干旱胁迫下过表达TaER小麦的转录组及光合特性分析

为探究小麦TaER基因调控蒸腾效率及抗旱性的分子机制,以2个T_3代转TaER基因株系及其野生型为材料,对其正常灌溉和干旱胁迫处理下的灌浆期旗叶进行转录组(RNA-seq)测序,分析其差异表达基因并进行GO和KEGG富集分析,探究其功能及可能参与的调控通路,同时测定光合及蒸腾参数。结果表明,与野生型相比,TaER过表达株系在正常灌溉和干旱胁迫下分别获得1 439和607个共同的差异表达基因;GO富集分析发现,光合作用、脂质和膜脂代谢基因响应干旱胁迫;KEGG富集分析表明,亚油酸和α-亚麻酸代谢中的酯氧合酶、甘油脂代谢中的糖基转移酶基因均上调表达,光合作用相关基因响应干旱胁迫;干旱胁迫下,TaER过表达株系的净光合速率和水分利用效率较高,蒸腾速率较低。综上所述,TaER过表达株系可能是通过调控脂类代谢及光合作用等生物过程,提高光合速率及水分利用效率,从而适应干旱胁迫的。     

来自莫迦小麦(T. macha)的T型恢复基因Rf3和K型不育基因rfv1的SSR标记分析

为了建立非1B/1R类型K型小麦细胞质雄性不育系的分子标记辅助选育技术体系,对基础遗传材料Tm3314来自莫迦小麦1BS染色体的T 型恢复基因Rf3和K型不育基因rfv1进行了分子标记定位.以Tm3314和T型不育系T504A的杂交F2代作为定位群体,利用分离集团分析法(BSA),从1BS染色体上10对SSR引物中筛选出与目的基因连锁的2个SSR标记Xbarc8和Xgwm18.然后结合(T504A/Tm3314)F2群体在T型细胞质下的育性分离情况和F2可育株与K型不育系K119A测交所得的K型细胞质下的育性结果,运用Mapmaker 3.0b软件进行连锁分析,结果表明,Xbarc8和Xgwm18与Rf3基因的遗传距离分别为5.5 cM和8.1 cM,与rfv1基因的遗传距离分别为22.2 cM和19.6 cM,且2个SSR标记位于两个育性基因之间.     

水分胁迫下小麦S 腺苷甲硫氨酸合成酶基因的半定量表达模式分析

为了解小麦S-腺苷甲硫氨酸合成酶(S-adenosylmethionine synthetase,SAMS) 基因(SAMS)在抗旱节水中的功能,以小麦品种陕229为材料,以本实验室克隆的普通小麦SAMS基因的序列设计引物,利用半定量RT-PCR方法,对小麦叶片中SAMS基因在正常供水及PEG 6000模拟水分胁迫12、24、48、60、78 h以及复水3、6、12 h时的表达模式进行分析.结果表明,小麦SAMS基因在正常生长情况下有一定量的表达,在水分胁迫早期(PEG 6000胁迫12、24、48 h)诱导上调表达,水分胁迫程度严重时(PEG 6000胁迫60、78 h)表达受到抑制,表达量低于对照,复水后(3、6 h)上调表达,复水18 h后表达量下调至对照水平.说明小麦SAMS基因的表达受水分胁迫及水分胁迫后复水诱导,是小麦抗旱节水的摘要: 为了解小麦S-腺苷甲硫氨酸合成酶(S-adenosylmethionine synthetase,SAMS) 基因(SAMS)在抗旱节水中的功能,以小麦品种陕229为材料,以本实验室克隆的普通小麦SAMS基因的序列设计引物,利用半定量RT-PCR方法,对小麦叶片中SAMS基因在正常供水及PEG 6000模拟水分胁迫12、24、48、60、78 h以及复水3、6、12 h时的表达模式进行分析.结果表明,小麦SAMS基因在正常生长情况下有一定量的表达,在水分胁迫早期(PEG 6000胁迫12、24、48 h)诱导上调表达,水分胁迫程度严重时(PEG 6000胁迫60、78 h)表达受到抑制,表达量低于对照,复水后(3、6 h)上调表达,复水18 h后表达量下调至对照水平.说明小麦SAMS基因的表达受水分胁迫及水分胁迫后复水诱导,是小麦抗旱节水的关键基因.     

莫迦小麦1BS染色体片段对K型小麦雄性不育系的影响

【目的】拓宽K型杂交小麦保持系资源,克服1B/1R类型K型小麦雄性不育系的缺陷。【方法】对来自莫迦小麦的1BS染色体片段进行细胞学鉴定,并研究将莫迦小麦1BS染色体片段导入1B/1R类型K型小麦雄性不育系后,对其育性、单倍体频率及恢复性的影响。【结果】K Tm3314A含有莫迦小麦的1BS染色体,为非1B/1R类型K型小麦雄性不育系,该类型小麦雄性不育系具有稳定的温敏遗传特性,单倍体频率为0,其平均自交结实率(79.4%)较1B/1R类型K型小麦雄性不育系K D23314A(62.7%)提高16.7%,且有效恢复系(自交结实率大于70%)出现的频率高。【结论】莫迦小麦的1BS染色体片段引入1B/1R类型K型小麦雄性不育系后,使K型小麦雄性不育系具有稳定的温敏遗传特性,其本身和F1代均不产生单倍体,育性更易恢复,恢复源广泛。     

