小麦-中间偃麦草部分双二倍体"中5"的外源染色体的鉴定

应用染色体分带（Ｃ－带）分子原位杂交技术对普通小麦－中间偃麦草（Ｔｈｉｎｏｐｙｒｍｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｍ２ｎ＝４２）Ｅ１Ｅ１Ｅ２Ｅ２ＸＸ）部分双二倍体“中５”（２ｎ＝５６）的外部染色体进行了鉴定分析,染色体分带结果表明：“中５”的７中间偃麦草当色体不显带或显示出与受体小麦亲本染色体相似的带型,单靠型很难准确地鉴定出这７对外源染色体,分带处理后进行人子原位杂交鉴定出“中５”的７对外源染色体,并发现共     

小偃麦异代换系抗病基因的鉴定及其SSR分子标记

小偃麦山农87074-557是小麦一长穗偃麦草双体异代换系,它保留了偃麦草的许多优良特性,是小麦抗病育种和遗传改良的基础材料.本文利用接种鉴定法对山农87074-557的抗病性进行鉴定表明:其对白粉病和条锈病均表现免疫,其抗性基因来源于长穗偃麦草,且其白粉病和条锈病抗性均分别受1对显性基因控制.在592对小麦SSR引物中寻找到1个标记Xgwm344120/150与白粉病抗性基因和条锈病抗性基因连锁,推测白粉病抗性基因可能为新基因,条锈病抗性基因可能不同于已定位的抗小麦条锈病基因.     

小麦-偃麦草杂种后代及小麦种质资源对纹枯病的抗性

为鉴定小麦-偃麦草杂种后代以及我国小麦品种和育种中间品系对纹枯病的抗性,并且解析偃麦草染色体与纹枯病抗性的关系,在徐州和南京两个试点,采用田间病圃法对321份普通小麦品种或品系和56份小麦-偃麦草杂种后代材料进行了纹枯病抗性鉴定。在徐州试点没有发现高抗纹枯病的种质,但是有52份材料表现中抗反应型,包括34份普通小麦材料,其中萧农8506-1、小偃81、冀植4001、农大195、徐州8913和京东3066A-3的相对抗病指数高于0.7。在南京试点,全部普通小麦材料都不抗纹枯病,只有5份小麦-偃麦草种质表现中抗反应型。部分小麦-偃麦草种质的病情指数不但显著低于感病对照品种苏麦3号和扬麦158,而且还低于抗病对照品种安农8455和宁麦9号,如小麦-中间偃麦草4Ai#2或4Ai#2S附加系、代换系和易位系材料TA3513、TA3516、TA3517和TA3519及小麦-长穗偃麦草第4部分同源群染色体代换系SS767,说明中间偃麦草4Ai#2染色体和长穗偃麦草4J染色体可能与纹枯病病情指数降低有关。基因组原位杂交分析结果表明,4Ai#2染色体属中间偃麦草的J^s基因组,而长穗偃麦草与纹枯病抗性相关的第4部分同源群染色体属J基因组。虽然纹枯病与眼斑病的发病部位和症状非常相似,但抗眼斑病基因Pch1 (Madsen)和Pch2 (Cappelle-Desprez)对纹枯病无效。     

簇毛麦和中间偃麦草rRNA基因位点双色荧光原位杂交分析

簇毛麦和中间偃麦草是小麦改良的重要抗源，为了对导入的外源染色体及片段进行有效鉴定，应用分带和双色荧光原位杂交，将25S－5．8S－18S rRNA、5S rDNA基因分别定于簇毛麦染色体1V短臂和5V短臂上。分别在中间偃麦草的3对、4对染色体上观察到25S－5．8S－18S rRNA和5S rRNA基因，其中有2对染色体在其短臂上有两种核糖体RNA基因。     

