小麦与山羊草双二倍体抗病性的研究与利用

本文报道了波斯小麦与粗山羊草(5个品系),小伞山羊草和卵穗山羊草双二倍体及其亲本的抗叶锈和白粉病鉴定结果。粗山羊草对叶锈的抗性受波斯小麦品系 PS 5(不抗叶锈)的抑制,在双二倍体中不能表现。小伞山羊草和卵穗山羊草对叶锈的抗性不受波斯小麦的影响,能在双二倍体中充分表达。以对白粉病免疫的波斯小麦为母本与免疫的山羊     

K-19小麦雄性不育-育性恢复体系的研究

该研究以粘果山羊草Ae.19(Ae.Kotschyi 19)为母本,中国春和云南铁壳小麦为桥梁亲本进行远缘杂交,获得雄性不育株,再用普通小麦品种(系)与其测交和连续回交,育成了具有粘果山羊草Ae.19细胞质普通小麦细胞核的K-19小麦雄性不育系,并选育出K-19农矮3号A等10余个优良K-19不育系,其不育性稳定,没有发现单倍体,综合性状好。从普通小麦品种(系)中发现了恢复力高的K-19小麦雄性不育恢复系(源),筛选出原KR_1等7个恢复系,国内法恢复度高达88.2％～96.9％,国际法恢复度高达116.4％～150.4％,其后代不产生单倍体或单倍体频率很低,综合性状好。K-19小麦雄性不育-育性恢复体系的建成,丰富了小麦杂优育种种质库,具有良好的生产利用价值。     

粗厚山羊草细胞质对普通小麦耐盐性的遗传效应

以具有粗厚山羊草(Aegilops crassa 6x)细胞质的异源细胞质小麦为材料，采用加盐培养基进行幼穗愈伤组织诱导(生长)、盐溶液种子发芽、盐溶液幼苗培养和戍株模拟盐池生长等方法研究了粗厚山羊草细胞质对小麦耐盐性的遗传效应，旨在为小麦耐盐育种提供理论依据和种质资源材料。结果表明：粗厚山羊草细胞质对小麦的耐盐性具有明显的遗传效应，其效应值的性质、大小与核亲本品种的基因型有关，在特定的核质组合中粗厚山羊草细胞质可明显提高小麦的耐盐性。异质系Ae.crassa 6x-鉴26和Ae.crassa 6x-SMH1694在幼穗愈伤组织诱导、种子发芽阶段和三叶期的耐盐性比相应核亲本明显增强。返青期和成熟期的鉴定结果表明，一些经核基因型改良的粗厚山羊草细胞质小麦的耐盐性超过或接近抗盐对照品种科遗26。进一步研究粗厚山羊草细胞质提高小麦耐盐性的遗传机制，必将拓宽小麦耐盐育种途径。     

粗山羊草间杂交的育性表现及抗病性鉴定

[目的]为了探讨粗山羊草间杂交的育性表现及其后代的抗病性。[方法]利用13份不同产地的粗山羊草进行杂交,在田间用京双16作诱发行,接种北京地区流行的白粉病混合菌株,进行苗期、成株期抗病性鉴定。[结果]从杂交结果看,亚种内杂交率较高,为14.15%～83.33%,而亚种间杂交率较低,为0～8.33%,因此可以判断粗山羊草亚种之间存在着生殖隔离。通过对抗病粗山羊草Y192与感病Y2272的杂交后代进行小麦白粉病抗病性鉴定,发现抗病基因是由显性单基因控制的。[结论]该结果为进一步研究小麦白粉病抗病基因奠定了基础。     

粗厚山羊草(Ae.crassa)细胞质对普通小麦的效应研究

将粗厚山羊草(Ae.crassa)细胞质导入普通小麦,研究其对普通小麦主要农艺性状的遗传效应。结果表明粗厚山羊草除显著降低育性外,对普通小麦的几个主要农艺性状均无不育的细胞质效应。     

K型细胞质对普通小麦主要性状的影响

选用3个K型不育系及其保持系与5个恢复系组配杂交组合，研究K型细胞质对16个小麦主要性状的影响。结果表明：K型细胞质对普通小麦大多数性状有一定影响，但不同性状产生的效应不同，对农艺性状是不利影响，而对品质性状则是有利影响。主要表现在：株高变矮，分蘖成穗以及主茎小穗数和主茎穗粒数减少，千粒重和主茎穗粒重降低，导致产量的下降，子粒蛋白质含量和湿面筋含量则增加。但是，不同的不育系和恢复系所配的组合表现出的效应有很大差异．可以找到细胞质效应较小的不育系和恢复系材料。     

