小麦1BL/1RS易位系的生化和分子标记鉴定

本文利用A-PAGE方法对87份供试的小麦材料进行了黑麦碱(secalin)检测,并进一步利用低分子量麦谷蛋白Glu-B3的STS-PCR标记以及与抗条锈病基因Yr9紧密连锁的Xgwm582标记对上述材料进行了1BL/1RS易位检测。结果表明,在87份材料中鉴定出了一种新的改良1BL/1RS易位系,该类易位系的特征是:含有来自1RS的抗条锈病基因Yr9、不含黑麦碱、具有Glu-B3基因、比一般1BL/1RS易位系具有明显偏高的SDS-沉降值。本研究中选用的生化标记和分子标记可以有效检测出育种材料中的1BL/1RS、非1BL/1RS以及改良1BL/1RS易位系。     

小麦1BL/1RS易位系的检测

1BL/1RS小麦-黑麦易位对小麦的面包烘烤品质有很强的负面影响,快速准确地鉴定1BL/1RS易位对小麦的品质育种有重要意义。本文通过黑麦碱蛋白的SDS-PAGE电泳,分析比较了4个1BL/1RS小麦-黑麦易位相关基因的分子标记的特异性。结果表明,在供试的51份材料中,低分子量麦谷蛋白Glu-B3基因和黑麦碱蛋白Sec基因特异标记的PCR检测结果与蛋白电泳结果一致。同时也验证了一个多重PCR分子标记(Glu-B3引物和Sec-P1,P2引物复合)的可靠性。该共显性多重PCR分子标记不但能鉴定出1BL/1RS易位系,而且能鉴定出该位点的杂合情况,是适用于优质强筋小麦标记辅助选择的理想标记。     

SDS-PAGE和PCR检测1B/1R易位系研究初报

采用18个冬小麦品种作为供试材料,分别通过SDS-PAGE检测黑麦Secalin蛋白和PCR检测黑麦1RS染色体或其片段,结果表明:SDS-PAGE检测不出不带有secalin蛋白的1B/1R小片段易位系,而PCR则能检测出,从而提高1B/1R易位系的检出率;SDS-PAGE和PCR结合是检测1B/1R易位系的一种快速经济的有效方法。     

黑麦CenH3基因克隆及其在小麦1BL/1RS易位染色体中的定位

黑麦属蕴藏着丰富的遗传变异和改良小麦品质的优良基因,将其导入小麦能够拓宽小麦的遗传基础、丰富小麦的遗传变异。研究采用分子克隆技术获得黑麦CenH3基因的部分片段,并进行探针标记;同时,利用基因组原位杂交技术,筛选出32份1BL/1RS易位系;应用FISH技术,检测筛选出的32份1BL/1RS易位系,所有1BL/1RS易位系材料中均未发现黑麦CenH3基因的信号。但是,应用小麦和黑麦特异着丝粒DNA序列进行FISH检测,2个信号均出现在所有被检测的1BL/1RS易位系材料中。说明1BL/1RS易位染色体在不同小麦背景和山羊草属背景中均能稳定遗传,1RS的着丝粒DNA序列对1BS的着丝粒DNA序列有很好的补偿性,与小麦CenH3蛋白相互作用指导易位染色体正确分离且稳定遗传。     

小麦-黑麦1BL.1RS易位系中1BL染色体臂的变异

【目的】研究小麦-黑麦1BL.1RS易位系中1BL染色体臂的变异,为1BL.1RS在小麦育种中的进一步应用提供依据。【方法】利用GISH和FISH技术从小麦品种绵阳11(MY11)和白粒黑麦远缘杂交的后代中筛选1R(1B)代换系G1和1BL.1RS易位系G2。选用小麦染色体1B上的40对引物对亲本MY11、白粒黑麦、G1、G2以及普通小麦中国春(CS)进行SSR分析。【结果】6对引物在MY11、CS及G2中扩增出1BL的条带,在G1和白粒黑麦中未扩增出条带,其中3对引物(Xgwm259、Xbarc188,Xgwm268)在亲本MY11及后代1BL.1RS易位系(G2)中扩增出差异性的1BL条带,说明在小麦-黑麦远缘杂交产生的易位系后代中,1BL染色体臂发生变异。有13对引物在MY11、白粒黑麦和G1、G2中扩增出差异性条带,说明在小麦-黑麦远缘杂交后代中小麦微卫星发生了一定的变化;引物Xbarc8能扩增出白粒黑麦染色体1RS的特异条带,且该条带稳定出现,可以作为白粒黑麦1RS染色体识别和鉴定的分子标记。【结论】小麦-黑麦1BL.1RS易位系中1BL染色体臂发生变异,Xbarc8是鉴定白粒黑麦1RS染色体臂的新的分子标记。     

