小麦-簇毛麦6VS/6AL易位染色体在不同小麦背景中的遗传稳定性及其在配子中的传递

为研究小麦-簇毛麦6VS/6AL易位染色体在不同小麦背景中的遗传稳定性及其在配子中的传递,利用高抗白粉病的普通小麦-簇毛麦6VS/ 6AL易位系92R137与不抗白粉病的栽培品种百农64、百农9310、邯5310、小偃54、淮麦20、徐麦856进行杂交,并用这些品种分别与杂种F1进行正反回交.对杂种F1花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ的细胞学观察表明,在减数分裂中期Ⅰ易位染色体6VS/ 6AL通常以6AL与6A 染色体配对形成棒状二价体.各杂种F1高抗白粉病,位于6VS上的抗白粉病基因Pm21呈显性,在F2中有69.0%～74.0%的植株抗白粉病,接近1对显性基因遗传的理论值.由于6VS与6AS在通常情况下不发生配对交换,因此可通过白粉病抗性鉴定并结合利用6VS上的分子标记来跟踪6VS/ 6AL易位染色体的传递.测交结果表明,以F1作母本6VS/ 6AL易位染色体通过雌配子的传递率为49.2%(45.8%～54.9%);以F1作父本6VS/ 6AL易位染色体通过雄配子的传递率为44.7% (43.1%～46.8%),均接近50%的理论值.但在各组合中,6VS/ 6AL易位染色体通过雄配子的传递率均低于通过雌配子的传递率.     

新育成的1RS·1BL初级易位系T956-13的育种价值

近年来,条锈病和白粉病生理小种的变异和新小种流行致使大范围利用的条锈病和白粉病抗源抗性屡屡丧失。为了寻找和培育新的抗源,以小麦高产育种品系A42912为受体,以我国西南地区白粒黑麦为供体,通过杂交、回交和细胞学选育,成功培育了一个新的小麦-黑麦易位系T956-13。多重FISH+GISH技术证明,T956-13含有一对来自白粒黑麦的完整1RS染色体臂,是一个新的1RS·1BL初级易位系。用条中29、条中31、条中32、条中33、条中34以及水源系(SY)等10个流行的条锈病生理小种或菌系进行的接种试验证明,T956-13高抗所有接种的生理小种和菌系。田间育种圃内混合菌种接种鉴定表明,T956-13对条锈病和白粉病均表现出高度抗性。用T956-13和川农11(含Yr9和Pm8基因)以及川农17(含YrCN17和PmCn17基因)杂交,T956-13的抗病性表现为显性。在F2群体中条锈病和白粉病的抗感植株分离比均符合一对基因控制的遗传模式,即卡方测验符合3∶1分离;感病品种回交的BC1F1群体中,抗感植株分离比均为1∶1。由此表明,T956-13含有不同于Yr9和Pm8的抗条锈病和白粉病等位基因或者与其紧密连锁的新抗病基因座,是当前小麦育种的优秀抗源之一。此外,由于易位系T956-13继承了亲本A42912的优异表型性状,即具有秆矮、分蘖力强、生长繁茂、穗大、早熟等农艺性状,所以是优异的高产抗病育种资源。     

InDel分子标记WC656的开发及其在鉴别小麦-簇毛麦5VS纯合易位中的应用

簇毛麦是小麦品种改良重要的遗传资源，其5VS上含有硬度基因Dina/Dinb、抗白粉病基因Pm55和抗条锈病基因Yr5V，创制普通小麦-簇毛麦5VS易位系新种质，对于高效利用5VS上的有益基因进行小麦品种遗传改良具有重要意义。为了便于鉴别普通小麦-簇毛麦5VS纯合易位，本研究以mInDel软件分析普通小麦中国春基因组序列，开发了小麦第5同源群短臂的InDel特异分子标记WC656，对小麦品种以及普通小麦-簇毛麦5VS.5AL和5VS.5DL易位系及其衍生后代进行PCR扩增，根据扩增片段大小来区分5AS、5BS、5DS染色体臂以及5VS易位系。结果表明，在21个普通小麦品种、小麦-簇毛麦5VS回交F₂代中杂合易位单株，均扩增出379 bp（5AS）、471 bp（5BS）、422 bp（5DS）3条带。在T5VS.5AL高代品系、回交F₂代中纯合易位单株扩增出471 bp（5BS）、422 bp（5DS）2条带，379 bp（5AS）条带缺失。T5VS.5DL高代品系、回交F₂代中纯合易位单株扩增出379 bp（5AS）、471 bp（5BS）2条带，422 bp（5DS）条带缺失。WC656鉴别的5VS纯合易位结果与顺序FISH-GISH分析结果一致。T5VS.5AL、T5VS.5DL具有抗白粉病、籽粒硬度指数低等优良特性。因此，利用InDel分子标记WC656可以鉴别普通小麦-簇毛麦T5VS.5AL、T5VS.5DL衍生后代中的纯合易位，PCR扩增实验操作相对简便，可以为分子标记辅助选育携有5VS纯合易位的软质弱筋小麦提供帮助。     

