农杆菌介导法向小麦茎尖导入DREB1A基因的研究初报

为了研究以小麦茎尖为受体进行农杆菌转化的可行性,选用小麦品种H6756,以茎尖为受体进行了农杆菌转化.构建了含有拟南芥逆境诱导转录因子DREB1A及除草剂bar基因的表达载体pC3300IS-DREB1A,酶切鉴定此载体,结果证明其连接完全正确,具有转录和表达的功能.农杆菌介导法向小麦茎尖导入DREB1A基因,共获得247株转化苗.转化苗经除草剂筛选,获得66株抗性苗,对抗性苗进一步进行PCR检测,有30株抗性苗扩增出特异性片段,转化率达到12.1%,初步说明本试验中以小麦茎尖为受体的转化系统用于基因转化是可行、高效的.     

小麦不同外植体离体培养及转化效率的比较研究

小麦基因枪法遗传转化中幼胚组织培养有很强的基因型依赖性．这在很大程度上限制了转基因小麦的广泛应用。为了建立克服基因型障碍的小麦高效再生系统．促进转基因小麦的规模化应用，对15个小麦基因型的幼穗、幼胚两种外植体的愈伤组织诱导率、绿苗分化率进行了比较研究。结果表明，各基因型愈伤组织诱导率在两种外植体之间无差异，但幼穗外植体产生的愈伤组织质量好于幼胚。15个基因型幼穗外植体的绿苗分化率均高于其相应的幼胚外植体绿苗分化率，表明幼穗是很好的外植体材料。对其中H6756和H311两个基因型不同外植体所形成的愈伤组织进行了基因枪转化，姑果表明，幼穗受体的基因转化效率明显高于其相应幼胚受体的基因转化效率。     

小麦顶端小穗退化突变体asd1基因定位

穗粒数是小麦产量三要素建成的关键因子,深入挖掘穗部发育调控基因有助于培育高产小麦品种。以小麦品种京411为野生型,经EMS诱变获得了表型稳定的小穗退化突变体asd1 (apical spikelet degeneration 1)。该突变体表现顶端小穗明显退化,穗长缩短了约40%,结实小穗数减少了约35%,穗粒数显著减少了54%,同时株高也明显降低。利用京411×asd1遗传群体的F2和F3代表型数据分析表明,顶端小穗退化性状受1对主效隐性基因控制。采用混合群体分离分析法(BSA),结合测序所得SNP位点,在7A染色体上开发了7个KASP标记,将目标突变基因定位在7A染色体短臂9.91 Mb物理区间内,遗传距离为17.62 cM,推断该区段存在一个新的控制小麦花器官发育及穗部形态发育的重要基因。本研究所鉴定的小麦穗发育控制区段有助于深入解析小麦小穗形成的遗传基础,为进一步揭示小麦产量形成的分子机理提供突变基因。     

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。     

作物空间诱变效应及其地面模拟研究进展

本文简要分析了国外空间植物学研究概况 ,评述了我国利用返回式卫星等搭载作物种子开展空间诱变效应研究及其在种质创新和新品种培育方面的现状。从粒子生物学、物理场生物学和重力生物学等不同角度介绍了地面模拟空间环境因素的方法途径和研究进展。     

小麦幼穗离体培养高效再生系统的建立

选用3个冬小麦(TriticumaestivumL)材料H6756、H311和SP8581,研究了不同取材时期、不同诱导培养基、分化培养基和生根培养基对小麦幼穗离体培养的影响。结果表明,在护颖原基形成期至雌雄蕊原基形成期之间对小麦幼穗进行离体培养都可获得较高的绿苗分化率,而在其它时期进行离体培养绿苗分化率均较低。确定了小麦幼穗离体培养的最佳诱导培养基为MS 2,4-D2mg/L,最佳分化培养基为MS培养基,并发现对分化过程中产生的变态苗增加一个芽苗的诱导及伸长阶段有助于继续分化成苗。最佳生根培养基为1/2MS 0.2mg/LIAA 80g/L蔗糖,在此基础上建立了小麦幼穗离体培养的高效再生系统。     

7Li离子束注入小麦干种子诱发M1代变异的SSR分析

为了探讨7Li离子束处理对植物种子的诱变效应,以冬小麦品种新麦18和轮选987的干种子为试验材料,研究了7Li离子束处理对小麦幼苗生长和M1代基因组DNA变异的影响.结果表明,7Li离子束处理虽然对小麦干种子的发芽率和幼苗根的生长无显著影响,但对幼苗高度影响极显著,而且20 Gy剂量的7Li离子束就可使幼苗高降低到对照的一半左右.SSR分析表明,7Li离子束可明显诱发小麦M1代基因组DNA SSR带型的变化.两个品种各处理间的平均多态性频率都达到了13.1%,且多态性片断的类型以扩增片断的增加和缺失为主.以上结果表明,7Li离子束处理小麦种子具有较高的生物损伤效应,可以造成DNA的变异,从而有可能产生可遗传的变异.     

高产、抗逆小麦新品种航麦901简介

航麦901为中国农业科学院作物科学研究所国家农作物航天诱变技术改良中心以农大3338为母本,与航天诱变早熟突变系SP121杂交,F1幼穗经1.5Gyγ射线辐照后花培选育而成的高产、抗旱、节水小麦新品种,2012年通过……     

三个高花药培养力小麦材料培养力性状的配合力分析

为了给小麦花培育种提供参考,以3个高花药培养力的小麦材料为母本、4个农艺性状较好的小麦品种为父本,按不完全双列杂交方法配制了12个组合,对12个组合F1的愈伤组织诱导率、绿苗分化率和绿苗产率3个性状进行了检测,并进行了亲本及组合的一般配合力和特殊配合力效应分析。结果表明,3个高花药培养力小麦材料的愈伤组织诱导率、绿苗分化率和绿苗产率3个性状一般配合力效应的表现不尽相同。3个高培养力小麦材料中H6123和H60148的绿苗产率一般配合力表现正效应,其中H6123绿苗产率的一般配合力相对效应值最高,达到18.61,是一个优良的花培亲本。12个组合中有7个组合的绿苗产率特殊配合力表现正效应,且其中的5个组合中都含有1个绿苗产率一般配合力相对效应值较高的亲本,说明高配合力的亲本材料在组合配制中具有重要的作用。     

小麦TaKu70和TaKu80基因的克隆和分析

Ku蛋白与动植物细胞DNA损伤修复和辐射敏感性有着密切联系,其功能及表达正常与否,关系到细胞DNA双链断裂（DSBs）的修复能力。为了研究Ku蛋白在小麦DNA损伤修复和对辐射敏感性中的作用,本实验室克隆了完整的小麦Ku70和Ku80 cDNA 序列,分别命名为TaKu70和TaKu80。小麦TaKu70和TaKu80分别编码626个和706个氨基酸残基的Ku70/Ku80蛋白序列。多重序列分析表明小麦Ku70蛋白与水稻和拟南芥Ku70蛋白的同源性分别为94%和78%;小麦Ku80蛋白与水稻和拟南芥Ku80蛋白的同源性分别为85%和69%。结构域和功能分析表明小麦Ku70/Ku80蛋白含有Ku蛋白的核心组分——Ku70/ Ku80-core结构域,以及只有真核生物Ku蛋白才有的vWA 结构域。