抗条锈病普通小麦-滨麦6BS·6NsS附加易位系的分子细胞遗传学鉴定

易位系是向小麦转移外源种属优异基因的重要种质资源。普通小麦-滨麦衍生系M13063A-1由小麦-滨麦第六部分同源群二体异附加系材料连续自交获得。为了给普通小麦-滨麦衍生系M13063A-1的利用提供依据，本研究利用形态学、细胞学、原位杂交、分子标记等技术，对该材料进行了鉴定。细胞学鉴定结果显示，M13063A-1有丝分裂中期染色体数目为44条，减数分裂中期I染色体构型为2n=22Ⅱ，且在减数分裂后期Ⅰ可均等分离。原位杂交结果表明，M13063A-1含有42条普通小麦染色体和1对普通小麦-滨麦易位染色体，易位染色体长臂为滨麦Ns基因组染色体片段，短臂为6BS。分子标记分析确定M13063A-1携带的滨麦染色体片段为6NsS。成株期条锈病抗性鉴定显示，M13063A-1抗条锈菌生理小种条中31和条中32。因此，M13063A-1是一个抗条锈病的普通小麦-滨麦6BS·6NsS附加易位系，可以用作小麦抗病育种的桥梁材料。     

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%。     

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。     

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。     

陕西省小麦地方品种主要性状的遗传多样性研究

为进一步挖掘小麦种质资源潜力,给小麦新品种选育创造条件,对陕西省陕北、关中、陕南三个地区1 225份小麦地方品种主要性状的遗传多样性进行了分析和比较.结果表明,7个形态性状、3个农艺性状和2个抗病性状都存在着广泛的遗传多样性.通过对三个地区小麦12个性状的比较发现,在株高、千粒重、颖壳颜色3个性状上,陕北地区小麦品种的遗传多样性指数(H')较高,存在较大的变异;关中地区小麦品种在穗粒数、粒色、穗型和赤霉病抗性4个性状上遗传多样性指数(H')较高,表现较大的变异;陕南地区小麦品种则在冬春性、成熟期、芒长、硬度和条锈病抗性5个性状上遗传多样性指数(H')较高,变异较大,并且性状内的变异也相当丰富,这些都是陕西小麦资源遗传多样性的重要特征.     

一个小麦—中间偃麦草异代换系抗条锈病的遗传研究

利用缺体回交法,以阿勃3D缺体为母本、中4为父本培育出的小麦-中间偃麦草异代换系N9025-3-3-2-1-1在形态学和细胞学上已基本稳定,染色体构型为2n=42=21",测交杂种F1减数分裂中期Ⅰ染色体构型为2n=20"+2'.该系对目前的条锈病流行小种和新小种均表现高抗至免疫,抗性来自中间偃麦草.为进一步研究该系的条锈病抗性遗传规律,以对条中32感染的小偃6号、中国春和阿勃分别与其杂交,F1套袋自交,F2代调查统计并分析其抗性分离情况.χ2符合性测验结果表明小麦一偃麦草异代换系N9025-3-3-2-1-1的后代植株对条中32的抗性以31分离,即表明该代换系对条中32的抗性由一对完全显性等位基因控制.     

黄淮麦区部分小麦地方品种高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

为了解黄淮麦区小麦地方品种的遗传多样性,并为品质改良提供基础材料,采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法,分析了黄淮麦区(黄淮平原副区、汾渭谷地副区)1 389份小麦地方品种的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的组成.结果表明,在供试材料中,Glu-1位点共有23种等位基因,其中Glu-A1位点3种,Glu-B1位点11种,Glu-D1位点9种,亚基null、7 8、2 12在各自的位点上出现频率最高,分别达到了98.63%、82.83%和92.65%.亚基组成类型共有42种,主要为null/7 8/2 12,频率达75.65%.筛选出一些含有1、2*、13 16、14 15、5 10、5 12等优质亚基的材料,其中有9份材料具有优质亚基组合,可作为优质基因源.同时,还对多个材料具有同一名称的254份材料从HMW-GS组成和农艺性状方面进行了综合分析,最终筛选出了18种共计51份同名材料,分别疑为同种材料,2份白芒糙和2份紫茎白,分别可确定为同一份材料.     

优质面包小麦小偃503丰产性、稳定性及适应性分析

利用1996、1997两年陕西省关中灌区高肥组区域试验结果,通过变异系数和回归系数分别对小偃503和对照陕229的丰产性、稳定性及适应性进行分析比较,结果表明:小偃503不仅丰产性、稳产性好,而且适应性强。是目前优质、高产、稳产的一个比较理想品种。