和不溶性谷蛋白含量对小麦面粉及不同工艺阶段面条色泽的影响。研究结果表明，面粉的颗粒度与面粉及面条的L值呈极     

抗青枯病花生种质的遗传多样性

以栽培种花生2个亚种4个植物学类型的31份对青枯病具有不同抗性的种质为材料,通过SSR和AFLP技术分析了其DNA多样性,并与通过形态和种子品质性状揭示的表型多样性进行了比较。结果表明,不同类型的抗青枯病花生品种之间存在丰富的DNA多样性,SSR揭示的品种间遗传距离大于AFLP揭示的品种间遗传距离,基于二者的聚类分析结果趋势一致,结合花生的植物学类型、地理来源和系谱分析,以SSR的聚类结果与表型性状的聚类结果更为吻合。感病优质高产品种“中花5号”与密枝亚种的普通型和龙生型的抗病材料的差异很大,与育种中被广泛利用的抗源“协抗青”和“台山三粒肉”的差异相对较小,与“远杂9102”的差异更小。     

Molecular genetic analysis of flour color using a doubled haploid population in bread wheat (<Emphasis Type="Italic">Triticum aestivum</Emphasis> L.)

Flour color is an important trait in the assessment of flour quality for the production of many end products. In this study, quantitative trait loci (QTLs) with additive effects, epistatic effects, and QTL × environment (QE) interactions for flour color in bread wheat (Triticum aestivum L.) were studied, using a set of 168 doubled haploid (DH) lines derived from a Huapei 3 × Yumai 57 cross. A genetic map was constructed using 283 simple sequence repeats (SSR) and 22 expressed sequence tags (EST)-SSR markers. The DH and parents were evaluated for flour color in three environments. QTL analyses were performed using QTLNetwork 2.0 software based on a mixed linear model approach. A total of 18 additive QTLs and 24 pairs of epistatic QTLs were detected for flour color, which were distributed on 19 of the 21 chromosomes. One major QTL, qa1B, closely linked to barc372 0.1 cM, could account for 25.64% of the phenotypic variation of a* without any influence from the environments. So qa1B could be used in the molecular marker-assisted selection (MAS) in wheat breeding programs. The results showed that both additive and epistatic effects were important genetic basis for flour color, and were also sometimes subject to environmental modifications. The information obtained in this study should be useful for manipulating the QTLs for flour color by MAS in wheat breeding programs. Kun-Pu Zhang and Guang-Feng Chen contributed equally to this study.