大麦种质资源抗叶斑病评价

为明确不同大麦种质对叶斑病的抗性差异,筛选抗性种质材料和挖掘相关的遗传位点,在三叶期对200份大麦种质接种叶斑病强致病株Z14484,培养9 d后统计各材料发病情况,明确其抗病等级,进行抗性鉴定与评价。结合Illumina 9K SNP芯片,通过Structure和PLINK软件进行群体和显著位点分析,鉴定与性状显著关联的SNP位点。结果表明,供试大麦材料抗性差异显著,在ΔK=3水平上群体遗传结构可以分为3个亚群,分别包含100、67、33份大麦材料;全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）共检测到12个与大麦叶斑病抗性相关的位点,其中位于3H染色体上的11_11436和SCRI_RS_201075与大麦叶斑病抗性关联最大。研究结果为大麦叶斑病抗病基因定位与抗病育种提供参考依据。     

HARDY基因的克隆、原核表达及其植物表达载体的构建

为了给转HARDY(HRD)基因小麦研究奠定基础,利用PCR技术从拟南芥中克隆HRD基因,进行生物信息学分析,预测其编码的蛋白质结构与功能,构建原核表达载体pET28a(+)-HRD,转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导蛋白的表达,同时构建pBin-HRD植物表达载体。测序分析结果表明,克隆的HRD与NCBI发布的拟南芥核苷酸序列的同源性为99%,其开放阅读框长555bp,可编码184个氨基酸,具有许多重要功能位点;成功构建了原核表达载体pET28a(+)-HRD和植物表达载体pBin-HRD,诱导表达出大小约为23.3kD的蛋白,与理论值相近。     

100份大麦种质资源成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

为了筛选大麦抗旱新种质及成株期抗旱性指标,以100份大麦种质为材料,连续2年在大麦生长期降水量不足40 mm的甘肃省敦煌试验站种植,试验设置正常灌水和干旱胁迫2个处理,通过测定100份大麦种质材料的株高（PH）、穗长（SL）、穗粒数（GNS）、分蘖数（TN）、有效分蘖（ET）、单株生物量（IB）、千粒重（TGW）和产量（Y）,采用抗旱性度量值（D）、综合抗旱系数（CDC）、加权抗旱系数（WDC）、相关分析、频次分析、灰色关联分析、主成分分析等方法,鉴定了100份大麦种质的抗旱性,并进行了抗旱指标的筛选。结果表明,干旱胁迫对大麦成株期株高、穗长、单株生物量、分蘖数、有效分蘖数、穗粒数、千粒重和产量均有极显著影响。通过对大麦成株期抗旱能力的综合评价指标进行分析,发现D值与WDC值相结合可以较为准确地评价大麦成株期的抗旱性;单株生物量、穗粒数、分蘖数、有效分蘖和株高可作为评价大麦成株期抗旱性的指标;成株期抗旱性较强的种质有S-130、BNOC168、LL-53、资源160-早熟3号、IL-18、Z16、沾益红毛大麦和资源21-6B98-9339。     

119份春小麦种质萌发期抗旱性鉴定及抗旱相关基因表达特性分析

为了解不同小麦种质萌发期抗旱性强弱,以20% PEG6000溶液模拟干旱胁迫,对119份春小麦萌发期种子发芽势、种子发芽率、根鲜重、根干重、苗鲜重、苗干重、叶鲜重、叶干重、根长和苗长进行测定分析,并综合评价其抗旱性。结果表明,种子发芽势、种子发芽率、苗鲜重、苗干重、叶鲜重和苗长可以作为评价春小麦萌发期抗旱能力的主要指标,并筛选出了1份抗旱型材料、36份较抗旱型材料、43份较敏感型材料和39份敏感型材料。为进一步研究抗旱相关基因在抗旱型与干旱敏感型材料萌发期响应干旱胁迫的表达特性,从而验证抗旱材料鉴定的准确性,以筛选出的2份抗旱性最好的种质（蒙茬1号、黑穗）和2份干旱敏感型种质（09594、K250）为材料,利用qRT-PCR对其在不同时长（0 h、1 h、6 h、12 h、24 h）的20% PEG6000胁迫下 TaNAC29、 TaC2DP1、 TaDLEA3、 TaCP 、 Taα-AMY 和 TaGPX 的表达特性进行分析表明,随着胁迫时间的增加,以上6种基因在小麦叶片和根系中均上调表达,表达量均在胁迫24 h时达到峰值,且 TaNAC29、 TaDLEA3、 TaCP 和 TaGPX 在根系中的表达量均明显高于叶片,而 TaC2DP1和 Taα-AMY 在叶片中的表达量更高;此外,抗旱材料蒙茬1号和黑穗中6种基因的表达量均高于敏感材料09594和K250。     

大麦农艺性状与SSR标记的关联分析

为了解大麦亲本材料遗传特性和主要农艺性状特征,采用156份不同来源的大麦材料,在86个多态性SSR位点上检测遗传多样性,同时对7个农艺性状在两试验点作表型鉴定,利用GLM和MLM模型进行分子标记与表型性状的关联分析。结果共检测出392个等位变异,平均每个标记4.6个,PIC值变异范围为0.0612~0.8560。群体遗传结构分析将156份材料分为2个亚群。利用GLM模型分析结果表明,与株高、穗长、芒长、穗粒数和千粒重5个性状相关联的标记有18个,单个标记对表型变异的解释率为4.81%~20.75%;利用MLM模型分析,与株高、穗长、芒长、分蘖数、穗粒数和千粒重6个性状相关联的标记有14个,单个标记对表型变异的解释率范围为6.64%~31.55%。这些关联标记对后续研究有参考价值。     

