抗条锈病小麦-滨麦Lm#3Ns二体异附加系的分子细胞遗传学鉴定

滨麦(Leymus mollis)是小麦的三级基因源,具有改良小麦所需的许多优良性状。为了将滨麦中的优异基因导入到普通小麦中,通过远缘杂交获得小麦-滨麦异附加系、异代换系、易位系,以选自普通小麦7182与滨麦衍生后代M42(2n=54)F_6代的株系M11005-1-2-7-10-1-1(M11005A)为供试材料,对其进行了形态学、细胞学、原位杂交、分子标记、抗病性等综合鉴定。细胞学观察结果显示,M11005A有44条染色体且配对良好,可以稳定遗传。原位杂交及分子标记结果表明,M11005A含有42条普通小麦染色体和1对来自滨麦Lm#3Ns的染色体,并且用Oligo-pTa535探针得到了Lm#3Ns的FISH核型;筛选出6个EST及8个PLUG特异分子标记可以用来鉴定Lm#3Ns染色体,其中只有1个EST和4个PLUG标记可以同时在M11005A中扩增出滨麦和华山新麦草的条带,说明滨麦的Lm#3Ns染色体与华山新麦草的3Ns基因组之间存在差异。M11005A的穗长、穗型、小穗数、千粒重与亲本7182无显著差异,但分蘖数较7182显著增加,株高显著降低。抗条锈病鉴定结果显示,苗期M11005A对条锈菌生理小种CYR29和CYR34表现高抗,对CYR32表现高感,成株期对CYR32和CYR33混合小种表现高抗,推测滨麦的Lm#3Ns染色体携带对CYR29和CYR34小种的抗性基因,又携带了成株期对CYR32和CYR33的抗性基因。因此,M11005A可以作为抗源应用于小麦的条锈病抗性改良中。     

利用多种抗源选育小麦远丰139的研究

为了选育持久抗耐多种病害的小麦核心抗病种质,以奥地利黑麦、中间偃麦草和野生二粒小麦为抗源,采用单交、复合杂交、回交、阶梯式杂交等多种组配方式,将基因逐步累加、聚合到一起。选育中以不丢失抗性基因为前提,以抗旱耐寒为适应性选择的基本标准。育成的小麦新品系远丰139半冬性,耐寒、抗旱,株型结构好,产量高,品质好。经西北农林科技大学植保系鉴定对条锈病免疫,对白粉病和叶枯病高抗,中抗赤霉病。经农业部谷物品质检测中心分析,品质达到国标精制级面条用小麦粉标准。2005年陕西省区试较对照小偃22增产5.6%。     

小麦TaNAC基因基于可变剪切和microRNA的转录后调控分析

【目的】以条锈菌和白粉菌胁迫的普通小麦（Triticum aestivum L.）为研究对象,分析由可变剪切（alternative splicing,AS）形成的TaNAC结构变异转录本,同时分析TaNAC基因的microRNA调控位点,为进一步解析TaNAC基因通过转录后调控参与小麦响应真菌胁迫奠定基础。【方法】普通小麦兼抗种质N9134在被白粉菌和条锈菌分别侵染后,各8个时间点取样并混合,然后从混合样本中克隆得到大量TaNAC转录本。参考中国春小麦基因组注释信息（IWGSC RefSeq v1.1）进行比对,选择由可变剪切形成的TaNAC序列结构变异转录本,分析它们的序列结构特征。利用生物信息学软件和在线工具,对这些TaNAC结构变异转录本编码产物的功能结构域、高级结构、理化性质、亚细胞定位等特征和变异情况进行比对分析。同时,利用洋葱表皮细胞瞬时表达系统验证其中1对TaNAC结构变异转录本的亚细胞定位预测结果,并选取5组TaNAC基因的可变剪切序列结构变异转录本进行酵母转录自激活试验,研究序列结构变异对TaNAC基因转录调控活性的影响。此外,利用miRBase数据库收录的小麦中已报道的miRNAs和TaNAC基因,进行靶基因预测分析,建立小麦TaNAC家族成员与miRNAs的靶向关系。【结果】以条锈菌和白粉菌侵染的普通小麦兼抗种质N9134为材料,克隆得到的TaNAC转录本中的35条序列结构变异转录本由13个TaNAC基因可变剪切形成。通过分析发现,同一TaNAC基因由可变剪切形成的不同结构变异转录本的核酸序列结构存在差异,而且其对应编码产物的功能结构域、高级结构、理化性质和亚细胞定位等方面均会存在差异,同时也会表现出不同的转录调控活性;不同TaNAC基因的可变剪切方式存在差异,而且它们的结构变异转录本及其编码产物在结构特征、理化性质和转录调控活性等方面也均呈现出多样性的特征。通过分析TaNAC基因与其在编码序列区域的靶标tae-miRNAs,发现具有可变剪切转录本的TaNAC基因与tae-miRNA的结合位点均在其非可变剪切区域。【结论】TaNAC基因可以通过可变剪切这种转录后调控方式参与小麦对真菌胁迫的响应;同时发现,调控TaNAC基因的tae-miRNA可以独立于可变剪切这种转录后调控方式行使功能。     

通过幼穗培养建立小麦缺体无性系

以阿勃小麦缺体植株未抽出的幼穗为外植体,通过离体培养获得了幼穗愈伤组织和再生植株,从而建立了这些缺体的体细胞无性系。不同缺体间在幼穗愈伤组织诱导率及分化率上表明明显差异,阿勃２Ｄ缺体的幼穗愈伤组织诱导率和分化率最高,缺体小麦幼穗愈伤组织诱导率和分化率与缺失的染色体有关。     

