小麦成株期抗条锈病基因YrCH7056的定位及其抗源分析

为了更好地利用彭提卡偃麦草资源,拓宽小麦抗源育种选择范围,对其抗条锈性和遗传模式进行探究。利用彭提卡偃麦草渗入系CH7056和小麦品种SY95-71构建重组自交系,以条锈混合菌种CYR32+CYR33+v26对重组自交系的F_7和F_8家系进行成株期抗性鉴定。结果表明:遗传群体家系中抗感单株比例在2013年和2014年间均接近1∶1,由此推断CH7056中携带有1个显性抗条锈病基因,暂命名为YrCH7056。利用细胞学技术(基因组原位杂交)已检测不到外源信号。通过对群体抗感池扫描DArT芯片,将YrCH7056初步定位在小麦1B染色体;之后利用1B染色体上的129对公共SSR标记以及72对新开发的偃麦草特异标记构建了YrCH7056的遗传图谱,侧翼标记为1BL-3848555-1.1c M-YrCH7056-2.5c M-barc240。通过比较抗性表现的时期、基因来源以及紧密连锁标记的遗传距离得出,这个抗条锈病基因不同于已定位于染色体1BL上的抗性基因,推断YrCH7056是一个抗条锈病新基因;同时,1BL-3848555在CH7056中的扩增条带与在彭提卡偃麦草和小偃7430中的条带一致,推断YrCH7056可能来自于彭提卡偃麦草。     

小麦-中间偃麦草抗条锈病渗入系的分子细胞学鉴定

小麦品系CH5383是源于中间偃麦草(Thinopyrum intermedium)的兼抗多种小麦病害的新种质。为明确其抗性来源和外源DNA片段的渗入位置,采用基因组原位杂交(GISH)和荧光原位杂交(FISH)对CH5383进行分析,GISH分析未发现外源信号,FISH结果观察到CH5383的3BL染色体端部与对照小麦(Triticum aestivum)品种中国春相比有明显的重组信号,初步推断CH5383染色体3BL端部可能有中间偃麦草DNA片段插入。用135对PLUG(PCR-based landmark unique gene)标记对CH5383、中国春和多个近缘物种进行扩增分析,发现位于3B染色体长臂端部的引物TNAC1383,能在CH5383和中间偃麦草中扩增出大约1 300 bp的特异DNA产物。从而进一步证实,CH5383是一个小麦-中间偃麦草小片段渗入系,携带抗条锈病基因的外源中间偃麦草DNA渗入片段位于3B染色体端部0.81-1.00区段。CH5383可以作为优异的小麦抗病育种新种质加以利用。     

对2个裸仁南瓜自交系种子特性的研究

以2个裸仁南瓜自交系的种子与10个南瓜、笋瓜和西葫芦有壳种子对比,并对裸仁性状进行遗传分析,结果表明,南瓜的裸仁性状由隐性基因控制,2份试材种子长度介于16.75～19.01mm之间,宽度介于9.11～9.62 mm之间,百粒质量为20.73～23.90 g,出仁率比相同大小的有壳南瓜多20%左右,种仁质量略少于大板笋瓜。可以通过不同材料之间的转育,加强材料的品质分析,进一步选出不同色泽、大小、不同市场需求的特色品种。     

小麦全基因组NBS类R基因分析及2AL染色体NBS-SSR特异标记开发

NBS(nucleotide binding site)类基因是植物界中最重要的一类抗病基因。用信息学方法从普通小麦(Triticum aestivum L.)全基因组中分离出2406条含有NBS结构的完整蛋白序列,每条包含48~2272个氨基酸残基。根据NBS结构域两端是否连接CC或LRR结构域,将TaNBS分为N、CN、NL和CNL 4类。对TaNBS所在scaffold序列的SSR位点进行诊断,从1203条scaffold序列上发现2177个SSR位点,以二碱基重复位点最多,占73.5%。针对小麦2AL染色体上的51个SSR位点开发标记,缺体–四体和双端体验证结果表明,有39个标记(76.5%)为2AL特异标记,其中24个特异标记在抗白粉病材料Khapli(2AL上携带Pm4a)和感病材料Chancellor间存在多态性。利用近等基因系Khapli/8*Cc筛选出3个可能与Pm4a连锁的NBS-SSR标记,分别是Sxaas_2AL22、Sxaas_2AL39和Sxaas_2AL46。本研究开发的与抗病序列紧密连锁的特异SSR标记可用于2AL染色体上抗病新基因的检测以及已有抗病基因的候选序列筛选。     

