小麦新品种京花10号的选育及品种特点

京花10号小麦品种是利用花药培养技术选育而成,2008、2009年两年北京高肥区试平均产量为480.17 kg/667m2,比对照京411平均增产5.1％;2009年生产试验,产量为435.2 kg/667m2,比对照京411增产4.4％.2011年通过北京市品种审定.     

国审品种京冬22的选育·特性及应用分析

[目的]全面分析和比较小麦新品种京冬22号的特征特性和生产利用价值。[方法]以国家区试结果为依据,采用与区试对照品种相比较的方法,分析了京冬22号的特征特性和产量结构。[结果]京冬22号的产量三因素协调,其平均产量在参试15个品种30个点次试验中位居前列,在国家区试和生产试验中平均比对照京冬8号增产5．3％,达到显著水平。[结论]京冬22具有较好的丰产、稳产和适应性,于2007年国家审定并推广应用。     

粗山羊草JAZ基因家族的全基因组鉴定与分析

为了挖掘可用于小麦茉莉酸调控通路及其穗部或花器官发育研究的候选基因,基于已发布的粗山羊草全基因组数据,利用生物信息学分析方法鉴定了粗山羊草JAZ基因家族,并从染色体分布、基因及蛋白结构、启动子顺式作用元件、系统进化关系和基因表达模式等方面对该基因家族的特征进行了比较分析。结果表明,本研究共鉴定到9个粗山羊JAZ基因,命名为AetJAZ1-AetJAZ9。染色体定位结果显示,9个粗山羊草JAZ基因分别定位在2D、5D、6D和7D染色体上,其中在7D染色体上分布最多。进化分析表明,粗山羊草JAZ蛋白与短柄草JAZ蛋白亲缘关系最近,且9个粗山羊草JAZ蛋白被分别聚类到了S5、S12、S13、S16和S20五个亚族中,其中S20亚族有五个粗山羊草JAZ蛋白。启动子分析表明,9个粗山羊草JAZ基因启动子顺式作用元件种类和数量存在差异,推测其各自的功能也存在差异。表达谱分析表明,粗山羊草JAZ基因在粗山羊草不同组织间存在不同的表达特性,且不存在组成型表达基因,其中,AetJAZ1和AetJAZ2表现出明显的组织特异性,分别只在穗部、雌蕊和雄蕊中特异表达。     

不同固定液对小麦花粉母细胞微丝骨架荧光标记的效果

细胞学特征的研究是解析小麦光温敏雄性不育机理的重要基础,已有研究表明小麦光温敏核雄性不育系BS366的败育可能和细胞骨架异常相关。但是与微管骨架观察相比,通常微丝骨架荧光标记难度大、效果欠佳。通过对比和分析利用FAA固定液和多聚甲醛固定液固定材料的微丝TRITC-phalloidin荧光标记,结果表明利用FAA固定液固定花药组织进行微丝标记的形态效果较好,进一步用植物Actin单克隆抗体做间接免疫荧光标记验证了FAA固定材料的可靠性。试验为研究小麦光温敏雄性不育系减数分裂期微丝行为提供了更简便有效的技术和方法,同时也对其他高等植物花粉母细胞的微丝骨架荧光标记观察具有一定的借鉴作用。     

普通小麦TaADF8基因的克隆及表达分析

肌动蛋白解聚合因子(actin-depolymerizing factor,ADF)普遍存在于真核细胞中,为低分子量的肌动蛋白结合蛋白,在调控细胞内肌动蛋白纤维的聚合和解聚中起关键作用。为给深入研究TaADF8基因在小麦中的功能机理奠定基础,并为进一步丰富小麦ADF基因研究内容提供理论参考,本研究利用电子克隆策略从小麦品种CP53中克隆出TaADF8基因(GenBank登录号为KJ864962)后对其进行序列分析,并进一步采用荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术对其在小麦不同组织间的表达差异及不同非生物胁迫下的表达模式进行分析。核酸序列分析表明,该基因全长695bp,拥有完整的ORF,编码142个氨基酸。氨基酸序列分析表明,该蛋白含有保守的ADF同源区和PIP2结合结构域,且在氨基端有核定位信号。进化和聚类分析表明,小麦TaADF8基因与大麦HvADF2基因、HvADF3基因和水稻OsADF3基因亲缘关系较近,蛋白相似度分别为75.35%、93.66%和67.86%。qRT-PCR表达特性分析显示,该基因为组成型表达,在根、茎、叶、颖壳和雄蕊中均表达,且在根、叶和雄蕊中表达量较高;该基因表达受低温的强烈诱导,同时也受水分、高盐和外源脱落酸胁迫诱导。     

