小麦属物种ω-醇溶蛋白序列的克隆与分析

为了挖掘ω-醇溶蛋白在小麦品质育种中的潜力,利用2对引物采用基因组PCR方法分别从阿拉拉特小麦(Triticum timopheevi Zhuk.var.araraticum)、栽培二粒小麦(Triticum turgidum ssp.dicoccon)、提莫菲维小麦(Triticum timopheevi)、栽培一粒小麦(Triticum monococcumssp.monococcum)和野生一粒小麦(Triticum monococcum var.boeoticum)5个小麦属物种中克隆出ω-醇溶蛋白序列,并对其进行序列分析。结果表明,本研究共克隆到6条新的ω-醇溶蛋白序列,归属于ARH、ATN和TRQ三种类型。这些新的ω-醇溶蛋白序列的长度为927~1 095bp。在这6个序列中,除KR082150拥有两个甲硫氨酸(Met)外,其余的均缺少含硫氨基酸。进化分析表明,本研究获得的6条ω-醇溶蛋白序列聚在了2个主要的分支,其中N端第一个氨基酸为丙氨酸(Ala)的ω-醇溶蛋白聚在了一个大的分支中,而TRQ类型的则聚在了另一个分支中。     

种植密度和施肥量对南麦618农艺性状、叶绿素含量及产量的影响

[目的]探讨小麦品种南麦618在四川东北部丘陵地区的最佳种植密度和施肥量,为科学制定其高产高效栽培技术提供参考依据.[方法]采用2因素3水平完全随机区组设计,种植密度3个水平分别为2.18×106株/ha(A1)、2.48×106株/ha(A2)和2.78×106株/ha(A3),施肥量3个水平分别为N 33.0 kg/ha+P 25.7 kg/ha(B1)、N 66.0 kg/ha+P 51.3 kg/ha(B2)和N 99.0 kg/ha+P 77.0 kg/ha(B3).生育期内分别测定南麦618的相关农艺性状、旗叶叶绿素含量和单茎绿叶面积,成熟时各小区单独收获计算产量.[结果]随着种植密度加大,南麦618的单位面积有效穗数增加,成穗率下降,穗粒数和千粒重呈不同程度的下降趋势,穗长变短,产量、收获指数呈上升趋势,旗叶叶绿素含量降低,单茎绿叶面积减小.随着施肥量的增加,南麦618的单位面积有效穗数增加,成穗率下降,穗粒数和千粒重呈不同程度的上升趋势,穗长变长,产量、收获指数呈上升趋势,旗叶叶绿素含量升高,单茎绿叶面积增大.种植密度和施肥量的交互作用对穗粒数和产量有极显著影响(P<0.01),有效穗数与产量显著相关(P<0.05).综合分析,A2B3处理的农艺性状最优,光合性能最佳,产量最高(5.49×103 kg/ha).[结论]在川东北丘陵区种植南麦618时,种植密度以2.48×106株/ha、施肥量以N 99.0 kg/ha+P 77.0 kg/ha为宜.     

小麦中国春背景下长穗偃麦草Ee染色体组特异AFLP及STS标记的建立

为建立长穗偃麦草Ee染色体组特异的分子标记,以普通小麦中国春、中国春-长穗偃麦草二体代换系、附加系为材料,用5对AFLP引物进行分析,共筛选出28个分布于1Ee-7Ee 7个染色体特异的AFLP标记,经PAGE凝胶电泳后回收、克隆和测序,并根据测序结果设计PCR特异引物,成功地将AFLP标记E-ATC/M-CGTA341bp, E-ATT/M-CTAG265bp, E-AAT/M-CCAG139bp和E-ATT/M-CTAG205bp转化为实验结果稳定、操作更简单的STS标记。利用获得的STS标记对5个长穗偃麦草居群和8个小麦品种进行了鉴定。结果表明其可以在长穗偃麦草居群中被检测到,但在其它小麦背景中检测不到。表明这些标记可以用于小麦-长穗偃麦草异源附加系和代换系中长穗偃麦草遗传物种的检测。     

4份圆锥小麦-乌拉尔图小麦双二倍体的分子细胞遗传学鉴定

为了给小麦育种提供新的种质资源,对4份圆锥小麦-乌拉尔图小麦双二倍体(AABBA^uA^u)的农艺性状、染色体组成及高分子量谷蛋白亚基组成进行了鉴定。农艺性状调查结果表明,4份双二倍体的株高介于108.45~129.43 cm,分蘖数介于7.3~17.5个,穗长介于10.23~12.17 cm,小穗数介于16.26~22.06,自交结实率介于37.77%~70.46%;4份双二倍体对目前的流行条锈菌混合生理小种(条中31、条中32、条中33、条中34和水源11-4)均表现为高抗。利用寡核苷酸序列探针Oligo-pSc119.2-1、Oligo-pTa535-1、Oligo-pTa71-2、pTa-713和简单重复序列探针(AAC)5进行FISH分析,可区分出圆锥小麦-乌拉尔图小麦双二倍体的42条染色体。花粉母细胞染色体配对观察表明,在这些双二倍体的减数分裂中期I,染色体大多配对成二价体,仅有少量的单价体、三价体和四价体。SDS-PAGE分析表明,来自于乌拉尔图小麦TA#831的1Ay亚基在双二倍体Syn-TAU-2中得到了表达,但其迁移率发生了变化;来自于PI428270和PI428274的1Ax和1Ay亚基分别在双二倍体Syn-TAU-3和Syn-TAU-4中得到了表达。这些双二倍体可作为新的资源材料用于普通小麦的遗传改良。     

