小麦4B染色体上LOX基因的等位变异及其区域分布

为了解中国不同麦区小麦种质资源籽粒脂肪氧化酶（lipoxygenase,LOX）活性相关基因TaLox-B1的差异和分布,利用小麦4B染色体上的功能标记LOX16和LOX18对7个麦区的436份种质资源进行分子检测。结果表明：在供试材料中共检测到3种TaLox-B1基因等位变异类型,分别为TaLox-B1a（与高LOX活性相关)、TaLox-B1b（与低LOX活性相关）和杂合型,其频率分别为19.0％、70.4％和10.6％。小麦LOX活性基因不同变异类型在各生态区的分布存在明显差异：基因型TaLox-B1a在黄淮冬麦区、北部冬麦区和长江中下游冬麦区分布较多,其比例分别为21.1%、19.8%和17.6%;基因型TaLox-B1b在西南冬麦区和长江中下游冬麦区分布较多,比例分别为87.9%、72.5%;杂合型仅存在于北部冬麦区、黄淮冬麦区与长江中下游冬麦区,比例分别为14.2%、12.4%和9.8%。利用标记LOX16和LOX18对53个自选高代品系进行分子检测,发现自选品系仅有TaLox-B1b与杂合型两种基因型,其中基因型TaLox-B1ab有32个,比例为60.4%。采用分子标记辅助选择,有利于快速鉴定小麦籽粒LOX活性,加速LOX的遗传改良和新品种选育。     

小麦穗型突变体(库)的创制、鉴定及其遗传分析

穗型是构成小麦穗部的重要性状,与小麦产量和品质密切相关。本研究利用甲基磺酸乙酯(EMS)处理小麦新品系河科大527(KD 527),通过多年农艺性状鉴定,从KD 527的EMS处理后代中选育出的一系列穗型突变体,对其穗型进行遗传分析及其效应评价。结果显示,1)构建出了包含15种(类)不同穗型的突变体(库),综合农艺学鉴定表明,与野生型KD 527相比,除了穗型发生异变外,各种突变体在株高、穗长、穗粒数、千粒重等性状均表现降低,同时伴随旗叶、穗下节、芒等器官发生异常。2)不同穗型突变体自交后代单株的穗型遗传分析表明,所有穗型突变体自交后代均出现正常穗型、扭曲穗型的分离;对不同突变体的238个自交单株的统计分析,其中:具有正常穗型的单株69株,扭曲穗型单株169株(极端扭曲穗型单株37株),经X²检验,扭曲穗型∶正常穗型符合3∶1分离规律,正常穗型呈单隐性基因遗传。3)突变体后代自交分离单株农艺学性状的统计结果显示,正常穗型单株的平均株高53.1 cm、平均穗长8.42 cm、平均千粒重55.9 g,扭曲穗型单株的平均株高、穗长与千粒重分别为43.1 cm、6.20 cm、35.2 g,正常穗型单株与扭曲穗型单株的株高、穗长、千粒重等性状差异均达极显著,而极端扭曲穗型单株表现不抽穗、不结实。构建的不同穗型突变体为小麦穗型遗传分析及其遗传效应解析提供了种质基础,对小麦穗部相关性状的遗传改良具有重要的应用价值。     

小麦黑色颖壳兼抗赤霉病新种质KD522的选育及其鉴定

通过人工杂交选育出一个具有黑色颖壳(黑颖)、抗赤霉病的高代小麦新品系KD522,将其与黄白色颖壳(白颖)品系2073配置杂交组合，对杂交后代的颖壳颜色进行遗传分析和遗传效应评价。抽穗后，KD522的颖壳与麦芒均为正常绿色，灌浆后期—蜡熟期颖色加深，完熟期变成黑色。KD522与2073杂交后代F₁均为黑颖，F₂颖色出现分离，经χ²检测，黑颖与白颖的比例为3∶1,黑颖由单显性基因控制。黑颖单株株高、穗长、小穗数、穗粒数、旗叶叶绿素含量均与白颖单株无显著差异。KD522中抗赤霉病，可作为抗赤霉病的种质资源。研究结果可为小麦颖壳颜色与赤霉病抗性的遗传改良研究提供基础和依据。