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易位系小麦品质性状相关基因等位变异分析

为了探讨1BL/1RS易位系在小麦品质育种中的潜在利用价值,利用小麦品质相关基因分子标记,明确了258份1BL/1RS易位系小麦品种(系)中5个相关基因型的分布规律。在258份1BL/1RS易位系小麦品种(系)中,Ppo-A1b和Ppo-D1a 2个基因型分布频率分别为58.2%和64.0%,Ppo-A1b/Ppo-D1a基因型所占比例为36.8%。这表明1BL/1RS易位系在低PPO活性小麦育种中具有应用价值。Psy-A1低黄色素等位变异基因型Psy-A1b仅占全部1BL/1RS易位系品种(系)的30.2%。在低黄色素小麦育种亲本组配中,应注意1BL/1RS易位系品种(系)的选择。硬质麦Pinb-D1b基因型所占比例为60.9%。在258份1BL/1RS易位系小麦品种(系)中,其中27份的基因型为Ppo-A1b/Ppo-D1a/Psy-A1b/Pind-D1b,这些品种(系)在小麦品质育种中有重要应用价值。穗发芽密切相关基因Vp1的等位基因Vp-1Ba、Vp-1Bb、Vp-1Bc所占比例分别为33.3%、3.1%、63.6%。     

小麦大穗材料西农9814外源物质的分子细胞遗传学检测

【目的】检测小麦品种西农9814的外源物质,分析其遗传基础,为西农9814的进一步改良及应用提供依据。【方法】以中国春为对照,以西农9814及其亲本临旱957和西农1718为供试材料,采用基因组原位杂交(GISH)、SCAR标记和微卫星(SSR)技术进行外源物质检测。【结果】通过GISH分析,推测西农9814是1BL-1RS或6BL-1RS的小麦-黑麦易位系;SCAR分析检测发现,西农9814和其亲本西农1718均含有黑麦1.5kb的1RS特征条带,通过SSR分析发现,在黑麦和西农9814中,1BS上的2对引物未扩增出1BS条带,而6BS上的2条引物扩增出了6BS条带,证实西农9814为黑麦的1BL/1RS易位系,而且为1RS的整臂易位。【结论】小麦品种西农9814为黑麦的1BL/1RS易位系。     

小麦-黑麦1BL/1RS易位系在小麦育种中的应用及改良

小麦—黑麦1BL/1RS易位系因抗病、高产在小麦育种和生产中广泛应用,但在一定程度上也对小麦加工品质有着负面影响。文中综述了1BL/1RS易位系小麦的来源及在我国的利用状况,并提出了造成负效应的可能原因及其进行改良的可能方法,进而展望了1BL/1RS易位系在我国小麦育种中的研究前景。     

RFLP标记揭示的1RS/1BL易位系对小麦农艺性状的影响

以含1RS／1BL易位染色体的多小穗小麦新种质10-A和普通小穗小麦品系88-1463,及其与非1RS／1BL易位系小麦川育12构成的重组系为供试材料,选用4个RFLP标记和1个醇溶蛋白标记Gld1B3分析了1RS／1BL易位系对小麦农艺性状的影响。结果表明,1RS／1BL易位系的每穗小穗数目和株高均显著或极显著地高于非易位系,其千粒重略高于非易位系(p＜0.1),而每小穗结实粒数却显著低于非易位系。抽穗期、穗粒数和穗粒重几个性状间差异不显著。1RS／1BL易位染色体在增加每穗小穗数目的同时还具有降低每小穗结实粒数的作用,这可能是导致易位系和非易位系间穗粒数差异不显著的直接原因。     

