野生二粒小麦导入普通小麦抗白粉病基因MlWE27的鉴定和分子标记

由白粉病菌(Blumeria graminis f.sp.tritci)引起的小麦白粉病是严重影响小麦安全生产的主要病害之一.本研究将来自以色列的野生二粒小麦(Triticum dicoccoides)WE27的坏白粉病基因通过杂交和连续回交,导入普通小麦遗传背景中,育成高抗白粉病小麦新品系3D256(其系谱为燕大1817/WE27//农大015/3/941,F6).将3D256和高感小麦白粉病的普通小麦品系薛早配制杂交组合,对其F_1、F_2分离群体和F_3 家系进行白粉病抗性鉴定和遗传分析.结果表明,3D256携带抗白粉病显性单基因,暂命名为MlWE27.利用集群分离分析法(RSA)和分子标记分析,发现3个SSR标记(Xwmc243、Xwmc 154和Xbarc318)、1个EST-SSR标记(Xdp357)、1个AFLP转化的SCAR标记(XCAUG1)和1个RFLP探针转化的STS标记(XWG516-1)与抗白粉病基因MlWE27连锁,在连锁图上的顺序为Xdp357-Mlwe27-XCAUG1-XWG516-1-Xwmc243-Xwmc154-Xbarc318.利用中国春缺体-四体系、双端体系和缺失系将抗白粉病基因MlWE27定位于染色体2B短臂的末端Bin0.84-1.00上.这一普通小麦抗白粉病种质资源的创制及其连锁分子标记的建立为小麦抗病基因分子标记辅助选择、基因积聚和分子育种提供了新的物质基础.     

基于173份小麦评价糯蛋白亚基基因(Wx)的分子标记和构建其多重PCR体系

糯蛋白亚基基因(Wx)组成与小麦淀粉品质特性密切相关,筛选和建立其高效的鉴定方法和体系,对小麦品质育种改良和种质资源快速评价具有重要意义。本研究基于SDS-PAGE方法检测173份小麦(Triticum aestivum L.)品种(系)糯蛋白亚基组成的结果,评价序列标签位点(sequence tagged sites,STS)标记的有效性,利用有效的STS标记构建Wx基因分子检测的多重PCR体系。SDS-PAGE方法检测结果表明,20份小麦品种(系)缺失Wx-B1蛋白亚基,1份3个Wx蛋白亚基全部缺失,依次占11.6%和0.6%。4个共显性和2个显性Wx基因STS标记检测供试小麦的结果,与SDS-PAGE结果完全一致。构建了两套分子标记检测的多重PCR体系,其中多重PCR体系Ⅰ能够同时检测Wx-A1和Wx-B1位点的4种等位变异,体系Ⅱ可同时检测Wx-B1和Wx-D1位点的4种等位变异,两套多重PCR体系检测的结果与SDS-PAGE和单一PCR的检测结果也完全一致。筛选的6个STS标记和构建的两套PCR检测体系,用于小麦Wx基因的分子标记辅助选择,将有助于提高小麦品种淀粉品质评价和选育的效率。     

人工合成小麦衍生品种川麦47的抗条锈病SSR分子标记定位

条锈病是我国小麦最重要的病害之一，严重威胁小麦生产。川麦47是利用高抗条锈硬粒小麦-节节麦人工合成种基因资源与四川高产小麦绵阳26杂交、有限回交育成的高抗条锈病小麦新品种。为明确川麦47抗条锈性遗传基础，将川麦47分别与高感条锈小麦品种台长29杂交，获得杂交F1、F2群体；对川麦47与台长29构建的F2群体(355株)进行了条锈病抗性鉴定和遗传分析，结果表明，川麦47携带一个显性抗条锈病基因；利用SSR分子标记技术和F2分离群体分组分析法研究表明，该抗条锈病基因位于小麦1B染色体上，与微卫星分子标记Xgwm11、Xgwm18、Xgwm273和Xgwm498紧密连锁，遗传距离分别为2.2CM，2.2CM，4.5CM，3.9CM。川麦47可用于分子标记辅助育种。     

