小麦Glu-1位点变异和1B/1R易位对谷蛋白亚基表达量和面包加工品质的影响

选用北方冬麦区近年来育成的优质强筋品种及山东省主栽品种共42份, 采用反相高效液相色谱法(RP-HPLC)和凝胶色谱法(SE-HPLC)对小麦贮藏蛋白组分进行量化, 分析了不同高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成对其表达量、面团流变学特性和面包加工品质的影响。结果表明, Glu-D1位点对谷蛋白亚基含量和加工品质的加性效应最大, 达5%显著水平, 贡献率为28.5%~71.3%。在Glu-A1和Glu-D1位点, 单个亚基对谷蛋白亚基含量和加工品质的贡献分别为1>2*>N和5+10>2+12>4+12, 而在Glu-B1位点, 则表现为差异不显著。不同亚基组合的HMW–GS表达量差异达5%显著水平, 相同亚基组合的品种间贮藏蛋白组分表达量的变异较大, 亚基表达量的差异可能是导致品种间品质差异的重要原因。1B/1R易位显著降低LMW-GS、谷蛋白总量和%UPP, 导致加工品质变劣。选择具有优质亚基组合, 且谷蛋白亚基表达量高的类型, 是有效改良面筋强度, 进一步提高优质新品种选育的有效途径。     

鲁麦21慢白粉病抗性基因数目和遗传力分析

以多年鉴定具有慢白粉抗性的小麦品种鲁麦21和感白粉病品种京双16及其杂交组合F_2:3和F_2:4代株系200个为材料, 于2005—2007年连续2个生长季, 在北京和安阳两地分别进行田间病害鉴定, 并采用质量性状和数量性状2种分析方法估算鲁麦21的慢病基因数目和遗传力。结果表明, 在这2个群体中至少存在4对抗性基因, 其广义遗传力为0.53~0.78。由于出现超亲分离, 因此推测京双16可能贡献1对微效抗病基因, 而鲁麦21至少含有3对慢白粉病抗性基因。     

高能混合粒子场辐照小麦的突变效应分析

 【目的】分析高能混合粒子场（CR）辐照冬小麦所产生的突变效应,并与60Co-γ射线处理相比较,研究其诱变效率。【方法】以0、145、195、284和560 Gy剂量的CR和γ射线分别处理两个冬小麦品种ZY9和ZH7,室内发芽鉴定处理当代的损伤效应,田间筛选表型变异突变体并做考种分析。【结果】高能混合粒子场与γ射线处理对这两个小麦品种的生长抑制均存在明显的剂量效应,并且高能混合粒子场处理的损伤效应明显高于γ射线,ZH7的辐射敏感性大于ZY9,处理小麦的适宜剂量在200～300 Gy之间。M2代群体中出现了包括株高、穗型、生育期等多种性状变异,在适宜或稍高剂量时可以引起明显高于γ射线处理的有益突变。CR诱变ZY9的总突变频率和有益突变频率分别为5.42%～11.68%和2.75%～7.29%,ZH7则分别达到10.35%～22.12%和6.62%～10.49%,均高于γ射线处理频率。【结论】高能混合粒子场处理小麦能够产生比γ射线更高的相对生物学效应,而且辐射敏感性较高的品种,经处理后其后代诱发有益突变的频率较高,获得优良变异的几率也相对较高。     

小麦重要品质性状的QTL定位

【目的】发掘重要性状的QTL及其分子标记进行小麦品质分子改良。【方法】采用PH82-2/内乡188杂交后代240个F5:6家系,按照Latinized α-lattice设计,2004～2005年度分别种植在河南焦作、安阳和山东泰安。对籽粒蛋白质含量、Zeleny沉降值、和面时间、8分钟带宽、峰值粘度和稀懈值进行测定,利用188个SSR标记和4个蛋白标记构建遗传连锁图谱,采用复合区间作图法（CIM）对上述6个品质性状进行QTL定位。【结果】 籽粒蛋白质含量检测出3个QTL,分布在3A、3B染色体上。在1B、1D和3B染色体上检测到3个控制Zeleny沉降值的QTL,其中位于1B和1D染色体上的QTL在3个地点均检测到,可解释5.5％～17.6％表型变异。发现3个控制和面时间的QTL,分布在1B和1D染色体上,在3个地点均能检测到,贡献率为7.9％～55.3％;检测出8分钟带宽的QTL 5个,其中1B和1D染色体上的QTL在3种环境下均能检测到,贡献率为11.7%～33.9%。发现峰值粘度QTL 4个,分布在1A、1B、3A和7B染色体上;检测出稀懈值QTL 5个,位于1B、4A、5B、6B和7A染色体上。1B染色体上存在同时控制Zeleny沉降值、和面时间、8分钟带宽、峰值粘度和稀懈值的QTL,与最近标记Glu-B3j连锁距离为0.1～0.8cM,说明1BL/1RS易位对这些性状有重要影响;1D染色体上存在同时控制Zeleny沉降值、和面时间和8分钟带宽的QTL,与最近的标记Dx5+Dy10连锁距离为2.5～3.3cM,表明Dx5+Dy10高分子量谷蛋白亚基对这3个性状影响很大。和面时间和8分钟带宽位于1B和1D染色体的QTL以及稀懈值位于1B染色体上的QTL在3个地点均能检测到,具有环境稳定性。【结论】本研究定位的品质性状的标记可作为小麦品质分子育种的工具。     