普通野生稻的抗水稻白叶枯病（Xanthomonas oryzae pv.oryzae）新基因Xa—23

经抗谱评价、抗性类型比较、遗传分析鉴定出一个来自普通野生的抗白叶枯病新基因ＸＡ－２５（暂名）。结果表明它是迄今已知基因中抗谱最广，抗性导入效应很强的一个完全显性的全生育期抗性基因，用携有新基因Ｘａ－２３的一对近等基因系（ＪＧ３０＾６∥Ｘａ－２３＾（ｔ））构建Ｆ２群体中选出１６０个单株用ＳＳＲ（微卫星）标记进行基因定位，初步将该基因定位于水稻第１１染色体ＳＳＲ标记ＯＳＲ０６和ＲＭ２２４附近，图距分别为５．３ｃＭ和２７．７ｃＭ。     

基于SLAF-seq技术开发长穗偃麦草染色体特异分子标记

长穗偃麦草1E及7E染色体上带有重要的抗赤霉病基因, 开发大量相关染色体特异分子标记有助于准确定位抗性基因及获得可用于辅助育种紧密连锁的标记。基于SLAF-seq技术, 获得了368个长穗偃麦草1E染色体特异片段, 随机选取80个特异片段设计引物, 开发了20个长穗偃麦草1E染色体特异分子标记、2个长穗偃麦草基因组特异分子标记及26个其他特异分子标记, 效率达60%。用这些特异标记能稳定检测出不同小麦–长穗偃麦草衍生材料中的1E染色体或片段。通过标记与优良性状的共分离特性, 获得与相关基因紧密连锁的标记, 将为小麦抗性育种中的分子标记辅助选择提供依据。     

长穗偃麦草与老芒麦中a-醇溶蛋白基因的分离与鉴定

本研究从长穗偃麦草与老芒麦中分离了63个α-醇溶蛋白基因的开放阅读框,并进行了序列分析,结果表明90％的基因中含有提前终止密码子或移码突变。与已经发表的α-醇溶蛋白基因序列比对发现,这些基因都编码相似的信号肽、重复区和C-末端,但在两个多聚谷氨酰氨区差异明显。依据重复区中前三个氨基酸序列分析,出现了GRV和RV两种新的亚基类型;在第一个多聚谷氨酰氨区出现了（Q）3AR（Q）5、（Q）2AR（Q）5、（Q）3A新类型。乳糜泻抗原分析显示,来自老芒麦的一个真基因EU016530中含有两种乳糜泻抗原（glia—α2和glia-α）,而来自长穗偃麦草的真基因中没有发现乳糜泻抗原的存在,仅有假基因EU018257含有乳糜泻抗原glia-α。进化分析表明,二倍体长穗偃麦草α-醇溶蛋白基因与十倍体的长穗偃麦草α-醇溶蛋白基因有较近的亲缘关系;而老芒麦的α-醇溶蛋白基因与其它小麦族的基因聚在一起。     

长穗偃麦草与老芒麦中α-醇溶蛋白基因的分离与鉴定(英文)

本研究从长穗偃麦草与老芒麦中分离了63个α-醇溶蛋白基因的开放阅读框,并进行了序列分析,结果表明90%的基因中含有提前终止密码子或移码突变。与已经发表的α-醇溶蛋白基因序列比对发现,这些基因都编码相似的信号肽、重复区和C-末端,但在两个多聚谷氨酰氨区差异明显。依据重复区中前三个氨基酸序列分析,出现了GRV和RV两种新的亚基类型;在第一个多聚谷氨酰氨区出现了(Q)3AR(Q)5、(Q)2AR(Q)5、(Q)3A新类型。乳糜泻抗原分析显示,来自老芒麦的一个真基因EU016530中含有两种乳糜泻抗原(glia-α2和glia-α),而来自长穗偃麦草的真基因中没有发现乳糜泻抗原的存在,仅有假基因EU018257含有乳糜泻抗原glia-α。进化分析表明,二倍体长穗偃麦草α-醇溶蛋白基因与十倍体的长穗偃麦草α-醇溶蛋白基因有较近的亲缘关系;而老芒麦的α-醇溶蛋白基因与其它小麦族的基因聚在一起。     

