小麦抗白粉病及分子标记研究进展

小麦白粉病是威胁小麦的主要病害。实践证明,选育和应用抗病品种是解决小麦白粉病最经济、安全、有效的措施。近年来,分子标记技术的快速发展为小麦抗白粉病基因的研究奠定了基础。对小麦白粉病菌的形态特征、毒性频率、抗性基因来源、染色体定位、生理抗性、抗性基因应用等方面研究进展进行了综述,旨为小麦抗病育种提供参考依据。由于病原菌生理小种极容易变异,导致克服寄主原有抗性,可通过基因聚合使不同抗性基因实现有效结合,拓宽其抗谱,提高其抗性持久性,对小麦白粉病抗性研究具有重要理论和实践意义。     

242份小麦品种(系)成株期抗条锈病鉴定及分子标记检测

对贵州、四川等省242份小麦材料在田间成株期进行抗条锈病鉴定,并利用5个已知抗条锈基因(Yr5、Yr10、Yr15、Yr18、Yr26)的分子标记对其进行检测,以期明确小麦材料的条锈病抗性水平和抗病基因类型,为科学合理利用小麦优异抗病材料奠定基础。结果表明,242份小麦材料经田间鉴定,成株期表现抗病的材料有116份,其中表现为免疫、近免疫、高抗和中抗的材料分别为11份、27份、41份和37份,分别占供试材料的4.54%、11.16%、16.94%和15.29%;表现为慢锈的材料仅有1份,占0.41%;表现中感和高感的材料有125份,占51.65%。经分子检测,供试材料中59份携带Yr26基因,13份含有Yr18基因,21份含有Yr15基因,14份含有Yr10基因,52份含有Yr5基因。其中,贵农19号等39份材料同时含有2个抗性基因;贵农775、贵协3号等7份材料携带3个抗性基因;80F-1-4-2含有4个抗性基因;其余抗性材料未检测到上述Yr基因,可能含有其他未检测的抗病基因。     

小麦高蛋白质含量基因GPC-B1的分子标记研究

应用SSR分子标记技术对4份来自美国的小麦研究材料的高蛋白含量基因GPC-B1进行分子标记分析。通过引物筛选和标记研究,其SSR分子标记为Xuhw89122。为鉴定其分子标记分析结果,对所有的小麦研究材料进行蛋白质含量的测定,来自美国的4份研究材料之一的PI638740的蛋白质含量高达20.41%,明显高于其他研究材料。田间观察结果显示,PI638740的成熟期比别的研究材料提前衰老一周左右。本研究将为转移控制小麦高蛋白质含量的基因到其他优良小麦品种(品系)中、推进小麦育种进程及改进小麦育种技术提供理论依据。     

小麦Glu-A1位点null和1亚基重组姊妹系间品质差异的研究

为了解小麦Glu-A1位点的null和1亚基间的遗传差异，对具有null和1亚基的8个重组姊妹系进行了品质差异的研究。结果表明，在Glu-A1位点为1亚基与其相应的null亚基的重组姊妹系间在蛋白质含量、湿面筋、SDS沉降值、硬度的平均值分别为16．65％／17．44％、29．38／32．00、36．09／40．68、50．56／51．42，均以null亚基的为高。研究结果为两种亚基在小麦品质育种中的亲本选配及其应用提供了参考依据。     

部分引进优质小麦高分子量谷蛋白亚基的组成研究

通过SDS－PAGE聚丙烯酰胺凝胶电泳技术分析了从国内外引进的23个优质小麦材料的高分子量谷蛋白亚基组成。研究表明，大多数品系（种）都具有优质亚基：5＋10，其中还有1个品系具有5＋12优质新亚基。在所分析的材料中，还出现了一些少见的特殊亚基：6＋7＋8、6＊＋8、4＋5＋12、2＋12＋5＋10。本文对利用引进优质小麦材料改良我省小麦品质的策略进行了分析和讨论。     

山羊草基因组及其在小麦改良中的应用研究进展

山羊草属是小麦近缘植物中与小麦亲缘关系最为密切的属.其中蕴藏着许多抗病、抗虫、抗逆、蛋白含量高等有益基因.在小麦进化中起着重要作用,是小麦改良重要的基因资源.山羊草有益基因向小麦遗传背景的导入,主要利用小麦-山羊草双二倍体为桥梁亲本,通过杂交、回交等方式获得小麦异代换系、异附加系、异易位系;并且利用形态标记、细胞学标记、生化标记及分子标记对小麦遗传背景下的染色体组、染色体、染色体臂及片段进行鉴定.本文对这些方面的研究进展进行了综述,对山羊草可利用基因进行了展望.     

