河北省主栽小麦品种醇溶蛋白遗传多样性分析

【研究目的】为了解河北省40年来不同小麦品种之间的遗传多样性，以及为小麦育种工作提供理论依据；【方法】采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（A-PAGE）对河北省40年来的118个主栽小麦品种进行了醇溶蛋白位点特异性检测，分析了这些品种的遗传多样性及其变化情况；【结果】这些品种具有118种醇溶蛋白带型，共分离出101条迁移率不同的醇溶蛋白谱带。绝大多数品种在α、β、γ、ω 4个区中存在着较大差异，其中α区有15条带，87种带型；β区有24条带，110种带型；1区有21条带，90种带型；（1）区有41条带，111种带型，其中（1）区的多态性最大。供试品种的遗传相似性系数（GS）在0．043-43．86之间，平均值为0．35。用非加权成组算术平均法对GS值进行聚类，供试品种在GS值为0．354的水平下可明显聚为6类；【结论】用非加权成组算术平均法对Gs值进行聚类，供试品种在GS值为0．354的水平下可明显聚为6类。讨论了种子醇溶蛋白在品种遗传多样性评价方面的应用价值。     

胚龄和基因型对小麦幼胚体细胞胚性无性系的诱导

幼胚胚龄和供体植株的基因型都会影响小麦幼胚体细胞胚性无性系的产生。胚龄对小麦幼胚体细胞胚性无性系的高频率诱导有显著影响 ,表现为愈伤组织诱导率 (出愈率 )和胚性愈伤组织诱导率在不同胚龄下差异显著。在最适胚龄条件下 ,基因型对小麦幼胚培养出愈率的影响不大 ,而主要影响胚性愈伤组织的发生频率。在培养当代 ,以小偃 2 2、千斤早和西农 88(1)的培养效果为最好     

河北省小麦品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

高分子量麦谷蛋白(HMW-GS)亚基组成是决定小麦加工品质的重要蛋白组分,对小麦品质具有重要影响。本研究利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法分析了148份河北省小麦品种的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成及其历史变化。结果表明:在148份小麦品种中共检测到16种HMW-GS亚基和43种亚基组合。在Glu-A1位点,有3种亚基类型,以null和1亚基为主;Glu-B1位点有7种亚基类型,以"7+9"和"7+8"亚基为主;Glu-D1位点有6种亚基类型,以"2+12"亚基类型为主。在43种亚基组合中,以"null、7+9、2+12"组合为主,其他亚基组合尤其是与品质有关的亚基组合相对较少。从河北省小麦品种HMW-GS的历史演变来看,优质蛋白亚基及其组合虽然近年来有所提高,但仍需进一步加强。     

小麦抗麦红吸浆虫候选基因TraesCS4A01G437800的四引物ARMS-PCR标记开发

麦红吸浆虫(Sitodiplosis mosellana Géhin)是影响我国小麦生产的重要害虫,选育抗虫小麦品种是控制虫害最为有效的措施,而利用通量高、成本低的抗虫相关标记对提高小麦抗虫种质资源筛选和分子育种效率具有重要意义。本研究根据前期挖掘到的抗虫候选基因TraesCS4A01G437800序列中存在的SNP位点开发了1个四引物ARMS-PCR标记T3-1-1,并在92个RIL株系和95个小麦品种中进行了标记有效性检测。结果表明:T3-1-1在RIL株系间的检测有效率在90%左右,在供试高抗、高感小麦品种中的检测有效率较高,分别为63.16%和96.43%,可用于小麦种质资源的抗虫性筛选和抗虫性分子标记辅助选择。进一步分析发现,在具有抗虫位点的14个抗虫小麦品种中,多为生产上很少使用的老品种,因此鉴定和创新小麦抗虫种质资源尤为重要。     

河北省黑龙港流域小麦抗旱品种筛选

干旱缺水是制约河北省黑龙港流域小麦生产的首要环境因子，从适合该区域的小麦新品种中筛选和推广抗旱品种，对在该地区实现节水保粮和维持地下水红线具有重要意义。本研究以近年来河北省中南部审定的38个小麦品种为材料，设置冬后浇2水、1水和不浇水（0水）3个水分处理，于2017—2018、2018—2019年度在成安和辛集进行了大田条件下的抗旱品种筛选试验。结果表明：在大田生产中，可用以产量为基础的抗旱指数来评价品种的抗旱性；以抗旱指数结合高稳系数进行抗旱和稳定性协同评价时，筛选到轮选103、衡0628、衡9966、河农2063、衡5835、中信麦58等6个品种在多个环境中抗旱等级为抗及以上，且产量稳定性较好，石麦22、衡4399、衡观35、石麦15、鲁原502、泊麦7号等6个品种在多个环境中抗旱等级为抗及以上，且产量稳定性为中等。     