利用水稻悬浮细胞系检测白叶枯菌致病菌株的研究

水稻与白叶枯菌互作是研究植物-病原细菌互作的模式系统之一.为了在实验室从白叶枯菌P6突变体库中检测出能够克服Xa23基因抗性的致病菌株,本试验建立了携带Xa23基因水稻品种中野1号的悬浮细胞系,系统研究了悬浮细胞系与白叶枯菌P16及其突变体致病菌株的互作,结果发现中野1号悬浮细胞系与致病菌株互作中存在强烈的过敏性反应(HR),互作细胞系经溴酚蓝染色后,其抽提液的颜色和OD595值可以作为鉴别致病菌株与非致病菌株的指标,从而成功建立了利用水稻悬浮细胞系检测P6致病突变体的实验系统.     

农杆菌介导大豆子叶节遗传转化体系的优化研究

以大豆品种"中豆32、Peking、早熟18、绥农14"子叶节为受体材料,用农杆菌介导法转入与抗逆相关的小麦Na /H 逆向转运蛋白基因(TaNHX2),探索外植体大小、培养基主要成分、培养时间等因素对外植体分化的影响,旨在优化遗传转化条件,提高大豆转基因的遗传转化效率.研究结果表明,以健康外植体获得率、抗性丛生芽获得率和抗性芽伸长比率为指标,筛选并建立的优化转化系统为:大豆萌发和不定芽诱导时分别加入0.5 mg L-16-BA和1.0 mg L-16-BA,浸染时间为30 min、共培养时间为3 d;外植体大小为2/3子叶,kan抗性筛选浓度第一阶段和第二阶段分别是60和50 mg L-1;利用上述方法,已获得中豆32转基因再生植株,经PCR分子检测,证明目的基因TaNHX2已导人并整合到大豆基因组中,转化率为3.78%.     

豇豆种质资源SSR标记遗传多样性分析

从46对备选的豇豆SSR引物中鉴定筛选出扩增带单一、稳定清晰且多态性强的13对引物。用这13对引物,对来自中国、非洲和亚洲其他国家的共316份栽培豇豆[Vigna unguiculata (Linn) Walp.]资源的DNA进行SSR扩增,以研究其遗传多样性。结果共检测到47个等位位点,平均每对引物扩增出3.692个等位位点,有效等位基因平均2.003个;5对SSR引物VM16、VM26、VM20、VM25和VM23,对于检测豇豆遗传变异最为有效。UPGMA聚类图显示,13对SSR引物即能将其中的260份参试资源区分开,其中国内、外资源差异明显,被划为2大类群;国内资源类群又可分为与地理来源的气候生态区明显关联的2个北方组群、4个南方组群和2个混合组群,8个组群间相对独立又相互渗透;国内育种高代材料的遗传多样性狭窄。     

基于全长cDNA序列的小麦cSNP发掘

以测序得到的来自小麦不同基因组的基因序列为源序列,用AutoSNP软件,在GenBank中的小麦EST库中检测到一批cSNP,开辟了一条发掘小麦基因组特异候选cSNP的新途径。在2089个源序列中,检测到1 296个cSNP,其中有397个来自A基因组,322个来自S基因组,420个来自D基因组;另外,A和D基因组共有的SNP有154个,A和S,S和D,A、S和D基因组共有的SNP各仅有1个,这一结果也同时表明,小麦的3个基因组供体种中,A、D基因组关系比较近,而它们与S基因组的关系比较远。统计分析表明,小麦中SNP出现的频率约为0.914‰。     

64份玉米自交系抗粗缩病的遗传变异分析

在玉米粗缩病重发区,对64份玉米自交系进行了2年3种环境下的抗病性鉴定。以3种环境的平均病株率为指标,筛选出高抗自交系12份、抗病系17份、中抗系18份、感病系12份和高感系5份。采用70对SSR引物在64份自交系中检测出276个等位基因变异,平均多态性信息量0.57,结合系谱资料和育种实践可将供试系划为6个杂种优势亚群BSSS、PA、Lancaster、旅大红骨、四平头和PB。根据自交系对粗缩病的抗性反应,发现PB和四平头亚群的病株率较低（1.60%和4.95%）,为抗玉米粗缩病育种的重要种质类群。     

一个抗大豆疫霉根腐病新基因的分子鉴定

利用微卫星标记技术在大豆品种诱变30中鉴定和定位了一个抗大豆疫霉根腐病基因RpsYB30。该基因位于大豆分子遗传图谱L连锁群微卫星标记Satt497和Satt313之间,与这两个标记的遗传距离分别为4.4 cM 和3.3 cM。RpsYB30是大豆分子遗传图谱L连锁群鉴定的第1个抗疫霉根腐病基因,为新基因。