甘肃小麦种质资源1BL/1RS易位系和HMW-GS分子检测及品质性状分析

小麦1BL/1RS易位系和高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)是影响小麦加工品质的重要因素。为了明确甘肃小麦品种资源中1BL/1RS易位系的分布和HMW-GS组成情况,本研究采用多重PCR体系对552份小麦引进品种、育成品种和高代品系进行分子检测,分析了1BL/1RS和非1BL/1RS易位品种的容重、蛋白质、湿面筋、赖氨酸含量、SDS沉淀值等品质参数。结果表明:供试材料中检出1BL/1RS易位系202份,占总数的36.6%,冬小麦育成品种中易位系的分布频率(51.8%)显著高于引进品种(41.0%)和春小麦(31.1%)。Glu-1位点优质亚基Ax1/Ax2*、Dx5、Bx14和Bx7OE的分布比例依次是66.2%、52.5%、13.5%、1.0%,聚合多个优质亚基基因(位点)的品种频率较低。1BL/1RS易位和非1BL/1RS易位品种的容重和沉淀值参数差异达到显著水平(P0.05)。在遗传背景相似的情况下,Glu-B3位点的正常表达及Dx5优质亚基对1BL/1RS易位导致的品质变差有补偿作用。本研究结果对提高甘肃小麦品质改良效率具有科学指导意义和参考价值。     

Glu-1和Glu-3等位变异及1BL/1RS易位与面包和面条品质关系的研究

 高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）和低分子量麦谷蛋白亚基（LMW-GS）组成和1BL/1RS易位是决定小麦加工品质的关键因素。将试验Ⅰ80份和试验Ⅱ78份国内外小麦品种分别在2种和4种环境条件下种植，研究了HMW-GS和LMW-GS的组成及1BL/1RS易位对面团流变学特性、面包和面条品质的影响。结果表明，Glu-B1、Glu-D1和Glu-B3位点对面团流变学特性、面包和面条品质的效应较大，而Glu-A3位点的效应较小。单个亚基对面筋强度和面包体积的贡献大小为，在Glu-A1位点，1＞2*＞N；在Glu-B1位点，7+8＞7+9；在Glu-D1位点，5+10＞4+12＞2+12；在Glu-A3位点，Glu-A3d＞Glu-A3c＞Glu-A3a；在Glu-B3位点，Glu-B3d＞Glu-B3f＞Glu-B3b＞Glu-B3j。单个亚基对延伸性和面条评分的贡献大小为，在Glu-A1位点，1＞N；在Glu-B1位点，20＞7+9＞7+8；在Glu-D1位点，4+12＞5+10≥2+12；在Glu-A3位点，Glu-A3c≥Glu-A3d＞Glu-A3a；在Glu-B3位点，Glu-B3b≥Glu-B3f＞Glu-B3d＞Glu-B3j。1BL/1RS易位对面团流变学特性、面包和面条品质皆有极显著的负面影响。     

几类异质非1BL/1RS小麦雄性不育系微效恢复基因累加效应的研究

为揭示非1BL/1RS小麦雄性不育系的恢复性遗传规律,特别是对恢复系的创制,以具有粘型、易型和偏型等细胞质的非1BL/1RS小麦雄性不育系,及对其有一定恢复力的小麦品种(系)132、83-3等为基础材料,以01-3-6为工具材料,采用特殊复合杂交法研究了这几类异质非1BL/1RS小麦雄性不育系微效恢复基因的累加效应。结果表明,以国际法表示时,不同核型材料中的粘型、偏型非1BL/1RS小麦雄性不育微效恢复基因均存在显著的累加效应,且在累加高代表现较为明显,以国内法表示时,则没有累加效应;不同核型材料对易型非1BL/1RS小麦雄性不育系育性恢复没有明显的规律性,以国内法计算的恢复度世代间变化幅度明显低于国际法;粘型、偏型非1BL/1RS小麦雄性不育系杂种F1产量的形成以小穗中部小花结实为主。     

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.     