F型小麦雄性不育系育性的遗传分析

F型不育系（FA）是我国近年来新选育的普通小麦细胞质的CMS型不育系,为确定FA育性基因的遗传模型,采用植物数量性状主基因+多基因遗传模型的5世代联合分析方法,以FA/临汾3158、FA/冬81、FA/HB-7三个杂交组合的P₁、P₂、F₁、F₂群体和FA/HB-7的F_2:3群体为试材,分析了FA育性的遗传特性和遗传效应。结果表明,FA育性受2对加性-显性-上位性主基因和加性-显性多对微效基因共同控制,基因互作效应明显。三个F₂群体结实率的主基因遗传率为50.58%~71.77%,多基因遗传率为0~45.58%,环境遗传效应值为3.84%~44.12%;三个F₂群体结实小穗率的主基因遗传率为52.35%~66.36%,多基因遗传率为0~17.77%,环境遗传效应值为25.70%~47.65%。FA/HB-7的F_2:3群体育性在北京、南阳两地的主基因遗传率相差较大,北京、南阳结实率和结实小穗率的主基因遗传率分别为7.50%和5.45%、90.89%和77.83%,多基因遗传率均为0.00%。FA育性以主基因遗传为主,但环境对性状的影响较大,推测FA育性可能具有一定的环境诱导效应。研究结果为进一步改良和利用FA及其杂种优势利用奠定了基础。     

小麦挑旗期和抽穗期的QTL分析

挑旗期和抽穗期是小麦重要的农艺性状,与小麦的开花期和成熟期密切相关。本研究利用小麦BS20/Fu3的DH群体的289个系,分别于2005-2006和2006-2007两个年度将该群体种植于北京和安徽阜阳,田间调查挑旗期和抽穗期,采用复合区间作图法,对挑旗期和抽穗期进行QTL分析。研究结果表明,挑旗期共有3个主效QTL,分别位于1BL、1DL和6BL,贡献率为3.34%～14.31%;抽穗期共有4个主效QTL,分别位于1BL、1DL、4AL和6BL染色体上,贡献率为4.93%～19.98%。挑旗期与抽穗期共同的QTL位于1BL、1DL和6BL,分别与cfa2129、cfd65和Xgwm58紧密连锁,与cfa2129的遗传距离为3.49～13.39cM,与cfd65的遗传距离为0.05～2.05cM,与Xgwm58的遗传距离为0.06cM。抽穗期位于4AL上的QTL,只在阜阳两年种植的材料中检测到,与最近标记Barc170的遗传距离为1.7～6.1cM,可能由于不同生态环境诱导不同基因的表达。挑旗期和抽穗期的QTL基本一致,推测由于基因的多效性或控制不同性状的基因紧密连锁所致,同时从分子水平验证了两个性状的高度相关性。     

AFLP-SCAR标记的开发及应用

为给小麦DNA指纹及基因或QTL定位等研究提供更多、更具有特异性的分子标记,将760条小麦AFLP(Amplification fragment length polymorphism)片段回收、克隆和测序,通过与美国农业部GrainGenes数据库中的DNA序列进行比对,在760条AFLP片段中有155条与GrainGenes中的片段高度同源,其余605条片段为新发现的小麦DNA序列.利用同一AFLP引物组合扩增的同长度片段的DNA序列差异设计了178对AFLP-SCAR(Sequence Characterized Amplified Region)引物.115对引物在不同小麦品种中扩增出稳定清晰的多态性产物,其中46对引物在小麦品种间能够扩增出DNA片段长度多态性,可检测DNA位点59个,可在种子纯度鉴定、遗传作图和构建小麦DNA指纹等方面得到应用;另69对引物的扩增产物在品种间无长度多态性,但具有SNP多态性(Single nucleotide polymorphism).     

植物bZIP转录因子的研究进展

碱性亮氨酸拉链(Basic leucine zipper, bZIP) 转录因子是真核生物转录因子中分布最广泛、最保守的一类蛋白.目前,在拟南芥基因组、豆科植物基因组、水稻基因组中发现大量的bZIP转录因子.本文围绕植物bZIP转录因子的最新研究进展,按照其不同亚家族的结构和功能进行了综述.根据植物bZIP转录因子结构的差异,可以将其划分为10个亚族:A、B、C、D、E、F、G、H、I、S亚族.这些不同家族的bZIP转录因子成员广泛参与种子贮藏基因的表达、植物的生长发育、光信号转导、病害防御、生物和非生物胁迫应答以及ABA的敏感性等各种信号的反应.     

利用永久F2群体定位小麦穗部性状相关的QTL

为发掘与小麦穗部性状相关的QTL,利用普通小麦BS366与白玉149杂交组合培育的73个DH群体为材料,构建了一套包含232个杂交组合的小麦永久F_2群体,基于90K SNP芯片标记构建了高密度遗传图谱,并利用该图谱对2个环境下的穗长、小穗数、穗粒数和千粒重进行QTL定位。结果发现,所构建的图谱总长19 533 cM,含有8 726个SNP标记,平均标记距离为2.24cM。结合群体基因分型结果,8 726个SNP标记合并为3 078个BIN标记,其中A基因组有1 283个(41.7%),B基因组有1 188个(38.6%),D基因组仅有607个(19.7%);共检测到96个QTL,分布在除3B和6B以外的19条染色体上,其中,控制穗长、小穗数、穗粒数和千粒重的QTL分别有20、59、6和11个,单一QTL可解释0.15%～12.34%的表型变异。51个QTL加性效应为正值,表明其加性效应来自于母本BS366;45个QTL加性效应为负值,表明其加性效应来自于父本白玉149。23个QTL的表型变异解释率大于5%,为主效QTL。