小麦粒重相关基因TaCYP78A16的克隆和CAPS标记开发

粒重是小麦(Triticum aestivum)产量的重要构成要素,为了开发小麦粒重性状相关的功能标记,本研究通过小麦全基因组预测并克隆得到1个潜在粒重相关基因:小麦细胞色素P450单加氧酶基因(Triticum aestivum cytochrome P450 78A16, TaCYP78A16; GenBank No. MH572527),并对其进行基因结构、表达模式、等位变异分析和粒重性状相关功能标记开发。结果表明,TaCYP78A16基因在小麦幼穗和籽粒发育初期高表达,可能参与籽粒发育、影响粒重;对30个小麦品种中TaCYP78A16基因编码区和启动子等位变异进行分析,发现仅TaCYP78A16-A启动子16Ap检测到7个位点的等位变异;根据7个等位变异中的2个SNP位点(SNP2, SNP3)开发了单核苷酸多态性-酶切扩增多态性序列(single nucleotide polymorphisms-cleaved amplified polymorphic sequences, SNP-CAPS)分子标记CAPS-16Ap,该分子标记可将30个小麦品种16Ap序列分成3种基因型:16Ap-Hap1、16Ap-Hap2和16Ap-Hap3;进一步在323个小麦品种中进行验证,结果显示,CAPS-16Ap标记可用于小麦16Ap序列3种基因型的鉴定。本研究将有助于小麦分子标记辅助选择育种。     

DNA分子标记技术及其在小麦育种及遗传研究中的应用

本文介绍了几种常用的DNA分子标记,如RFLP、RAPD、AFLP、SSR、STS、SNP等,并简要综述了分子标记技术在小麦遗传育种研究中的应用现状,包括基因标记与定位、遗传图谱构建、外源染色体鉴定与标记、种质资源鉴定和辅助育种等。     

普通小麦抗条锈新种质-WT212抗性基因的RAPD标记*

在小麦抗锈病育种中,若利用DNA分子标记辅助选择,可突破传统上利用侵染后表型进行选择的方法,不受环境条件和育种材料中基因背景的影响,可对小麦种质资源及杂种后代中的抗锈病基因进行准确而快速地选择,加快育种的进程（牛永春等,1998）.本实验对高抗条锈流行小种条31号、32号及水源11-6的普通小麦抗条锈新种质-WT212抗性基因进行了初步的RAPD分析,以期确定其抗性基因的来源、类型和差异,为抗条锈新抗源基因在小麦抗病育种及抗条锈分子标记辅助选择中的利用及新抗性基因的分离与转化提供基本资料.     

俄罗斯小麦籽粒硬度及puroindoline基因等位变异的分布

小麦籽粒硬度是重要的品质性状之一,对小麦加工品质具有重要影响.为了合理引进种质资源,培育高品质小麦品种,本研究利用小麦硬度指数测定仪JYDB100×40对引进俄罗斯小麦品种的籽粒硬度进行检测,利用STS标记和变温PCR对控制籽粒硬度基因puroindoline的主要等位变异进行分析.结果显示:208个俄罗斯引进小麦品种硬度指数范围为45.6 ～79.2,硬质麦品种为190个(91.35％),混合麦品种为18个(8.65％).Pina基因有Pina-D1a、Pina-D1b和杂合Pina-D1a/ Pina-D1b共3种类型,所占比例分别为87.02％、10.10％和2.88％.Pinb基因有Pinb-D1a、Pina-D1b、Pinb-D1c和双位点突变Pinb-D1bc 4种类型,所占比例分别为37.02％、55.77％、3.85％和3.37％.统计结果显示:携带Pina-D1b+Pinb-D1a基因小麦籽粒硬度指数显著大于Pina-D1a+Pinb-D1b,Pina-D1a+Pinb-D1a和Pina-D1a+Pinb-D1bc.其他puroindoline等位变异之间没有显著差异.俄罗斯硬质麦种质资源丰富,是改善我国小麦籽粒硬度和品质的重要遗传材料.     

