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。     

甘肃省小麦品种(系)HMW-GS和1BL/1RS易位系测定及其对品质的影响

【目的】为甘肃省小麦品质育种改良及食品加工提供理论依据和实践指导.【方法】本研究应用SDS-PAGE及1BL/1RS易位系特异引物,测定了小麦亲本材料的HMW-GS组成、1BL/1RS易位系和品质状况.【结果】HMW-GS的Glu-A1位点有3种变异,Glu-B1位点7种,Glu-D1位点6种,优质亚基5+10的频率较低,仅占17.46%;共出现17种HMW-GS组合形式,N/7+8/2+12组合的频率最高;Glu-1总评分与沉淀值、面团稳定时间、面团形成时间、面筋指数等性状呈极显著正相关;26个小麦材料被鉴定为1BL/1RS易位系,占供试材料的41.27%;1BL/1RS易位系可显著降低与面筋质量有关的品质性状,使沉淀值、面筋指数、面团形成时间、面团稳定时间等品质指标显著降低,而对反映蛋白质数量的相关性状影响较小,蛋白质含量、湿面筋含量等指标在1BL/1RS易位系和非1BL/1RS易位系间无明显差异.【结论】甘肃小麦品种中优质HMW-GS亚基所占比例低,且1BL/1RS易位系所占比例较高,在小麦品质育种改良工作中需要继续引进优良材料作为亲本.     

1BL/1RS易位对SDS沉降值和HMW-GS的多样性效应

用46份来源于小麦品种绵阳11纯系和不同黑麦杂交后代的1BL/1RS纯合易位系为试验材料,研究了它们的HMW-GS组成的变异和与沉降值之间的关系.结果证明,1BL/1RS易位对小麦的沉降值的影响,取决于1RS供体的来源和染色体易位的性质,表明1BL/1RS易位对小麦品质影响的多样性.在这些易位系中,HMW-GS等位基因也可以发生不同的变异,从而以不同方式影响小麦的品质.对HMW不同亚基和SDS-沉降值变异的分析指出,与1亚基相关的沉降值极显著地大于等位亚基N相关的沉降值,与7+9亚基相关的沉降值显著地大于等位亚基7+8相关的沉降值,7+8、7+9相关的沉降值极显著地大于20亚基相关的沉降值.本实验为利用1BL/1RS易位的小麦优质育种提供了新的实验证据.     

种子贮藏蛋白凝胶电泳在小麦外源染色体鉴定中的应用

利用小麦种子贮藏蛋白凝胶电泳技术,对簇毛麦(Haynaldiavillosa)、滨麦(Leymusmollis)、华山新麦草(Psathyrostachyshuashanica)、大麦(Hordeumdistichom)以及黑麦(Secalecereale)的高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白进行了分析。结果表明,簇毛麦、滨麦、华山新麦草、大麦的高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白与普通小麦相比均有各自的特征带;利用簇毛麦和大麦的高分子量谷蛋白亚基特征带鉴定出了普通小麦中与小麦第一同源群染色体有部分同源的V1和H5附加系;利用黑麦1RS醇溶蛋白标记位点Gld1B3鉴定了1BL/1RS易位系,同时利用染色体C-分带对1BL/1RS易位系77(2)进行了验证。并对小麦种子贮藏蛋白凝胶电泳技术在小麦品质育种和细胞质雄性不育选育中的应用进行了讨论。     

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。     

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。     

江苏淮北部分小麦品种品质性状相关重要基因的检测

为了解江苏淮北小麦品种重要品质性状相关基因状况,以20份近期审定的徐麦系列和淮麦系列小麦品种以及12份小麦对照材料为试验材料,采用SDS-PAGE电泳与PCR检测相结合,检测了小麦高分子量麦谷蛋白亚基;同时采用共显性PCR标记筛查1BL/1RS易位系以及Wx基因突变型。结果显示,江苏淮北小麦品种Glu-A1位点含3种亚基,其中1亚基占75%;Glu-B1位点有4种亚基,7+8亚基占60%;Glu-D1位点有3种亚基,5+10亚基占50%;1BL/1RS易位系有14份,占全部品种的70%;所有品种均为Wx基因野生型。     

