察雅折达29×偃展1号重组自交系群体主要农艺性状遗传分析

利用西藏半野生小麦察雅折达29和偃展1号构建的重组自交系群体（RILs）进行了株高、穗长、单株穗数、抽穗期、开花期、单穗总小穗数、单穗结实小穗数、千粒重共8个农艺性状的遗传分析。结果表明,上述性状在后代群体中存在双向超亲分离。根据千粒重、穗长、单穗总小穗数、单穗结实小穗数和单株穗数5个性状在RILs中的遗传表现和统计分析,均选择出这些性状的超高亲株系,为今后小麦遗传改良提供了宝贵资源。     

基于图像处理的冬小麦植被覆盖率测定及其遗传解析

植被覆盖率是反映植株生长势的重要生理性状,在旱作地区尤为重要。图像处理技术能够快速有效地对苗期和孕穗期植被覆盖率进行量化分析。以28份山东小麦主栽品种和品系为材料,在240株 m^-2和360株 m^-2密度下,连续2年测定了孕穗前不同发育阶段的植被覆盖率,并利用921个DArT标记和83个SSR标记分析了与植被覆盖率相关的遗传区段。结果表明。不同密度下,冬小麦植被覆盖率在越冬期、返青期和孕穗期存在显著差异,而起身期基本一致。起身期植被覆盖率与春季最高分蘖数、抽穗后群体叶面积指数、单位面积穗数和籽粒产量均呈显著正相关,r = 0.73~0.76 (P<0.01),表明起身期植被覆盖率可用于预测上述性状。共检测出12个遗传区段与植被覆盖率相关联,大部分区段直接参与调控苗期和孕穗期的生长势。10个遗传区段与已报道的苗期性状、产量性状及抗病位点一致,其中5BL、6AS和6BL染色体上携带的植被覆盖率相关遗传区段与已报道的苗期比叶面积和生物量等位点完全相同。建议将植被覆盖率作为生长势量化指标,用于育种选择和遗传研究。     

春化、光周期和矮秆基因在不同国家小麦品种中的分布及其效应

为促进国外种质资源在我国的有效利用,将14个国家的100份代表性小麦品种在国内的8个代表性地点种植,调查抽穗期、成熟期和株高,并以4个春化基因(Vrn-A1、Vrn-B1、Vrn-D1和Vrn-B3)、1个光周期基因(Ppd-D1a)及2个矮秆基因(Rht-B1b和Rht-D1b)的分子标记检测所有品种的基因型。春化基因Vrn-A1a、Vrn-B1、Vrn-D1和vrn-A1+vrn-B1+ vrn-D1的分布频率分别为8.0%、21.0%、21.0%和64.0%;显性等位变异Vrn-A1a、Vrn-B1和Vrn-D1主要存在于来自中国春麦区及意大利、印度、加拿大、墨西哥和澳大利亚的品种中,这些品种一般为春性类型;春化位点均为隐性等位变异或vrn-A1+vrn-D1+Vrn-B1的品种主要分布在中国冬麦区、美国冬麦区、俄罗斯冬麦区,以及英国、法国、德国、罗马尼亚、土耳其和匈牙利,这些地区的小麦均为冬性类型。秋播时,供试品种均能正常抽穗,且携带春化显性变异的材料较隐性类型抽穗早,显性等位变异表现加性效应,4个春化位点均为隐性变异的一些欧美材料因抽穗太晚在杨凌和成都不能正常成熟;而春播时,显性等位变异基因型抽穗的频率高,隐性等位变异基因型基本不能抽穗。光周期不敏感基因Ppd-D1a的分布频率为68.0%,主要分布在中国、法国、罗马尼亚、俄罗斯、墨西哥、澳大利亚和印度,而光周期敏感等位变异Ppd-D1b主要分布在英国、德国、匈牙利和加拿大等中高纬度地区;携带Ppd-D1a的品种较携带Ppd-D1b的品种抽穗早,大多数Ppd-D1a品种在长日照和短日照条件下均能成熟,大部分Ppd-D1b品种在短日照条件下不能成熟。Rht-B1b和Rht-D1b基因的分布频率分别为43.0%和35.0%,其中Rht-B1b主要分布于美国、罗马尼亚、土耳其、意大利、墨西哥和澳大利亚,Rht-D1b主要分布于中国、德国、英国、意大利和印度。一般来说,一个国家的品种携带Rht-B1b或Rht-D1b之一,而这2个基因在高纬度地区分布频率较低。Rht-B1b、Rht-D1b和Ppd-D1a的降秆作用均达显著水平,Rht-B1b和Rht-D1b的加性效应突出。     

