小麦芒长抑制基因B2的精细定位与候选基因分析

芒是小麦重要的穗部器官和形态特征,是小麦长期进化和适应环境的结果,对产量和抗旱性等具有重要影响。目前,对麦芒的遗传与发育还缺乏系统的研究,相关基因克隆或精细定位的研究尚未见报道。本试验利用短芒材料‘六柱头’与长芒材料‘石矮1号’构建的F2群体(SL-F2)对芒的遗传与发育进行了研究。细胞学观察表明,短芒主要是由细胞长度变短引起;遗传分析表明,‘六柱头’的短芒由显性单基因控制;借助Wheat660K SNP芯片的BSA分析和SL-F2群体的精细定位,确定‘六柱头’的芒长抑制基因是前人报道的B2位点,并将其定位到6B染色体4.84Mb的物理区间(471.28～476.12 Mb)内,该区段在中国春与矮抗58间具有良好的共线性。在B2定位区间共有61个基因,其中5个在中国春穗部特异表达,TraesCS6B02G264400在中国春和Azhurnaya幼穗表达差异显著。这些研究结果为B2基因的克隆、小麦芒形成机理的解析及育种中的应用奠定了基础。     

高粱与旱稻属间杂交部分遗传物质导入的F3及BC1表型鉴定

以高粱（S．bicolor）为母本、旱稻（O．sativa）为父本进行属问杂交，F1出现双亲没有的短芒和黄色柱头新性状，并能在F2、F3及BC 1 稳定遗传。F1在株高、穗长、穗型、分蘖性等性状上仍疯狂分离，并出现父本白色籽粒单株。BC1在株高、分蘖二性状上接近父本，回交效应非常明显，t测定无差异，并出现多子房新性状。高梁与旱稻杂交及回交，能创造变异，产生新性状，对创造矮秆、优质、多子房新种质十分有效。然而，二者杂交后代主体性状仍似母本，只表现父本少数性状。属于部分遗传物质导入。     

西南地区普通小麦1BL/1RS易位系的DArT分子标记鉴定

为了准确了解小麦品系中1BL/1RS易位系的存在,利用7 000多个DArT分子标记(Diversityarrays technology,多样性微阵列技术)对87个普通小麦品系进行扫描,总共获得1 750个稳定的多样性的分子标记(P>80)。这些标记的多态性信息含量指数(PIC)的范围是0.03～0.5,平均值为0.35(P>80)。根据DArT标记的可整合性,利用1B染色体上的DArT数据进行主坐标分析(Principal-Coordinates Analysis,PCoA),可以把实验材料划分为两个群,并且确定一个群是由1BL/1RS易位系组成,另一个群由非1BL/1RS易位系组成。同时,利用非加权组平均法(Unweighted pair-group method with arithmetic means,UPGMA)进行聚类分析,调查了材料之间的遗传关系,结果显示,实验材料同样聚集为两个群,一个群由1BL/1RS易位系组成,包含两个亚群;另一个群由非易位系组成,包含六个亚群。研究证实,DArT标记不仅可以调查小麦全基因组的遗传多样性,而且利用它的可整合性能够准确鉴定研究材料中的1BL/1RS易位系。     

小麦籽粒多酚氧化酶（PPO）检测方法的优化及其在育种中的应用

降低小麦中多酚氧化酶(PPO)活性,减缓面粉制品的褐化,是重要的育种目标之一。为了更好地服务于低PPO育种,本研究对检测PPO活性的原苯酚染色法进行了优化,更好地发挥了其鉴别力强、结果稳定、对种子活力伤害小等优点,便于育种者使用。苯酚染色和分子标记结果对比发现,染色结果可以很好地反映亲本(或高代)材料中PPO的基因型,特别在低PPO材料中吻合更好。对大量亲本和世代材料的籽粒染色发现,PPO不仅存在于种皮中,其活性还是由种皮基因型决定的,后代PPO性状表现出母性遗传和加性效应的特点,控制高PPO特性的两个主效基因之间具有明显的代偿作用。PPO性状遗传相对简单,纯合较快,F2以后籽粒的染色程度以单株为单位发生分离。尽管染色是针对种皮基因型的,但PPO基因的这些遗传特点和小麦的自交特性,使染色结果同样可以预测后代单株的分离前途。这一优化的籽粒染色法在低PPO育种中的有效性是可以肯定的。     

