冰草高分子量麦谷蛋白亚基基因的分离及结构特征分析

通过SDS-PAGE分析，在二倍体、四倍体和六倍体冰草[Agropyron cristatum (L.) Gaertn.]中都检测到2个表达的高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS），但不同倍性的材料之间，以及相同倍性材料的不同种子之间的HMW-GS组成均有所不同。利用PCR技术对冰草的HMW-GS基因进行克隆，结果从二倍体、四倍体和六倍体冰草中分别克隆了3个、1个和3个y型HMW-GS基因的全长编码区序列。序列分析表明，只有来自六倍体冰草中的Bsy2基因具有完整的开放阅读框，编码1个有487氨基酸残基、分子量约为53 kD的HMW-GS，大小相当于SDS-PAGE图谱中的大亚基。而其余6个基因均在中间重复区发生了无义突变。本文对冰草HMW-GS基因的结构特点和进化关系进行了分析。     

小麦-冰草多粒新种质及其多粒性遗传分析

 【目的】探讨小麦-冰草多粒新种质3228多粒特性（>90粒/穗）的遗传及其利用价值。【方法】将该材料在5个不同小麦种植区进行种植,以评价该材料多粒特性的稳定性;采用主基因+多基因混合遗传模型分析方法对小麦-冰草多粒新种质3228（♀）×京4839（♂）的F2单株表型进行遗传分析。【结果】小麦-冰草多粒新种质3228多粒特性在不同环境下表现稳定,其穗粒数均大于90;小麦-冰草异源新种质3228与京4839（41粒左右/穗）F2群体遗传分析表明,多粒特性主要受1对主效基因控制,主基因的遗传率为27.81%,其加性效应是9.33;此外,在F2群体中,78.11%的单株穗粒数都高于京4839,表明3228中的多粒基因具有一定的显性效应。【结论】小麦-冰草多粒新种质3228多粒特性具有较好的环境稳定性,其在遗传上主要受1对主基因控制,有望利用该多粒基因通过提高穗粒数实现小麦高产育种。     

普通小麦花发育基因 TriFVE 的克隆与染色体定位

植物自主开花途径花发育基因FVE对植物营养生长向生殖生长的转变起重要的调控作用。为了进一步研究该基因在小麦中的调控功能,利用小麦基因组数据和二穗短柄草基因组数据,通过RT-PCR和PCR技术对小麦花发育基因FVE的DNA序列和cDNA序列进行了克隆和序列分析,分别获得了7 034bp(TriFVE1,Gene Bank JQ317687)和6 910bp(TriFVE2,Gene Bank JQ317688)的两个FVE基因序列。基因结构分析表明,FVE基因由15个外显子和14个内含子组成,TriFVE1和TriFVE2基因的内含子序列存在大片段的插入/缺失,同源性仅为79.87%。TriFVE1和TriFVE2的cDNA编码区序列均为1 368bp,存在4个SNP位点,编码455个氨基酸的FVE蛋白序列完全一致。利用"中国春"和21个缺四体将TriFVE1和TriFVE2分别定位于小麦3A和3D染色体上。利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析了FVE基因在单棱期、二棱期和穗分化时期的小麦茎尖组织表达模式,发现二棱期和穗分化期TriFVE的转录水平显著高于单棱期,表明FVE在小麦花发育由营养生长到生殖生长过程中起重要作用。基于FVE蛋白序列的系统进化树分析表明,苔藓植物、单子叶和双子叶植物被明显分为不同类群,该基因随着物种的进化而进化,可以为研究植物分子进化关系提供参考。     

小麦骨干亲本“洛夫林10号”1BL/1RS在衍生品种中的遗传分析

为了探讨小麦骨干亲本“洛夫林10号”1BL/1RS在衍生品种中的遗传特征,利用小麦1B染色体上的17对SSR引物,对以洛夫林10号为亲本衍生的1～3个世代的14个代表性小麦品种进行了分析。结果表明,除“洛夫林10号”衍生一代的“丰抗9号”和衍生二代的“京411”和“京437”很可能丢失了1RS外,其余的11个衍生品种极可能携带1RS,但各个品种携带的1RS在遗传构成上表现不同,说明在育种选择过程中1RS并非作为一个完整的单元遗传,而是与小麦的染色体发生了遗传重组。值得注意的是,“洛夫林10号”位于1BL上的Xgwm259~Xwmc728、Xwmc416~Xgwm153~Xwmc44~Xgwm259~Xwmc728和位于1RS上的Xwmc619~Xgwm413表现为区段遗传,进一步分析发现一些区段具有丰富的优异基因簇。这一结果提示,骨干亲本之所以能够在育种中发挥重要的作用,很可能是因为其具有区段遗传效应。深入探讨骨干亲本在衍生品种中的区段遗传效应对提高育种效率具有重要意义。     

新疆杂草黑麦居群遗传多样性研究

为了更深入地了解新疆杂草黑麦(Secale cereale subsp.Segetale)居群的遗传结构和差异,对采集自新疆的10个新疆杂草黑麦居群共计300个单株的5个形态学性状即穗长、穗宽、穗轴第一节间长、小穗数和小花数进行了考察和统计分析.结果表明,各居群均在穗轴第一节间长性状上表现出最大变异(CV＝12.76％),在小穗数上表现出最小变异(CV＝9.19％).以Shannon-Weaver信息指数计算的遗传多样性指数表明,新疆杂草黑麦居群在形态学上具有丰富的遗传多样性(H′=1.9758).在遗传多样性的分布上,居群间虽存在一定程度的遗传变异(2.96%),但遗传多样性主要集中在居群内部(97.04%),这种居群内遗传变异大于居群间遗传变异的特性是由该类黑麦居群异花、风媒传粉的外繁育系统所决定的.形态聚类分析表明,居群间遗传距离与居群间地理距离没有相关性.本文还探讨了新疆杂草黑麦居群的保护和利用.     

