小麦抗病分子标记筛选及相关基因的生物信息学分析

近年来,小麦产量受到各种病原菌的威胁。因此,揭示小麦与病原菌的互作机制,预测与小麦抗病相关的重要功能基因以及生物学通路,对小麦抗病分子育种具有重大意义。试验筛选出41个与小麦抗病相关的特异性分子标记,进行电子定位,并且通过GO功能预测、功能注释获得抗病性相关基因,通过KEGG分析揭示小麦在与白粉菌、锈菌互作中的相关功能基因的生物信息学和分子机制。     

小麦种质CH7015中抗白粉病基因的SSR定位

为了明确小麦与八倍体小偃麦远缘杂交培育的小麦新种质CH7015中抗白粉病基因的来源及其在染色体上的具体位置。将CH7015与感病品种台长29杂交,对其F_1、BC_1、F_2群体接种白粉病,进行抗病性鉴定和抗感杂交后代的遗传分析,选取分布于小麦21对染色体上的825对SSR引物,采用群体分离分析法(BSA)对台长29×CH7015的F_2群体进行标记筛选。结果显示,CH7015抗性受1对显性核基因控制,其抗白粉病基因PmCH7015可能来源于中间偃麦草。通过抗感基因池和群体筛选,获得5个连锁标记,分别为:Xwmc657、Xgpw2328、Xwmc68、Xgpw4079和Xgpw7272。其中,Xwmc68和Xgpw4079位于PmCH7015两侧,遗传距离分别为8.2,1.4 cM。中国春缺体-四体和双端体的验证结果将抗病基因定位于小麦4B染色体的短臂上(4BS)。综上所述,由于小麦4BS染色体上尚无有关抗白粉病基因的报道,因此,推测PmCH7015是一个新发现的抗白粉病基因位点,其抗性可能来源于中间偃麦草。     

中国黑小麦研究利用现状

黑小麦作为一种黑色食品的新资源具有极大的开发价值。本文综述了我国黑小麦研究的进展。     

玉米JAZ基因家族的生物信息学分析

基于已发布的玉米全基因组数据,利用系列生物信息学分析软件对玉米JAZ基因家族进行了氨基酸组成及其理化性质、蛋白质亲疏水性、磷酸化位点、二级结构元件和含量、跨膜结构域、信号肽、蛋白质亚细胞定位、功能结构域预测和分析。结果表明,玉米JAZ蛋白的氨基酸残基数目介于110～426个,相对分子质量介于11 834.49～30 494.24,理论等电点介于4.89～10.18,玉米JAZ蛋白的主要氨基酸为丙氨酸、脯氨酸、精氨酸等。稳定性预测结果表明,玉米JAZ蛋白均为非稳定性蛋白质;信号肽和跨膜结构域预测结果显示,这些蛋白质均为非分泌蛋白质,不具有信号肽,且没有明显的跨膜结构域。JAZ蛋白二级结构元件主要为不规则卷曲、α-螺旋和延伸链。亚细胞定位预测结果显示,JAZ蛋白质主要定位于细胞核;结构域预测结果表明,JAZ蛋白均含有JAZ蛋白家族典型的TIFY和CCT-2功能结构域。研究结果可为玉米JAZ基因功能研究和玉米性状定向改良奠定理论基础。     

蓝·紫粒小麦新品种(系)籽粒色素研究初报

[目的]为蓝、紫粒小麦资源用于提取植物天然色素提供理论依据。[方法]以白粒小麦晋太170为对照,研究7个蓝、紫粒小麦品种(系)灌浆期籽粒色素的形成情况及遮光对其的影响,测定籽粒中花青苷、黑色素的含量,并用岛津120紫外分光光度计分别测定其530 nm和400~550 nm波长处的吸收值。[结果]不同色系小麦籽粒色素的形成过程不相同,遮光明显地影响了紫色、蓝紫色小麦籽粒中花青苷的产生。蓝紫色黑粒小麦756的花青苷含量最高,紫色黑粒小麦3019的最低,分别是对照的12.62和4.83倍。蓝、紫粒小麦的黑色素含量不同,但均高于对照。[结论]蓝、紫粒小麦籽粒色素的形成过程和花青苷含量不同,与籽粒颜色有较密切的关系。     

