黑麦抗条锈病基因对小麦高产品种绵阳11的直接转移

使用小麦高产品种绵阳 11的套袋自交纯系为受体 ,白粒黑麦自交系为供体 ,选育了高抗条锈病和中抗白粉病的小麦新品系 98- 10 5 4系列。研究证明它们的抗性来源于小麦 6B染色体和黑麦 6R染色体的易位 ,含有与Yr9和绵阳 11的抗条锈病基因不同的新基因 ,暂时命名为YrBL。同时指出所得的 6R易位系是研究易位效应和基因表达的优良材料 ,在小麦育种中有重要应用价值     

黑麦种质导入小麦及其在小麦育种中的利用方式

通过对小麦一黑麦的特殊染色体代换和附加系的研究,证明利用外源基因小麦遗传背景之间的遗传相互作用创造小麦品种新类型的可能性。育成了一个新的1RS/1BL易位系,它具有比其小麦亲本略优的产量能力,同时引入了对白粉病和叶锈病的抗性。本文讨论了臂间易位的利用问题。通过黑麦染色体在小麦中的“单体附加一破碎一整合”的过程,把黑麦的载有有利基因的染色体小片段引入了小麦。它们包括6R染色体的载有抗白粉病基因的、3R或1R载有株高抑制基因的,以及其它载有影响产量性状基因的染色体小片段。这种小片段易位将对小麦育种有更大的意义。     

导入小麦材料85-DH5304的黑麦染色质的遗传特性研究

六倍体小黑麦与小麦杂交培育的特异小麦材料 85 -DH5 30 4,表现植株较矮、特早熟、结实好等优良性状。Giemsa-C带和种子醇溶蛋白电泳分析表明 ,85 -DH5 30 4是一个含 1RS/ 1BL染色体的易位系 ,而我们用小麦白粉菌菌株接种鉴定表明 ,其 1RS/ 1BL染色体上的并不表达抗白粉病基因Pm8的抗性 ,利用中国春与 85 -DH5 30 4杂交后代的抗性分析 ,表明它不含有抗白粉病基因 ,认为可能供体六倍体小黑麦的 1R染色体上不具有对白粉病抗性的基因。此外 ,还对不同黑麦来源 1R染色体上抗病基因的多样性和六倍体小黑麦基因资源对小麦育种的作用进行了讨论。     

利用小麦-黑麦1BL.1RS易位系快速筛选F2群体中携带抗条锈病基因Yr15的纯合个体

【目的】为了从F₂分离群体中快速鉴定含Yr15基因的纯合个体，从而减少后续选择的工作量。【方法】利用感条锈病的小麦-黑麦1BL.1RS易位系与含Yr15基因的小麦品系杂交，利用基于寡核苷酸探针Oligo-1RNOR的简便NDFISH方法对F₂群体进行鉴定。【结果】可以快速筛选出不含1BL.1RS易位染色体的植株，这些植株含1对1B染色体。因1BS不与1RS发生重组，所以它们都是含有Yr15基因的纯合个体，他们的自交后代不会出现抗感分离。【结论】这一方法可以提高Yr15的应用效率。对于其他小麦染色体携带的抗病基因，也可以采用这一方式，利用不同的小麦-黑麦易位染色体，从分离世代中快速鉴定出含抗病基因的纯合个体。该方法有利于加快小麦育种进程。     

新疆主要小麦品种(系)中抗条锈病基因的分子检测

【目的】选用抗条锈病基因Yr10和1BL/1RS易位的分子标记,明确抗条锈病基因Yr10和1BL/1RS易位在新疆小麦品种(系)中的分布,为新疆小麦抗条锈病品种的合理布局及抗性材料的选育提供理论依据。【方法】利用Yr10及1BL/1RS易位的分子标记,检测其在新疆麦区46份小麦材料中的分布。【结果】在46份供试材料中,新冬17号检测到Yr10基因的存在;新冬24号、新冬46号、MJ307、HMJ555、1112、新紫1号、983-S、新麦211和新麦23检测到1BL/1RS易位,占全部材料的19.57%。【结论】对当前小麦条锈病流行小种条中32号具有较好抗性的Yr10基因,在新疆麦区小麦主栽品种(系)中分布率很低,可能含有Yr10基因的新冬17号在选育抗病材料中具有一定价值,育种中应加强基因Yr10的利用;在选育新品种时需减少1BL/1RS易位的分布频率。     

小麦-黑麦染色体代换易位系创新材料的选育及抗病性研究

利用小麦 -异源直接杂交法回交结合开放授粉处理 ,在诱发材料制造的条锈病流行条件下 ,从组合Curren cy/小偃 6号 //川育 12号 /3/A30 2中选育出小麦 -黑麦染色体代换易位系NR98117- 9S等 5个小麦材料。这些材料大都具有与亲本小麦品种小偃 6号及川育 12号不相上下的农艺性状 ,对条锈生理小种条中 31和混合菌种表现高抗 ,可作为四川小麦抗条锈病育种的亲本加以利用。文中还讨论了小麦育种中的间接选择在创制小麦 -黑麦染色体代换易位系上的可行性。     