小麦条锈病新抗源92R149的初步利用与评价

抗条锈病小麦新种质92R149系南京农业大学细胞遗传研究所利用簇毛麦创造的普通小麦6VS/6AL易位系。经绵阳市农科所5年的观察和利用研究,发现它具有对条锈病和白粉病高抗～免疫、抗性遗传力强、配合力好、综合农艺性状较好等突出特点,是四川省小麦抗病育种可资利用的难得的优良抗条锈病和白粉病新抗源。但其植株偏高,分蘖力强,有效穗数偏少,籽粒偏小且为红粒,在利用中应注意予以改善。     

普通小麦-簇毛麦T6VS·6AL易位染色体对小麦品质的影响

为分析簇毛麦6VS导入小麦背景后对品质的影响,利用普通小麦-簇毛麦T6VS·6AL易位系和地方品种辉县红构建的一套小麦F8重组近交家系(RIL)群体,通过分子标记结合白粉病抗性鉴定,筛选出66个包含和94个不包含T6VS·6AL的纯合家系,并分别组成两个亚群体,于2005-2006年分别在江苏南京和河南郑州通过随机区组设计(各3个重复)进行14个品质性状差异比较.结果表明,3对高分子量麦谷蛋白基因在群体及其两个亚群体中均符合1∶1分离.方差分析发现,T6VS·6AL亚群体面粉平均吸水率、面团稳定时间、最大抗延阻力和50 mm处抗延阻力均显著高于非T6VS·6AL亚群体,揭示该易位系对这些性状表现正向效应;T6VS·6AL亚群体籽粒平均容重、面粉峰值黏度和面团弱化度显著低于非T6VS·6AL亚群体,揭示该易位系对这些性状具有负向效应,而T6VS·6AL亚群体面粉平均蛋白质含量、干面筋、湿面筋、出粉率、形成时间、拉伸面积和延伸度与非T6VS·6AL亚群体无显著差异,揭示该易位系对这些性状影响较小.     

黑麦抗白粉病基因向小麦转移的细胞遗传学检测

白粉病是普通小麦的重要病害之一。已知小麦中约有20个抗白粉病基因，多数已用于品种改良。然而，许多抗性基因受到白粉病真菌的抑制，不再有效。因此，需要不断探寻新的抗源。最近，作者报道了一个抗白粉病的新抗原，它是分异于黑麦品种Prolific6R染色体臂上，定名为MIP6L。研究目的是将MIP6L转移到在细胞学上稳定的小黑麦染色体易位系中。这里报道了通过同源重组从单体6RL（6D）染色体代换系将MIP6L转移到细胞学稳定的T6BS·6RL小黑麦染色体易位系，抗白粉病基因为Pm20．C-带分析用于重组易位系T6BS·6RLrec末端第3条染色体中Pm20的自然图谱。抗性基因成功地转移，通过人工接种白粉病真菌予以验证。此外，还讨论了将异源种质附加有用基因转移到小麦的策略问题。     

兼抗条锈、白粉病小麦新种质观4的分子标记鉴定

将多个不同的抗病亲本及优良农艺亲本进行复合杂交,选育出抗病且农艺性状较好的小麦新品系观4.为了明确观4的抗病性及品质状况,对该品系的抗病基因及品质性状进行分子标记鉴定和分析.结果表明,观4兼抗白粉病和条锈病,其白粉病抗性主要来自亲本92R179中的Pm21基因,而条锈病抗性则主要源于YW243中的抗条锈病基因YrX;辽春10号中的高分子量麦谷蛋白优质亚基7+8也遗传到新品系观4中.因此,观4可作为优良小麦亲本应用于小麦品质和白粉病、条锈病抗性的改良.     