高低分子量麦谷蛋白亚基构成及其对小麦烘烤品质的效应分析

Glu-1位点等位基因编码的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)和Glu-3位点等位基因编码的低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)是决定小麦加工品质的重要因素.用澳大利亚优质面包小麦Sunstate的两个杂交组合,即Sunstate/ 鲁麦21和Sunstate/ 济南16 F2代,研究了Glu-1和Glu-3位点等位变异对小麦烘烤品质的影响.结果表明,当材料为非1BL/ 1RS易位系,位点对小麦烘烤品质的贡献大小为,Glu-D1＞Glu-B1 =Glu-A3＞Glu-B3;当材料为1BL/ 1RS易位系,位点对小麦烘烤品质的贡献大小为,Glu-B3＞Glu-B1＞Glu-D1＞ Glu-A3.1BL/ 1RS易位对小麦烘烤品质有显著的负面影响.就单个亚基而言,在Glu-B1位点17+18＞7+8,在Glu-D1位点5+10＞2+12和4+12,在Glu-A3位点GluA3b＞GluA3a,在Glu-B3位点GluB3d＞GluB3h＞GluB3j.     

四川小麦新品种(系)种子贮藏蛋白变异分析

采用A-PAGE和SDS-PAGE方法,对四川省49份小麦新品种(系)的醇溶蛋白和高分子量谷蛋白亚基进行了分析。结果表明,供试品种(系)在醇溶蛋白位点上存在广泛的变异,49个品种(系)具有48种醇溶蛋白带型,共分离出38条相对迁移率不同的谱带,其中35条具有多态性,占92.1%,每个品种(系)可分离出11～23条带。15个品种(系)具有1BL/1RS易位系标记位点Glid1B3,占供试品种(系)的30.6%。在Glu-1位点上,供试材料具有较高的遗传变异,共检测到11种不同的高分子量谷蛋白亚基和18种亚基组合类型,品质得分在5～10分之间,平均6.9分。49个品种(系)中,21个具有5+10优质亚基,3个具有2亚基。新品种(系)中5+10亚基比率较高,反映了四川省强筋小麦育种已取得一定成效,但是从整体来看,优质亚基和优质亚基组合的频率仍然偏低,因此在四川小麦品质育种中应进一步加强优质谷蛋白亲本材料的引进和利用。     

小麦新品系的种子贮藏蛋白凝胶电泳鉴定

利用 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳和酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳对近年参加陕西省小麦区域试验的 2 6个新品系进行了高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白鉴定 ,结果表明 :1 5个品系为 1 BL/1 RS易位系 ;HMW-CS表现 :Glu-A1 位点 ,1 9个品系编码一个亚基 1 ,7个品系不编码亚基 ;Glu-B1 位点 ,6个品系编码 7 8亚基 ,1 1个品系编码 7 9亚基 ,9个品系编码 1 4 1 5亚基 ;Glu-D1 位点 ,2 3个品系编码 2 1 2亚基 ,3个品系编码 5 1 0亚基。同时 ,对小麦种子贮藏蛋白聚丙烯酰胺凝胶电泳在鉴定小麦新品系中的应用进行了讨论。     

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-黑麦远缘杂交后代储藏蛋白遗传变异分析

运用A PAGE和SDS PAGE电泳技术分析了 85份小麦 -黑麦远缘杂交后代及母本绵阳 11的种子储藏蛋白组成。结果为 :① 78 8%的材料在醇溶蛋白的ω区不同于亲本绵阳 11,其中 5 6 5 %的材料具有黑麦的特征带型Gli B1l,属于 1B/ 1R染色体易位 ,另外的 2 2 3%的变异材料与绵阳 11的差异在于 1～ 2条带纹的有无或表达剂量的不同 ;②供试材料中共分离出 7种高分子量谷蛋白亚基类型 ,其中母本绵阳 11的亚基在各位点上所占比例最高 ,亚基 1(5 3% )、7+8(5 4 % )、5 +10 (87% ) ,在非母本类型中N和 7+9的比例也较高 ;在 85份供试材料中共检测到 8种亚基组合 ,其中母本类型 (1,7+8,5 +10 )和非母本类型 (N ,7+9,5 +10 )占有较高的比例 ,分别为 36 5 %、31 7%。上述结果说明 ,运用单体附加外源染色体将黑麦基因引入普通小麦后可引起杂交后代醇溶蛋白和高分子麦谷蛋白亚基的变异 ,获得较多的变异材料 ,这些材料对丰富普通小麦的遗传资源以及对小麦品质的改良将会有重要作用。本文还对引起变异的原因等问题进行了探讨     