普通小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系抗病性在不同小麦遗传背景中的传递

小麦条锈病和小麦白粉病是中国小麦的两大病害，由南京农业大学细胞遗传研究所培育的小麦-簇毛麦6VS／6AI。易位系高抗白粉病，并对中国当前新优势条锈菌生理小种表现高抗。用6VS／6AL易位系与中国不同小麦生产区的栽培品种宁春4号、扬麦5号、扬麦158、申32109、豫麦13、豫麦18等进行杂交，对其杂种后代进行田间抗条锈病和抗白粉病鉴定。从各杂交组合中均选出对白粉病和条锈病高抗的单株和株系，其抗病性在小麦不同遗传背景中可以正常表达。对从F3～F8代中选出的抗病材料进行根尖染色体C-分带和分子原位杂交鉴定，在所鉴定的高抗单株和株系中均含有一对或一条6VS／6AL易位染色体。     

天水106份冬小麦品种（系）Yr18基因和1BL/1RS易位的分子检测

选用与Yr18基因和1BL/1RS易位系紧密连锁的SCAR和STS标记,对天水106份供试冬小麦育成品种(系)Yr18基因、1BL/1RS易位系的分布情况进行分子检测。结果表明,106份材料中,有2份材料检测到Yr18基因,有55份材料检测到1BL/1RS易位系,分别占被检测材料的1.89%、51.89%。对目前流行条锈菌小种有良好抗性且表现慢锈性的Yr18基因在甘肃天水小麦育种中的利用率较低,而1BL/1RS易位系的利用率仍然较高。品系15-16H307和07-144-2-1-1-1同时检测到1BL/1RS易位系和Yr18基因,建议在甘肃天水小麦抗条锈病育种中合理应用。     

1BL/1RS易位对小麦面筋品质的影响

1BL/1RS易位系在小麦高产育种中的广泛利用,对提高我国小麦品种抗病性、丰产性和稳产性起了重大作用.然而,1BL/1RS易位系的过度利用也是导致我国小麦面筋品质变劣的主要原因之一.用我国秋播麦区的主载品种和高代品系(实验Ⅰ)、中国优质面包小麦中优9507的杂交后代中的优9507×晋麦45F5代(试验Ⅱ)及澳大利亚优质面包小麦Sunstate的杂交后代Sunstate×济南16F2代(试验Ⅲ),研究了1BL/1RS易位右国的分布及对小麦面筋品质的影响.结果表明,在251份供试品种和高代品系中,1BL/1RS易位占44.6%.1BL/1RS易位主要影响和面时间、耐揉性和弱化值等主要反映小麦面筋质量的性状,使面筋品质显著降低,而对反映面筋数量性状的蛋白质含量的影响较小.     

小麦-小黑麦抗条锈病杂交后代种质农艺性状及细胞分子遗传学分析

黑麦具有优良的遗传多样性,是改良小麦品质、产量和抗性的重要亲本之一,是丰富小麦种质资源的一条重要途径。在远缘杂交的基础上对16份普通小麦与小黑麦的杂交品系进行条锈病抗性鉴定、农艺性状分析、细胞分子遗传学鉴定及相关品质分析,并对可能导入小麦中的外源染色体(片段)进行了多方面定位。鉴定出9个小麦×小黑麦1BL/1RS易位系、1个代换系和2个1BL/1RS易位系/代换系;抗病鉴定结果表明9个杂交品系在苗期和成株期对条锈病均表现为高抗,可为小麦抗条锈病育种提供抗源;高分子量麦谷蛋白亚基组成分析显示16个品系中,HMW-GS组成类型以最常见的Null、7+8、2+12出现的频率最高,其中P174在16份材料中的综合得分最高,符合小麦种一级麦的标准;田间农艺性状和品质测定结果表明12个小麦品系的容重达到一级麦标准,赖氨酸含量的变化范围为2.8~4.4 g/kg。通过该结果以期鉴定出一批田间抗性优良和有价值的中间材料,为抗条锈病育种工作提供新的种质资源。     

Development and characterization of a novel common wheat–Mexico Rye T1DL·1RS translocation line with stripe rust and powdery mildew resistance

