陕西关中地区冬小麦与玉米杂交花期调节的研究

玉米和小麦花期相遇是利用小麦×玉米产生小麦单倍体、进行小麦育种的前提。采用分期播种结合移栽的方法就陕西关中地区冬小麦与玉米杂交的花期调节进行了研究,分析认为1月2 7日至2月7日室内营养钵分期点播糯玉米杂交种、甜糯杂交种、甜玉米杂交种及普通玉米杂交种,3月1日移栽至大棚,在小麦花期便可获得持续的、多类型玉米花粉,确保杂交顺利进行。     

从陕麦107、陕麦94的育成谈“超级小麦”育种

为了选育超高产小麦品种,利用多种外源抗性种质与多个农艺亲本组配,采取大群体和F3早代测产确定重点家系的选择策略,将多种优异基因累加、聚合,育成了超高产小麦新品系陕麦107和高产强筋小麦新品系陕麦94。陕麦107弱春性,成穗率高,株高78cm,高产、抗病、抗倒,落黄好,千粒重50g,产量9712.5kg/hm2,较对照品种小偃22增产25.7%。陕麦94弱冬性、多穗型,株高75cm,抗倒伏,高抗条锈病、白粉病和叶枯病,中抗赤霉病,千粒重51g,产量8185kg/hm2,较小偃22增产6%。结果表明,选择遗传背景丰富的亲本材料,采用早代测产,确定重点家系是实现超高产育种的有效途径。     

小麦新种质N 9434抗条锈病基因的遗传分析

以小簇麦代换系V 2的衍生后代N 9434作父本,辉县红、阿勃和阿勃20个单缺体系作母本分别进行杂交,F1和亲本苗期接种条锈菌单孢菌系条中32号,所有F1和9434表现为高抗条锈病,辉县红和阿勃表现为高感和感染条锈病.辉县红/N 9434及阿勃/N 9434的F2代植株抗感分离比为71∶33和73∶26,卡方测验结果符合理论比3∶1.所有单体F1自交后代中,除了9434/阿勃1 BN的F2抗感分离偏离3∶1外,其余均符合3∶1.表明该抗条锈种质对条中32的抗锈性由单个显性基因控制,位于1 B染色体.经推导分析认为,该抗性基因可能为Yr26.     

小麦抗白粉病种质“N9134”的抗性遗传分析

抗性种质"N9134"含有野生二粒小麦(资源编号:AS846)的抗白粉病基因。为了研究其白粉病抗性基因的遗传规律,用感病品种阿勃、中国春、陕160、陕优225与该种质正反交,结果F1白粉病感染0～1级,F2白粉病抗感比例为3∶1;以小麦缺体系与其杂交,F1白粉病感染0～1级,F2白粉病抗感比例除"5B"偏离3∶1外,其余均为3∶1。表明N9134的白粉病抗性由1对完全显性基因控制,位于"5B"染色体上。     

小麦TaGeBPL基因的克隆及表达分析

无表皮毛增强子结合蛋白GeBP(GLABROUS1 enhancer-binding protein)是植物体内特有的一类转录因子,可调控植物表皮毛的生长过程,在植物生长发育、衰老、抗逆、防御反应进程中发挥着重要作用。前期对自发斑点细胞坏死RILs(N13039H/N)进行转录组学比较,发现一个未知功能基因在两个材料中表达差异显著。为深入了解小麦中该基因的序列特征和表达特性,通过RT-PCR方法克隆获得了CDS区域片段。生物信息学分析结果表明,该基因位于3D染色体上,CDS编码区长度为1 527 bp,共编码508个氨基酸,含有1个DUF573结构域和3个核定位信号。InterPro比对表明,编码蛋白属于GeBP家族,故将该基因命名为TaGeBPL。亚细胞定位结果表明,TaGeBPL定位于细胞核。白粉病菌(Blumeria graminis f. sp.tritici,Bgt)侵染条件下的定量qRT-PCR结果表明,TaGeBPL基因在感白粉病近等基因系N9134S中的表达模式呈双峰曲线变化,侵染12和36 h时,基因表达显著上调,而在抗白粉病近等基因系N9134R中的表达呈单峰曲线变化,在侵染12 h时显著下调。TaGeBPL在N9134S中的相对表达量始终高于在N9134R中的表达量,由此推测TaGeBPL基因可能参与病原菌响应的相关途径。酵母转录激活试验表明,TaGeBPL转录因子没有转录自激活活性。本研究结果为深入解析GeBP的功能奠定了基础。     

