白皮小麦抗穗发芽资源评价及抗性候选位点关联分析

白皮小麦皮薄且胚乳相对含量及出粉率高,较红皮小麦更受农户和企业青睐,但也更易发生穗发芽。为了给抗穗发芽机理研究及抗性育种提供参考,本研究首先在7个不同环境条件下对来自世界主要小麦产区的502个白皮小麦材料进行穗发芽抗性鉴定和评价,然后对白皮小麦穗发芽抗性进行位点关联分析。穗发芽抗性鉴定结果表明,502个白皮小麦材料中,仅1.39%的材料平均发芽率小于40%,其中Osiris（埃及）、Vilmorin 29（法国）、Miana（法国）、Kanto 107（日本）、Darwin（德国）、Magnif MG（阿根廷）和Benefactress（英国）具有在多个环境下稳定的穗发芽抗性。利用与小麦穗发芽抗性紧密连锁的236对标记筛选到202个多样性位点,依据遗传结构将白皮小麦群体分为3类（K=3）时,分别有40.92%、30.03%和29.04%的材料分在三个亚群中,当K=6时群体结构趋于稳定,同时发现,非洲的材料群体结构单一,而来自其他地区的材料遗传结构更复杂。结合穗发芽表型与K=3~6时的遗传结构数据对具有代表性的303个白皮小麦材料进行关联分析,通过平均值与各环境值分别关联到4个与15个在白皮小麦群体中与穗发芽抗性相关的等位变异位点。其中, Xwmc24.2-1A、 Xcfd44.1-2D、 Xbarc321.2-3A、 Xgwm397.1-4A和 Xwmc75.1-5B能够在不同环境中关联到,为较稳定的白皮小麦抗穗发芽位点。     

小麦骨干亲本繁6产量相关性状关键基因组区段的遗传效应

繁6是中国小麦育种最重要的骨干亲本之一, 明确其优良特性的遗传机制对小麦育种具有重要意义。本研究鉴定了39个繁6衍生品种的7个产量相关性状, 并利用全基因组SSR标记分析了繁6中控制这些性状重要遗传区段和基因位点在子代中的遗传效应。表型鉴定结果表明, 繁6产量相关性状在不同世代衍生品种中表现无显著差异, 表明这些性状在衍生品种选育过程中受到选择并稳定遗传。利用已获得的控制小麦产量相关“一致性” QTL区段的417个SSR标记进行分子扫描, 发现11个繁6特异SSR标记在其衍生后代中被高频率遗传。性状-标记关联分析表明, 21个来自繁6的特异SSR标记与产量相关性状极显著关联(P < 0.01)。同时鉴定出分别位于2A和5A染色体的Xgdm93.3-Xgwm526.2和Xbarc100-Xgwm156.1区段, 前者控制株高和小穗数, 后者控制千粒重。本研究证实, 上述两个与小麦产量相关性状关联的位点或区段在小麦产量育种进程中受到强烈的人为定向连续选择, 并在四川乃至西南麦区小麦产量育种中发挥了重要作用。     

小麦品种川农16后代品系贮藏蛋白及品质性状分析

从99E18×川农16杂交组合F6代中选育出17个综合农艺性状优良的新品系.对其醇溶蛋白、商分子量谷蛋白亚基和加工品质进行了检测.结果表明,绝大多数品系为1BL/IRS易位系,素本醇溶蛋白基因资源发生了重组,亚基7 8和20在一定程度上呈共显性遗传.筛选出1个品系具有与99E18相同的优质高分子量谷蛋白亚基组成(1,7 8,5 10).有10个品系的蛋白质含量和15个品系的湿面筋含量高于川农16,所有品系的面团稳定时阊和沉降值均高于川农16,表明后代品系加工品质性状在川农16的基础上得到了不同程度的遗传改良.聚类分析发现后代品系大致可分为2个亲本类型.这些结果为进一步选择与利用川农16后代品系提供了参考依据.     