小麦种质CH7015中抗白粉病基因的SSR定位

为了明确小麦与八倍体小偃麦远缘杂交培育的小麦新种质CH7015中抗白粉病基因的来源及其在染色体上的具体位置。将CH7015与感病品种台长29杂交,对其F_1、BC_1、F_2群体接种白粉病,进行抗病性鉴定和抗感杂交后代的遗传分析,选取分布于小麦21对染色体上的825对SSR引物,采用群体分离分析法(BSA)对台长29×CH7015的F_2群体进行标记筛选。结果显示,CH7015抗性受1对显性核基因控制,其抗白粉病基因PmCH7015可能来源于中间偃麦草。通过抗感基因池和群体筛选,获得5个连锁标记,分别为:Xwmc657、Xgpw2328、Xwmc68、Xgpw4079和Xgpw7272。其中,Xwmc68和Xgpw4079位于PmCH7015两侧,遗传距离分别为8.2,1.4 cM。中国春缺体-四体和双端体的验证结果将抗病基因定位于小麦4B染色体的短臂上(4BS)。综上所述,由于小麦4BS染色体上尚无有关抗白粉病基因的报道,因此,推测PmCH7015是一个新发现的抗白粉病基因位点,其抗性可能来源于中间偃麦草。     

小麦族物种线粒体基因rrn18–trnfM区域的序列多样性分析

为了研究线粒体基因组在小麦族物种中的遗传变异与进化关系,选用小麦族的14个二倍体及7个多倍体物种,对其线粒体rrn18-trnfM 基因区域进行PCR扩增并对扩增所得的片段进行克隆测序。获得大小不同的2种片段类型,大片段为513或515 bp,小片段为447或449 bp。其主要差异在trnfM区,即大片段存在trnfM基因,小片段缺失trnfM基因,再次证明以前报道的大麦属和小麦属间的分歧。而中间偃麦草同时存在两扩增片段类型,表明多倍体物种mtDNA具有双亲遗传现象。中间偃麦草的RT-PCR分析发现小片段没有转录,大片段能转录,因而考虑高频重组和选择性表达作为中间偃麦草的线粒体基因组独特的进化系统,这与核基因组进化系统不同。     

中间偃麦草SGT1基因的克隆及其抗病功能的分析

为了探索中间偃麦草SGT1基因在小麦抗病反应中的应用潜力,采用RT-PCR和RACE方法克隆出中间偃麦草SGT1基因,命名为TiSGT1。该基因编码蛋白具有SGT1蛋白典型的功能域结构,与大麦SGT1序列高度同源。通过基因重组技术构建了TiSGT1的高效组成型表达载体,通过基因枪法将该载体转化到小麦品种扬麦12基因组中。对转基因植株PCR、Southern杂交与RT-PCR分析表明,TiSGT1基因可在T0、T1和T2代转基因小麦中遗传和表达。黄矮病、白粉病抗性鉴定结果表明,SGT1的超量表达可以提高小麦对黄矮病、白粉病的抗性,TiSGT1可以作为小麦广谱抗病性改良的潜在基因资源。     