小麦阿拉伯木聚糖含量的QTL分析及其与品质性状的关系

阿拉伯木聚糖是小麦中最重要的非淀粉多糖, 对营养和加工品质有重要影响。采用IciMapping软件, 对PH82-2/内乡188重组自交系群体(F_2:6)的水溶性和总阿拉伯木聚糖含量进行QTL分析, 在1B、4B、5B、5D和6B染色体上定位5个控制总阿拉伯木聚糖含量的QTL, 分别解释5.6%~18.7%的表型变异; 在1A、1B、5B、6B和7A染色体上定位5个控制水溶性阿拉伯木聚糖含量的QTL, 分别解释4.3%~34.9%的表型变异。其中, 1B、5B和6B染色体上影响水溶性和总阿拉伯木聚糖含量的QTL位于同一标记区间。1BL/1RS易位对水溶性和总阿拉伯木聚糖含量有显著作用, 籽粒硬度对总阿拉伯木聚糖含量有显著作用。阿拉伯木聚糖含量, 特别是总阿拉伯木聚糖含量, 与快速黏度分析仪峰值黏度、稀澥值, 以及面条品质黏弹性、食味呈显著相关, 但相关系数受1BL/1RS易位和籽粒硬度影响。     

利用STS标记检测CIMMYT小麦品种（系）中Lr34/Yr18、Rht-B1b和Rht-D1b基因的分布

 【目的】明确慢锈基因Lr34/Yr18和矮秆基因Rht-B1b（Rht-1）、Rht-D1b（Rht-2）在CIMMYT小麦品种中的分布,帮助慢病性品种选育和株高改良。【方法】使用3个STS标记,检测慢锈基因Lr34/Yr18和矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b在263个CIMMYT小麦品种和高代品系中的分布。【结果】csLV34标记在含Lr34/Yr18的材料中扩增出一条150bp的特异带,在不含Lr34/Yr18的材料中扩增出229bp的特异带;利用2对互补引物NH-BF.2/WR1.2和NH-BF.2/MR1对Rht-B1a和Rht-B1b基因进行检测,在携带Rht-B1a和Rht-B1b的材料中分别扩增出一条400 bp的特异带;利用DF/MR2标记检测Rht-D1b基因,在携带Rht-D1b的材料中,扩增出一条280 bp的片段。在263个品种中,57个品种携带Lr34/Yr18基因,占总数的21.7%;216个品种含Rht-B1b,占总数的82.1%;38个品种含Rht-D1b,占总数的14.4%。含双矮秆基因型（Rht-B1b+Rht-D1b）的品种有12个,不含这2个矮秆基因的品种（Rht-B1a+Rht-D1a）有21个。【结论】这3个STS标记可以方便、快速、准确地检测Lr34/Yr18、Rht-B1b和 Rht-D1b基因。在CIMMYT材料中,Rht-B1b基因频率很高,Rht-D1b较低。     

中国和CIMMYT小麦品种Bx7亚基超量表达基因(Bx7OE)的分子检测

高分子量谷蛋白亚基Bx7的超量表达对提高小麦面筋强度有重要作用。利用反相高效液相色谱(RP-HPLC)和STS标记检测了163份中国和CIMMYT小麦品种(系)的高分子谷蛋白亚基Bx7超量表达基因(Bx7^OE)。结果表明,TaBAC1215C06-F517/R964标记和TaBAC1215C06-F24671/R25515标记可分别在含有Bx7^OE基因的材料中扩增出447 bp和844 bp的特异带,在不含Bx7^OE基因的材料中无相应目标带,两个STS标记的检测结果完全一致。在163份小麦品种(系)中,11份品种(系)含有Bx7^OE基因,占总数的6.7%。RP-HPLC与STS标记检测结果一致。利用这两个STS标记可以方便、快速、准确地检测Bx7^OE基因。     

Puroindoline基因对春小麦磨粉及馒头、面条品质的影响

以我国和CIMMYT的41份春小麦品种（系）为材料,研究了puroindoline基因型、SKCS硬度指数、出粉率、面粉灰分含量、面粉色泽（L*、a*和b*）、吸水率、总戊聚糖和水溶性戊聚糖含量以及馒头和面条品质之间的关系。结果表明,5份为Pina-D1a/Pinb-D1a类型,28份为PINA蛋白缺失（Pina-D1b/Pinb-D1a）类型,7份为Pina-D1a/Pinb-D1b类型,1份（青春533）为Pina-D1a/Pinb-D1c类型。籽粒硬度与面粉吸水率呈极显著正相关,相关系数为0.80,而与面粉亮度L*呈极显著负相关,相关系数为－0.77。Puroindoline突变型的硬度值、出粉率、吸水率及馒头重量、体积、宽度和总分均显著高于野生型,PINA蛋白缺失类型（Pina-D1b/Pinb-D1a）的籽粒硬度、面粉灰分含量、面粉a*绝对值和水溶型戊聚糖含量均显著高于Pina-D1a/Pinb-D1b类型,而馒头外观分和面条软硬度分值则显著低于后者。Pina-D1a/Pinb-D1a类型的面条L*值、L*－b*值和软硬度分值显著高于PINA蛋白缺失类型,而馒头外观颜色和面条b*值则显著低于后者。综合分析表明,Pina-D1a/Pinb-D1b类型馒头和面条品质略优于Pina-D1a/Pinb-D1a和Pina-D1b/Pinb-D1a。     