小麦抗叶锈病基因Lr45的表达序列标签-酶切扩增多态性(EST-CAPS)分析

为了获得与小麦(Triticum aestivum L.)抗叶锈基因Lr45更多的分子标记,建立更丰富的遗传连锁图谱,本研究利用表达序列标签-酶切扩增多态性(EST-CAPS)标记技术,选择小麦2A染色体短臂的26对EST引物与4种限制性内切酶共104对组合,对小麦抗叶锈近等基因系(near-isogenic line,NILs)TcLr45和感病对照Thatcher进行了多态性分析.EST引物BE426158与BE442876的PCR产物在亲本间存在差异,多态性检出率为7.7％; 104个引物/酶切组合中,CD454036/Msp Ⅰ、CD454036/HaeⅢ、BE406923/Msp Ⅰ和BE425962/RsaⅠ共4组在Thatcher和TcLr45之间呈现多态性,多态性检出率为3.8％.将BE426158标记成功转化为一个更稳定的序列标签位点(sequence tagged site,STS)标记,命名为LR45-1,经在TcLr45×ThatcherF2群体、抗叶锈近等基因系及黑麦品种中验证,LR45-1与Lr45连锁,遗传距离为8.2 cM.研究结果提示,EST-CAPS技术可应用于小麦抗叶锈病基因的多态性分析及分子标记的开发.     

大口黑鲈高密度脂蛋白结合蛋白基因(HBP)SNPs的筛选及与生长性状关联性分析

高密度脂蛋白结合蛋白(high density lipoprotein binding protein,HBP)在动物的脂肪代谢中发挥重要的作用。脂类是鱼类的重要能源物质,尤其是那些对糖类利用率很低的肉食性鱼类。HBP基因的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)可能会影响脂肪代谢,而对大口黑鲈的生长性状产生影响,研究其SNP与生长性状的相关性可为其分子标记辅助选择提供候选标记。本研究根据大口黑鲈(Micropterus salmoides)EST-SNP库中HBP基因的序列(GenBank accession No.KF652241),用直接测序法在HBP基因3'非编码区获得了3个SNPs位点:H1(G+2782T),H2(T+2817C)和H3(G+2857A);随机选择同批繁殖、同塘养殖的165尾大口黑鲈样本,对3个SNPs位点用SnaPshot方法进行检测和分型,分型结果用软件Popgene32进行遗传结构分析;运用软件spss17.0的一般线性模型(general linear model,GLM)对获得的不同基因型与生长性状进行关联分析。结果表明,3个位点均处于哈温平衡,其中H1和H2位点组成了两种单倍型(A和B),观测到3种基因型(AA、AB和BB);H1、H2和H3共组成6种双倍型(D1、D2、D3、D4、D5和D6)。不同基因型与生长性状的相关性分析显示,基因型BB在体质量和全长形态指标显著高于基因型AB(P0.05),双倍型D6在体质量和全长形态指标显著高于双倍型D4(P0.05)。本研究在大口黑鲈HBP基因3'非编码区获得了与生长性状相关的SNPs标记,可应用于大口黑鲈分子标记辅助选择育种。     

分子标记辅助选择选育高抗性淀粉水稻新品种

为建立高效高抗性淀粉(RS)水稻新品种培育的分子标记辅助选择育种体系,以降糖稻1号为高RS基因供体材料,分别与产量较高的密阳23、秀水123和沪稻55进行杂交,并利用3个杂交群体早世代籽粒垩白特性、直链淀粉含量(AC)及功能标记(CAPS/Spe I)进行高RS水稻辅助选择育种。结果表明,籽粒的垩白特性与RS含量有很高的关联性,早世代通过垩白度和垩白粒率可以淘汰大部分低RS含量单株。利用控制水稻RS合成主效基因sbe3-rs上的一个功能标记(CAPS/Spe I)确定sbe3-rs基因型纯合的高RS单株,经连续自交和辅助选育,最终培育了3个兼具功能性、高产和优质的高RS水稻品系RS23、RS123和RS55。本研究首次提出利用对杂交群体早世代籽粒垩白特性挑选淘汰大部分低RS含量单株,同时结合分子标记辅助选择显著提高选择效率和准确度,建立了高RS水稻品种选育的高效分子标记辅助选择育种体系。本研究可为开展高RS育种提供新的理论依据和基础材料。