四川小麦品种(系)淀粉颗粒结合蛋白多态性分析

为了解四川小麦品种(系)淀粉颗粒结合蛋白的多样性,对66份四川小麦地方品种、100份新育成品种(系)以及21份小麦骨干亲本材料的淀粉颗粒结合蛋白进行了SDS-PAGE分析。结果表明,在187份供试材料中共分离出7种蛋白条带组合类型,10种不同的蛋白条带,其中5种条带在供试材料中检测到缺失和迁移率改变。114份材料表现为SGP-1A蛋白缺失,而在所有供试的四川小麦地方品种中该蛋白均表达。共4份材料在SGP-1B位点蛋白迁移率改变,18份材料的Wx-1B蛋白条带缺失,8份材料的Wx-1D蛋白条带缺失,仅有1份材料的Wx-1A蛋白条带缺失。通过与中国春缺体-四体(N7AT7B、N7DT7B、N4AT4B)、乌拉尔图小麦(AA)、节节麦(DD)、圆锥小麦(AABB)淀粉颗粒结合蛋白的比较,并结合质谱鉴定,进一步验证了所鉴定条带的准确性。本研究表明,四川小麦新育成品种(系)和骨干亲本比四川小麦地方品种具有更丰富的淀粉颗粒结合蛋白变异类型,鉴定出的变异材料可用于淀粉颗粒结合蛋白功能的研究和小麦淀粉品质育种。     

普通小麦对仓储害虫玉米象的抗性QTL分析

以普通小麦品种川农16与人工合成小麦衍生品种川麦42为亲本构建了含有127个株系的重组自交系(RIL)群体,将2008和2009年收获的种子用玉米象(Sitophilus zeamais)虫卵进行接种,并于2009年11月开始储藏,次年8月和10月进行虫害调查。利用复合区间作图法(CIM)对RIL群体的抗虫性进行QTL定位分析。利用2008年收获群体检测到位于3B、2D和3D染色体的3个QTL,贡献率依次为10.2%、8.5%和8.3%;利用2009年收获群体检测到位于3D和4B的2个QTL,贡献率分别为8.5%和11.3%。位于3D染色体Xbarc6–Xgwm112标记区间内的QTL在年度间重复检测到,贡献率为8.3%~8.5%,抗性位点来自川农16。     

四川地方小麦品种条锈病抗性研究

【目的】利用获得的小麦条锈病成株抗性"一致性"QTL位点SSR分子标记,结合田间抗性表型鉴定,揭示四川地方小麦品种的条锈病抗性遗传多样性。【方法】通过QTL元分析技术,将已定位的小麦条锈病成株抗性QTL整合于同一张连锁图谱,获得条锈抗性"真实"QTL区段。并利用QTL区段内的SSR标记,结合田间条锈病抗性表型鉴定,对64份四川地方小麦品种抗条锈病多样性进行研究。【结果】通过元分析,获得7个控制小麦条锈病成株抗性MQTL。成株期条锈病抗性鉴定发现11份四川地方小麦品种表现为免疫或近免疫,其发病严重度、平均普遍率和病情指数低于10%。标记/性状关联分析发现3个与四川小麦地方品种条锈病成株抗性存在显著关联的SSR标记位点。【结论】四川地方小麦品种条锈病抗性表现差异显著;小麦条锈病成株抗性关联SSR标记的获得为利用条锈病抗性基因提供了分子标记辅助选择手段。     

外源激素对干旱胁迫下黑麦草生理特性的影响及抗旱性评价

为探讨不同外源激素对干旱胁迫下多年生黑麦草(Lolium perenne)生长发育和生理特性的影响,本试验采用盆栽法设置对照(CK₁)、干旱胁迫(CK₂),以及干旱胁迫加4种浓度外源激素处理,即50μmol·L^-1褪黑素(MT)+干旱(T₁)、0.1μmol·L^-1油菜素内酯(EBR)+干旱(T₂)、10μmol·L^-1脱落酸(ABA)+干旱(T₃)、200 mg·L^-1赤霉素(GA₃)+干旱(T₄),分别测定各处理下多年生黑麦草叶片相对含水量、相对电导率、丙二醛(MDA)、渗透调节物质、抗氧化物酶活性以及内源激素含量,并用隶属函数法进行抗旱性评价。结果表明,随着干旱胁迫天数的增加,黑麦草相对含水量降低,相对电导率、脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)、MDA含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性增加,可溶性蛋白(SP)含量和过...     