小麦分子育种研究进展 Ⅲ.与小麦主要农艺性状相关的功能基因

随着小麦相关近缘种以及不同基因组测序的完成,运用各类分子技术对小麦相关功能基因进行定位、克隆和应用,对于改良小麦有着举足轻重的作用。小麦抗逆性相关的功能基因、品质相关的功能基因在不断取得新的研究进展的同时,与小麦主要农艺性状相关的功能基因的研究也取得了突出的成就。对与小麦春化作用、光合作用、株型、抗穗发芽及生理生化相关的功能基因所取得的研究进展进行综述,并提出新的展望,为进一步进行与主要农艺性状相关的功能基因的深入研究和分子育种奠定坚实的理论基础。     

优质高产抗旱小麦新品种太10604的选育及栽培技术

太10604(原名太原10604)是山西省农业科学院作物科学研究所育成的优质高产抗旱冬小麦新品种。2008年9月经国家农作物品种审定委员会审定。     

分枝型普通小麦的创育及其杂种优势利用研究

小麦产量构成的三要素是单位面积穗数、每穗粒数及粒重,其中通过增加穗粒数来提高产量的潜力是很大的。应用亚远缘梯级复合杂交培育出多粒穗分枝普通小麦(2n=42)品系,其优点是半矮秆,抗病抗逆性好,分枝性状稳定,穗粒数较普通小麦增加50%以上,在良好栽培条件下,公顷产量最高可达11 235kg。选用其中两个不同类型的分枝小麦与5个普通小麦配置了6个CHA杂交组合,试验结果表明,其中杂种比双亲之一的推广品种晋麦67号(CK)等平均增产24.4%,幅度为7.5%~38.8%。由此可以预测,多粒穗分枝小麦将成为CHA组合理想的强优势亲本,并在生产中得以广泛应用。     

土壤天然富硒与外源施硒对小麦硒积累及产量形成影响的研究

为明确富硒小麦生产中土壤天然富硒与外源施硒的差异及其机制,于山西省晋中市山西农业大学小麦研究基地开展盆栽试验,研究天然富硒土壤、施硒土壤和缺硒土壤对小麦籽粒硒积累、植株物质积累及产量影响的差异,为富硒小麦生产提供理论依据和技术参考。结果表明：较缺硒土壤,土壤施硒可显著提高小麦籽粒硒含量,达228μg/kg,其有机硒占比为81%,籽粒硒强化指数达35%;富硒土壤显著提高籽粒硒含量,达176μg/kg,有机硒占比为83%,籽粒硒强化指数达27%。较缺硒土壤,施硒土壤和富硒土壤可显著提高越冬-拔节、拔节-孕穗两阶段物质积累量,提高花前干物质转移量对籽粒贡献率达31%,富硒土壤高于施硒土壤;施硒土壤和富硒土壤均可提高千粒重4%～8%,增产3.15%～4.16%,富硒土壤高于施硒土壤。总之,富硒土壤和施硒土壤籽粒硒含量均达到富硒小麦生产标准,且富硒土壤更有利于籽粒有机硒积累及产量形成。     

小麦的耐盐性及其改良研究进展

盐碱地是影响作物生产的主要因素,培育耐盐小麦品种是有效利用盐碱地、提高经济效益的最佳途径。就小麦耐盐机理、耐盐性鉴定方法、种质鉴定与品种选育、外源基因利用、耐盐性遗传和耐盐基因克隆等6个方面的研究现状进行了简要概述,提出了进一步改良小麦耐盐性的方法和对策。