CIMMYT 273个小麦品种抗病基因Lr34/Yr18/Pm38的分子标记检测

【目的】明确CIMMYT观察圃273个小麦品种(系)在慢病基因Lr34/Yr18/Pm38位点的等位变异类型及其对条锈病、叶锈病和白粉病的抗性,进一步验证抗病基因功能标记的有效性。【方法】利用Lr34/Yr18/Pm38紧密连锁的STS标记csLV34和基于该基因第11外显子(exon11)等位变异开发的5对功能标记cssfr1-cssfr5检测新引进的273个CIMMYT小麦品种(系),同时在成都和北京分别对其进行田间条锈病和白粉病的抗性鉴定,并结合CIMMYT的田间条锈病和叶锈病抗性鉴定结果进行分析。【结果】STS标记csLV34与5对功能标记cssfr1-cssfr5检测结果的一致性为96.7%;在273份CIMMYT材料中有43份材料含有Lr34/Yr18/Pm38,在不同地点对条锈病、叶锈病和白粉病具有不同程度的抗病性。【结论】功能标记cssfr1-cssfr5可准确鉴定Lr34/Yr18/Pm38位点exon11中的等位变异,cssfr3、cssfr4、cssfr5可用于含有Lr34/Yr18/Pm38材料杂交后代的分子标记辅助选择。     

小麦品种川麦107对条锈病成株抗性的QTL定位

【目的】发掘川麦107中的条锈病成株抗性基因及与其紧密连锁的分子标记,为小麦持久抗性育种提供基因和分子标记辅助选择工具。【方法】在墨西哥国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)Toluca试验站、中国成都和雅安3个环境下,对川麦107/Avocet-YrA组合的F5代重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体进行了小麦条锈病成株抗性鉴定,在此基础上利用SSR标记和复合区间作图法对成株抗性基因进行定位。【结果】在1B染色体长臂远端的Xcwem32和Xgwm818位点之间(连锁距离3.9cM)检测到1个主效QTL,暂定名为QYr.saas-1BL。该主效QTL在3个试验环境下分别解释19.3%、16.9%和27.4%的表型变异。【结论】QYr.saas-1BL是川麦107中对条锈病有持久抗性的成株抗性QTL。     

1BL/1RS易位对小麦产量性状和白粉病抗性的影响及其QTL分析

用PH82-2/内乡188杂交后代240个F_5:6家系,按照α-lattice设计,分别种植在安阳、焦作和泰安,对产量和抗白粉病等性状进行了考察。利用SSR和蛋白标记对群体进行部分连锁作图,分析1BL/1RS易位对产量及其相关性状的遗传效应。结果表明,1BL/1RS易位系对产量、穗数/m²和抽穗期的影响不显著;易位系的千     

CIMMYT普通小麦品系Waxy蛋白类型及淀粉糊化特性研究

将来自CIMMYT第35届IBWSN和第20届SAWSN国际鉴定圃的488份品系于2003年种植在内蒙古临河,对其Wx蛋白亚基组成和淀粉糊化特性进行了研究。利用单向SDS-PAGE鉴定出191份Wx-B1蛋白亚基缺失和28份和Wx-D1蛋白亚基缺失品系。除峰值时间外,其余淀粉糊化特性参数在品系间都有较大变异,与中国春小麦相比,CIMMYT小麦表现峰值黏度、低谷黏度、最终黏度高,稀澥值和反弹值大,峰值时间长而稳定。Wx-B1和Wx-D1蛋白亚基缺失品系的最终黏度和反弹值显著高于和大于Wx蛋白亚基正常品系,Wx-D1蛋白亚基缺失品系的峰值黏度和稀澥值显著低于和小于Wx蛋白亚基正常品系,Wx-B1蛋白亚基缺失品系的峰值黏度和稀澥值显著高于和大于Wx-D1蛋白亚基缺失品系。第35届IBWSN品系的淀粉糊化特性优于第20届SAWSN品系,两者低谷黏度、最终黏度和反弹值间差异显著。     