硒酸钠对小麦谷胱甘肽过氧化物酶活性的影响

为了解小麦硒生理机制,为小麦种质资源研究提供依据,采用硒酸钠直接喷施于土壤中的方法比较了高硒土壤(30 g/hm2硒酸钠)和低硒土壤(不施硒)上种植的不同品种小麦谷胱甘肽过氧化物酶活性。结果表明,喷施硒酸钠可明显提高小麦叶片谷胱甘肽过氧化物酶活性,不同省区小麦叶片的谷胱甘肽过氧化物酶活性不同。谷胱甘肽过氧化物酶活性不仅受土壤中硒含量的影响,还受生理和遗传等因素的限制。     

108份小麦种质抗条锈病基因的分子检测

为给培育小麦抗条锈病品种的种质选择及抗源的合理布局提供参考,选取108份对条锈病表现高抗或免疫的种质材料,用抗条锈病基因Yr10、Yr15、Yr18和Yr26的连锁分子标记进行检测.结果表明,9份材料可能含有Yr10,29份材料可能含有Yr15,25份材料可能含有Yr18,41份材料可能携带Yr26,分别占供试材料的8.3%、26.9%、23.1%和38.0%,其中有部分可能同时携带2种及以上抗条锈病基因.在供试材料中携带Yr26材料的比率较高,应加强与其他抗条锈基因的聚合,尽快将这些抗性基因应用到生产上.     

小麦抗白粉病基因Pm13和Pm21特异标记的鉴定和应用

为给小麦生产提供抗谱更广、抗性较持久的育种材料,促进累加基因在小麦抗白粉病育种中的应用.利用与抗白粉病基因Pm13和Pm21相连锁的特异标记,对含有抗白粉病基因Pm13、Pm21的抗病亲本材料和它们杂交的F1代单株,以及在育种中使用的50个小麦品种(系)进行了分子检测.结果表明,与抗白粉病基因Pm13、Pm21连锁的特异标记可以在含有相应基因的材料中分别扩增出1条大小约564 bp和140bp的特异带,而在含有Pm13和Pm21抗白粉病基因的4个F1植株中也检测到这2条特异带;在50个小麦品种(系)中,有10个小麦品种(系)具有Pm21抗白粉病基因,而所有品种(系)均没有扩增出Pm13抗白粉病基因的标记带;结合田间抗白粉病性鉴定,所有具有抗病基因Pm13或Pm21连锁标记的小麦品种(系)都表现高抗小麦白粉病.说明,与抗白粉病基因Pm13和Pm21相连锁的特异标记可以有效应用于小麦抗白粉病育种中,分子标记是检测抗病基因累加体、辅助育种的有效手段.     

植物BAG家族蛋白研究进展

Bcl-2相关抗凋亡(Bcl-2 associated athanogene,BAG)家族蛋白具有不同生物学功能,该家族成员广泛参与了肿瘤调控、细胞凋亡以及胁迫响应等多种生物学过程。目前,对植物中BAG家族生物学功能的研究主要集中于拟南芥(Arabidopsis thaliana)。本文对植物中BAG家族的生物学功能进行总结:1)BAG家族成员的C末端都含有一个进化上高度保守的BAG结构域,该结构域具有与Hsp70相关蛋白结合的功能;2)N末端的特异结构域如类泛素化结构域、钙调蛋白结合结构域等使得蛋白成员参与不同的生物学过程;3)BAG家族蛋白参与植物对温度、盐以及病原菌侵染等逆境胁迫的响应、植物程序性细胞死亡等生物学过程。本综述重点阐述已经报道的BAG家族蛋白在植物响应逆境胁迫方面的功能研究,有助于农作物中该家族蛋白抗逆方面研究以及分子育种工作的开展。