SDS-PAGE和PCR检测1B/1R易位系研究初报

采用18个冬小麦品种作为供试材料,分别通过SDS-PAGE检测黑麦Secalin蛋白和PCR检测黑麦1RS染色体或其片段,结果表明:SDS-PAGE检测不出不带有secalin蛋白的1B/1R小片段易位系,而PCR则能检测出,从而提高1B/1R易位系的检出率;SDS-PAGE和PCR结合是检测1B/1R易位系的一种快速经济的有效方法。     

黄瓜抗霜霉病异源易位系CT201的筛选与鉴定

 将栽培黄瓜‘北京截头’ (Cucumis sativus L. , 2n = 14) 与Cucum is属双二倍体新种C. hytivus (2n = 38) 回交, 随后自交。通过霜霉病田间接种试验筛选, 从中发现抗霜霉病单株HH12825。将HH12825与C. hytivus的原始亲本‘北京截头’和野生种C. hystrix进行农艺性状对比观察, 发现此单株在叶面积、节长、果长×果径等方面介于栽培黄瓜和野生种之间, 在侧枝数、果刺颜色等方面偏向野生种。观察其花粉母细胞减数分裂过程, 发现其PMC中期Ⅰ多价体频率(56% ±8% ) 和后期Ⅰ二价体分离滞后率(72% ±5% ) 都较高, 具有染色体易位的细胞学特征。进一步利用RAPD分子标记分析, 结果在40个随机引物中找到了两个引物( E219: ACGGCGTATG和A I220: CCTGTTCCCT) 能够在HH12825中重复地扩增出原始亲本野生种C. hystrix特异DNA片断, 从分子水平上证明了其为黄瓜异源易位系, 并把此易位系命名为CT201。     

华山新麦草易位系抗黄矮病的鉴定

小麦黄矮病在田间由麦蚜传播大麦黄矮病毒(BYDV)感染引起。为给优质抗BYDV小麦新品种提供重要种质资源,采用堆测法种植材料,利用饲毒蚜虫接种病毒BYDV-GAV的方式,对27份华山新麦草易位系材料进行了抗病性鉴定,比较了接种病毒后各材料的病情指数及其千粒重。结果表明,27份华山新麦草易位系中,5份材料的病情指数介于13.56～18.89,表现为抗BYDV-GAV;9份材料的病情指数是介于27.78～48.89,表现为感BYDV-GAV;其余13份材料的病情指数均大于50.0,表现高感BYDV-GAV。不同华山新麦草易位系对BYDV-GAV抗性差异较大,筛选出的5份抗黄矮病材料可为培育优质抗病毒新品种提供重要种质资源。     

寡核苷酸探针套涂染结合基因组原位杂交和分子标记分析准确鉴定小麦-百萨偃麦草异源易位系的研究

培育小麦异源易位系是转移和利用外源基因的有效途径,快速准确的染色体鉴定方法有利于提高染色体工程效率。本研究以电离辐射诱致的2个普通小麦-百萨偃麦草染色体5J易位系（NAU16YJ127和NAU16YJ124）为例,分析了综合利用本课题组前期开发的寡核苷酸探针套［包括(GAA)₁₀、pSc119.2-1、pAs1-1、pAs1-3、AfA-3和AfA-4六个寡核苷酸探针］涂染,结合基因组原位杂交和分子标记等方法鉴定小麦异源易位系的效果。结果表明,NAU16YJ127（2n=6x=42）包含一对小麦-百萨偃麦草易位染色体T5JS·5JL-5AL#1,同时在染色体6A和2D长臂顶端也发生了明显的相互易位;NAU16YJ124（2n=6x=44）附加了一对小麦-百萨偃麦草易位染色体,同时包含一对6A长臂缺失染色体del6AL,其缺失区段易位到5JL近端部,形成T5JS·5JL-6AL,其他染色体未见明显变化。利用21个5J特异分子标记（19个位于长臂和2个位于短臂）分析发现,两个易位系均含有全部5J短臂标记,同时T5JS·5JL-5AL#1含有12个长臂标记,而T5JS·5JL-6AL仅含有2个长臂标记,确证两个易位系断点不同,并将21个标记定位于4个不同区段,其中位于5J短臂的2个标记位于1个区段,位于5J长臂的19个标记位于3个区段（5JL-1~3）,分别包含2、10和7个标记;发现3个为可以同时识别5J和5A的共显性标记,其中NAU16YJ124含有全部5A标记,而NAU16YJ127仅包含其中2个标记,进一步验证了细胞学鉴定结果。本研究结果表明,寡核苷酸探针套涂染、基因组原位杂交和分子标记分析相结合为准确鉴定小麦异源易位系提供了新方法。     

水稻米香基因的染色体定位研究

以标记基因系、ＩＲ３６三体以及粳稻易位系为材料，通过杂交研究了我国香稻品种所携米香基因在染色体上的位置，以咀嚼法测定双亲、Ｆ１、Ｆ２及Ｆ２植株上Ｆ３种子的米香。结果表明，米香基因与分属水稻１１个染色体的３６个标记基因表现独立遗传，而与位于第８染色体上的标记基因ｖ－８表现连锁，估算２基因之间的重组值约为（３７．５５±２．８６）％，推定控制水稻米香的基因位于第８染色体上。     