应用SSR检测导入普通小麦的野生二粒小麦遗传物质

以抗白粉病和条锈病的野生二粒小麦AS846为父本,与阿勃非整倍体植株进行杂交,在杂交后代中选育出抗白粉病的N9134a,N9134b和N9134c3个品系。采用66个SSR引物对AS846、阿勃和3个N9134姊妹系进行分析,结果发现,46个引物对(69.7%)在AS846和阿勃之间有多态性,其中34个引物对在AS846中扩增出特异性产物,13个引物对在N91343个系中扩增出AS846的特异性产物。表明野生二粒小麦AS846的遗传物质已经导入到普通小麦中。根据微卫星标记在小麦染色体的位置及SSR分析结果推断,N9134的5B染色体上含有野生二粒小麦AS846的遗传物质。     

野生二粒小麦抗白粉病基因向普通小麦转移的研究

野生二粒小麦(资源代号:AS846)叶鞘被有茸毛,穗轴脆易断;对小麦白粉病、条锈病免疫.普通小麦与其杂交和回交,F₁回交结实率是杂交结实率的3～4倍;野生二粒小麦性状在F₁呈显性,BC₁开始分离;F₃形态指示性状出现中间类型,一直到高代还保留这种类型.形态指示性状与抗白粉性连锁不紧密,不能作为抗白粉性的选择标志.在普通小麦和野生二粒小麦的单交组合里,通过定向选择,选育出了农艺性状好,抗白粉性基本稳定的株系N9134-2-11-1.     

高产抗病优质小麦新品种西农509的特征特性及其栽培技术

西农509是西北农林科技大学农学院以vp 145为母本,86585为父本杂交选育而成的高产、抗病、优质、适应性广的小麦新品种.本文介绍了西农509的产量表现,品种特征特性及高产栽培技术.     

栽培措施对小麦新品种陕麦159产量及其产量三要素的影响

[目的]探讨小麦(Triticum aestivum L.)新品种陕麦159适宜的播期和种植密度。[方法]采用2个重复5×5播期播量设计,研究播种期和种植密度对陕麦159产量及其构成要素的影响。[结果]在10月上旬播种,播种量115.5 kg/hm2时,陕麦159产量可以达到7 500 kg/hm2。播期播量对陕麦159成穗数的影响最大,穗粒数次之,千粒重最小。[结论]合理的播种期和种植密度有助于挖掘小麦品种的产量潜力。该研究可为实现该品种在生产上高产稳产提供科学的栽培依据。     

硫辛酸和甜菜碱在小麦组织培养中的作用

为了研究不同浓度的硫辛酸和甜菜碱对农杆菌侵染后小麦愈伤组织的影响,选取小偃22、Z50和郑麦366的幼胚为外植体,进行农杆菌介导的遗传转化。在抑菌培养基中分别添加2、4和8 mmol·L~(-1)的硫辛酸和10 mmol·L~(-1)的甜菜碱,于5、10和15 d分别观察统计小麦愈伤组织的褐化和水渍化程度。结果表明,添加硫辛酸可有效降低愈伤组织的褐化程度,Z50中添加4 mmol·L~(-1)硫辛酸可使褐化程度较CK降低89.50%,但会提高愈伤组织的水渍化程度;添加10 mmol·L~(-1)甜菜碱对愈伤组织的褐化程度和水渍化程度均无明显影响。     

白粉菌诱导下小麦TaNHO1基因的克隆、表达分析及亚细胞定位

非寄主抗性基因 NHO1(non-host resistance 1)编码的甘油激酶(glycerol kinase,GK),是甘油代谢中的限速酶之一,参与植物对多种病害的抵御过程。为进一步探究其响应小麦白粉菌侵染的表达模式,利用RT-PCR方法克隆获得了转录自抗病种质N9134的三个部分同源染色体的小麦 NHO1基因(分别命名为 TaNHO1-2A、 TaNHO1-2B和 TaNHO1-2D),分析三个 TaNHO1同源基因的序列、启动子组成元件和表达模式,并明确了其亚细胞定位。序列分析结果表明,小麦 TaNHO1-2A/2B/2D基因CDS区序列全长分别为1 605、1 599和1 605 bp,分别编码534、532和534个氨基酸残基;3个同源基因均含有与 AtNHO1(AT1G80460.1)基因以及 OsNHO1(Os04G0647800)基因高度相似的FGGY_N端和FGGY_C端结构域。经对启动子区结构分析,该基因启动子区含有大量与植物激素及逆境响应相关的顺式作用元件,意味着 TaNHO1可受到多种植物激素诱导并参与小麦抗病过程。qRT-PCR结果表明,在N9134抗病近等基因系响应白粉菌(Blumeria graminis f. sp.tritici,Bgt)侵染过程中,三个同源基因在不同时间点表达模式不同,其中 TaNHO1-2A、 TaNHO1-2B基因在侵染早期均上调表达,而 TaNHO1-2D则表现出多次波动的表达模式;在N9134感病近等基因系遗传背景下,同源基因的表达水平在病菌侵染后48 h均表现出下调,说明该基因能够响应白粉菌侵染。经亚细胞定位分析,该基因主要作用于细胞质、细胞膜以及核膜。