野生二粒小麦及其后代富含微量营养元素种质资源的筛选鉴定

由于主要粮食作物中微量营养元素(特别是Zn 和Fe)的缺乏导致全世界范围内的人类微量营养元素缺乏症。野生二粒小麦(Triticum turgidum ssp. dicoccoides)是提高小麦籽粒Zn、Fe、蛋白质含量及改良小麦其他性状的重要种质资源。本研究以4 份野生二粒小麦及32 份野生二粒小麦与普通小麦(Triticum aestivum L.)杂交后代为材料, 进行籽粒中富含Zn、Fe 和蛋白质种质资源的筛选和鉴定。野生二粒小麦的后代材料表现出广泛的遗传变异。籽粒Zn、Fe 含量和蛋白质含量之间均呈极显著正相关关系, 说明这些性状能够通过育种方式达到共同提高的目的。试验共筛选到17 份Zn、Fe 和蛋白质含量均显著高于对照品种"石4185"的材料, 说明将来自野生二粒小麦的外源基因导入到普通小麦是提高小麦籽粒Zn、Fe 和蛋白质含量的有效途径。其中5份野生二粒小麦与普通小麦的杂交后代表现出较高籽粒Zn、Fe 和蛋白质含量的同时, 也具有较高的产量和优良的农艺性状。这些材料的获得为小麦生物强化育种提供了重要的物质基础。     

小麦抗白粉病基因Pm6的RAPD标记和SCAR标记

用 1 8 1条 1 0碱基随机引物扩增感病亲本豫麦 1 3号和含Pm6基因的抗病亲本Tim galen ,有 37条引物在Timgalen中检测到多态性片断 ,经多次重复和F2 验证 ,引物S1 38仍能在Timgalen中扩增出稳定的多态性片断 ,对该多态性片断进行回收、克隆和测序 ,根据其序列合成 1对特异引物 ,成功地将RAPD标记转化成稳定的SCAR标记 ,并用此引物对豫麦 1 3号和Timgalen的杂交F2 单株检测 ,计算出该标记与抗病基因之间的遗传距离为 2 7.1cM。并对含不同抗白粉病基因的载体品种进行了SCAR分析。     

三个小麦农家品种的苗期抗白粉病遗传分析

[目的]对3份小麦农家品种‘矮秆芒麦’、‘红头麦’和‘大红头’进行苗期抗性的遗传分析,研究它们的抗白粉病遗传特点,为其在抗病育种中的有效利用提供依据.[方法]将这3份小麦农家品种分别与感病品种‘铭贤169’正、反杂交,获得了F1和F2代.利用白粉菌E09菌株,分别对这3份农家品种、感病亲本‘铭贤169’以及各自的F1和F2代植株进行抗性鉴定.调查统计的数据经卡方测验分析其符合度.[结果]这3份农家品种对白粉菌E09菌株的抗性均由1对隐性核基因控制.[结论]3份农家品种对石家庄本地区的混合白粉病菌表现出良好的抗性,并且对E09的抗性均由1对隐性基因控制.可以进一步对它们进行分子标记及定位研究,为其作为抗源在小麦抗白粉病育种中的应用奠定基础.     

小麦农家品种‘红蚰子’苗期白粉病抗性鉴定和遗传分析

白粉病是小麦的重要病害之一,优异抗病种质的鉴定和利用是控制该病害的有效措施。当前,我国小麦生产中的多数栽培品种和品系对白粉病表现为感病,可利用的优异抗性基因为数不多,因此,很有必要发掘新的有效抗源和抗性基因。我国小麦农家品种‘红蚰子’(京2350)苗期对国内38个小麦白粉病原菌菌株中的34个表现为高抗至免疫,且成株期对石家庄地区的田间混合白粉病原菌表现为免疫或近免疫。为了进一步研究‘红蚰子’抗白粉病遗传特点,发掘并利用其中的优异抗白粉病基因,本研究利用白粉菌E09菌株,分别对‘红蚰子’与感病亲本‘铭贤169’和‘辉县红’组合各自的F_1、F_2后代植株和F_(2:3)株系,进行苗期抗性鉴定和抗性遗传分析。结果表明,‘红蚰子’与‘铭贤169’和‘辉县红’组合的所有F_1均感病,各自F_2后代植株中抗病植株与感病植株的比例均符合1∶3分离比,且各自F_(2:3)株系中纯合抗病株系∶杂合株系∶纯合感病株系的比例均符合1∶2∶1的比例。因此,‘红蚰子’对E09菌株的抗性由1对隐性基因控制,暂时命名为PmHYZ。‘红蚰子’是我国农家品种中优异的白粉病抗源,研究并发掘其中的抗性基因,将为其在抗病育种中的有效利用奠定基础。     

河南省农科院小麦抗白粉病基因研究进展

总结了河南省农科院植保所近10年来在小麦抗白粉病基因分子标记鉴定、遗传图谱构建和抗白粉病相关基因克隆方面的研究进展,并分析了存在的问题。     

一个一粒小麦抗白粉病主效QTL的定位

TA2027是一个高抗白粉病的一粒小麦种质.本研究利用F2群体和F3家系的抗性鉴定资料分析了TA2027抗白粉病的遗传.群体内各单株的抗性表现出连续性变异,分布峰明显偏向感病亲本.标记分析表明TA2027的抗性主要受染色体5AL上的一个隐性主效QTL控制.在区间作图中,该QTL被定位在Xcfd39/Xmag1491-Xmag1493区间,文中将其定名为Qpm.nau-5A.Qpm.nau-5A解释了59%以上的表型变异.Qpm.nau-5A是目前发现的第一个位于染色体5AL的小麦抗白粉病主效QTL.     

