普通小麦Glu-3位点基因单元型的分离和序列分析

为了从分子水平上探讨优质小麦资源中LMW-GS等位基因与小麦品质的关系,以及在改善小麦品质方面的潜在价值,利用小麦Glu-A3和Glu-B3基因的特异引物从强筋型、中筋型和弱筋型小麦共计10份材料中分离出LMW-GS基因后进行序列分析。结果表明,共发现14个新的核苷酸变异类型和4个肽链变异类型。其中,14个新的核苷酸变异类型中,4个为Glu-A3基因变异类型,1个为Glu-B3基因变异类型,9个为Glu-D3基因变异类型。值得注意的是,有2个半胱氨酸数目特殊的亚基类型被发现,一个是来自师栾02-1含有9个半胱氨酸残基的GluA3-18基因,另一个是来自偃展4110含有7个半胱氨酸残基的GluD3-13基因。     

云南、西藏与新疆小麦醇溶蛋白Gli-1和Gli-2编码位点等位基因组成及遗传多样性分析

利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)法,分析了64份中国西部特有小麦材料的醇溶蛋白编码位点等位基因组成及遗传多样性。结果表明,在34份云南小麦、24份西藏小麦和6份新疆小麦的G li-1位点上,分别发现了26、33和3个等位基因;在G li-2位点上,则分别发现15、16和3个等位基因。在云南和西藏小麦的G li-B 1、G li-D 1和G li-A 2位点上均发现了一些现有小麦醇溶蛋白编码基因位点目录中未列出的等位变异。从染色体组来看,云南小麦、西藏小麦和新疆小麦B染色体组的N ei s平均遗传变异系数高于A染色体组和D染色体组,这说明B染色体组的遗传变异要高于A和D染色体组。云南小麦、西藏小麦和新疆小麦群体内的N ei s平均遗传变异系数分别为0.6824、0.7471和0,说明云南小麦和西藏小麦群体具有较高的遗传多样性。     

部分小麦品种(系)品质相关基因的分子检测

为了了解小麦品种(系)的遗传信息,提高优质小麦育种的效率,利用已有的品质相关基因的分子标记(Dx5、Wx-A1、Wx-B1、Wx-D1、1BL/1RS、PPO18和PPO29)检测了144份黄淮麦区、3份国内其他麦区和8份德国品种(系)的基因等位变异类型。结果表明,5+10亚基类型、Wx-B1b和1BL/1RS易位的出现频率分别为34.8%、2.0%和47.1%,郑麦、新麦、淮麦、烟台以及徐麦等系列小麦品种(系)5+10亚基出现频率较高,而周麦系列中频率较低;未检测到Wx-A1b、Wx-D1b以及双缺失类型的材料;2A染色体上PPO等位基因Ppo-A1a(高PPO)、Ppo-A1b(低PPO)及杂合型基因型出现频率分别为45.8%、49.7%和4.5%,2D染色体上PPO等位基因Ppo-D1a(低PPO)和Ppo-D1b(高PPO)基因型出现频率分别为47.1%和52.9%,两个基因组合类型Ppo-A1b/Ppo-D1b(中等PPO)的出现频率最高,为29.0%,Ppo-A1a/Ppo-D1a(中等PPO)、Ppo-A1a/Ppo-D1b(双高PPO)以及Ppo-A1b/Ppo-D1a(双低PPO)的出现频率依次为23.9%、21.9%和20.6%;聚合多个优质基因的频率很低,同时含有5+10亚基、缺失1个Wx基因、非1BL/1RS易位以及双位点低PPO活性(Ppo-A1b/Ppo-D1a)的材料仅有1份(郑麦366),同时含5+10亚基、非1BL/1RS易位以及Ppo-A1b/Ppo-D1a的材料也仅占5.2%,应加大多个优异基因聚合品种的选育力度。     

黄淮麦区21个小麦品种中春化基因VRN1的组成分析

为了明确黄淮麦区小麦品种的春化基因组成,采用序列特异性PCR扩增技术分析了21个小麦品种春化基因VRN1的显隐性组成特性.结果表明,所检测品种中没有发现VRN1在A基因组为显性(Vrn-A1)的基因型;偃展1号中VRN1在B和D基因组均为显性;周麦19、豫农949、郑麦004、洛麦21、豫麦18、矮抗59和偃展4110 中,春化基因VRN1在D基因组中为显性;豫麦49、豫麦70、小偃81、郑麦366、豫麦70-36、温麦8号、洛旱2号、温麦19、豫农301、周麦16、平安3号、众麦1号和阜麦936中,春化基因VRN1在A、B和D基因组均为隐性.     