小偃麦新种质CH7102抗条锈病特性的遗传分析

对衍生于普通小麦与八倍体小偃麦‘小偃7430’杂种后代的抗条锈病新种质CH7102进行抗性鉴定和遗传分析,明确其抗性来源及其遗传方式。采用条锈菌流行小种CYR31、CYR32对CH7102及其亲本进行苗期抗性评价;对CH7102分别与感病品种和已知抗性基因载体品系的杂交后代接种CYR32进行成株期抗条锈性遗传分析和等位性测验。CH7102具有与其抗病亲本‘小偃7430’和彭提卡偃麦草相似的侵染型,而所有的小麦亲本均感病,表明CH7102的抗性来自彭提卡偃麦草;CH7102与感病品种‘台长29’和‘绵阳11’杂交、回交,其F2、BC1、F2:3代的抗、感分离比分别符合3:1、1:1和1:2:1的单显性基因分离模式。而CH7102与已知抗性基因载体品系杂交F2代的抗感分离比为15:1。CH7102对条锈病的抗性来自彭提卡偃麦草,其抗性受1对显性核基因控制,而且与已知的抗CYR31、CYR32的抗性基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr24/Yr26、Yr41不存在等位关系,属新的抗条锈病基因。     

中间偃麦草SGT1基因的克隆及其抗病功能的分析

为了探索中间偃麦草SGT1基因在小麦抗病反应中的应用潜力,采用RT-PCR和RACE方法克隆出中间偃麦草SGT1基因,命名为TiSGT1。该基因编码蛋白具有SGT1蛋白典型的功能域结构,与大麦SGT1序列高度同源。通过基因重组技术构建了TiSGT1的高效组成型表达载体,通过基因枪法将该载体转化到小麦品种扬麦12基因组中。对转基因植株PCR、Southern杂交与RT-PCR分析表明,TiSGT1基因可在T0、T1和T2代转基因小麦中遗传和表达。黄矮病、白粉病抗性鉴定结果表明,SGT1的超量表达可以提高小麦对黄矮病、白粉病的抗性,TiSGT1可以作为小麦广谱抗病性改良的潜在基因资源。     

9个水稻品种对水稻白叶枯病的抗性遗传研究

研究了８个灿稻抗病品种４号、川植５号、三黄占２号、二九丰、扬稻１号、７５－３４、８３００７、ＮＴ０２和１个粳稻抗病品种湘虎２５对水稻白叶枯菌系Ｐ１、ＨＢ８４－１７或Ｔ１的抗性遗传。这些抗病品种分别与感病品种沈农１０３３或金刚３０杂交，所得的Ｆ１、Ｆ２和Ｂ１Ｆ１群体的抗性反应，表明８个灿稻品种对Ｐ１和ＨＢ８４－１７的全生育期抗性均由一对不完全显性的基因控制，该抗性基因与Ｘａ－４是等位的；粳稻品种湘虎     

小麦族物种线粒体基因rrn18-trnfM区域的序列多样性分析

为了研究线粒体基因组在小麦族物种中的遗传变异与进化关系，选用小麦族的14个二倍体及7个多倍体物种，对其线粒体rrn18-trnfM基因区域进行PCR扩增并对扩增所得的片段进行克隆测序。获得大小不同的2种片段类型，大片段为513或515bp，小片段为447或449bp。其主要差异在trnfM区，即大片段存在trnfM基因，小片段缺失trnfM基因，再次证明以前报道的大麦属和小麦属间的分歧。而中间偃麦草同时存在两扩增片段类型，表明多倍体物种mtDNA具有双亲遗传现象。中间偃麦草的RT-PCR分析发现小片段没有转录，大片段能转录，因而考虑高频重组和选择性表达作为中间偃麦草的线粒体基因组独特的进化系统，这与核基因组进化系统不同。     