北部冬麦区主栽品种光合产物贮运特性研究

为解析北部冬麦区小麦品种光合产物积累与转运遗传特性,以近20年内主要推广的7个小麦品种为材料,通过两年两点田间试验,研究不同品种的生长发育生理动态、不同营养器官干物质积累分配、收获指数及籽粒产量。结果表明,收获指数和生物量对产量有显著影响。中麦816和中麦175具有较高产量潜力,分别为4 923.0 kg·hm^-2和4 913.0 kg·hm^-2,主要与其较高的生物学产量和收获指数有关。苗期群体光截获面积、灌浆期光能利用效率对干物质积累有重要影响。研究发现,灌浆期叶绿素含量低、旗叶面积小、光合速率高的品种,干物质积累效率较高,叶片和茎秆中可溶性糖贮积较多,如中麦175。在营养器官干物质分配方面,开花期中麦816和中麦175的各营养器官干物质贮积与其他品种差异较小,但成熟期叶片、茎秆干物质转运效率较高,贮积物残余较少,开花前中麦175和中麦1062贮藏的光合同化物对籽粒贡献最高。通过育种选择可提高光能利用效率和产量潜力,开花前干物质积累量和灌浆期干物质转运效率的选择,可减少成熟期营养器官光合产物残余,从而提高干物质向籽粒的转化效率。本研究进一步明确了新品种选育的目标与方向。     

中国冬播小麦品种淀粉特性的遗传变异分析

研究淀粉特性的遗传变异有助于小麦面条品质的改良。分析了260份国内冬播小麦品种（系）和5份澳大利亚优质面条小麦品种的Waxy蛋白亚基组成和淀粉特性的遗传变异及其与籽粒硬度的关系。结果表明,除峰值时间外,国内小麦品种（系）的籽粒硬度和淀粉特性等性状都表现出较大的变异,籽粒硬度、峰值黏度、低谷黏度和稀澥值等性状     

水旱兼用型小麦品种中麦175节水特性分析

为了解水旱兼用型小麦品种中麦175的节水特性,设置两组试验,第一组试验在北部冬麦区和黄淮旱肥地进行,分析不同灌溉处理下中麦175的产量表现;第二组试验将包括中麦175在内的66份品种(系)分别种植于正常灌溉和节水条件下,结合生理和产量性状,探讨中麦175高产稳产节水特性。结果表明,在北部冬麦区3个灌溉处理(分别灌水0、1和2次)下,中麦175的产量高于对照品种京冬8号;在黄淮旱肥地4个灌溉处理(分别灌水0、1、2和3次)下,中麦175的产量均高于对照品种豫麦49,在1次灌水条件下,中麦175产量已达到较高水平。较高的穗数和穗粒数是该品种节水稳产的主要原因。在节水条件下,66份品种(系)中中麦175产量最高,达6 222.1kg·hm-2。综合正常灌溉和节水条件下的表现,从66份供试材料中筛选出中麦175、CA1102、中麦816、CA1101和CA1060五个耐旱且高产的品种(系),这些品种(系)均表现苗期生物量高、生长势旺盛、单位面积穗数多、冠层温度低、蒸腾效率高、株高受水分胁迫影响小等特点。中麦175在节水条件下的高产稳产特性主要与其较高的苗期生物量、稳定的株高和穗数有关。     

S组山羊草属Psy1基因片段的克隆与序列分析

类胡萝卜素含量是影响小麦面制品色泽的主要因素,而Psy1基因则是类胡萝卜素生物合成中的关键基因。为了了解小麦近缘种S组山羊草的Psy1基因多样性分布规律,以高大山羊草、双角山羊草及西尔斯山羊草为材料,应用同源基因克隆技术对其进行Psy1基因克隆。结果表明,利用分子标记YP7B-5检测获得的8个新Psy1-S1等位变异的部分序列覆盖了Psy1基因的第二外显子和第二内含子的全部以及第三外显子93.1%的区域。在与包括来自普通小麦的Psy1-B1d、栽培二粒小麦的Psy1-B1k以及拟斯卑尔脱山羊草的Psy1-S1a、Psy1-S1b、Psy1-S1c对应部分的序列综合分析发现一致性高达93.4%~98.5%,而且编码区序列差异均为同义突变,没有造成编码氨基酸的变化。而第二内含子序列则存在数个SNP及InDel,尤其是Psy1-S1h的161bp大片段插入和Psy1-S1i的177bp大片段缺失,导致与其他Psy1-B1/Psy1-S1等位变异产生较大的长度差异。分析表明,内含子的差异是造成Psy1基因多样性的主要原因。