小麦新抗源CH223抗条锈性的遗传分析及细胞学鉴定

用条中(CYR)30、31、32和33号对小麦抗病新品系CH223及其亲本进行抗性评价,分析其对条中32号的抗性遗传方式,并研究其细胞学特征。结果显示,CH223苗期和成株期对上述4个生理小种表现出免疫或近免疫的抗性水平,并具有与其抗性供体TAI7047及其野生亲本中间偃麦草相似的抗病反应型;抗×感的F1代均为免疫,反应型为0~0;型,且F2、F2:3、BC1代的抗、感分离比均符合1对显性基因控制的分离模式;CH223及其与小麦品种"中国春"等杂种F1的染色体数目均为2n=42,绝大多数的花粉母细胞具有2n=21Ⅱ的配对构型,并能与小麦染色体完好配对。说明CH223不含较大的外源染色体片段,是一个携带偃麦草抗条锈病基因的隐形异源渐渗系,对条中32号的成株抗性受1对显性核基因控制。     

小麦抗病性与气孔特性关系初探

在温室大棚中以3个抗白粉病小麦品种(系)(PM21,晋麦145以及PM21与SY95-71的杂交子一代F1)和2个感染白粉病小麦品种(SY95-71、晋麦146)为材料,采用MOTIC显微数码分析系统对其抗病性与气孔特性的关系进行了比较。结果表明,感病性小麦的气孔频率、气孔导度、气孔开度等指标均显著高于抗病性小麦,而单个气孔面积、气孔周长无显著差异(P0.05)。说明感病小麦主要是通过气孔频率、气孔导度和气孔开度等的变化来响应白粉病感染的。     

小麦 中间偃麦草渗入系的HMW GS组成及等位变异分析

为了给小麦品质育种提供有益材料和信息,利用SDS-PAGE技术对311份新育成的源于偃麦草的高代渗入系的HMW-GS组成进行了分析。结果表明,在参试材料中共检测到16种不同的亚基类型:在Glu-A1位点有Null、2*和1亚基等3个等位变异类型,以优质亚基1和2*为主要类型,占测试材料的71.1%;Glu-B1位点有7、7+8、7+9、6+8、13+16、13+19、14+15、17+18等8个等位变异类型,以17+18为主要类型,其次为7。优质亚基13+16、14+15和17+18的出现频率共计53.4%;Glu-D1位点有2+12、5+10、2+10、2+12、5+12亚基5个等位变异类型,以2+12为主要类型,占53.7%,其次为5+10,占38.9%。同时发现共有32种亚基组合,以"2*、17+18、2+12"的出现频率最高,为13.2%;其次为"1、17+18、5+10",占10.6%。品质得分为8～10分的材料有164份,占52.73%。由此可见,在这些小麦-中间偃麦草高代渗入系中存在丰富的高分子量谷蛋白亚基变异,可能对小麦品质改良具有重要的应用价值。     

第7同源染色体组对小麦气体交换及荧光参数的影响

[目的]研究7号同源染色体（7A、7B、7D）对小麦光合作用的影响,为今后采用遗传和生理生化手段进行小麦的高光效遗传改良提供一定理论依据。[方法]以山西农科院温室大棚中种植的小麦中国春及其7A、7B、7D染色体缺失植株N7A、N7B、N7D（美国堪萨斯州立大学B.S.Gill教授提供）为材料,于灌浆初期进行相关指标测定,研究小麦7A、7B、7D染色体对小麦光合特性的影响。[结果]N7A、N7B在灌浆初期的光合速率、气孔导度、原初光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ的实际光化学效率（ФPSⅡ）、PSⅡ的表观电子传递速率（ETR）都明显低于中国春,且差异达显著水平（P〈0.05）;N7D的光合速率、气孔导度都明显高于普通小麦中国春,且差异达显著水平（P〈0.05）;Fv/Fm、ФPSⅡ、ETR也高于中国春,但差异不显著。[结论]7A、7B染色体对光合速率有正效应,与气孔导度和光化学反应（荧光参数）均有关系;7D染色体对光合速率具有负效应,而这种负效应主要与气孔导度有关,与光化学反应（荧光参数）无关。     

小麦抗白粉病基因来源及抗性评价的研究进展

小麦白粉病是小麦生产的重要病害,应用抗病品种是防治该病最为经济、安全和有效的途径。由于小麦白粉菌具有高度的遗传变异性,单个的抗病基因很容易被新的白粉菌毒力突变体克服而丧失抗性。因此,不断发掘新的小麦白粉病抗病基因,拓宽小麦遗传基础对中国小麦育种具有非常重要的意义。对已命名的56个白粉病基因的来源和利用进行了总结,结果显示,源于小麦一级、二级和三级基因库的抗白粉病基因分别有37个、11个和8个,弄清这些基因的来源、所在位点及抗谱范围对有效利用这些基因资源,同时发掘新的抗病基因至关重要。