用新隐性ph基因向小麦转移Aegilops variabilis Eig遗传物质

小麦地方品种“开县罗汉麦”（ 简称ＫＬ） 具有新隐性ｐｈ 基因,且远缘杂交亲和性和胚培出苗率高。本研究用它与Ａｅ．ｖａｒｉａｂｉｌｉｓ 杂交获杂种Ｆ１ ,并自交获得Ｆ２ 、Ｆ３ ,并用推广品种回交获得Ｆ１ＢＣ１ 、Ｆ２ＢＣ１ 。在Ｆ２ 群体中,有２ 株植株的分蘖分别高达８８ 个、６７ 个,极显著高于一般小麦品种。多分蘖可节省用种量,可能在小麦育种、特别是杂交小麦育种中有用途。同时,Ａｅ．ｖａｒｉａｂｉｌｉｓ 的白粉、条锈病抗性能在Ｆ１ 、Ｆ２ 的遗传背景中完全表达,这表明利用Ａｅ．ｖａｒｉａｂｉｌｉｓ 的抗病性是可行的;此外,发现一些彼此不相连锁的来自Ａｅ．ｖａｒｉａｂｉｌｉｓ 的易于识别的形态标记性状,这有助于将Ａｅ．ｖａｒｉａｂｉｌｉｓ 基因向小麦转移     

小麦粘类CMS育性恢复基因的SSR分子标记与定位

利用SSR技术,对小麦粘类CMS（细胞质雄性不育）的1对近等基因系（NILs）和回交群体（BC₁'）进行分析,筛选与粘类CMS育性恢复基因相连锁的分子标记并进行恢复基因定位,以进一步探讨小麦粘类CMS育性恢复的遗传机理。结果表明：在18对位于1BS上的SSR引物中,有6对引物在近等基因系间扩增出了稳定的多态性差异;经分离群体验证表明,恢复基因与4对SSR引物的扩增位点Xwmc406、Xbarc8、Xwmc611和Xgwm273有连锁关系,遗传距离分别为2.7、2.8、21.4和26.2cM,这些标记可稳定应用于小麦粘类CMS育性恢复基因的辅助选择;研究还表明,小麦粘类雄性不育系的育性恢复主要受1BS上的1对主效恢复基因及一些微效基因共同控制;本研究标记出的恢复基因应为Rfv1;上述4个标记与该主效恢复基因Rfv1之间的位置顺序依次为Xwmc406、Rfv1、Xbarc8、Xwmc611、Xgwm273。     

非1B/1R类型小麦雄性不育系KTSP3314A败育的生化机制

为了揭示K型非1B/1R类型小麦不育系雄性败育的生化机制。利用K型非1B/1R类型小麦雄性不育系KTSP3314A,其同型保持系TSP3314B,以K型1B/1R类型小麦雄性不育系K3314A、其同型保持系3314B为对照,分别对其叶片和穗子在不同发育时期的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性和丙二醛(MDA)含量的变化进行测定。结果表明,K型非1B/1R类型小麦不育系中SOD,POD及CAT活性变化与K型1B/1R类型小麦雄性不育系酶活性变化一致,K型非1B/1R类型雄性不育小麦叶片和穗子的超氧化物歧化酶(SOD)后期则较低,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性后期较高,丙二醛(MDA)含量后期较高。说明二者的雄性败育生化机制基本一致,但前者比后者败育的时期较晚。且超氧化物歧化酶(SOD)活性与雄性育性有关。     

Genetic characterization of kernel polyphenol oxidases in wheat and related species

Polyphenol oxidase (PPO) activity causes undesirable darkening of raw Asian noodles and other wheat products. In this study we investigate the genetic origins and diversity of wheat kernel PPO. PPO was characterized via activity assays, antigenic staining, and Southern blots in Triticum aestivum, Triticum dicoccoides, Triticum durum, Triticum dicoccum, Triticum monococcum, Triticum urartu, Aegilops speltoides, and Aegilops tauschii. Among these species, PPO activity was well-correlated with antigenic staining intensity toward a wheat kernel-type PPO antibody. High PPO activity was observed in all three T. monococcum accessions (A^m genome), one Ae. speltoides accession, one T. durum accession, and two hexaploid wheat cultivars. Southern blots suggested the presence of two or more kernel-type PPO genes in diploid progenitors of the hexaploid A, B, and D genomes. Whole-kernel PPO activity was evaluated in disomic substitution lines derived from three T. dicoccoides accessions in the background of T. durum ‘Langdon’. PPO activity was primarily associated with chromosome 2A and to a much lower degree with chromosome 2B. DNA sequence comparisons showed that the intron associated with the high PPO allele on chromosome 2AL of hexaploid wheat had 94% nucleotide identity with the homeologous intron found in T. monococcum, a species with high kernel PPO activity. This implies that the ancestral PPO allele on the A genome is one of the high activity, and the low PPO allele found in hexaploid wheat represents a relatively recent genetic alteration. Results confirm the presence of multiple kernel-type PPO genes in the diploid and tetraploid progenitors and relatives of hexaploid wheat. However, it is likely that relatively few of the many kernel-type PPO genes present in wheat contribute substantially to kernel PPO activity. A single genetic locus on homeologous group 2 chromosomes may be the primary cause of high PPO activity in wheat kernels.