390份小麦-黑麦种质材料主要农艺性状分析及优异材料的GISH与FISH鉴定

将小麦近缘属植物黑麦中的优良基因导入小麦可以拓宽小麦的遗传基础,丰富小麦的遗传变异。本研究调查并分析了390份小麦-黑麦种质材料。在这390份种质材料中,6个主要农艺性状值均有较大的极差,说明其遗传多样性丰富。与10份小麦主栽品种相比,90%以上的材料具有穗长和分蘖数的显著优势,60%以上的材料具有小穗数优势,约30%的材料穗粒数和千粒重显著高于主栽品种。利用基因组原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)和多色荧光原位杂交(multicolor fluorescent in situ hybridization,mc-FISH)技术,对8份农艺性状优良的代表性材料进行染色体组成分析,发现3份为六倍体小黑麦(AABBRR),2份为八倍体小黑麦(AABBDDRR),1份为1RS·1BL易位系,其余2份不具有可见的黑麦染色体或染色体片段。值得指出的是,3份六倍体小黑麦与2份八倍体小黑麦所含的黑麦染色体不完全相同。八倍体小黑麦中有1对来源于黑麦的小染色体,而六倍体小黑麦中没有类似小染色体;并且,不同材料中黑麦4R染色体端部的GISH杂交带有明显差异。本研究结果为这些小麦-黑麦种质材料进一步应用于小麦育种提供了依据。     

一个新型的小麦显性细胞核雄性不育系WR9501

小麦雄性不育系WR9501选自小麦-黑麦远缘杂交后代,具有不育性稳定、遗传力强和易转育等特点。为给小麦雄性不育的研究和利用提供新的种质基因资源,对WR9501及其衍生不育系败育的生物学特征、遗传模式及与黑麦1RS染色体的相关性进行了研究。结果表明,WR9501及其衍生不育系具有典型小麦雄性不育系的形态特征;WR9501花粉碘-碘化钾(I₂-KI)染色呈典型败育特征,其育性受显性核不育基因和抑制基因两对主效基因和多个微效基因共同控制,属于基因互作型显性核不育类型;黑麦1RS染色体与WR9501的育性相关。     

分子标记技术在黑麦研究中的应用

黑麦( L.)作为小麦的近缘植物, 是改良小麦抗病性、产量和品质等性状的重要基因源。分子标记技术作为分子生物学研究中极具价值的一种研究工具已被广泛用于黑麦研究。本文论述了目前分子标记技术在黑麦遗传连锁图谱构建、有益基因定位和黑麦特异性分子标记开发应用等方面的研究进展, 并分析了该技术在黑麦研究中的应用前景。     

我国小麦农家品种和近缘种对白粉病的苗期抗性

由布氏白粉菌小麦专化型引起的白粉病是最重要的小麦叶部病害之一。抗性资源和抗性基因的发掘对控制该病害起了重要作用。小种专化抗性基因的抗性水平较高, 成为当前小麦生产上使用最为广泛的白粉病抗性基因。然而,这类抗性基因的广泛使用会导致菌系结构的改变, 并产生新的毒性小种。因此, 从大量小麦种质资源中鉴定新的、有效的白粉病抗性基因是一个长期的目标。为鉴定有效的白粉病抗源, 通过苗期接种国内流行白粉菌生理小种E09, 来评价258 份国内小麦农家品种和42 份小麦近缘种的抗性。结果表明, 有5份农家品种和20 份小麦近缘种对E09 表现免疫、近免疫或高抗。这25 份抗源被用来进一步接种另外5 个不同的国内生理小种E03、E05、E18、E20 和E23, 以推知它们所携带的未知抗性基因。通过与28 个已知白粉病抗性基因的抗谱进行比较发现, 这25 份小麦种质的抗性基因不同于Pm1a、Pm2、Pm3a、Pm3b、Pm3c、Pm3d、Pm3e、Pm3f、Pm4a、Pm4b、Pm4c、Pm5a、Pm6、Pm7、Pm8、Pm9、Pm17、Pm19、Pm24、Pm28 和Pm33等21 个已知抗性基因, 但与Pm1c、Pm1e、Pm12、Pm13、Pm16、Pm20 和Pm21 等7 个已知抗性基因仍需要进一步的区分。鉴于这25 份抗源与上述7 个已知抗性基因载体的来源不尽相同, 因此, 这些抗源很可能携带有未知的抗白粉病新基因, 但还需用更多的白粉菌生理小种来鉴定。本研究旨在从小麦农家品种及其近缘种中发掘新的有效抗源, 从而为抗白粉病新基因的发掘和有效利用奠定基础。