小麦航天诱变矮秆突变系SP_3株穗数性状观察及分析

以我国首颗航天育种专用卫星"实践八号(2006)"搭载的冬小麦邯6172为材料并以原始亲本为对照,对SP3选育出6个矮秆突变系株穗数进行观察发现:(1)株高与株穗数两性状独立遗传,通过航天诱变可对株高、株穗数二性状同时进行改良。(2)株穗数变异是双向的,其幅度为-36.95%～12.06%,方差分析达0.01极显著水平。(3)株穗数显著高于对照的变异系比例较低,占观察群体的16.67%,其余变异系株穗数等于或低于对照,分别占33.33%的比例。(4)SP3株穗数性状稳定株系比例为16.67%,并被统计分析证实,其余株系仍在分离。(5)在以株穗数为目的航天诱变后代选育中,SP3代要注重田间性状观察,依不同变异群体性状表现,可分别采取以株系为单位混合收获和以单株收获的选育方法。     

黄淮南片小麦高分子量谷蛋白亚基组成及其与品质的关系

为了解小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成与品质之间的关系,对177份黄淮南片地区小麦品种(系)的HMW-GS组成及其品质进行了检测。结果表明,177份材料在Glu-A1位点上有3种亚基类型(N、1、2*),在Glu-B1位点上有5种亚基类型(7+8、7+9、14+15、17+18、13+16),在Glu-D1位点上有3种亚基类型(2+12、5+10、5+12),1、14+15、5+10亚基的出现频率分别为73.45%、11.86%和48.02%。1、7+8、17+18、5+10亚基对蛋白质含量、湿面筋含量、峰值曲线面积、峰高、SDS沉淀值、8min带高、8min曲线面积、形成时间、稳定时间都具有较大的正向效应。共检测到19种不同的亚基组合类型,其中1/7+8/5+10亚基组合的小麦品种(系)各项品质指标均较优,其次是1/7+8/2+12亚基组合品种(系),N/7+9/2+12和N/14+15/5+10亚基组合类型小麦的品质较差。     

高粱与旱稻属间杂交部分遗传物质导入的F_3及BC_1表型鉴定

以高粱(S.BICOLOR)为母本、旱稻(O.SATIVA)为父本进行属间杂交,F1出现双亲没有的短芒和黄色柱头新性状,并能在F2、F3及BC1稳定遗传。F3在株高、穗长、穗型、分蘖性等性状上仍疯狂分离,并出现父本白色籽粒单株。BC1在株高、分蘖二性状上接近父本,回交效应非常明显,T测定无差异,并出现多子房新性状。高梁与旱稻杂交及回交,能创造变异,产生新性状,对创造矮秆、优质、多子房新种质十分有效。然而,二者杂交后代主体性状仍似母本,只表现父本少数性状,属于部分遗传物质导入。     

旱稻、稗草、高粱属间杂交F2糯质胚乳现象及分析

以旱稻非糯性基因型远FH 2-1(旱稻65×长芒稗)为母本,高粱非糯性基因型沈农133为父本进行属间杂交,F2分离出糯性胚乳新性状.据群体1712株调查,糯性植株为340株,非糯性植株为1 372株.X2分析结果,该性状受两对显性基因互作影响,符合133抑制作用分离比例,不同于前人水稻糯性胚乳受一对隐性基因控制的遗传规律.     

我国部分优质小麦品种遗传差异的SSR标记分析

为了解我国优质小麦的遗传多样性,利用108对SSR引物对36个优质小麦品种和12个来自不同生态区的普通品种进行了遗传差异分析和比较研究.结果表明,108对引物共扩增出705个等位位点,平均每个位点有6.53个等位变异,其中B染色体组位点的等位变异最多.全部48个品种的聚类结果、36个优质小麦品种的聚类结果及根据Ⅰ和Ⅳ部分同源群聚类的结果均相似,聚类结果和品种的系谱来源及地域相吻合.比较了4种有代表性的双核苷酸重复基序(CT)n、(GA)n、(GT)n、(CA)n的等位位点数目,发现小麦中这4种双核苷酸重复基序的顺序为(CT)n>(GA)n>(GT)n>(CA)n.