Rye (Secale cereale L., 2n=2x=14, RR) is a significant genetic resource for improving common wheat because of its resistance to multiple diseases and abiotic-stress tolerant traits. The 1RS chromosome from the German cultivated rye variety Petkus is critical in wheat breeding. However, its weakened disease resistance highlights the need to identify new resources. In the present study, a novel derived line called D27 was developed from common wheat and Mexico Rye. Cytological observations characterized the karyotype of D27 as 2n=42=21 II. Genomic in situ hybridization indicated that a pair of whole-arm translocated Mexico Rye chromosomes were inherited typically in the mitotic and meiosis stages of D27. Experiments using fluorescence in situ hybridization (FISH) and gliadin electrophoresis showed that D27 lacked wheat 1DS chromosomes. They were replaced by 1RS chromosomes of Mexico Rye, supported by wheat simple-sequence repeat markers, rye sequence characterized amplified region markers, and wheat 40K SNP array analysis. The wheat 1DS chromosomes could not be detected by molecular markers and wheat SNP array, but the presence of rye 1RS chromosomes was confirmed. Agronomic trait assessments indicated that D27 had a higher tiller number and enhanced stripe rust and powdery mildew resistance. In addition, dough properties analysis showed that replacing 1DS led to higher viscosity and lower dough elasticity in D27, which was beneficial for cake making. In conclusion, the novel cytogenetically stable common wheat–Mexico Rye T1DL·1RS translocation line D27 offers excellent potential as outstanding germplasm in wheat breeding programs focusing on disease resistance and yield improvement. Additionally, it can be valuable for researching the rye 1RS chromosome’s genetic diversity.     

小麦远缘杂交现状、抗病基因转移及利用研究进展

小麦近缘植物中含有丰富的抗病、抗逆和抗虫等基因,是小麦育种的优异基因源。通过远缘杂交可以将近缘植物优异基因转移给小麦,创制包括双二倍体或部分双二倍体、附加系、代换系和易位系等在内的小麦-近缘植物异染色体系。这些含小麦近缘植物血缘的异染色体系是研究物种染色体行为与进化、基因定位与作图的重要素材,也是拓宽小麦的遗传基础、抵御小麦重要病虫害、增加小麦产量和提升小麦品质的重要物质基础。为了更加清晰地了解小麦远缘杂交概况及小麦近缘植物抗病基因向小麦的转移,也为今后小麦远缘杂交研究和种质资源的开发利用提供参考,文中对小麦族物种分类、小麦远缘杂交的定义与意义、小麦族山羊草属、黑麦属、偃麦草属、簇毛麦属、冰草属、大麦属、披碱草属、赖草属、新麦草属以及旱麦草属物种与小麦远缘杂交现状和异染色体系创制情况进行了概括,并对来源于小麦近缘植物被正式命名的17个抗条锈病基因、35个抗叶锈病基因、30个抗秆锈病基因、41个抗白粉病基因、3个抗赤霉病基因、1个抗麦瘟病基因、1个抗叶枯病基因、1个抗颖枯病基因、4个抗褐斑病基因、2个抗眼斑病基因、1个抗梭条花叶病基因、2个抗线条花叶病基因和2个抗禾谷类黄矮病基因向小麦的转移情况及其所在染色体的位置信息进行了归纳。小麦-黑麦1RS·1BL易位系、1RS·1AL易位系和小麦-偏凸山羊草2NS/2AS易位系等抗病优良种质的育成与利用在世界小麦育种史上做出了突出贡献,然而,这仅仅得益于对少数抗病基因的利用。与目前已经被命名的基因数量相比,被利用到小麦育种中的抗病基因相对较少。文中分析了当前已命名抗病基因利用情况比例偏低的原因,并对今后如何利用这些抗病基因提出了建议。同时,还列举了已克隆的源自小麦近缘植物的抗病基因,并对克隆这些基因的方法以及今后可能的研究热点进行了分析,认为加强无遗传累赘的小麦-近缘植物易位系的创制与应用仍可能是今后小麦育种材料创新与新品种培育的一个重要发力点。     

小麦-十倍体长穗偃麦草广谱抗锈易位系的鉴定及分析

【目的】从普通小麦与十倍体长穗偃麦草的杂交、回交后代中,获得对小麦条锈病流行混合小种具有广谱抗性的新种质。【方法】对普通小麦与十倍体长穗偃麦草的杂交、回交后代材料进行条锈病鉴定、农艺性状调查、分子细胞学和品质相关性状分析。【结果】这批材料在苗期普遍表现为轻度感病,但成株后则完全高抗或免疫,对8份材料进行了连续三年的人工接种鉴定,抗性表现十分稳定。对多种致病小种具有很好的抗性,根尖细胞染色体条数均稳定在42条,农艺性状良好。原位杂交分析显示这些材料中含有同一个易位片段,即在4DS末端有一来自长穗偃麦草St基因组的小片段易位,其中一个品系（GDR3）还携带一个未能准确定位的小片段易位,该材料对混合小种的抗性优于其它材料。推测这2个小片段易位上均含有新的抗条锈病基因。高分子量麦谷蛋白分析表明,这批材料均含有优质亚基14+15。【结论】与小麦相比,其野生近缘物种中可能含有更多的广谱抗性基因,是其在恶劣自然环境下生存的遗传基础,也为小麦抗病育种提供了新抗源。     