小偃麦衍生品系的赤霉病抗性评价

由镰孢属(Fusarium)真菌侵染引起的赤霉病是严重威胁小麦生产的重要病害之一,但小麦育种中可直接利用的抗源非常有限。采用单花滴注法接种赤霉菌株F0609,对来源于中间偃麦草或长穗偃麦草的119份小偃麦衍生品系进行3年6个环境的抗病鉴定,发现平均病小穗率<10%的材料有13份,抗性评价为抗病(R);平均病小穗率介于10%~25%之间的材料有61份,抗性评价为中抗(MR);其余45份材料的平均病小穗率介于25%~50%或>50%,抗性评价为中感或高感(MS和S)。在13份高抗赤霉病材料中,CH16387的抗性显著优于苏麦3号和望水白,CH16371和CH16379的抗性显著优于望水白,其余10个品系与抗病对照苏麦3号和望水白的抗性水平相当。这13份材料分别来自小麦-中间偃麦草部分双二倍体TAI8045和小麦-长穗偃麦草部分双二倍体TAP8430与普通小麦的杂交组合,TAI8045抗性显著优于对照品种望水白, TAP8430与苏麦3号和望水白的抗性相当,而杂交组合中的小麦亲本对赤霉病表现感病,推测这些材料的抗性可能来自TAI8045和TAP8430。这些抗病材料为小麦抗赤霉病育种提供了新的种质资源。     

抗大豆种粒斑驳连锁遗传的研究

两个在成株与种粒都抗大豆花叶病毒品种（系）东农８１－４３，铁６９１５（东农）与４个都感的品种东农７９－９，合丰２５，丰收１２与天北白目１９９０在年配制１１个组合。１９９２年在网室与红兴隆田间种植１１个杂交组合的Ｐ１、Ｐ２、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３五个世代。试验结果证明了大豆成株与籽粒抗性是由不同基因控制的。东农８１－４３的成株抗性基因与籽粒抗性基因不在同一条染色体上；铁６９１５（东农）的成株抗性与籽粒抗性     

中间偃麦草染色体组型研究

通过系统对比分析 ABD、AB、AG 等类型小麦与中间偃麦草杂交后 F_1的减数分裂资料确认中间偃麦草没有与小麦 B 组同源的染色体组。减数分裂染色体 N 带分析进一步证实了这一点。以目前研究来看,中间偃麦草染色体组型以有两组彼此部分同源,另一组与它们远缘为宜,建议以字母 NNiX 代之。     

来自中间偃麦草基因组的类反转录转座子片段的克隆及其特征分析

中间偃麦草(Thinopyrum intermedium, (Host) Barkworth and Dewey)是普通小麦 (Triticum aestivum L.) 遗传改良的重要基因源,已有许多重要基因导入普通小麦。本研究从中间偃麦草基因组克隆到一个类反转录转座子片段,命名为pTi28。该序列高丰度存在于中间偃麦草基因组,低丰度（寡拷贝）存在于普通小麦及其近缘种属硬粒小     

抗条锈病基因YrCH5026的遗传分析及分子定位

CH5026是携带中间偃麦草抗病基因的渗入系。为了更好地利用CH5026,拓宽小麦抗性育种资源,对其抗条锈性来源和遗传模式进行了分析,对抗性基因进行了染色体定位并构建了遗传连锁图谱。在苗期和成株期对CH5026及其亲本分别接种条锈菌流行小种CYR31、CYR32和CYR33。结果表明,CH5026在苗期和成株期对这3个条锈菌小种均表现出免疫或近免疫,且与其抗性供体TAI7045及其野生亲本中间偃麦草抗病侵染型相似。对其与感病品种(系)的杂交后代F1、F2、F2:3和BC1群体接种CYR32进行成株期抗性遗传机制分析,证实CH5026对CYR32的抗性由1对显性核基因控制。基因组原位杂交未检测到外源DNA杂交信号。用569对SSR引物对CH5026/台长29的192个F2群体进行分析,发现3个与抗性基因连锁的SSR标记:Xgwm210、Xwmc382和Xgpw7101,抗性基因位点与两翼邻近连锁标记Xwmc382和Xgpw7101的遗传距离分别为6.0,4.7 c M。利用中国春缺四体、双端体材料将该基因及其连锁标记定位在染色体2AS上。通过基因来源及连锁分子标记多态性比较,这个抗条锈病基因与已知定位于染色体2AS上的抗性基因不同,很可能是一个新的抗条锈病新基因,暂将其命名为Yr CH5026。