应用ISSR标记研究黑麦属植物遗传多样性

对黑麦属(Secale L．)4个种8个亚种共16份材料进行了ISSR标记分析。结果表明。被测材料间ISSR标记多态性较高。35个ISSR引物中。有7个引物(占20％)可扩增出清晰的且具多态性的条带。7个引物共扩增出269条带，其中229条(占85．1％)具有多态性，每个引物可扩增出17～70条多态性带．平均32．7条。ISSR标记遗传相似性系数(GS)变异范围为0．478～0．935，平均值为0．732。聚类分析表明，16份材料可聚为5类。其中S．sylvestre与其它材料问的遗传分化最大，单独聚为一类。据此认为，ISSR标记可以有效地评价黑麦属植物遗传多样性，并可为黑麦属系统学研究提供分子证据。     

几种小麦族亲缘植物麦谷蛋白和醇溶蛋白研究

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)技术,对近年收集到的几种小麦亲缘植物的麦谷蛋白和醇溶蛋白进行了研究。麦谷蛋白的SDS-PAGE电泳结果表明:在高分子量区,2种披碱草、旱麦草、华山新麦草、大赖草、簇毛麦、节节麦、黑麦都有HMW-GS条带存在;拟鹅观草、纤毛鹅观草、无芒雀麦、二棱大麦和燕麦没有HMW-GS条带。在低分子量区,除无芒雀麦、纤毛鹅观草和黑麦没有LMW-GS条带以外,其它亲缘植物都有1~7条LMW-GS条带;醇溶蛋白的A-PAGE电泳结果表明:20份材料共分离出28条醇溶蛋白带纹,其醇溶蛋白多态性达100%,表明所分析的材料间具有丰富的醇溶蛋白遗传多样性。对20份材料的遗传距离进行聚类分析,其遗传距离在0.27~0.72之间,在遗传距离为0.61时,所有材料被聚为6类,其中普通小麦品种中国春、纤毛鹅观草和黑麦分别单独成类,纤毛鹅观草和黑麦与其它小麦及其亲缘植物具有较远的亲缘关系,无芒雀麦与簇毛麦之间、拟鹅观草和披碱草之间、旱麦草与大麦之间具有相对较近的亲缘关系。     

75K γ-黑麦碱基因的分子鉴定与转移

【目的】研究75K γ-黑麦碱基因的系统进化关系,并将秦岭黑麦75Kγ-黑麦碱基因导入普通小麦遗传背景中。【方法】利用75K γ-secalin亚基的特异引物secF/secR对5种黑麦进行扩增、克隆、测序及序列分析。以普通小麦(中国春)为母本,黑麦为父本,获得杂种。自杂种后代中,采SDS-PAGE技术分析杂交后代的75K γ-secalins蛋白亚基。用根尖制片进行体细胞染色体数目观察和原位杂交分析。【结果】序列分析结果表明,我国秦岭黑麦(AS156)与美国Wrens黑麦(CIse35)、土耳其4041黑麦(PI168199)、南非的Polko黑麦(PI412949)、智利278黑麦(PI436188)的栽培品系均具有75Kγ-黑麦碱典型的一级结构,但是在重复区中序列差异较大(包括缺失/插入和SNP)。聚类分析表明,我国的秦岭黑麦与同在北纬的土耳其和美国黑麦亲缘关系近,而与位于南纬的南非、智利的两种黑麦关系较远。以中国春为遗传背景,将位于秦岭黑麦2R染色体上的75Kγ-黑麦碱基因导入六倍体小麦,获得结实正常,农艺性状稳定的品系,编号WYQ122。通过SDS-PAGE技术和基因测序分析,已确认WYQ122中携带75Kγ-黑麦碱基因,同时原位杂交也验证黑麦染色体的存在。细胞学鉴定表明,WYQ122植株间染色体数目有41条和42条两种类型。【结论】黑麦的75Kγ-黑麦碱基因存在差异。以染色体代换系的方式将该基因转入普通小麦中。     

黑麦属醇溶蛋白遗传多样性研究

采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳 (APAGE)对黑麦属 (SecaleL .) 8个种共 2 0份材料进行了醇溶蛋白位点遗传多样性研究。结果表明 ,2 0份供试材料出现 2 0种带型。不同种间带型显著不同 ,同一种内不同居群或不同品种间也有明显差异。说明黑麦属醇溶蛋白变异丰富 ,存在广泛的遗传多样性     