小麦抗条锈病染色体异源易位系的选育

利用小麦品种Jubilar作为受体 ,黑麦自交系L15 5为供体 ,培育了 1个抗条锈病 ,叶锈病和白粉病的小麦异源易位系A1882。使用C -带技术证明 ,这个易位系含有 1RS/ 1BL易位染色体。研究表明 ,与其它的 1RS/ 1BL易位系相比 ,本研究创制的这个 1RS/ 1BL易位染色体含有不同抗病基因。用这个异源易位系与高产品种杂交 ,并利用易位染色体作标记辅助选择 ,培育了抗小麦条锈病兼抗白粉病材料R14- 12、R14- 2 2和R16 5 - 2。经接种鉴定 ,这些品系对小麦条锈菌条中 30号和 31号生理小种免疫 ,抗叶锈病并中抗白粉病。这 3份材料的农艺性状较好 ,抗病性稳定 ,容易在小麦育种中应用。本研究证明 ,通过初级易位系与优良品系的杂交和选择 ,把异源易位染色体放在协调的小麦遗传背景上 ,是在小麦育种中克服易位染色体不良作用的有效方法     

小麦1BL/1RS易位新品系的鉴定与评价

应用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)技术，对利用1BL／1RS易位材料异源2号作为亲本创制的58个新品系进行了检测与分析。根据小麦-黑麦1BL／1RS标记位点GkdlB3的有无，鉴定出49个品系为易位系，只有9个品系为非易位系。对新品系的株高、有效穗数、小穗数、穗粒数、千粒重及穗粒重等6个性状进行了考察分析，结果表明部分易位系表现出一个或多个优良的性状，可供作为亲本材料在育种中进一步利用。少数易位系综合性状表现优异，可望进一步直接培育成新品种。对易位系性状间相关分析表明，小穗数与有效穗数、穗粒重与穗粒数和千粒重呈极显著正偏相关，千粒重与穗粒数、穗粒重与有效穗数呈显著或极显著负偏相关，其余性状间偏相关均不显著。经差异显著性检验表明，易位系与非易位系之间除小穗数外，其余考察性状表现均无显著差异。     

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     

利用基于重复序列PCR的标记和A-PAGE鉴定小麦背景中的黑麦染色体片段

利用基于重复序列PCR的标记和酸性丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)对小麦品种中国春与秦岭黑麦杂交后代(BC2F4)共75份材料进行了筛选,鉴定含有黑麦成分的株系.根据黑麦特异重复序列pSc20H设计特异引物,用PCR方法从75个株系中筛选出30份含有黑麦成分的材料.从这30份材料中,用A-PAGE的方法鉴定出10个株系为1RS/1BL易位系.实验结果表明,用基于PCR的标记能快速准确地对小麦背景中外源染色质的鉴定.结合其它方法还能进行小片段移位的鉴定.     

小麦远缘杂交后代的高分子量谷蛋白亚基变异机制探讨

以普通小麦川农19(N,7+8,2+12)和1BL/1RS易位系小麦川农18(1,7+9,2+12)F1为试材,用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel elec-trophoresis,SDS-PAGE)法鉴定分析了杂交后代的高分子量谷蛋白亚基组成,发现其中1粒产生了2个亲本中都没有的高分子量谷蛋白亚基,其高分子量谷蛋白亚基组成为(1,x+7+8+9,2+12)。变异的亚基在SDS-PAGE电泳图谱上位于1 Dx5和1 Bx7亚基之间,迁移率与1 Bx6相似。统计变异株F2代HMW-GS的遗传规律,结果表明,Glu-A1位点上的亚基分离正常;而Glu-B1位点上亚基的分离以及Glu-A1与Glu-B1位点之间的组合都不符合孟德尔遗传规律;变异亚基与1 By8亚基呈现共显性。最后对变异产生的机制进行了探讨。     

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。     

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-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。