印度圆粒小麦抗条锈病新基因YrSph的遗传分析和SSR标记定位

 抗条锈病小麦新种质D31是以印度圆粒小麦（Triticum sphaerococcum Perc.）AS384与普通小麦品系94-3854杂交、回交选育而成的新品系。用中国小麦条锈病菌（Puccinia striiformis f.sp. stritici）流行生理小种条中32号对D31和Taichung29的杂交后代进行苗期及成株期抗条锈性遗传分析。结果表明,D31对生理小种条中32号表现为全生育期近免疫抗性反应,其抗性由1对隐性基因控制,暂命名为YrSph。利用BSA法对构建的F²遗传作图群体进行SSR标记分析。通过对400对微卫星引物的筛选和群体分析表明,抗性基因与 Xwmc149、Xwmc246、Xgwm372和Xwmc198 具有连锁关系,其中与 Xwmc246 标记连锁较近,遗传距离为8.8 cM。基因和标记之间的顺序为 Xwmc149-YrSph-Xwmc246-Xgwm372-Xwmc198 。根据作图结果,将D31所含的抗条锈病基因YrSph定位于2A短臂上。基于该基因的作图位置与系谱分析,认为该基因可能是1个新的抗条锈病基因。     

西藏半野生小麦粒型性状的QTL定位

为了解西藏半野生小麦粒型性状的QTL差异,以西藏半野生小麦Q1028和郑麦9023(ZM9023)杂交后获得的重组自交系群体为试验材料,于2012、2013和2015年分别在四川农业大学温江试验田种植,对其粒型性状(粒长、粒宽、粒厚、长宽比、籽粒大小)进行遗传分析。结果表明,重组自交系群体粒型性状均呈正态分布,对籽粒大小的影响依次为粒宽、粒厚、粒长。在三个年度环境中,总共检测到33个控制小麦粒长、粒宽、粒厚、籽粒大小和长宽比的QTL位点。其中,13个控制粒长的QTL分布在1B、2B、2D(3个)、3A、4A、5B、6A、6B、7A(3个)染色体上,每个位点对表型变异的贡献率为5.37%~11.57%。6个控制粒宽的QTL分布在2B、2D、4A、5B、6A、7A染色体上,可以解释表型变异的6.43%~12.69%。3个控制粒厚的QTL位于2B和2D(2个)上,表型贡献率分别为12.75%、10.00%和8.49%。9个控制籽粒大小的QTL分别位于2B、2D(2个)、4A、5B、6A、7A(3个)染色体上,单个QTL可解释6.26%~14.69%的表型变异。另外,本研究还在2B、2D、4A、5B、6A、7A染色体上共发现7个QTL富集区,这些染色体上的QTL和富集区与籽粒性状密切相关,在育种中值得关注。其中,2B染色体上XwPt-3561~XwPt-6932分子标记区间内有控制粒长、粒宽、粒厚、籽粒大小的遗传位点,6A染色体上标记wpt-730109与wpt-7063之间有控制增加籽粒宽度和籽粒大小的位点。     

油菜素内酯对盐胁迫下黑麦草种子萌发及幼苗生长的生理调控作用

本研究探讨了2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)对盐胁迫下黑麦草(Lolium perenne)种子萌发及幼苗生长相关生理方面的影响.结果表明,在种子萌发过程中,盐胁迫下外源0.01μmol·L?1的EBR处理,提高了黑麦草种子的发芽率、发芽势、活力指数、株高、鲜重和根系活力,并增强了萌发过程中黑麦草种子的α-淀粉酶活性.在幼苗生长期,盐胁迫下外源0.1μmol·L?1的EBR处理,使得黑麦草幼苗的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)活性显著提高(P<0.05),而丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量显著降低,可溶性糖、可溶性蛋白和叶绿素含量显著升高(P<0.05).综上所述,外源0.01μmol·L?1的EBR处理可以缓解100和150 mmol·L?1 NaCl胁迫对黑麦草种子萌发的抑制效果,外源0.1μmol·L?1的EBR处理可以缓解250 mmol·L?1 NaCl胁迫对黑麦草幼苗生长的伤害程度.本研究结果为盐碱地黑麦草的生产和种植提供了一定的理论依据.