应用RAPD标记分析黑麦属的遗传多样性

采用随机扩增多态性DNA（RAPD）标记，对黑麦属（Secale L）7个种共12份材料进行了遗传多样性检测。结果表明，被测材料间RAPD标记多态性较高。40个随机引物中，有25个引物（占62．5％）的扩增产物具有多态性。25个引物共扩增出167条带，其中89条带（占53．2％）有多态性，每个引物可扩增出1－10条多态性带，平均3．6条。RAPD标记遗传距离（GD）变异范围为0．1382－0．4512，平均值为0．2712。聚类分析表明，在GD值0．3850水平上，12份材料可聚3类，S.africamum和S.silvestre与其它材料间的遗传分化较大，分别单独聚为一类，其余10份材料则聚为一类。据此认为，RAPD标记可以作为黑麦属物种鉴定的指纹图谱。     

大字杜鹃种质资源遗传多样性与亲缘关系的RAPD分析

采用RAPD分子标记技术对6份大字杜鹃种质进行遗传多样性与亲缘关系分析。结果表明,160个RAPD引物筛选出7个多态性引物,进行PCR扩增,共获得176条稳定条带,其中多态性条带为153条(占86.93%),大字杜鹃不同群体间存在较丰富的遗传多样性。应用NeiLi相似系数法对6份材料间的遗传相似系数(GS)进行估算,平均GS值为0.45,其GS值在0.2816～0.7020之间,即遗传差异较大。聚类分析结果表明,以0.56为GS截值,6份大字杜鹃种质可分为两类;以0.64为GS截值,6份供试大字杜鹃种质可分为三类;初步鉴定了6份大字杜鹃种质间的亲缘关系。     

基于相对迁移率的节节麦醇溶蛋白组成分析

为准确揭示节节麦醇溶蛋白的组成情况,对不同地理分布的212份节节麦的种子蛋白进行酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)分析。由于麦醇溶蛋白现有的"数字字母命名"系统并不具备广泛的普适性,将普通小麦——‘中国春’(对照)第1条谱带的迁移率作为标准,其他供试材料的谱带与它的比值作为相对迁移率来确定每条醇溶蛋白条带的位置。结果显示,212份节节麦材料中共存在422种不同迁移率的谱带。所有条带可分为ω、γ、β和α4个区,α区的多态性条带最多,达34.70%。多态性条带品种间遗传相似系数(GS)的变幅为0～0.58,遗传变异较大。聚类分析结果表明,节节麦可能是以伊朗为中心向四周各地扩散传播。中国境内的节节麦至少存在3种类型。基于相对迁移率的表示方法,无需除‘中国春’以外的其他对照材料,即可有效区分A-PAGE胶上距离较近的蛋白条带,为不同麦类作物醇溶蛋白的研究提供统一标准。     

大豆种质资源贮藏蛋白亚基研究

利用线性梯度SDS-PAGE分析了国内外377份大豆种质资源贮藏蛋白亚基带型和含量差异。结果表明,大豆贮藏蛋白亚基SDS-PAGE带型基本相同,一般有20条以上,存在缺失现象。同一大豆品种不同亚基和不同品种相同亚基含量变异较大。11S球蛋白和7S球蛋白含量呈极显著负相关关系。11S/7S比值的最大值和最小值分别为3.70和1.34,平均值为2.36。国外的大豆品种间11S/7S值变异大于国内。野生大豆和栽培大豆贮藏蛋白SDS-PAGE带型基本相同,但是含量差异较大。从大豆种质资源中可以筛选出11S/7S较高的优质大豆种质。     