大麦外源渗入系农艺性状和籽粒品质特征及相关性分析

【目的】了解大麦外源渗入系的性状特征及相关性,并为进一步利用提供依据.【方法】对55份大麦外源渗入系进行了农艺性状(株高、穗长、芒长、穗下节、有效分蘖数、穗粒数和千粒质量)、籽粒品质(蛋白质、水分、淀粉、籽粒筛选率(≤2.2mm)、籽粒筛选率(≧2.5mm))和麦芽品质(总氮、浸出率、可溶性氮、库尔巴哈值)的测定和相关性分析.【结果】农艺性状指标的变异系数较大,变化范围为6.55%~32.42%.品质性状指标的变异系数变化范围为1.20%~102.56%.相关性分析表明,库尔巴哈值与总氮、浸出率显著正相关.千粒质量与株高、穗长负相关,与穗粒数显著负相关.大麦籽粒蛋白质含量与麦芽总氮、可溶性氮含量极显著正相关,与浸出率、库尔巴哈值极显著负相关.籽粒可溶性氮含量与穗粒数显著负相关,与千粒质量极显著正相关.【结论】供试材料农艺性状与品质性状变异系数较大.各性状间均有显著的相关性,有31对性状达到极显著相关,12对性状达到显著相关.     

基于GGE双标图的北方大麦区试品种稳产性及试点代表性评价

为准确评价大麦品系的稳产性和适应性及北方大麦区试试点的鉴别力和环境代表性,利用GGE双标图对2012-2013年国家大麦北方区域试验6个试点（黑龙江哈尔滨、内蒙古呼和浩特、黑龙江红兴隆、内蒙古上库力、甘肃武威黄羊镇和新疆石河子）的12个大麦品种（垦啤7号、甘啤7号、10PJ-24、红08-764、08B26、P10-6、中饲麦1号、09GW-01、9821、红00-801、P11-1和甘啤6号）的试验数据进行分析。结果表明,中国北方地区大麦6个试点可分为三个类型区,在三个类型区表现最好的品种分别是垦啤7号、10PJ-24和9821。石河子是最理想的试点,有较好的品种鉴别能力;哈尔滨和上库力在品种鉴别能力和环境代表性上很相似,而且鉴别力较差。12个大麦品种中,中饲麦1号和08B26的丰产、稳产性较好,而P11-1表现较差。     

小麦-中间偃麦草抗锈易位系中梁27的鉴定及分析

利用普通小麦与八倍体小偃麦中4杂交,获得小麦品种中梁27。条锈病抗性鉴定结果显示,中梁27具有新的抗病基因。为进一步明确中梁27抗病新基因的来源,采用荧光原位杂交技术对其进行分子细胞学分析。结果表明,中梁27在A基因组有两个易位片段,分别为A/E基因组易位和A/St基因组易位,推测中梁27抗病基因可能来源于这两个易位片段。     

甘肃省大麦条纹病病原菌致病力分化、rDNA-ITS及遗传多样性分析

为明确甘肃省大麦条纹病病原菌麦类核腔菌Pyrenophora garminea的致病力分化、r DNA-ITS序列特征及变异,采用"三明治"法测定甘肃省大麦条纹菌的致病力,通过r DNA-ITS序列分析菌株间变异类型,并对菌株进行ISSR遗传多样性分析。结果表明,共筛选到43株大麦条纹病菌,生长7 d后的菌落直径为2.60~7.93 cm,其中菌株TB生长速度最快,菌株JT生长速度最慢,强、中等和弱致病力菌株分别为2、21和20株;43株菌的核糖体DNA-ITS序列与麦类核腔菌菌株SMCD2015同源性在99%以上;在9个菌株中检测到15个变异位点,共17种变异类型;8个ISSR标记从43个菌株中扩增出41条带,平均每个标记5.13条带,90.24%片段具有多态性,遗传相似系数为0.44~1.00,平均值为0.71,当遗传相似系数为0.68时,可将供试菌株划分为4个类群。表明甘肃省大麦条纹病病原菌存在致病力分化,菌株核糖体DNA-ITS序列变异丰富,且菌株间遗传结构复杂。     

59份CIMMYT春小麦品系的HMW GS组成及其品质状况

为了给小麦品质遗传改良提供参考,对59份CIMMYT春小麦材料的HMW-GS组成及其品质状况进行了分析.结果表明,供试材料中Glu-A1上的HMW-GS有3种类型,分别是1、2*和null,其中1出现的频率最高,为44.07%;Glu-B1位点有9种类型,其中6+8和14+15出现的频率最高,分别是37.29%和32.20%;Glu-D1位点有11种类型,其中10亚基出现的频率最高,为25.42%.总共检测到33种HMW-GS组合变异类型,其中1/14+15/10出现频率最高,为10.17%.59份CIMMYT春小麦材料的综合品质均较差,不适合直接推广,但有些优质亚基出现的频率较高,因而可以作为改善我国春小麦现有品种亚基组成状况的亲本材料加以利用.