断穗小麦和节节麦黏壳、断穗基因SSR位点的遗传多样性

为探讨云南小麦中黏壳、断穗基因的起源,以马卡小麦和欧洲斯卑尔脱小麦为对照,利用定位在第二部分同源染色体的与黏壳性基因Tg-2BS、Tg-2DS及定位在第三部分同源染色体上的与断穗基因Br-3AS、Br-3BS紧密连锁的26对SSR引物来研究云南小麦、西藏小麦和节节麦在黏壳、断穗基因SSR位点上的遗传多样性和它们之间的亲缘关系。结果表明,无论是在与Tg-2BS、Tg-2DS还是与Br-3AS、Br-3BS紧密连锁的SSR位点上,云南小麦的遗传多样性都比西藏小麦的丰富。在黏壳性基因SSR位点上,云南小麦和西藏小麦之间的亲缘关系比西藏小麦和马卡小麦之间、西藏小麦和斯卑尔脱小麦之间的关系远;而在断穗基因SSR位点上,云南和西藏小麦之间的亲缘关系又比它们各自与斯卑尔脱小麦之间的关系更近。但是这些结果不能确切说明云南小麦黏壳、断穗基因的来源。另外,在与Tg-2DS紧密连锁的SSR位点上,节节麦strangulata亚种与4个六倍体断穗小麦亚种的亲疏关系比taushii亚种与六倍体断穗小麦之间、typical变种与六倍体断穗小麦之间的关系远。说明六倍体断穗小麦的D染色体组供体可能不是strangulata亚种,而可能是taushii亚种的基因型。     

人工合成小麦CI-LD抗穗发芽遗传特性分析

CI-LD是一份源自硬粒小麦-节节麦的人工合成小麦,其穗发芽抗性好且表现稳定.为了给CI-LD的进一步利用提供参考依据,本研究利用主基因+多基因遗传模型对易穗发芽品种川麦44与CI-LD构建的F1、F2群体和亲本进行联合世代分析和单世代分析,初步明确CI-LD穗发芽抗性主要受2对主基因调控,显性效应明显,同时存在多基因参与调控其抗性表达.     

不同麦区小麦品种穗发芽抗性及其与穗部性状的相关性

为探究不同麦区小麦品种的穗发芽抗性及其与穗部性状的相关性,以黄淮冬麦区(南片和北片)、北部冬麦区及长江中下游麦区的235份小麦品种为试验材料,选用2个能够有效用于穗发芽抗性筛选的分子标记Vp1B3和WMC104,结合整穗发芽试验,对各麦区小麦品种穗发芽抗性进行鉴定,并分析穗发芽抗性与穗部及籽粒性状间的相关性。结果表明,长江中下游麦区小麦穗发芽抗性显著高于其他三个麦区,其供试小麦品种60%以上达到抗性等级,其余三个麦区中达到抗性等级的品种均不超过30%;供试品种中,扬麦10号、荆麦103、川农16等15个品种为高抗穗发芽品种,发芽率均值为4.85%,是穗发芽抗性育种中的重要抗性资源。整穗发芽率与穗部及籽粒性状相关性分析表明,穗发芽率与籽粒颜色极显著正相关,与小穗密度、千粒重、籽粒宽度等显著正相关。在育种过程中,可将籽粒颜色、小穗密度、千粒重及籽粒宽度等作为抗穗发芽小麦品种的重要参考指标。     

节节麦大穗大粒相关农艺性状的遗传分析

节节麦(Aegilops tauschii,DD)是六倍体普通小麦D基因组的祖先,其自然类群中含有丰富的抗逆、高产基因,利用其与四倍体硬粒小麦合成的六倍体小麦在现代小麦育种中得到了愈来愈多的应用。本课题在野生节节麦类群中发现了大穗、大粒材料AT462,利用其作母本与节节麦材料AT18(强分蘖)杂交;构建了F2、F3群体,通过调查亲本和群体单株的穗长、小穗数、粒长、粒宽和粒重等表型,对这些穗部性状进行了相关性分析和遗传分析。结果表明:(1)在F2和F3群体中,粒重、粒长与穗长之间不存在显著相关性,而且穗长与粒宽之间在两个群体中的平均相关系数绝对值小于0.1,粒重与小穗数之间的相关系数绝对值小于0.2,表明节节麦大粒相关性状不受穗长的影响,受小穗数影响也较小;(2)采用F2单世代分离分析的方法对节节麦AT462×AT18的F2群体大穗、大粒相关性状进行遗传分析,其中穗长受2对具有加性效应的主效基因控制;粒重和小穗数均同时受2对基因的加性效应、显性效应以及互作效应控制,其中加性效应占主导地位;粒长、粒宽均受2对基因的加性效应、显性效应以及互作效应控制,且三种效应较为均衡。这说明控制节节麦粒重、穗长、小穗数等产量性状相关基因的加性效应在遗传中占主导地位,在育种中较易利用,且其主效基因的遗传力达0.9。     

普通小麦-长穗偃麦草抗白粉病异代换系的分子细胞学研究

禾本科布氏白粉菌引起的小麦白粉病是造成小麦显著减产的主要病害之一.小麦的野生近缘种植物十倍体长穗偃麦草(2n=10x=70)携带有抗白粉病基因.为了进一步研究长穗偃麦草携带的抗白粉病基因,本研究对普通小麦-长穗偃麦草异代换系A1-2-2-2进行形态学、白粉病抗性、细胞学、分子标记及原位杂交(GISH)鉴定分析.结果表明,A1-2-2-2在苗期和成株期均对白粉病表现为免疫;减数分裂中期染色体构型为2n=21Ⅱ;分子标记鉴定结果表明,A1-2-2-2可能缺失了1对普通小麦的6A染色体;原位杂交结果表明,A1-2-2-2可能携带1对来自十倍体长穗偃麦草的St染色体.综上所述,A1-2-2-2可能为小麦的6A染色体被长穗偃麦草的1对St染色体取代的异代换系.另外,A1-2-2-2表现为毛颖,而双亲均表现为光颖,推测光颖由6A染色体上的基因控制.     

