利用DONtest-HPLC检测小麦镰刀菌毒素DON含量的差异

以2003年长江中下游地区赤霉病大流行后收获的8个不同抗、感赤霉病小麦为材料,探讨DONtest HPLC在低毒素小麦选育中的利用价值,并揭示不同抗性小麦脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)含量的差异特点。研究结果表明,本方法具有快速、准确的特点,平均回收率达78.2%;不同抗性品种DON含量差异明显,3个抗病品种中望水白含量最低,3个中抗类型中扬麦158最低。高产毒素镰刀菌菌株接种鉴定结果进一步证实了这种差异。研究结果还表明,2003年江苏4个地区12份样本均受到不同程度污染,DON变幅为0.175～7.239mg·kg-1。自然发病条件下,病粒率与DON含量存在显著相关性,可以作为毒素选择的间接指标。     

普通小麦地方品种与黑麦的杂交亲和性及其杂种（F1）的育性

以中国春为对照，将５个山东地方普通小麦品种与奥地利黑麦进行了杂交。结果表明：５个小麦品种与黑麦均具有良好的杂交亲和性。ＬＳＤ检验表明，除洋麦外，其余４个材料均与中国春具有相似的杂交亲和性，其基因型为ｋｒ１ｋｒ１ｋｒ２ｋｒ２；对杂种Ｆ１种子在大田直播条件下的成株率分析表明，蚂蚱头火麦×黑麦具有最高的成株率（２６．６７％）；对要种Ｆ１在开放授粉条件下的育性分析表明，５个供试与黑麦杂种Ｆ１代结实率均不同     

辐射诱导荆州黑麦染色体1R结构变异的研究

以60Co γ射线(12Gy)辐照普通小麦辉县红-荆州黑麦染色体1R二体添加系花粉,并授粉给辉县红,获得153粒辐射杂种M₁代种子。以Fluorescein-12-dUTP标记的荆州黑麦基因组DNA为探针,对其中33粒M₁代种子根尖细胞有丝分裂中期染色体进行GISH(genomic in situ hybridization)分析发现,23粒种子中的荆州黑麦1R染色体未发现明显变化,而另外10粒均发生了小麦和黑麦染色体易位,变异率为30.30%。电离辐射诱发产生的易位类型包括相互易位、大片段易位、小片段易位、整臂易位及端体等。这些易位染色体涉及1R染色体11个易位断点,其中位于长臂4个,短臂6个,位于着丝粒区1个,说明电离辐射可有效诱发目标染色体系列结构变异,为染色体缺失作图、重要性状基因定位和培育仅具目标基因的小片段易位提供了可能。     

中间偃麦草在小麦遗传改良中的应用研究

中间偃麦草是小麦的野生亲缘物种之一,由于它生长势强、适应性广,抗寒冷,耐干旱,耐盐碱,并且是小麦多种病害的良好抗源,因此在小麦的遗传改良中具有十分重要的利用价值。本文对中间偃草麦的细胞遗传学及其在小麦遗传改良中的应用研究进行了综述。     

将荆州黑麦种质导入栽培小麦的研究(Ⅰ)

为挖掘和利用荆州黑麦中的抗性基因,选用感病对照品种辉县红小麦与荆州黑麦进行了杂交。结果表明：辉县怀荆州黑麦有较好的中交配性,杂交结实率为６３．５％;染色体配对分析表明杂种Ｆ１平均交叉结数为１．９２,其染色体构型２４．４２Ⅰ＋１．６１Ⅱ＋０．１１Ⅱ＋０．０５Ⅲ;Ｃ－分带和ＦＩＨ（荧光原位亲交）分析表明,８７．７％的二坐体和三价体发生在小麦种内,１０．８％发生在小麦与黑麦之间,而仅有１．５％发生在黑麦染色体之间;杂种Ｆ１在开放授粉条件下结实率为０．３粒／穗;杂种Ｆ２种子根尖染色体数变幅为４２～５１条,其中黑麦染色体变幅为４～９条。通过烽水仙碱加倍获得了两类辉县红－荆州黑麦双二倍体荆辉１号和荆辉２号,其染色体数均为２ｎ＝５４,含７对黑麦染色体,但荆辉１号的ＩＲ染色体发生了明显变化。两种双二倍全均能自交结实,并高抗小麦     

T6VS?6AL染色体易位与小麦籽粒HMW-GS和GMP积累的关系

从一套由92R137 (普通小麦-簇毛麦T6VS·6AL染色体易位系)和辉县红(地方小麦品种)杂交及以单粒传方法构建的F₈重组近交家系(RIL)群体中, 筛选出4个HMW-GS亚基组合相同而蛋白质含量差异较大的代表性家系(含和不含染色体易位片段的家系各一组), 采用SDS-PAGE电泳和切胶比色的亚基定量方法, 研究了不同家系小麦籽粒灌浆期间HMW-GS和GMP含量动态。结果表明, 小麦籽粒各亚基在花后13 d均已形成, 但不同亚基起始形成时间不同;各亚基含量随灌浆进程呈上升趋势, 花后23 d到成熟期为快速积累期。染色体易位片段对籽粒HMW-GS和GMP含量与积累量无显著作用, 而籽粒HMW-GS含量以蛋白含量高的家系高于对应的低蛋白家系。     

