人工合成小麦SHW-L1高硒含量KASP分子标记开发及其应用

【目的】硒作为人体必不可少的元素之一,在疾病预防与抗氧化方面具有重要作用。小麦作为主要作物之一,是人类获取植物性硒源的主要来源,因此,提高小麦籽粒硒含量是人体补充硒的一条高效、低廉、简单易行的途径。拟通过对已定位到的SNP位点开发KASP标记用于开展高硒小麦选育。【方法】利用已经完成的660K小麦SNP标记的人工合成小麦SHW-L1重组自交系（recombinant inbred lines,RILs）群体,将前期定位的籽粒硒含量相关的QTL区间进一步缩小,开发稳定基因内的SNP位点为KASP标记。【结果】成功开发出2个KASP标记AX-1和AX-2,标记能够在群体中进行基因型分型和鉴定材料籽粒硒含量的相对高低。2个标记都可将供试材料按照基因型分为2类,即高硒和低硒材料,符合1:1的等位基因分离比例。但按照表现型来划分,标记对低硒材料的筛选率（大于90%）要远高于高硒材料（小于30%）。具有高硒含量的表现型材料中,有81%的材料具有高硒的基因型,表明了标记的可靠性。同时,在以人工合成小麦SHW-L1为亲本的其他衍生后代株系中也能用该KASP标记进行基因型分型,分型结果与表型结果一致,说明了标记的有效性,也表明可通过开发到的KASP标记来提升选择效率。【结论】AX-1和AX-2可作为一个实用的分子标记用于SHW-L1为亲本的高硒小麦品种选育和种质资源创制。     

部分栽培黑麦单株后代农艺性状及营养品质分析

[目的]针对栽培黑麦为异花授粉植物的特点,对其单株后代群体的农艺及品质性状进行综合评价,以便为小麦育种实践提供参考依据。[方法]对4份栽培黑麦材料的20个单株后代群体进行了农艺性状、蛋白质含量和氨基酸组成分析。[结果]农艺性状方差分析发现,品种内株系间存在较高水平的差异。与川农16相比,各株系具有植株高大、有效穗多、大穗、多小穗、千粒重低、蛋白质含量略高和赖氨酸含量明显较高等特点。穗粒数与蛋白质含量间存在简单负相关,其他农艺性状与蛋白质含量间的相关关系及偏相关关系不显著。蛋白质含量与谷氨酸和酪氨酸的含量呈极显著正相关,与精氨酸和脯氨酸呈极显著负相关,与组氨酸和亮氨酸呈显著负相关,而与其他氨基酸之间相关关系不显著。通径分析表明,赖氨酸含量对蛋白质含量存在较弱的正向直接作用。根据蛋白质及氨基酸含量进行聚类结果表明,第Ⅲ类的4个株系,即PI346416-1、PI346416-3、PI346416-4和PI412949-2,除丝氨酸含量居中外,其他氨基酸及蛋白质含量均最高。[结论]栽培黑麦对小麦产量、品质育种具有重要的利用价值,该研究的结果可为其进一步筛选和利用提供理论依据。     

小麦新品种川农16与99E18的SSR及贮藏蛋白差异分析

为了更好地识别川农16的遗传基因特性,为充分利用优异材料99E18改良川农16提供理论依据,应用简单重复序列(SSR)标记、酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)和十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对小麦新品种川农16与高抗优质材料99E18间的遗传差异进行了检测与分析。SSR标记检测结果表明川农16与99E18在DNA水平上存在明显差异。A-PAGE分析显示川农16与99E18间至少有12条醇溶蛋白差异带。SDS-PAGE分析表明川农16和99E18的高分子量谷蛋白亚基组成分别为(1,20．5 10)和(1,7 8,5 10)。     

播期对不同穗部特征小麦品种(系)生育期和农艺性状的影响

为了解播期对多小穗和寡小穗小麦生育期及农艺性状的影响,对13份不同来源的小麦品种(系)两年分期播种的生育期和6个农艺性状(株高、单株有效分蘖数、穗长、每穗小穗数、穗粒数和千粒重)进行了分析和评价。结果表明,播期的推迟导致材料间出苗期差异变大,抽穗期差异缩小,但开花期和成熟期差异变化不大,各农艺性状值减小。经方差分析,各农艺性状在不同播期和品种(系)间均存在极显著差异,其中单株有效分蘖数的变异系数最大,穗粒数次之,每穗小穗数最小。多小穗材料10-A和寡小穗材料BE89的穗长、每穗小穗数和穗粒数在播期间差异较小。经相关分析,播种至出苗和分蘖至抽穗天数与温度呈极显著负相关,出苗至分蘖和开花至成熟天数与平均日照时间呈显著负相关,抽穗至开花天数与温度和降水量呈显著负相关。经多元逐步回归分析,日最高温和日均温对多小穗和寡小穗材料的分蘖至抽穗天数有显著影响,平均日照时间在开花期、日最高温在成熟期分别对多小穗材料发育有显著影响。由此可见,小穗数特异性材料的每穗小穗数在不同播期下能保持稳定。     

斯卑尔脱小麦α-醇溶蛋白基因克隆与序列分析

【目的】进一步了解斯卑尔脱小麦（Triticum spelta L.）α-醇溶蛋白基因序列信息。【方法】根据已知的普通小麦α-醇溶蛋白基因序列设计引物,采用PCR方法,克隆基因并进行序列分析。【结果】从NGB5149中克隆得到两个α-醇溶蛋白基因序列Gli-Spelt-1和Gli-Spelt-2（GenBank登录号分别为DQ234066和DQ234067）。它们具有α-醇溶蛋白基因的典型结构特征,但Gli-Spelt-1是一个假基因。Spelt-Gli-2编码区全长849 bp,编码263个氨基酸。【结轮】氨基酸序列比较显示,Gli-Spelt-1和Gli-Spelt-2与已报道的α-醇溶蛋白序列有较高的一致性。     

64份小麦种质的赤霉素响应评价及矮秆基因分子鉴定

为深入了解小麦矮秆种质资源的性状表现和遗传组成，研究了64份小麦品种（系）的株高和节间长度对外施赤霉素的响应，并利用分子标记对矮秆基因组成等进行了鉴定。结果表明，不同材料的株高、节间数量和节间长度对赤霉素响应存在差异。节间长对赤霉素的响应集中在倒二节、倒三节和倒四节。供试材料可以通过增加穗长和穗颈长弥补节间数量减少对株高的影响。赤霉素浓度对供试材料株高构成指数影响较小。通过对不同材料株高构成指数分析发现，SH-04和川麦86两份材料具有良好的株高构成比例。分子标记鉴定表明，供试材料中Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8的分布频率为31.25%、10.94%和65.63%。矮秆基因的降秆效应表现为Rht-B1b>Rht8、Rht9和Rht13。本研究得出Rht9+Rht13的株高构成指数为0.613，最接近于0.618，含有该基因组合的材料可以在株型育种中加以利用。