小麦穗发芽抗性鉴定及相关分子标记的有效性验证

为筛选出抗穗发芽小麦种质及可用于种质评价和分子标记辅助育种的高效分子标记,以41份黄淮南片区试品系和309份中外小麦品种为材料,选用4个与穗发芽抗性相关的标记,即STS标记Vp1B3和MST101、STMS标记wmc104及SSR标记Xgwm155,结合整穗发芽鉴定试验,评价筛选抗穗发芽小麦种质,同时对上述4个分子标记进行有效性验证。结果表明,标记Vp1B3和wmc104可有效用于小麦穗发芽抗性筛选,而标记Xgwm155和MST101与穗发芽抗性不相关;350份供试材料中41份国家区试材料的整穗发芽率普遍偏高,均值达到43.94%;而另外309份材料中,淮麦20、轮选987、长旱58等18份材料为高抗穗发芽品种,平均整穗发芽率为2.56%,是穗发芽抗性育种中的重要抗性资源。     

黄淮地区小麦品种(系)抗穗发芽性的研究

１９９７～１９９８年度对黄淮地区的１４个小麦优良品种（系）进行了穗发芽抗性鉴定,结果表明,红皮品种小麦种子休眠期最长、抗穗发芽性最强,白皮品种之间种子休眠特性与抗穗发芽特性存在较大差异,其中豫麦５４、豫麦１８、矮多晚的穗发芽率均在２％以下,为抗穗发芽品种（系）,豫麦２１的穗发芽率为９２．８％,属对穗发芽敏感的品种。     

黄淮地区小麦品种（系）抗穗发芽性的研究

１９９７￣１９９８年度对黄淮地区的１４个小麦优良品种（系）进行了穗发芽抗性鉴定,结果表明,红皮品种小麦种子休眠期最长,抗穗发芽性最强,白皮品种之间种子休眠特性与抗穗发芽特性存在较大差异,其中豫麦５４、豫麦１８、矮多晚的穗发芽率均在２％以下,为抗穗发芽品种（系）,豫麦２１的穗发芽率为９２．８％,属对穗发芽敏感的品种。     

野生二粒小麦抗白粉病基因向普通小麦的转入

一个新的抗小麦白粉病(Erysiphe graminis)基因,已从野生四倍体小麦(Triticum dicoccoides)转移到六倍体普通小麦(Triticum aestivum)中.使该基因供体与普通小麦杂交,然后使五倍体的后代自交.从F_3代选出具有接近稳定的六倍染色体组的植株,并将它们与第2个小麦品种顶交(topcross)和回交以改良其表现型.早代回交系的单体分析表明转移的基因定位于4A染色体上,该基因已被定名为Pm16.     

小麦-中间偃麦草蓝粒代换系的创制与鉴定

小麦的蓝粒性状可作为表型标记用于小麦育种和遗传学研究,来自中间偃麦草的蓝粒种质材料尚鲜见报道。本研究通过八倍体小偃麦中5 (2n=8x=56, AABBDDXX)与中国春缺-四体系列材料杂交,在中5×N4BT4A和中5×N7BT7D杂交组合后代中获得了两份蓝粒材料,编号分别为Zh5-a2-1和Zh5-c13-2。利用细胞遗传学和分子标记方法对这两份蓝粒材料进行了染色体组成分析。以中间偃麦草基因组DNA为探针的GISH分析显示,这两份蓝粒材料的染色体数均为2n=42,包括40条小麦染色体和两条中间偃麦草染色体。利用重复序列探针pSc119.2和pAs1进行的FISH分析表明,Zh5-a2-1和Zh5-c13-2均为二体代换系,被代换的一对小麦染色体分别为4B和4D。通过用St、E~e和E~b基因组DNA作探针进行GISH分析,证明这两份蓝粒代换系中的中间偃麦草染色体均为St组染色体,但与中5中的中间偃麦草染色体比较发现这对St组染色体的短臂端部发生了缺失。利用二倍体长穗偃麦草E~e基因组的SNP标记分析证明,两份蓝粒代换系中的中间偃麦草染色体与长穗偃麦草的4E~e染色体同源,即Zh5-a2-1和Zh5-c13-2分别为4St(4B)和4St(4D)代换系,命名为SubZh5-4St(4B)和SubZh5-4St(4D)。同时说明,中间偃麦草的4St染色体上带有蓝粒基因。通过对450个小麦SSR标记进行筛选,获得了4个可跟踪鉴定4St染色体的特异SSR标记。研究结果可用于蓝粒小麦品种的培育和中间偃麦草蓝粒基因的遗传学研究。