一个普通小麦γ-醇溶蛋白基因的分子标记

运用生物信息学方法,根据已知的黑麦75Kγ-黑麦碱DNA序列设计引物,对8份不同类型的普通小麦材料进行PCR扩增,均获得一条约400 bp的特异扩增带。对新中长和99L2的扩增带分别进行克隆测序,序列登录号为:DQ432029和DQ432030。分析表明,DQ432029和DQ432030序列完全一致,由377个碱基组成。BLAST分析发现,该序列与普通小麦γ-醇溶蛋白基因的同源性最高,相似性达92%,表明它是一个小麦γ-醇溶蛋白基因。同时,此序列与所有已知γ-醇溶蛋白基因序列存在显著差异,因而可以认为它是普通小麦γ-醇溶蛋白基因家族的一个新序列。所有不同类型的小麦材料都扩出一条同样大小的清晰、明亮带,此扩增带可以作为普通小麦该γ-醇溶蛋白新基因的特异分子标记。     

川西北高原老芒麦的遗传多样性研究

以老芒麦品种川草1号和川草2号为对照,采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)方法对采自川西北高原的36份野生老芒麦(Elymus sibiricw L.)种质和5份老芒麦新品系进行了遗传多样性分析.从供试材料中共分离出了42条醇溶蛋白条带,4个电泳分区(α、β、γ、ω)的多态性带数分别为9、10、8和12条,多态率达92.86%;材料间的Nei-Li遗传相似系数(GS)的变异范围为0.333 3～0.956 5,平均值为0.6196.说明供试老芒麦材料具有较为丰富的醇溶蛋白遗传多样性.对所有材料的聚类分析和主成分分析发现.在GS值为0.636的水平上供试材料可聚成5个大类,来自同一地区的老芒麦基本聚在同一类.呈现出一定的地域性分布规律.几个老芒麦新品系间的遗传多样性水平较低,醇溶蛋白条带多态率为48.00%.相似系数变异范围为0.648 6～0.956 5,且在聚类分析和主成分分析中单独聚为一类,说明老芒麦新品系和野生种质间存在较大的遗传差异.     

小麦属与黑麦属的可杂交性研究

以一粒小麦、拟斯卑尔脱小麦、节节麦、圆锥小麦、圆柱小麦(DDAA)和普通小麦作母本,研究了它们与栽培黑麦、山地黑麦、非洲黑麦、瓦维洛夫黑麦和森林黑麦的可杂交性。揭示了普通小麦、四倍体小麦及其各染色体组供体种与各黑麦种的可杂交性规律。就圆锥小麦与拟斯卑尔脱小麦在可杂交性上的一致表现,讨论了B组染色体的起源问题。     

甜荞·苦荞和大野荞的高分子量种子蛋白亚基研究

[目的]探讨甜荞、苦荞和大野荞的高分子量种子蛋白亚基。[方法]利用SDS-PAGE电泳法对18个不同地方居群的大野荞、3个甜荞和3个苦荞收集系的高分子量种子蛋白亚基进行研究。[结果]从这3个物种的24个收集系中,在高分子量区域（20-70 kDa）共发现12个不同的种子蛋白亚基谱带,种间差异大,种内差异小。3个物种在种子蛋白亚基分布上存在一定的相似性,约30%的谱带相同。其中,甜荞发现有9个谱带,含1个独特谱带（SSP33.71）;苦荞有8个谱带,含不同于甜荞的2个独特谱带（SSP39.15和SSP29.35）;大野荞有7个谱带,不仅含有苦荞的独特谱带,而且其谱带分布与苦荞极为相似。[结论]该研究为荞麦品质遗传育种、种间系统关系、高品质种子蛋白亚基基因工程等研究提供指导。     

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。     

黑麦属种质资源的主要农艺性状分析

对黑麦属4个种共70份材料的株高、有效穗、穗长、小穗数、穗粒数和千粒重等主要农艺性状进行了考察。结果表明,黑麦属材料间农艺性状差异明显,具有多种类型。栽培黑麦的有效穗、穗长、穗粒数、千粒重等产量组成性状明显高于其他种,因而在以改良小麦产量性状为目的的育种实践中应首选栽培黑麦。森林黑麦适合作为矮源,山地黑麦和瓦维洛夫黑麦材料的性状变异系数也较大。栽培黑麦植株普遍偏高,相关分析及主成分分析均表明,打破株高与有效穗、穗粒数及千粒重间正的极显著的偏相关关系有一定难度但也非完全不可能。根据黑麦属材料农艺性状主成分因子综合指标进行聚类分析,结果表明,栽培黑麦第A类和第C类综合性状较为优良。     