153份四川小麦主推品种和后备品系抗病基因的分子检测

为了解四川现有主栽小麦品种的抗病现状,发现并推广多抗性小麦品种,选用四川省153份小麦主要推广品种和后备品系,采用条锈菌接种诱发鉴定的方法于2018—2019和2019—2020年度进行条锈病成株期抗性鉴定与分析,同时利用已知抗病基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18、Yr26、Pm21和Fhb1的分子标记分别对其进行抗条锈病、赤霉病和白粉病基因检测。结果显示,在153份供试小麦材料的条锈病成株期抗性鉴定中,两年度均表现为抗病的材料有122份,占供试材料的79.7%。分子标记检测结果表明,可能携带抗条锈病基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18和Yr26的小麦材料分别有12、25、77、12、4和90份,分别占供试材料的7.8%、16.3%、50.3%、7.8%、2.6%和58.8%;可能携带抗白粉病基因Pm21的小麦材料有40份,占供试材料的26.1%;可能携带抗赤霉病基因Fhb1的小麦材料有12份,占供试材料的7.8%;有15份抗病材料未检测到本研究所测基因。     

305份国内外小麦种质条锈病与白粉病抗性鉴定与评价

为获得抗病小麦种质以促进其在育种上的应用,利用与抗条锈病基因和抗白粉病基因紧密连锁或共分离的分子标记对国内外的305份小麦种质进行检测。结果显示,携带 Yr10、 Yr15、 Yr18、 Yr26、 Yr46、 Pm8、 Pm21和 Pm34基因的材料分别为5、10、23、0、4、100、1、95份,占比依次为1.63%、3.28%、7.54%、0、1.31%、32.79%、0.33%、31.15%。携带上述抗性基因且表现出中抗水平以上的材料分别依次有2、3、7、0、3、59、1、62个,还有部分表现抗病的种质未检测到以上8个基因,其抗性可能由其他基因控制。本研究中没有一个种质材料同时携带两个多效抗病基因 Yr18和 Yr46,但 Yr18和 Yr46分别通过与 Yr10、 Pm8和 Pm34等抗病基因的组合,极大提高了品种的综合抗病能力,如CA0548( Yr18+ Yr10)、川麦42( Yr46+ Pm34)、Fr03717( Yr18+ Pm34)、鄂恩5号( Yr46+ Pm8),以上材料对条锈病和白粉病均具备中抗以上的抗性。因此,以后要充分发挥多效抗性基因的优势并培育兼抗性小麦品种。     

黑麦白粉病抗性基因向小麦渗入

本研究针对黑麦可能提供白粉病新的抗源,对最近育成的一组小麦-黑麦附加系、代换系和易位系进行了分析.同时,对以上各系与一组带有抗性基因Pm1-9和Mlk的品种/品系进行了比较.四倍体和六倍体的Thatcher小麦,对小麦白粉病高度感染,而由四倍体Thatcher和Prolific黑麦衍生而来的小黑麦系,则高度抗病.黑麦染色体1R、4R和7R不决定供试的白粉病分离物的任何抗性.2D/2R代换系的白粉病抗性高度有效,而假设来源于2R染色体的Pm7基因,则主要表现为感病反应.对带有Pm7的Transec小麦进行细胞学分析(采用Giemsa C-显带技术进行染色体鉴定)的结果表明,"Transec"易位包括一条小麦染色体4B的完整短臂和该条染色体长臂大约一半的近端区以及由黑麦染色体5R的长臂远端区衍生来的黑麦片段.结构异染色质经不同的染色后,2D/2R代换系的染色体2R显示出特定的C-带型.黑麦染色体6R决定着对所有供试白粉病分离物的绝对抗性,同时还表明,这种抗性基因就位于6R染色体的长臂上.对于此种抗性,笔者提出了临时基因符号MlP6L.此外,笔者还提出了利用6BS/6RL小麦-黑麦易位系转易这种抗性基因的途径.     

若干生态不育型小麦的可恢复性及部分小麦品种对其育性的恢复力

为研究生态不育型（EMS）小麦的恢复性，以27个EMS小麦及60个来自中国南方与北方的普通小麦为材料，研究了EMS小麦的可恢复性及若干小麦品种对其育性的恢复力，并对可恢复性和小麦品种对其育性的恢复力进行了分类。结果表明，EMS小麦按其可恢复性可分为“难恢型”（恢复源主要在南方冬麦区）和“易恢型”（南、北方冬麦区都有较多恢复源）两类。“难恢型”恢复源较窄，如农大95-1s、农大3338-13s；“易恢型”恢复源较宽，如943ls。按对EMS小麦的恢复力，参试小麦品种可分为“广恢型”、“亚广恢型”、“窄恢型”三类。“广恢型”品种对多数EMS小麦具有恢复力，是EMS小麦的共同恢复源（如21688）；“亚广恢型”品种对部分EMS小麦具有恢复力,其可恢复的EMS范围较“广恢型”品种窄，而较“窄恢型”品种广（如天引4号）；“窄恢型”品种仅对少数EMS小麦具有恢复能力，其可恢复的EMS小麦的范围最小（如运83-2、19643）。     