蜀麦969丰产高效栽培技术规程

为了更好地发挥优质强筋、早熟小麦蜀麦969的增产增收优势,促进该品种的推广应用,本文在高产栽培技术研究的基础上,结合各地高产创建和大面积生产示范中的栽培技术经验,形成了蜀麦969丰产高效栽培技术规程。该规程具有较强的针对性、实用性和可操作性,供各地农技推广人员和种粮大户在生产中参考。     

黑麦重复家族成员pAW161(348 bp)的DNA序列分析

黑麦亚端部特异序列pAW161是黑麦350~480 bp重复家族的一个成员。通过pAW161设计的特异引物获得的PCR扩增片段,已成功用于小麦外源转移材料的鉴定。在本研究中,用该引物从供试的分属4个种共7份黑麦材料中都扩增出一条清楚明亮的特异带纹,分别对扩增片段回收、克隆、测序。结果表明,它们的长度都为348bp,该序列简称为pAW161(348 bp)。不同黑麦比较发现,该序列高度保守,同源性达到99.39%,可作为黑麦的亚端部特异序列pAW161的分子标记。该序列存在着6个SNP位点,都位于此序列的3’端的156 bp序列中,而5’端的192 bp的序列无变异;SNP变化在供试材料中不存在物种特异性。从结构上看,pAW161(348 bp)是重复家族pSc200的380 bp基本重复单元的两个头-尾串联重复序列的中间一段。     

中国特有小麦的易位染色体鉴定

中国特有小麦在研究小麦进化中具有重要价值。本研究利用多色基因组原位杂交和多色荧光原位杂交技术,发现供试的7份中国特有小麦品种均有一对4AL 5AL 7BS易位染色体,该易位是普通小麦和四倍体小麦的物种特异易位。在云南铁壳麦AS335中,还发现另外2对以前未报道的1BS·1BL 2DL和2DS·2DL 1BL易位。由于在另外1份云南铁壳麦AS336中不存在这两对易位,表明它们不是云南铁壳麦亚种特异的易位。这两对易位是相互易位,但是易位点不在着丝点,而在染色体长臂中部。本文还讨论了相互易位的产生、在物种进化和适应中的价值及其下一步研究的问题。     

利用人工合成小麦自发产生的非整倍体进行基因定位

人工合成小麦可以同时将四倍体小麦和节节麦的优良基因转移到六倍体遗传背景。人工合成小麦可通过两种途径自发产生非整倍体:一是通过减数分裂核再组形成的非整倍配子结合,在合成小麦的第一代就产生非整倍体,另一种是通过新形成人工合成小麦的细胞学不稳定,产生非整倍体。人工合成小麦自发产生的非整倍体,可以专门用于四倍体小麦或节节麦质量性状基因的染色体定位。该细胞学定位方法主要包括以下几个步骤:①筛选出具有目标性状基因的四倍体小麦或节节麦材料;②创制人工合成小麦;③筛选目标性状存在差异的植株;④鉴定缺失染色体。该方法对四倍体小麦或节节麦目标基因转移的同时,实现对目标基因的染色体定位。     

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。     

小麦未减数配子基因的连锁标记及染色体区段检测

六倍体普通小麦(Triticumaestivum L., AABBDD, 2n=42)由四倍体小麦(T. turgidum, AABB, 2n=28)与节节麦(Aegilops tauschii Cosson, DD, 2n=14)天然杂交,然后通过染色体自动加倍形成。加倍过程主要受四倍体小麦未减数配子基因控制,且不同四倍体小麦存在不同的遗传效应。本研究利用位于3B染色体上未减数配子基因QTug.sau-3B的连锁SSR标记Xgpw1146和高通量DArTseq分子标记,筛选出可能转入四倍体小麦未减数配子基因的人工合成小麦改良后代。在105份改良材料中检测出17份具有四倍体小麦的Xgpw1146等位位点,表明四倍体小麦的未减数配子基因可能转入了这17份材料。利用DArTseq高通量标记技术分析人工合成小麦SHW-L1的88份改良后代,发现含四倍体小麦Xgpw1146等位位点的材料均具有来自SHW-L1、且可能包含Xgpw1146的一个染色体区段,表明未减数配子基因临近区域以一个区段传递到改良后代。这些人工合成小麦改良材料在加倍单倍体育种中有重要的应用潜力。