适于分析小麦高分子量麦谷蛋白亚基的SDS─PAGE方法

参照Ｂ．Ｊ．Ｓｍｉｒｂ（１９８４）介绍的蛋白质ＳＤＳ—ＰＡＧＥ方法，调整了凝胶浓度、交联度及催化剂用量，提出了完善的样品制备程序，并研究了温度对凝胶配比及电泳时间的影响。在大量小麦整粒ＳＤＳ—ＰＡＧＥ实验的基础上，又对半粒无胚籽粒电泳进行了细致的研究，摸荣出了一套适合于小麦整粒与半粒的高分子量（ＨＭＷ）麦谷蛋白亚基ＳＤＳ—ＰＡＧＥ方法。通过对５０７１份整粒种质资源和１６００余份半粒杂交后代的分析，结果表明，该法成功率高，结果准确，具有操作简便、快速、分辨率好，制成干板不扩散易保存等优点。认为是一套适合我国仪器设备和药剂等实验条件的ＨＭＷ谷蛋白电泳方法。是品质鉴定和后代品质筛选的可靠手段。     

适于分析小麦高分子量麦谷蛋白亚基的SDS─PAGE方法

参照Ｂ．Ｊ．Ｓｍｉｒｂ（１９８４）介绍的蛋白质ＳＤＳ—ＰＡＧＥ方法，调整了凝胶浓度、交联度及催化剂用量，提出了完善的样品制备程序，并研究了温度对凝胶配比及电泳时间的影响。在大量小麦整粒ＳＤＳ—ＰＡＧＥ实验的基础上，又对半粒无胚籽粒电泳进行了细致的研究，摸荣出了一套适合于小麦整粒与半粒的高分子量（ＨＭＷ）麦谷蛋白亚基ＳＤＳ—ＰＡＧＥ方法。通过对５０７１份整粒种质资源和１６００余份半粒杂交后代的分析，结果表明，该法成功率高，结果准确，具有操作简便、快速、分辨率好，制成干板不扩散易保存等优点。认为是一套适合我国仪器设备和药剂等实验条件的ＨＭＷ谷蛋白电泳方法。是品质鉴定和后代品质筛选的可靠手段。     

波兰小麦(Triticum polonicum L.)高分子麦谷蛋白亚基多样性分析

利用SDS-PAGE电泳技术鉴定和分析了72份不同来源的波兰小麦高分子量谷蛋白亚基组成。结果表明,供试波兰小麦材料中有10种亚基组合方式。其中,亚基组合类型(N,20)出现的频率最高,高达41·67%;其次是(Null,7)亚基组合。在各位点的等位变异中,Glu-A1位点出现3种等位变异,以Null出现的频率最高(84·7%);而在Glu-B1位点上检测到了5种等位变异。不同地理来源的波兰小麦高分子量谷蛋白亚基组合类型从1到10种不等,尤其是来源于欧洲地区的波兰小麦,具有检测到的所有亚基组合类型,存在较高多样性。     

东方小麦高分子量谷蛋白亚基组成分析

采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法,对87份东方小麦(TriticumturanicumJakubz.)的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成检测表明,Glu-A1和Glu-B1分别具有2种和5种不同的亚基类型。在Glu-B1位点上,东方小麦具有其明显的特点,13+16亚基出现频率最高,达60.92%,而这种亚基在普通小麦中属稀有亚基。在Glu-A1位点上,东方小麦与普通小麦、密穗小麦和硬粒小麦相似,null为主要亚基类型。筛选出具有2或7+8优质亚基的材料各9份,其中来自埃塞俄比亚的1份材料CItr14598具有(2,7+8)优质亚基组合,确属品质育种中难得的优异基因资源,可供普通小麦优质育种利用。     

六倍体普通小麦高分子量谷蛋白亚基Glu-A1和Glu-B1共同缺失材料研究初报

利用SDS-PAGE方法对源于CIMMYT的六倍体普通小麦材料SYN351进行了高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)分析,结果表明SYN351Glu-A1和Glu-B1位点编码的HMW-GS同时全部缺失,唯有Glu-D1位点编码的HMW-GS(5 10)存在(N,N,5 10),是六倍体普通小麦中一种高分子量谷蛋白亚基缺失的新类型。