小麦单籽粒性状与品质的关系

目前测定小麦单籽粒品质的方法有单籽粒谷物品质测定法和谷蛋白溶涨指数法(SIG)。为了揭示单籽粒品质检测的作用,选用16个小麦品种(系)进行单籽粒性状的研究,结果表明,品种内单籽粒硬度、籽粒直径、单籽粒重量及SIG的变异较大,水分含量变异不大。单籽粒品质指标硬度、粒重、粒径及SIG与磨粉品质、面团流变学特性、蛋白质品质、籽粒品质部分指标呈显著或极显著相关,这些指标对于预测磨粉品质、早代株系品质筛选及食品品质具有快速、方法简单及预测能力强的优点。将单籽粒谷物品质测定参数及SIG相结合,可以有效地进行小麦育种后代筛选及品质预测。     

小麦杂种优势群研究 Ⅵ．普通小麦与穗分枝小麦、轮回选择后代材料、西藏半野生小麦和斯卑尔脱小麦早熟诱变系的SSR分子标记遗传差异研究

为分析小麦杂种优势群，采用微卫星（SSR）分子标记对中国北方冬麦区普通小麦（20份）、穗分枝小麦（4份）、轮回选择后代（14份）、西藏半野生小麦（3份）和斯卑尔脱小麦Hubel早熟诱变系（4份）共45份材料的遗传多样性进行了分析。结果表明，所用23个SSR引物在45个材料间共检测出226个等位变异，每个引物检测出5～16个等位变异，平均为9．82个。普通小麦群体与轮回选择后代、穗分枝小麦、西藏半野生小麦和Hubel诱变系间的遗传距离分别为0．7715、0．8145、0．9087和0．9217，均明显高于普通小麦群体内的0．6622；在聚类结果上，普通小麦、穗分枝小麦、轮回选择后代、西藏半野生小麦和Hubel诱变系也被明显地划分为五大不同类群，说明普通小麦群体与穗分枝小麦、轮回选择后代、西藏半野生小麦和Hubel诱变系间存在着较大的遗传差异。其中。轮回选择后代、穗分枝小麦和Hubel诱变系与普通小麦杂交F1代育性正常，且为普通小麦表型，可用作杂交小麦的亲本。西藏半野生小麦成熟时期穗轴自然断落，不利于收获，在用于小麦杂种优势利用时须先进行遗传改良。     

杂种小麦与常规小麦产量性状改良的比较分析

从1991－2000年，把每年参加产量鉴定的杂种小麦和常规小麦新品种的试验结果进行比较分析，结果表明：杂种小麦产量的平均超标优势为8．4％，变幅为3．0％－14．0％，年平均递增率为2．4％，而常规小麦的平均超标率为3．0％，变幅为1．1％－5．1％，年平均递增率仅为0．75％，就产量构成因素来看，杂种小麦的千粒重在不同年份均比常规品种的高，粒重优势显著，杂种小麦的穗粒数高于常规小麦，差异达显著水平，在群体条件下，杂种小麦的有效穗与常规小麦的变化基本一致；杂种小麦的株高改良已达到半矮秆水平，抗倒伏能力大大加强。     

山东省小麦生产品种对小麦黄花叶病毒病的抗性

小麦黄花叶病毒病是危害我国冬小麦的一种重要病害,为明确山东小麦生产品种对该病害的抗性水平,给山东小麦黄花叶病毒病育种、病害防控及品种合理布局提供参考信息,于2012-2015年在山东省莒南县板泉镇的小麦黄花叶病毒病品种抗病性鉴定圃,对山东80个小麦生产品种进行了抗性评价和产量性状分析。结果表明,在供试的80个小麦品种中,济麦22、烟农5158、鲁原231、鲁原304、良星99、烟农0428、烟农173、烟农999、阳光10、红地09-5、山农18、山农29、烟农426、烟农836、济南17共15个品种对小麦黄花叶病毒病表现为抗病,占供试品种的18.75%;烟农24、鲁原502、济麦21、泰农1014等31个品种表现中抗,占供试品种的38.75%;其余34个品种表现为感病,占供试品种的42.5%。感病品种产量的损失率与有效穗数、穗粒数、千粒重3因素的综合损失率密切相关。     