小麦-冰草附加系与小麦-杀配子染色体附加系杂交F1的细胞学特性

以小麦-冰草附加系与中国春-柱穗山羊草杀配子染色体2C附加系杂交，对杂交F1的形态学及细胞学特性进行了研究，为利用杀配子染色体诱导小麦ABD组和冰草P组染色体变异，创造小麦-冰草染色体易位系奠定基础。对8个小麦-冰草二体附加系同中国春-杀配子染色体附加系杂交F1的形态学、育性以及细胞学特性的观察结果表明，小麦-冰草不同附加系P染色体的传递能力存在差异。F₁花粉母细胞减数分裂中存在染色体异常，平均35.3%的细胞含3个以上的单价体，74.0%的四分体含有微核，20.3%和23.8%的细胞含有染色体断片和桥，在某些组合中有多价体、四分体多裂和退化现象。杀配子染色体的诱变在配子形成的过程中已经开始发生作用。不同杂交组合之间F₁植株自交结实率为51.67%~71.37%，反映出杀配子染色体2C在小麦-冰草不同附加系背景下对其育性的影响存在差异。     

小麦-冰草二体附加系的细胞学稳定性研究

为了研究小麦-冰草二体附加系的细胞学稳定性,采用细胞遗传学技术,对20个小麦-冰草二体附加系开放授粉后代的染色体数目进行了分析。结果表明,在所检测的20个二体附加系后代中,细胞学稳定性存在较大的差异：在10份材料中检测到2n=44植株的平均频率为74．78％,传递率为33．3％～100％;在10份材料的后代植株中没有检测到2n=44的植株,通过GISH分析,在这些后代中检测到1个代换系5111—1和1个易住系5112-4。说明在二体附加系后代中2n=42的个体,并不一定表示冰草染色体的完全丢失,而可能以其它形式(如代换、易位等)存在于小麦核背景中。同时,还讨论了冰草属P基因组在小麦族中的地位。     

紫大麦草中DREB类转录因子基因Hvi917DREB2的克隆、原核表达及序列分析

DREB类转录因子是一类与植物逆境胁迫响应相关的重要蛋白,本研究利用同源克隆方法和RACE技术从紫大麦草(Hordeum violaceum)中分离到1个DREB类转录因子基因,命名为Hvi917 DREB2。序列分析表明Hvi917 DREB2基因含有1个792bp的开放阅读框,编码264个氨基酸残基,含有1个保守的AP2结构域,属于AP2大家族。该基因编码的氨基酸序列与Genebank中短芒大麦草AP2蛋白HbDREB2、DREB1(登录号分别为:AAU29412.1和AER42620.1)具有99%的氨基酸序列一致性。将该基因构建成原核表达载体,经IPTG诱导表达了1个分子量为34.5kD的蛋白。     

小麦矮秆突变体矮秆基因的遗传分析

目前在小麦中虽然已经命名了20余个矮秆基因,但小麦矮秆基因资源应用单一化的现状仍然存在,因此对小麦新矮源的筛选与研究显得十分必要。本研究以1个小麦矮秆突变体‘矮128’为材料,通过赤霉酸处理、遗传分析、基因等位性测验和DNA分子标记等手段分析了该矮秆突变体矮秆基因的性质及可能来源。结果表明:‘矮128’属赤霉酸不敏感型矮秆突变体,其矮秆性状受1对隐性基因控制,该基因与Rht8、Rht9、Rht13、RhtB1b(Rht1)、RhtD1b(Rht2)、RhtD1c(Rht10)和Rht16等矮秆基因不是等位基因,也不同于Rht4、Rht5、Rht8、Rht9、Rht12、Rht13等6个已知矮秆基因。尽管如此,‘矮128’中的矮秆基因是否为新的矮秆基因仍然需进一步的遗传分析加以明确。     

小麦-冰草附加系与小麦-杀配子染色体附加系杂交F1的细胞学特性

以小麦-冰草附加系与中国春-柱穗山羊草杀配子染色体2C附加系杂交,对杂交F1的形态学及细胞学特性进行了研究,为利用杀配子染色体诱导小麦ABD组和冰草P组染色体变异,创造小麦-冰草染色体易位系奠定基础。对8个小麦-冰草二体附加系同中国春-杀配子染色体附加系杂交F1的形态学、育性以及细胞学特性的观察结果表明,小麦-冰草不同附加系P染色体的传递能力存在差异。F1花粉母细胞减数分裂中存在染色体异常,平均35.3%的细胞含3个以上的单价体,74.0%的四分体含有微核,20.3%和23.8%的细胞含有染色体断片和桥,在某些组合中有多价体、四分体多裂和退化现象。杀配子染色体的诱变在配子形成的过程中已经开始发生作用。不同杂交组合之间F1植株自交结实率为51.67%-71.37%,反映出杀配子染色体2C在小麦-冰草不同附加系背景下对其育性的影响存在差异。