19 份彩色小麦种质资源微量营养元素比较分析

彩色小麦因为富含各种微量营养元素而成为解决隐性饥饿的研究热点,为了对彩色小麦种质资源中的微量营养元素进行全面的评价,对来自黄淮麦区的 19 个彩色小麦种质资源和 1 个对照白粒小麦籽粒中的 16 种微量元素进行了检测。结果表明,参试彩色小麦各种微量元素的平均含量顺序为铁 > 锰 > 锌 > 锶 > 铜 > 铬 > 镍 > 钼 > 钛 > 锡 > 砷 > 硒 > 钒 > 钴 > 银 > 镉;19 个彩色小麦籽粒中锰、砷、钛、钴、铜、锶、钼、铬、镉、锡、铁共 11 个微量元素与对照白粒小麦差异显著;大多数紫（黑）粒小麦的微量营养元素都高于蓝粒小麦和白粒小麦,蓝粒小麦的铜、锌、锶、钼、锡含量高于大部分紫（黑）粒小麦和白粒小麦,白粒小麦的钼和锡含量最高;蓝粒小麦砷含量普遍较低;中黑麦 6 号等 11 个彩色小麦种质资源没有检测出镉含量,是宝贵的抗镉金属污染的小麦种质资源。以上结果可以为彩色小麦种质资源微量营养的科学利用和保障人类健康提供理论参考。     

小麦有效分蘖数的遗传分析

为进一步深入了解小麦有效分蘖数日在基因水平上的调控机理,以普通小麦一冰草衍生后代中只有1～2个有效分蘖的株系3558-2为母本,具有10～13个有效分蘖的京4841为父本进行杂交,通过对F2世代537个单株有效分蘖数目的统计分析,并结合SSR标记结果,发现有效分蘖数目受2对主基因控制,并且这2对主基因具有互作效应,其中1对基因具有抑制有效分蘖的作用.     

小麦背景下冰草6P染色体特异EST标记的开发

小麦-冰草[Agropyron cristatum (L. ) Gaertn.] 6P附加系普冰4844-12具有多粒等可用于小麦改良的优异基因。为高效率检测由小麦-冰草6P附加系衍生的易位系和渐渗系,以普冰4844-12及其亲本普通小麦Fukuhokomugi和冰草Z559 (2n=4x=28, PPPP)为材料,通过对冰草转录组测序获得的EST序列设计的P基因组EST分子标记引物,筛选在普通小麦背景下的6P染色体特异分子标记。结果从1 453对P基因组EST引物中筛选出130对小麦-冰草6P附加系特异标记引物。进而将这些特异标记与NCBI nr蛋白质数据库及小麦EST序列进行了比对,发现4条冰草EST序列的功能注释与抗病、抗逆相关;36条冰草EST与已经定位的小麦EST具有较高的相似性,其中33条(91.67%)位于小麦第6部分同源群染色体。为了进一步验证这些标记的特异性,分别对其中4个具有功能注释的EST标记在中国春等7个普通小麦背景下和随机选择的5个标记在小麦-冰草6P易位系背景下进行了检测,结果证明其确实可用于检测6P染色体。这些冰草6P染色体特异标记的开发为大规模地鉴定小麦-冰草衍生后代中P染色质成分奠定了基础。     

抗甘蔗花叶病毒的无标记反向重复转基因玉米

构建了无标记基因的源自玉米矮花叶病的主要病原——甘蔗花叶病毒(sugarcane mosaic virus, SCMV)复制酶基因的反向重复序列表达载体,通过农杆菌介导法以该表达载体和除草剂标记基因表达载体共转化玉米自交系综3的幼胚,用除草剂梯度筛选,获得了可育的再生株。对T₁和T₂代群体作PCR和DNA点杂交,结合温室和田间人工接种病毒进行抗病性鉴定,获得了比较稳定的对SCMV高抗的无标记转基因玉米株系。     

开发绿色食品 发展绿色经济

云南省委六届九次全会提出了把云南建设成为绿色经济强省的发展战略目标，并提出到2010年绿色、低污染、无污染产业增加值占全省GDP比重达70％左右，2020年达到80％以上。农业是发展绿色经济的重点产业之一，紧紧围绕这一战略目标，云南农业生产经营应走一条适应市场需求的现代农业之路，绿色食品的开发就是云南建设绿色经济强省的重要内容。 所谓绿色食品，是指遵循可持续发展原则，按照特定的生产方式生产，经专门机构认定、许可使用绿色食品标志的无污染的安全、优质、营养类食品。由于绿色……     

反义外壳蛋白基因介导的抗SCMV转基因玉米研究

玉米矮花叶病（MDM）是一种世界性病害，在我国主要由甘蔗花叶病毒(SCMV)所致。为探索一条高效、安全的抗SCMV转基因途径，构建了无标记基因的SCMV反义外壳蛋白基因（cp）表达载体pACP。通过冻融法将该载体与抗除草剂标记基因(bar)载体分别导入农杆菌LBA4404,然后共转化玉米自交系综3的幼胚。通过除草剂梯度筛选，从抗性愈伤组织分化获得了35株再生苗。PCR检测证明，其中26株带有抗除草剂标记基因（bar），14株带有SCMV反义cp基因。这14株带有目的基因的玉米植株自交，其种子在田间种植成株行（T₁代）。玉米T₁代幼苗人工接种SCMV，筛选出2个抗病株率高于70%的株行。ELISA检测表明，抗病株SCMV含量极低，抗性达高抗水平。PCR检测表明，抗病性是反义cp基因作用的结果，并且获得了2株cp基因阳性而标记基因阴性的抗病株。     