西藏小麦高分子量谷蛋白亚基组成及其与蛋白质含量和沉淀值的关系

为明确西藏小麦品种不同高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)对小麦品质的作用,对210份小麦品种的HMW-GS组成与蛋白质含量和沉淀值之间的关系进行了研究,结果表明,在Glu-A1位点上,亚基1、null和2*出现的频率依次为50.00%、34.76%和15.24%,各亚基对蛋白质含量和沉淀值的作用均为2*＞1＞null;在Glu-B1位点上,亚基7 8和7 9出现频率分别为45.71%和37.14%,远高于其它亚基出现的频率,各亚基对蛋白质含量的作用为7＞14 15＞17 18＞6＞7 9＞22＞7 8＞6 8,对沉淀值的作用为17 18＞7＞14 15＞7 9＞7 8＞6＞6 8＞22;在Glu-D1位点上,5 10与2 12出现频率分别为52.38%和47.14%,亚基12出现频率较低,各亚基对蛋白质含量的作用为 5 10＞12＞2 12,对沉淀值的作用为5 10＞2 12＞12.HMW-GS所对应的蛋白质含量与沉淀值之间的相关系数为0.6535,达到了显著水平.以蛋白质含量为评价指标,较优的亚基组合有1/17 18/2 12、1/7/5 10、1/17 18/5 10、1/6 8/2 12、null/22/2 12、2*/17 18/5 10.以沉淀值为评价指标,较优的亚基组合有1/14 15/2 12、2*/17 18/5 10、2*/7/5 10.以蛋白质含量与沉淀值相结合为评价指标,本研究中HMW-GS的最优搭配为2*/17 18/5 10,其次为2*/7/5 10.HMW-GS组成类型所对应的蛋白质含量与沉淀值之间的相关系数为0.5571(P＜0.05),达到了显著水平.     

抗麦长管蚜小麦的遗传多样性及SSR标记与麦长管蚜抗性的关联分析

麦长管蚜(Sitobion avenae)是影响中国小麦(Triticum aestivum)生产的主要害虫之一。本研究选用99个简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)标记对54份苗期和成株期麦长管蚜抗性一致的小麦品种进行聚类分析和麦长管蚜抗性关联分析。结果表明,99个SSR标记共鉴定出1 038个等位变异,平均每个位点的等位变异数为10.48个,变异数目在2~30个之间;SSR标记位点的多态性信息含量(PIC)的变异范围为0.178 6~0.973 8,平均为0.717 8。聚类分析表明,54份小麦品种聚成2大类群,大部分地理来源相近或麦长管蚜抗性相似的材料聚于同一亚类群。通过一般线性模型(general linear model,GLM)和混合线性模型(mixed linear model,MLM)两种关联分析模型,分别获得16个和4个麦长管蚜抗性相关联的标记,这些标记分别位于11条染色体的14个染色体臂上,GLM分析中各标记对表型变异解释率为0.221 9~0.556 7,MLM分析中各标记对表型变异解释率为0.029 5~0.063 3。研究结果为小麦抗麦长管蚜杂交育种及分子标记辅助育种提供理论依据。     

西藏半野生小麦高分子量麦谷蛋白亚基遗传多样性分析

利用SDS-PAGE技术对142份西藏半野生小麦的HMW-GS的组成进行了遗传多样性分析。结果表明,在供试材料中,Glu-1位点共有12种等位基因,Glu-A1位点的1(2.82%)和null(97.18%)亚基,Glu-B1位点的8(0.7%)、7+8(80.28%)、6+8(16.20%)、7+9(2.11%)、23+24(0.7%)亚基和Glu-D1位点的2+12(91.55%)、2+10(2.11%)、4+12(2.11%)、2+12*(1.41%)、2(2.82%)亚基;其中亚基null、7+8、2+12在各自的位点上出现频率最高,分别达到了97.18%、80.28%、91.55%;亚基组合共有12种,主要为null/7+8/2+12,频率高达73.24%。根据获得的HMW-GS谱带构建[1,0]矩阵,计算材料间的Nei-Li′遗传相似系数(GS),发现所有材料间GS值变化范围在0.40~0.66之间,平均值为0.53。在142份供试材料中,共发现12条相对迁移率不同的谱带,频率变异的范围为0.7%~97.18%,Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1三个位点的多样性指数分别为0.128、0.632、0.404,平均值为0.388。     

小麦农家品种白葫芦抗白粉病基因的SSR分析

为明确小麦农家品种白葫芦抗白粉病基因的遗传特点和基因位点,采用常规分析方法结合SSR技术进行抗性基因的遗传分析和分子标记研究。结果表明,白葫芦与高感白粉病小麦品种陕225及辉县红的F1代幼苗均高抗白粉病,F2代抗感植株比例分别为112∶38和118∶42,经χ2检验,符合3∶1的遗传分离比例,说明白葫芦的苗期抗白粉能力由显性单基因控制。利用208对SSR引物在父母本及抗感池间进行多态性筛选,引物Xg-wm337与该抗白粉病基因紧密连锁,遗传距离为4.6 cM。利用这对引物对白葫芦/陕优225组合F2进行验证分析,结果与抗性调查结果基本相符。经中国春缺体-四体系分析,将该抗白粉病基因定位于1D染色体上,暂命名为mlbhl。