小麦有效分蘖数的遗传分析

为进一步深入了解小麦有效分蘖数日在基因水平上的调控机理,以普通小麦一冰草衍生后代中只有1～2个有效分蘖的株系3558-2为母本,具有10～13个有效分蘖的京4841为父本进行杂交,通过对F2世代537个单株有效分蘖数目的统计分析,并结合SSR标记结果,发现有效分蘖数目受2对主基因控制,并且这2对主基因具有互作效应,其中1对基因具有抑制有效分蘖的作用.     

当前农技推广的现状及对策

全球化的不断发展,促进了国家与国家之间的各个方面的协同发展,互相学习,互相发展.相较发达国家来说,我国农业技术落后,因此有必要总结国外当前对于农技推广的多元化和发展化.在国家的有关部门调查和记录之后,根据农民多年的劳作经验及群众建议,引入国外技术和农业知识,并根据我国的实际情况进行改进,积极引导多元化服务体系去解决当前农技发展中存在的问题.当前,多元化的农技推广服务正在日趋发展,但在发展多元化农技推广的同时,必须加大投入,强化公共推广,为了国家农业的发展,基于此,对当前农技推广几个问题的进行分析.     

应用SSR分子标记分析国外种质对我国小麦品种的遗传贡献

利用363对SSR标记分析了在我国小麦生产和育种中发挥了重要作用的11份国外引进品种和33份选育品种的遗传组成,旨在揭示国外种质对我国小麦品种改良的遗传贡献,指导种质资源引进和利用。国外种质包含了选育品种所发现等位变异的76.3%。与不同时期小麦品种等位基因多样性比较发现,国外种质的平均等位变异数最多(3.92),20世纪60年代(2.86)和70年代(3.01)基本一致,80年代有所升高(3.46)。品种间遗传距离比较与品种等位基因多样性结果相吻合。比较引进和选育品种在SSR位点的等位变异频率变化,发现至少在33个SSR位点,国外种质等位变异在我国小麦育种中被优先选择(该等位变异在引进和选育品种的分布频率均高于70%),其中一些位点已知与产量、生育期和抗病等性状密切相关。表明引进品种在以上基因组区域对我国小麦品种具有非常高的遗传贡献。     

蒙古冰草居群遗传多样性研究

 应用居群生物学原理及方法，对分布于中国不同地区的35个蒙古冰草（Agropyron mongolicum Keng）居群的形态学性状进行了分析。结果表明，蒙古冰草居群在形态学性状上具有丰富的遗传多样性（H′=1.7779）。在遗传多样性的分布上，居群间虽存在一定程度的遗传变异（9.15%），但遗传多样性主要集中在居群内部（90.85%），这种居群内遗传变异大于居群间遗传变异是由蒙古冰草异花、风媒传粉的外繁育系统所决定的。我国蒙古冰草居群在各个分布区的遗传多样性程度也不同，从大到小依次为陕西地区（H′=1.8627）、宁夏地区（H′=1.8332）、内蒙古地区（H′=1.7232）、新疆地区（H′=1.6453）、甘肃地区（H′=1.6436）；陕西与宁夏地区的蒙古冰草居群主要采集于毛乌素沙漠南缘地区，其数量占分析居群数的68.6%。因此，对于分布于毛乌素沙漠南缘地区的蒙古冰草居群，无论从研究还是利用的角度都应给予较大关注。另外，还讨论了居群在物种定义上的意义，并提出了我国蒙古冰草居群的保护策略。     

普通小麦与沙生冰草、根茎冰草属间杂种的产生及其细胞遗传学研究

 通过幼胚拯救，首次获得了普通小麦与沙生冰草、根茎冰草两组合的属间杂种。在幼胚拯救时发现，无盾片的幼胚是不能产生杂种苗的。对获得的两组合杂种植株进行了壮苗和破蘖培养繁苗，使来自同一胚的杂种植株数目增加。在获得的F#-1杂种中，幼苗形态和穗型似普通小麦栽培种。在花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ，中国春×沙生冰草、根茎冰草两组合杂种F#-1的染色体配对频率远远超出了期望值。对杂种F#-1用四倍体和六倍体小麦回交，都能很容易获得种子，平均结实率都在15%以上。特别值得注意的是两组合的属间杂种均具有自交可育性，自交结实率分别为0.46%和0.15%。文章讨论了：⒈杂交成功的经验；⒉P与A、B、D染色体组间特殊遗传关系的理论分析；⒊F#-1自交结实的原因；⒋壮苗培养和破蘖培养繁苗在小麦远缘杂交中的重要作用。小麦属与冰草属间自交和回交后代的首次获得，在理论上对前人所认为的P染色体组在小麦族中的高度独立遗传性，提供了直接的相反证据；在实践上，使产生异源附加系、代换系甚至易位系、进而为利用P染色体组中的期望基因变得相对的容易。