利用Affymetrix芯片分析DON诱导抗赤霉病小麦品种望水白的基因表达谱

中国小麦地方品种望水白不但高抗赤霉病,而且其籽粒中DON(脱氧雪腐镰刀菌烯醇,被认为是赤霉病的致病因子)含量也低.为了研究望水白低DON含量的分子机制,利用Affymetrix小麦基因芯片对望水白受DON诱导调控的基因进行高通量的检测,以DON诱导后12 h和24 h混合样品作为处理组,水处理做为对照.总共检测到差异表达的基因1 114个,其中上调表达的基因有949个,下调基因165个.在上调表达基因中,推断有功能的基因涉及转录因子、信号蛋白、着丝粒蛋白以及与病程相关的基因,如:腺苷三磷酸结合盒转运蛋白,谷胱甘酞转移酶、细胞色素P450酶、苯丙氨酸解氨酶、葡萄糖基转移酶以及抗病蛋白等.对上调表达中的部分基因进行RT-PCR分析,证实它们都受DON诱导上调表达,与芯片检测结果吻合.     

基于顺序GISH-FISH花生栽培种的染色体分析

【目的】针对花生染色体较小,染色体细胞学标记少,细胞遗传研究相对滞后,染色体分类识别困难的问题,建立能够准确区分栽培花生（Arachis hypogaea L.,2n=4x=40,AABB）A、B染色体组的新核型,提高染色体识别准确率,以揭示栽培花生和野生供体亲本的染色体对应关系,鉴定栽培种花生染色体结构变异体。【方法】以花生栽培种（Arachis hypogaea L.,2n=4x=40,AABB）的2个可能供体亲本即花生野生种Arachis duranensis（2n=2x=20,BB）和Arachis ipaënsis（2n=2x=20,AA）全基因组DNA及5S rDNA和45S rDNA为探针,利用顺序基因组荧光原位杂交（GISH）和多色荧光原位杂交（McFISH）技术（简称顺序GISH-FISH）结合DAPI染色,在准确区分花生栽培种A、B染色体组的基础上,对花生栽培品种Z5163及其供体亲本染色体进行分析,建立花生栽培种新核型,并利用该核型对其他栽培品种的染色体进行分析,以探讨该核型的应用潜力和栽培花生染色体组成特点。【结果】以A. ipaënsis和A.duranensis全基因组DNA为探针的GISH分析表明,以A. ipaënsis为探针在花生栽培种20条B组染色体上能够产生清晰稳定的杂交信号,在A组染色体上没有信号,而以A.duranensis为探针,只在18条A组染色体能产生信号,但1对A组的小染色体“A染色体”不易被区分,因此,以A. ipaënsis为探针可以准确区分花生栽培种A、B染色体组;综合5S rDNA和45S rDNA Mc-FISH和DAPI染色分析,发现花生栽培种A、B染色体组DAPI带纹、5S rDNA和45S rDNA的分布分别与A.duranensis和A. ipaënsis一致,此结果支持A.duranensis和A.ipaënsis是花生栽培种的供体亲本。DAPI染色结果显示,A. ipaënsis及花生栽培种的B组染色体均有14条染色体显示着丝粒带纹,明显多于前人报道,表明仅利用DAPI染色来区分花生栽培种A、B组染色体的方法具有局限性。综合DAPI染色、rDNA、A.duranensis和A. ipaënsis基因组探针进行顺序GISH-FISH分析,建立了可以准确识别花生栽培种A、B染色体组新核型。然后利用该核型对3个栽培种品种的染色体组成进行了分析,首次发现一个自发的花生染色体代换系MS B1（A1）,揭示了栽培花生染色体B1与A1之间存在部分同源关系。【结论】野生花生A. duranensis和A. ipaënsis分别与栽培花生A和B基因组染色体间具有很好的对应关系;研究建立的基于GISH-FISH和DAPI染色的栽培花生新核型,不但可以准确区分大部分A、B组染色体,而且还能识别栽培花生在多倍体化和人工进化过程中可能存在的自发的染色体变异,揭示A、B组染色体间的部分同源性。     

百萨偃麦草在小麦遗传改良中的应用研究进展

百萨偃麦草是小麦亲缘物种之一,对环境胁迫和生物胁迫具有很强的抗性,是小麦遗传改良的重要资源.结合南京农业大学多年来的研究进展,对百萨偃草麦抗性基因向小麦中的转移与利用、百萨偃草走基因组与染色体分析等现状进行了系统总结,并对如何更好地研究和利用百萨偃草麦有益基因提出了展望.