黄淮麦区部分小麦种质资源高分子量谷蛋白亚基组成分析

为了深入了解黄淮麦区小麦(Triticum aestivum L.)种质资源高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成情况,为品质育种提供信息,利用SDS-PAGE电泳技术对185份普通小麦材料和5份黑粒小麦共计190份种质材料的HMW-GS组成进行了分析.结果表明这些材料在Glu-A1位点具有2种亚基类型(null,1),Glu-B1位点具有5种亚基类型(7 8,7 9,14 15,6 8,17 18),Glu-D1位点上具有3种亚基类型(2 12,5 10,5 12).对面包加工品质具有正效应的优质亚基14 15出现频率为7.36%,5 10出现频率为34.74%,5 12出现频率为2.63%.对面包烘烤而言,优质亚基组合1/14 15/5 10、1/7 8/5 12和1/7 8/5 10出现频率较低,分别为 0.53%、0.53%和11.58%;适合制作优质手工馒头的亚基组合1/7 8/2 12和null/7 8/2 12出现频率分别为6.32%和19.47%;适合制作优质面条的理想亚基组合1/14 15/2 12出现频率为4.21%,较好的亚基组合共计占23.16%.黄淮麦区的小麦种质资源主要适合面条和馒头专用品种的选育.     

人工合成小麦染色体区段在小麦优良新品系中的分布

从人工合成六倍体小麦SHW-L1改良后代中选育的5个春小麦新品系,在青海表现出比对照品种高原448更优的农艺性状和产量潜力,推测源于外源物种的野生不良性状被淘汰,保留在新品系中的外源染色体区段可能对遗传改良有贡献。为了了解源自人工合成小麦SHW-L1的外源染色体区段在这5个改良新品系中的分布,利用11 660个具有染色体位置信息的多态性DArTseq标记对这5个改良品系进行了外源染色体区段分析。结果表明,共检测到78个外源染色体区段,其中,65个为源于四倍体小麦的A和B基因组,13个为来自于节节麦的D基因组。24个源于四倍体小麦的外源染色体区段分布于3个以上的品系中,这些区段主要来自于A基因组,其中2A有8个,7A有4个,1A有3个,6A有3个。本研究材料来自于混合选择,不同品系共有的外源染色体区段可能含有对当前育种有价值的重要基因位点或基因簇,这样的区段将是下一步关注的重点。     

小麦-小麦锈菌互作中相互识别的研究进展

寄主-病原物互作是当今植物病理学研究的热点领域,而两者互作中的识别则是研究的重点。小麦锈病作为植物病理学研究中的经典病害,小麦-锈菌相互识别的研究已达到很深的程度。本文从分子水平、细胞水平、组织水平及识别物质方面论述了小麦-小麦锈菌互作中相互识别的研究进展,并对两者识别的研究方向进行了展望。     

小麦与玉米远缘杂交诱导小麦单倍体的研究

为了研究在小麦×玉米中亲本及2,4-D对诱导小麦单倍体的影响,将36个小麦杂交组合的F1植株与4个玉米品种分别进行远缘杂交,杂交后用50、100、150mg·L-1三种不同浓度的2,4-D溶液处理杂交穗,结果表明,不同小麦杂交组合远缘杂交的得胚率差异显著;不同玉米品种远缘杂交的得胚率总趋势表现为:爆烈玉米(9.9%)>糯玉米(8.9%)>普通玉米(8.2%)>甜玉米(4.6%);2,4-D对小麦单倍体的形成是必须的,且不同浓度之间存在差异,以100mg·L-1浓度处理效果最为理想;同时,2,4-D重复处理的得胚率高于一次处理。     

国内外部分小麦材料在黄淮麦区的抗赤霉扩展特性及农艺性状研究

为筛选适宜黄淮麦区的小麦抗赤霉病育种材料，研究了国内外32个小麦材料在黄淮麦区的抗赤霉扩展特性及农艺性状。结果表明，32个材料人工接种均发病，但材料间发：病程度差异很大：其中高抗类型6个，中抗类型12个，中感类型9个，感病类型5个。通过对供试材料的主要农艺性状与抗赤霉扩展特性进行了相关分析，株高、穗长、穗密度等农艺性状与小麦抗赤霉扩展特性无相关性。