山东小麦籽粒硬度演变规律研究

利用单籽粒谷物特性测试仪和PCR扩增、酶切及DNA测序技术,结合改良的friabilin提取及电泳分析方法,对山东省431份农家品种、63份历史品种和29份当前主栽品种的籽粒硬度分布以及Pina和Pinb等位变异类型进行研究,以探讨山东小麦籽粒硬度的演变规律。农家品种、历史品种和当前主栽品种中硬质麦比例分别为75.6%、12.7%和27.6%,混合麦分别占20.4%、19.0%和13.8%,而软质麦分别占3.9%、68.3%和58.6%。农家品种中共有6种基因型,Pina-D1b/Pinb-D1a和Pina-D1a/Pinb-D1p分别占硬质麦的38%和59.6%。历史品种中有4种基因型,8份硬质麦中Pina-D1b/Pinb-D1a占37.5%,Pina-D1a/Pinb-D1b占37.5%,而Pina-D1a/Pinb-D1p只占25.0%。当前主栽品种中,8份硬质麦全部是Pina-D1a/Pinb-D1b类型。长芒透垅白等3个品种的Pinb基因的核苷酸序列发生了双突变,起始密码子下游96 bp处碱基C突变为A,而且在265 bp处发生了A碱基的缺失,将其命名为Pinb-D1aa。     

基因型、地点及其互作对内蒙古小麦主要品质性状的影响

选用来自我国春播麦区高、中、低3种筋力类型的9个品种, 于2003和2004年分别种植在内蒙古6个代表性地点, 研究了不同品种在年份和地点间籽粒硬度、蛋白质含量、和面仪参数和淀粉糊化特性等主要品质性状的变化规律。结果表明, 所测品质性状受基因型和地点效应的影响均达极显著水平, 除籽粒蛋白质含量外, 其他品质性状受基因型和地点互作效应的影响达显著或极显著水平。强筋类品种的蛋白质含量、灰分含量、沉降值、和面时间、耐揉性和峰值黏度均较高, 出粉率和稀澥值中等。中筋类品种出粉率、和面时间和耐揉性较高, 灰分含量、峰值黏度和稀澥值较低。弱筋类品种的灰分含量、峰值黏度和稀澥值较高, 籽粒硬度、蛋白质含量、出粉率、沉降值、和面时间、耐揉性低。所有品种品质性状在地点间存在较大差异, 乌海市灰分含量、和面时间和耐揉性高, 籽粒硬度、沉降值、峰值黏度和稀澥值较低。杭锦后旗出粉率高, 蛋白含量和沉降值较低, 其他性状表现中等。呼和浩特市籽粒硬度、蛋白含量、面粉灰分、沉降值、和面时间和耐揉性高, 出粉率、峰值黏度和稀澥值低。赤峰市多数性状表现中等。通辽市籽粒硬度、蛋白质含量、峰值黏度、稀澥值和耐揉性较高, 其他性状表现中等。额尔古纳市蛋白含量和沉降值较高, 和面时间和耐揉性低。初步认为强筋和中筋类品种较适于种植在呼和浩特市与乌海市, 不适于种植在额尔古纳市; 2个弱筋类品种在6个地点均不太适宜种植。     

中国小麦育成品种和农家种中慢锈基因Lr34/Yr18的分子检测

Lr34/Yr18是重要的慢叶锈和慢条锈基因, 携带该连锁基因的小麦品种被广泛种植于世界许多国家。利用STS标记csLV34对慢叶锈和慢条锈基因Lr34/Yr18进行分子检测的结果表明, 我国231份育成品种(系)中仅有14份材料携带Lr34/Yr18基因, 占6.1%。不同麦区分布频率不同, 其中北部冬麦区为零, 黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区、西南冬麦区和西北春麦区分别为3.0%、21.4%、16.7%和33.3%。在422份农家种中, 359份含有Lr34/Yr18基因, 占85.1%。Lr34/Yr18基因在不同麦区的分布频率也存在差异, 北部冬麦区、黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区、西南冬麦区、南部冬麦区和西北春麦区分别为89.6%、77.4%、93.1%、93.8%、96.6%和61.1%。csLV34标记扩增产物为150 bp和229 bp的片段, 能有效鉴别品种是否携带Lr34/Yr18基因, 是一个重复性好、准确率高的分子标记, 可用于小麦Lr34/Yr18基因的鉴定与选择。