应用SSR分子标记分析国外种质对我国小麦品种的遗传贡献

利用363对SSR标记分析了在我国小麦生产和育种中发挥了重要作用的11份国外引进品种和33份选育品种的遗传组成,旨在揭示国外种质对我国小麦品种改良的遗传贡献,指导种质资源引进和利用。国外种质包含了选育品种所发现等位变异的76.3%。与不同时期小麦品种等位基因多样性比较发现,国外种质的平均等位变异数最多(3.92),20世纪60年代(2.86)和70年代(3.01)基本一致,80年代有所升高(3.46)。品种间遗传距离比较与品种等位基因多样性结果相吻合。比较引进和选育品种在SSR位点的等位变异频率变化,发现至少在33个SSR位点,国外种质等位变异在我国小麦育种中被优先选择(该等位变异在引进和选育品种的分布频率均高于70%),其中一些位点已知与产量、生育期和抗病等性状密切相关。表明引进品种在以上基因组区域对我国小麦品种具有非常高的遗传贡献。     

新疆杂草黑麦抗病性鉴定和细胞学研究

对采自新疆各地的９２份杂草黑麦进行锈病、白粉病和黄矮病抗性鉴定，结果有４４份材料兼对三种锈病和白粉病免疫，占鉴定材料的４７．８％；全部材料对黄矮病均表现感病，但轻重不一。可见，新疆杂草黑麦是小麦抗病育种的潜在基因来源。对染色体核型和Ｃ－带带型的研究表明，新疆杂草黑麦与普通黑麦基本相似，但其染色体存在易位、倒位等畸变，Ｂ染色体出现的频率也比较高。     

小麦骨干亲本“洛夫林10号”1BL/1RS在衍生品种中的遗传分析

为了探讨小麦骨干亲本“洛夫林10号”1BL/1RS在衍生品种中的遗传特征,利用小麦1B染色体上的17对SSR引物,对以洛夫林10号为亲本衍生的1～3个世代的14个代表性小麦品种进行了分析。结果表明,除“洛夫林10号”衍生一代的“丰抗9号”和衍生二代的“京411”和“京437”很可能丢失了1RS外,其余的11个衍生品种极可能携带1RS,但各个品种携带的1RS在遗传构成上表现不同,说明在育种选择过程中1RS并非作为一个完整的单元遗传,而是与小麦的染色体发生了遗传重组。值得注意的是,“洛夫林10号”位于1BL上的Xgwm259~Xwmc728、Xwmc416~Xgwm153~Xwmc44~Xgwm259~Xwmc728和位于1RS上的Xwmc619~Xgwm413表现为区段遗传,进一步分析发现一些区段具有丰富的优异基因簇。这一结果提示,骨干亲本之所以能够在育种中发挥重要的作用,很可能是因为其具有区段遗传效应。深入探讨骨干亲本在衍生品种中的区段遗传效应对提高育种效率具有重要意义。     

新疆杂草黑麦居群遗传多样性研究

为了更深入地了解新疆杂草黑麦(Secale cereale subsp.Segetale)居群的遗传结构和差异,对采集自新疆的10个新疆杂草黑麦居群共计300个单株的5个形态学性状即穗长、穗宽、穗轴第一节间长、小穗数和小花数进行了考察和统计分析.结果表明,各居群均在穗轴第一节间长性状上表现出最大变异(CV＝12.76％),在小穗数上表现出最小变异(CV＝9.19％).以Shannon-Weaver信息指数计算的遗传多样性指数表明,新疆杂草黑麦居群在形态学上具有丰富的遗传多样性(H′=1.9758).在遗传多样性的分布上,居群间虽存在一定程度的遗传变异(2.96%),但遗传多样性主要集中在居群内部(97.04%),这种居群内遗传变异大于居群间遗传变异的特性是由该类黑麦居群异花、风媒传粉的外繁育系统所决定的.形态聚类分析表明,居群间遗传距离与居群间地理距离没有相关性.本文还探讨了新疆杂草黑麦居群的保护和利用.     

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.     

美国小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

为了给我国小麦品质育种工作提供有益的信息,利用SDS-PAGE技术对美国20世纪90年代128份主要推广小麦品种的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成进行了研究。结果表明,在参试材料中共检测到15种不同的亚基类型。在G lu-A 1位点有N u ll、2*、1和一个未知亚基4个等位变异类型,以N u ll为主要类型;G lu-B 1有7、7 8、7 9、6 8、13 16、14 15、17 18等7个等位变异类型,以7 9为主要类型;G lu-D 1有2 12、5 10、2 10、2 未知亚基4个等位变异类型,以5 10为主要类型。同时发现共有27种亚基组合,以“2*,7 9,5 10”为主要类型。所有品种品质得分范围为4~10,平均得分为7.5。研究表明供试品种品质普遍较好。     

新疆杂草黑麦B染色体遗传行为研究

种植观察表明，新疆杂草黑麦中含Ｂ染色体植株（２ｎ＝１４＋２Ｂ）的部分农艺性状与正常植株（２ｎ＝１４）显著不同。染色体观察证实，Ｂ染色体为一对同源染色体，在减数分裂终变期─中期Ｉ控制着７Ｒ，６Ｒ和４Ｒ的正常配对，表现为在细胞中单价体出现频率较高，其本身的遗传行为相当复杂，配对率为３１．１％；而在后期Ｉ，它表现落伍并提前分裂，以染色单体的形式趋向两极；在四分体期，它在细胞中形成小核，频率为２２．３％。Ｃ－带分析表明，其长臂上显示出较大的异染色质端粒带。     

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。     

中国小麦野生近缘植物的研究与利用

随着人口和环境压力的增大以及生物技术的发展,外源基因的转移和利用将成为未来小麦育种中最重要的途径。本文对小麦野生近缘植物在我国的公布、收集、保存、抗病性评价、遗传丢失和利用外源基因改良小麦做了全面的综述。     

普通小麦-冰草衍生后代中抑制成穗新种质的外源物质检测与遗传分析

 【目的】检测普通小麦Fukuhokomugi（Triticum aestivum L.）－冰草Z559（Agropyron cristatum L. Gaertn.）衍生后代中6个分蘖正常而成穗显著受抑制株系的外源物质，对成穗受抑制性状进行遗传分析。【方法】采用基因组原位杂交（GISH）和微卫星（SSR）技术进行外源物质检测；以成穗受抑制小麦（♀）×京4841（♂）后代的F1与F2单株表型进行遗传分析。【结果】通过GISH和SSR分析，在成穗受抑制株系中检测出2个插入易位和6个SSR易位标记；成穗受抑制材料与京4841的杂交后代F1单株均表现为正常成穗，F2正常成穗植株与成穗显著受抑制植株比值为3﹕1。【结论】有一些冰草的染色体片段被导入普通小麦Fukuhokomugi中，抑制成穗性状的基因是1对隐性基因。