244份春小麦苗期抗旱性的鉴定

【目的】干旱是限制全球小麦生产的主要环境因素,培育抗旱品种是全球小麦育种面临的核心挑战。春小麦作为短生育期小麦品种,为国家粮食安全和种植结构提供了重要保障,确定春小麦材料的抗旱性,为选育抗旱稳产新品种提供依据。【方法】为了解春小麦品种（系）的苗期抗旱性,以来自10个不同地区的244份春小麦品种（系）为试验材料,利用控制含水量法进行苗期干旱胁迫,于三叶期选择长势均匀一致的幼苗,测定最大根长（MRL）、第一叶长（FLL）,第一叶宽（FLW）、胚芽鞘长（CL）、地上部鲜重（SFW）和地下部鲜重（RFW）等13个苗期指标,通过描述统计法、隶属函数法、主成分分析、聚类分析和相关性分析等方法对各春小麦品种（系）的抗旱性进行综合评价。【结果】春小麦品种（系）之间的耐旱性表现出丰富的变异,干旱处理条件下,所测定性状的变异系数为2.1%—32.9%,对照组变异系数范围为1.0%—29.3%;与对照相比,干旱处理条件下的胚芽鞘长度、根干重、鲜重根冠比和干重根冠比均不同程度增加。主成分分析将原13个指标归纳为5个主成分,贡献率达79.6%,根据各主成分特征向量和各性状指标的抗旱系数,计算出综合抗旱系数D值,...     

小麦种质N9436抗白粉病的特异基因表达谱分析

为了解白粉菌诱导下抗白粉病小麦的抗病机制, 构建了白粉菌接种初期小麦抗性种质N9436的抑制性消减杂交文库。从文库中随机挑取140个阳性克隆, 测序结果表明, 冗余重复序列占32.86%, 其中谷胱甘肽转移酶表达频率最高, 其次为参与能量代谢的二磷酸核酮糖大小亚基。去除冗余序列和重复序列后, 得到94条EST, 利用NCBI的BLAST在线序列比对工具对GenBank的核酸和蛋白质数据库进行同源性比对和功能分析。BlastX比对结果表明, 有49条EST与已知功能蛋白同源性较高, 主要涉及抗病与防御(包括生物及非生物胁迫)、能量代谢、细胞结构、蛋白质合成及加工、转运及信号转导等过程的相关蛋白。BlastN比对NCBI的非冗余核酸数据库, 其中69条序列与EST数据库中的Unigene具有较高的同源性, 20条与EST数据库中的同源性较高, 另外5条序列找不到同源序列。通过对核酸和蛋白质同源性的比较和功能分析发现, 比对结果一致的序列有33条, 涉及白粉病抗性的相关蛋白22个, 其中与抗病信号传导相关的蛋白6个, 过敏性坏死反应(HR)体系表达蛋白2个, 系统获得性抗性(SAR)体系病程相关蛋白4个, SAR体系诱导防卫蛋白10个。     

小麦幼穗分化与产量性状间的关系及遗传研究

采用完全双列杂交法,研究了６个不同生态类型小麦品种幼穗品种幼穗分化特点及幼穗分化与产量构成因素的关系,并进行了遗传分析。结果表明：小麦不同生态类型间幼穗分化存在明显差异;各主要分化期对小麦产量构成因素及最终产量影响显著;提高小麦产量主要是通过协调幼穗各分化时期的长短来协调好穗,粒、重及其它性状的关系。     

小麦光敏雄性不育基因的遗传分析及RAPD标记

通过对小麦光敏雄性不育系A31与恢复系1376杂交所得的F2分离群体育性的分析研究表明,F2分离群体共582株的平均结实率为42.16%,变异范围为0～86.67%,由于受异源胞质的影响,F2群体中可育株平均自交结实率低于恢复系1376的平均结实率。经卡方测验表明,F2群体的育性分离符合一对基因的分离比例,所以,A31光敏育性可能由一对     

粗厚山羊草细胞质普通小麦雄性育性光温反应的初步研究

对粗厚山羊(Ae.crassa)细胞质普通小麦异质系进行2a人工控光试验及分期播种试验.结果表明,粗厚山羊草细胞质普通小麦异质系具有光敏雄性不育特性,温度对育性亦有一定效应;不同异质系的光周期敏感性与核供体品种的光周期敏感性相关;六倍体的粗厚山羊草细胞质异质系与四倍体异质系育性的光周期反应有差异,前者对光周期较为敏感由于异质系育性的光周期反应是核质素作的结果,同时又受到了温度的影响,因此,有可能选育适应不同生态条件的光温敏不育材料.     

K型杂交小麦不育系繁殖技术研究

对杂交小麦不育系繁殖中的播期、行比、播量等研究表明：父母本的差播期为二叶期,行比为1:3（播期1.5m）;母本播量为120kg/hm^2的大田常规播种量,可以提高K型（粘果山羊草细胞质）小麦雄性不育系K7664A的繁殖产量和繁殖田的经济效益。