基于基因组学的作物种质资源研究:现状与展望

作物种质资源工作涉及面很广,包括种质资源的收集、编目、保护、繁种更新、分发利用与信息系统建立等基础性工作,作物起源、驯化与传播、种质分类、民族植物学与传统知识研究等基础研究,遗传多样性评价、重要性状表型鉴定、种质资源基因型鉴定、基因发掘和种质创新等应用基础研究。经过近百年的努力,种质资源的基础性工作已卓有成效,作物种质资源保护与共享利用体系基本建立。但由于主要基于形态学的传统研究思路和方法存在很多先天不足,种质资源基础研究和应用基础研究一直举步维艰,效率低下。随着分子标记技术和第二代测序技术的快速发展,基因组学理论和方法不断深入到种质资源研究的多个层面,使种质资源保护和创新利用发生了研究思路和方法学上的变革。基因组学研究成果为种质资源的有效收集和保护提供了理论指导,也为阐明作物起源和演化、全面评估种质资源结构多样性提供了核心理论和技术,同时大幅度提高了基因发掘和种质创新效率。特别是全基因组测序、重测序和简化基因组测序技术不断成熟,使在全基因组水平上比较不同种质资源基因组变异成为可能;在此基础上,可阐明农作物起源以及驯化、改良和传播对种质资源形成的影响,明确现有种质资源和野外种质资源群体结构和遗传多样性,提出种质资源异地保存和原生境保护的最佳策略;结合表型鉴定数据,利用连锁分析和关联分析等基因组学方法,可高效发掘种质资源中蕴含的新基因和有利等位基因,提出其利用途径和具体方案,并在种质创新过程中充分利用基因组学研究成果提高创新效率。文章评述了基因组学在种质资源研究中的应用现状,特别是在种质资源基因型鉴定、异地保存和原生境保护、作物起源与进化研究、结构多样性分析、新基因发掘和种质创新等方面的应用情况及其发展趋势。提出了今后的发展方向和工作重点,强调把基因组学理论和方法与作物种质资源研究紧密结合,为种质资源的有效保护和高效利用提供强有力的理论、技术、材料与信息支撑。     

蚂蚱麦×碧玉麦杂交F2代部分重要农艺性状的遗传分析

蚂蚱麦是小麦骨干亲本之一,对蚂蚱麦进行研究可为探讨小麦骨干亲本的遗传机制及对小麦杂交育种亲本的选配和提高育种效率提供帮助。本研究利用相关分析和主基因+多基因混合遗传模型分析方法对蚂蚱麦×碧玉麦杂交F₂代185个单株的株高、有效分蘖、穗长、小穗数、穗粒数和千粒重等性状进行遗传分析,结果表明这些性状是多基因控制的数量性状,其中有效分蘖受一对主基因＋多基因控制,主基因遗传率为0.557,加性效应为6.916,主基因表现为负完全显性;穗长、小穗数、穗粒数和千粒重受微效多基因控制,无主效基因存在。蚂蚱麦和碧玉麦在株高、穗长、小穗数、穗粒数和千粒重方面差异显著,这表明二者是一对优异的杂交组合,有利于在后代中选择出优异的基因型。     

冰草EST-SSR引物和小麦EST-SSR引物在黑麦属基因组的通用性分析

为研究黑麦属植物的遗传多样性,开发R基因组特有的分子标记并绘制其遗传连锁图谱,选用1 343对冰草EST-SSR引物和786对小麦EST-SSR引物对新疆杂草黑麦和栽培黑麦(共计6份材料)的全基因组进行了PCR扩增,结果显示,有679对冰草EST-SSR引物能够扩出清晰的条带,占引物总数的50.6%;其中有187对引物在6份黑麦材料基因组中扩增产物表现为多态性,占其引物总数的13.9%,平均每对引物扩增条带数为1.1。有364对小麦EST-SSR引物可扩增出清晰的条带,占其引物总数的46.3%;其中有135对引物在6份黑麦材料基因组中扩增产物具有多态性,占其引物总数的17.1%,平均每对引物扩增条带数为2.0。冰草EST-SSR引物在黑麦中的有效扩增效率高于小麦EST-SSR的有效扩增效率,但扩增多态性后者大于前者。两种来源引物扩增强带比率分别为51.8%和32.6%。结果表明小麦和冰草的EST-SSR引物均可用于黑麦基因组分析研究。     

蒙古冰草和冰草的杂交F1代群体农艺性状的相关、通径及聚类分析

通过探究冰草属(Agropyron)植物的主要农艺性状间的关系,选育出优良冰草(A.cristatum)种质资源为提高小麦(Triticum aestivum)远缘杂交育种效率提供理论依据。本研究以蒙古冰草(A.mongolicum)(母本)和二倍体冰草(父本)进行杂交获得的F_1代群体为材料,对该群体116个单株的9个主要农艺性状进行了调查分析。结果表明,116个单株在所有农艺性状上均表现出明显的遗传变异(11.2%~40.13%),小穗粒数、穗粒数的变异系数最大,分别为30.56%、40.13%;相关及通径分析表明,对其重要性状之一千粒重影响最大的是每小穗小花数(r=0.168,P0.05),直接通径系数为0.364,其余性状依次为穗长(r=0.235,P0.05)、小穗粒数(r=0.126);聚类分析在欧氏距离为6.50处将群体材料分成三大类群,其中第1类和第3类冰草材料都具有高秆、多枝叶的特点,可用于选育优质牧草,第1类冰草材料具有多小花多穗粒等优良性状,可成为饲草和小麦遗传育种的优良种质资源。