55份小麦品种（系）抗条锈病基因和1BL／1RS易位的分子检测

通过已报道的Yr5、Yr10和1BL/1RS分子标记,对55份供试小麦品种(系)进行分子检测.结果表明:供试材料中均不含抗条锈病基因Yr5;有2份含抗条锈病基因Yr10;含1BL/1RS的易位材料比例较高,占25.5%.为抵抗当前流行的条锈病病菌生理小种,小麦育种应加强抗病基因Yr5和Yr10的应用.鉴于1BL/1RS易位对面包品质的不利影响,在亲本利用上应更加谨慎.     

黑麦染色质诱导小麦群体数量性状变异及特异株系的选育

对普通小麦 (TriticumaestivumL .)My84 4 3与栽培黑麦 (SecalecerealeL .)自交系R3的远缘杂交回交后代(BC2 F5)群体中的 119个株系 2 340个单株与产量构成因素有关的数量性状进行了分析 ,结果表明 :黑麦染色质导入小麦背景后 ,在回交和连续多代自交过程中 ,小麦和黑麦染色体相互作用 ,形成了与小麦亲本性状完全不同的特性 ,数量性状发生了较大变异。黑麦染色质的导入 ,对穗颈距的长短影响最大 ,结实小穗数的影响最小 ;单株变异系数以穗颈距 >穗粒数 >有效穗 >千粒重 >株高 >穗长 >剑叶长 >结实小穗数为序而变化 ;与对照相比 ,达显著水平变异株系的频率以株高 (73 3% ) >穗颈距 (6 6 7% ) >穗长 (6 0 % )和穗粒数 (6 0 % ) >千粒重 (5 3 3% ) >结实小穗(46 7% ) >剑叶长 (33 3% ) >有效穗 (6 6 7% )为序而变化。黑麦染色体的导入可以有效地获得株高 ,穗颈距 ,穗长 ,穗粒数和千粒重 ,结实小穗 ,剑叶长等一系列变异株。通过黑麦染色体导入 1RS/ 1BL背景 ,能够有效地降低株高 ,增加穗长、穗颈距和穗粒数 ,从而为改良小麦育种群体提供理论与方法     

几个高抗条锈病的优质四川小麦品系选育研究

运用A PAGE及SDS PAGE技术 ,对 6个杂交组合入选的F4～F8世代的高抗条锈病株系进行品质优化筛选。从 14 0个高抗条锈病株系中筛除了 4 2个 (30 % )具有Gli B1l位点的 1RS/ 1BL易位系 ;在 89个无 1RS/ 1BL染色体的株系中 ,选出了 32个 (35 96 % )HMW GS组成为 1或 2 或N(Glu A1)、7+8或 17+18(Glu B1)、5 +10 (Glu D1)株系 ;SDS沉淀值采用CIMMYT微量法测试 ,受检 9个材料中的 4个达到了 12 0～ 14 5mL。结果证明 ,在可以鉴别杂种后代抗条锈性的世代才开始运用A PAGE和SDS PAGE技术进行品质性状选择 ,是提高四川小麦抗病及品质育种选择效率的方法。     

大赖草染色体对小麦农艺性状和抗病、耐热性的效应研究

【研究目的】明确大赖草染色体对小麦农艺性状、抗病性和耐热性的效应,为进一步利用大赖草优异基因提供理论依据。【方法】通过黄矮病、白粉病、条锈病人工接种或自然发病鉴定抗病性,以分期播种模拟高温胁迫环境,通过千粒重变化评价耐热性,收获后调查农艺性状、再生性,对小麦-大赖草二体附加系、代换系和亲本‘中国春’进行农艺性状效应鉴定。【结果】结果表明,10个异染色体系苗期对白粉病菌株E09均表现高感,温室成株期白粉病抗性好于对照普通小麦‘中国春’;对条锈病抗性表现均优于‘中国春’。大赖草H染色体有增加穗长、小穗数、提早抽穗期、增加黄矮病抗性的正向效应。大赖草H、A染色体具有增加耐热性的正向效应;大赖草J染色体对粒长、粒宽和粒厚均有正向效应。大赖草A、L染色体含有控制芒的基因,大赖草F具有再生性和复小穗基因,【结论】10份异染色体系中未发现含高抗小麦白粉病基因的大赖草染色体,大赖草附加系DALr#A、DALr#F、DALr#H、DALr#J可用于小麦农艺性状、抗黄矮病、条锈病和耐热性的改良。