1B/1R易位系的冬小麦单体系统育成

本研究以“中国春”小麦21个单体系为遗传背景,经过7代连续回交,转育成1B/1R易位系的冬小麦73(36)9-1单体系,同时也对转育过程产生的缺体进行了详细的研究。用“中国春”双端体核查结果,除2A单体有19″ 1t″ 1′核型外,其余20个单体系和19个缺体都是20″ t′核型。这表明,后者是正确的,而2A单体已发生“变迁”。3B缺体虽未核查,但依其减数分裂不能正常配对的特征,也可判断是正确的。本文对这20个单体系和相应的缺体植株的形态特征进行了描述,并对1B染色体的异质性以及有关单体和缺体在形态特性上的差异进行了讨论。     

普通小麦-柔软滨麦草易位系M97抗条锈基因的遗传分析和分子作图

为了明确M97抗条锈性遗传规律,在苗期用7个小麦条锈菌系对M97与感病品种铭贤169的杂交后代F1、F2、F3和BC1代进行抗条锈性遗传分析,并对M97抗Sun11-4的抗条锈基因进行SSR分子标记。M97对Sun11-4和Sun11-11的抗病性均由1对显性基因控制,对CY29、CY30、CY33的抗病性由1显1隐2对基因共同控制,对CY31的抗病性由2对显性基因独立或重叠作用控制。以接种Sun11-4的F2代分离群体构建作图群体,筛选到Xwmc222、Xwmc147、Xbarc229和Xwmc339等4个与抗病基因连锁的SSR标记,其遗传距离分别为3.4、4.8、7.6和12.1 cM。将该抗病基因定位于小麦1DS染色体,且该基因不同于已知的抗条锈基因,暂命名为YrM97。用YrM97两侧遗传距离最近的2个标记Xwmc222和Xwmc147对42个黄淮麦区主栽小麦品种进行分子检测,仅有9.5%的品种具有与YrM97相同的标记位点。     

普通小麦大赖草易位系T3AS·3AL-7Lr#1S的分子细胞遗传学鉴定

大赖草对赤霉病具有较好的抗性,将大赖草赤霉病抗性基因转入普通小麦,对拓宽小麦赤霉病抗性基础有重要意义。本研究在获得抗赤霉病普通小麦-大赖草异附加系基础上,采用1 200 R ⁶⁰Co-γ射线处理小麦-大赖草二体附加系DA7Lr花粉,授予已去雄的普通小麦中国春,对其后代(M₁)种子根尖细胞有丝分裂中期染色体进行GISH分析,获得了1株具有1条普通小麦-大赖草易位染色体的植株,让其自交,对自交后代中具有2条易位染色体植株的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ进行观察,发现2条易位染色体形成了稳定的环状二价体,表明该植株为纯合体。利用顺序GISH-双色FISH分析,结合C-分带、小麦D基因组专化探针Oligo-pAs1-2和B基因组专化探针Oligo-pSc119.2-2,进一步鉴定出该普通小麦-大赖草易位系为T3AS·3AL-7Lr#1S,且筛选出了可追踪该易位系的3个EST-STS分子标记BE591127、BQ168298和BE591737。该易位系的育成为小麦赤霉病遗传改良提供了新种质。     

小麦-小黑麦抗条锈病杂交后代种质农艺性状及细胞分子遗传学分析

黑麦具有优良的遗传多样性,是改良小麦品质、产量和抗性的重要亲本之一,是丰富小麦种质资源的一条重要途径。在远缘杂交的基础上对16份普通小麦与小黑麦的杂交品系进行条锈病抗性鉴定、农艺性状分析、细胞分子遗传学鉴定及相关品质分析,并对可能导入小麦中的外源染色体(片段)进行了多方面定位。鉴定出9个小麦×小黑麦1BL/1RS易位系、1个代换系和2个1BL/1RS易位系/代换系;抗病鉴定结果表明9个杂交品系在苗期和成株期对条锈病均表现为高抗,可为小麦抗条锈病育种提供抗源;高分子量麦谷蛋白亚基组成分析显示16个品系中,HMW-GS组成类型以最常见的Null、7+8、2+12出现的频率最高,其中P174在16份材料中的综合得分最高,符合小麦种一级麦的标准;田间农艺性状和品质测定结果表明12个小麦品系的容重达到一级麦标准,赖氨酸含量的变化范围为2.8~4.4 g/kg。通过该结果以期鉴定出一批田间抗性优良和有价值的中间材料,为抗条锈病育种工作提供新的种质资源。     

小麦易位系的创造研究进展

小麦作为世界上广泛种植的粮食作物之一,其种质资源日益匮乏,创造小麦外源染色体易位系是拓宽小麦遗传基础的有效途径。创造易位系的方法有利用电离辐射、利用杀配子染色体、通过调节Ph基因的作用诱发部分同源染色体交换、通过染色体错分裂、利用组织培养诱导易位。对这几种创造小麦易位系的方法进行了综述,并作出展望,为小麦育种提供基础。