T1BL.1RS易位染色体对小麦籽粒蛋白质含量的影响

以三交组合 (10 -A/ 88- 16 43/ /川育 12号 )的F9代群体的 5 3个稳定株系为供试材料 ,研究了T1BL .1RS易位染色体对小麦籽粒蛋白质含量的影响。结果表明 ,T1BL .1RS易位系的平均籽粒蛋白质含量极显著高于非易位系。在易位系群体内 ,籽粒蛋白质含量与穗粒数和千粒重间具有显著的简单相关 ,与千粒重间具有显著的偏相关 ;而在非易位系群体内 ,籽粒蛋白质含量与所测农艺性状及经济性状间的简单相关和偏相关均不显著。这些结果说明 ,T1BL .1RS易位染色体不但影响籽粒蛋白质含量 ,而且还对籽粒蛋白质含量与部分经济性状间的简单相关和偏相关具有影响作用。     

对源于CIMMYT的优质小麦资源在四川小麦品质育种中利用的评价

应用种子储藏蛋白电泳方法 ,对来源于CIMMYT的 2 0余份优质春小麦进行了醇溶蛋白位点Gli - 1和谷蛋白位点Glu - 1的遗传变异分析。结果表明 ,供试材料中Gli- 1位点存在较大的遗传多样性 ,其中Gli-B1l的频率较低 ,说明 1RS/1BL易位系较少 ,Gli- 1B位点亚基缺位也具有一定的比例 ,可能该位点对小麦品质没有负效应。在Glu - 1位点的等位基因的变异上 ,亚基 2 、17+ 18和 5 + 10所占的比例较高 ,故亚基的综合评分高。因此 ,可以在四川小麦育种中利用这些材料在种子醇溶蛋白组成上的变异 ,以丰富四川小麦的遗传多样性 ,在育种中注重改良1RS/1BL易位系品种的品质 ,同时转入优良的高分子谷蛋白亚基 ,进一步提高四川小麦中优质亚基的频率。另外 ,还对四川小麦育种利用国外优质小麦种质资源的策略进行了讨论     

抗白粉病基因Pm8在四川小麦中遗传表达初步研究

用Ｇｉｅｍｓａ－Ｃ带技术鉴定了４８个含１ＲＳ／１ＢＬ染色体的小麦材料，并对其抗白粉病基因Ｐｍ８的遗传表达进行了初步研究。用对Ｐｍ８非毒性的小麦白粉菌系接种这些品系，结果表明：２１个小麦品系１ＲＳ／１ＢＬ染色体上的抗白粉病基因Ｐｍ８未表达，２４个具有Ｐｍ８抗性，３个品系可能含有除Ｐｍ８外的其它基因或组合。我们认为，在四川小麦中的含１ＲＳ／１ＢＬ染色体的品种（系）中Ｐｍ８基因的不表达也是白粉病流行的重要原因，在利用１ＲＳ／１ＢＬ染色体于四川小麦高产育种中应注重其抗病性，并发掘新的抗白粉病资源有重要的现实意义。     

四川省部分小麦新品系醇溶蛋白遗传多样性分析

利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳 (APAGE)对 2 0 0 1年参加四川省区试的 2 0个小麦新品系和 2个对照品种进行了醇溶蛋白基因位点的特异性检测 ,分析了不同品系 (种 )间醇溶蛋白带型的遗传差异。结果表明 ,2 2个小麦品系(种 )具有 2 2种带型 ,每个材料分离出 18～ 2 9条带 ,2 2个材料共分离出 5 6条带 ,其中 4 9条具有多态性 ,占 87 5 %。2 0个新品系中具有 1RS/ 1BL易位系标记性位点Gli B1l的有 11个 ,占供试新品系的 5 5 %。 2 2个材料间的遗传距离在 0 0 4 3～ 1 0 0间 ,平均值为 0 4 4 4 ;1RS/ 1BL易位系与非 1RS/ 1BL易位系间的遗传距离较大。基于遗传距离的聚类分析表明 :供试材料在遗传距离 0 5 0水平上明显聚为 4类。分析表明 ,供试四川小麦新品系具有较为广泛的基于醇溶蛋白带谱的遗传多样性。同时还探讨了供试材料中Gli B1l位点高频率存在的原因及进一步合理利用1B/ 1R易位系的可能性