中国部分优质小麦品种(系)遗传多样性的SSR分析

为明确中国优质小麦品种(系)间的遗传关系,利用21对SSR引物对75份优质小麦品种(系)进行了遗传多样性分析.结果表明,21对引物共检测到135个等位位点,每对引物等位位点数在2～13之间,平均为6.4个.位点多态性信息含量(PIC)变幅为0.49～0.90,平均为0.76.品种间遗传相似系数(GS)变幅为0.46～0.96,平均为0.66.SSR标记能将75份优质小麦品种(系)分成五大类.聚类分析结果与品种系谱来源及地域比较吻合.     

小麦品种(系)的白粉病抗性鉴定及分子标记的实用性评价

为评价抗白粉病基因分子标记在标记辅助育种中的实用性,以含已知抗白粉病基因的材料为对照,对来源于我国11个小麦主产省份的145个小麦品种(系)进行了苗期白粉病抗性鉴定,并检测了9个小麦抗白粉病基因的分子标记Xcfd81-5D(Pm2)、Pm4a/b(Pm4)、Xwg996(Pm6)、LAG95(Pm8Pm17)、CAU196(Pm12)、UTV14(Pm13)、Xgwm159-5B(Pm16)、Pm21D/E(Pm21)和Xgwm337(Pm24)在上述材料中的扩增情况。结果表明,在供试材料中,Pm8基因的分布频率达52.4%,但该基因已丧失抗性;Pm2、Pm4、Pm6、Pm12、Pm13、Pm16、Pm17、Pm21和Pm24基因抗性好,但在供试材料中的分布频率仅介于0~9.7%。抗性达高抗以上水平的品种含有的抗病基因主要为Pm2、Pm21和Pm24;有些抗病品种的遗传基础尚不清楚。根据抗性和分子鉴定的一致性差异可将供试小麦品种(系)分为4种类型:(Ⅰ)分子标记检测和表型鉴定均为阳性;(Ⅱ)表型鉴定呈阳性,但分子标记检测为阴性;(Ⅲ)分子标记检测呈阳性,但表型鉴定为阴性;(Ⅳ)分子标记检测和抗性鉴定均为阴性。分子标记可用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ型材料中目标基因的选择,而无法用于Ⅲ型材料。表型和分子标记检测符合度高的分子标记UTV14(Pm13)、Pm21D/E(Pm21)实用性好。上述结果为开展抗白粉病分子育种提供了重要的参考。     

不同小麦品种(系)穗部表皮蜡质的成分及含量分析

为了比较分析不同小麦基因型穗部蜡质成分及其含量的差异,以17个小麦品种(系)为材料,利用GC-MS和GC-FID对其穗部蜡质的成分和含量进行定性和定量分析。结果表明,从小麦穗部蜡质中共分离鉴定出24种化合物,其中主要为二酮,其次为烷烃、脂肪醇,还有少量的脂肪酸和醛。不同小麦品种(系)穗部蜡质在成分上并无明显差别,但蜡质总量和各组分含量差异明显。16个表皮具有白霜状的小麦品种(系)穗部表皮蜡质总量远高于无白霜小麦品种(中国春),白霜状小麦品种(系)穗部蜡质中二酮约占81.03%,而中国春穗部蜡质中二酮和烷烃的比例相当,分别占总蜡质的38.36%和38.14%;β-二酮在所有小麦品种(系)的穗部蜡质中都存在,但β-二酮衍生物羟基β-二酮仅存在于有白霜的小麦品种(系)表皮蜡质中。     

70份小麦品种(系)抗条锈病基因推导及检测

为了给小麦品种的合理布局和小麦条锈病防控提供参考信息,选用我国当前流行的条锈菌混合小种对70份小麦品种(系)进行成株期抗条锈性鉴定,利用基因推导的方法对供试品种(系)所含的基因进行分析,结合系谱信息,并采用分子标记进行已知抗病基因验证。结果表明,对条锈菌混合小种(CYR34、CYR33、CYR32、CYR31、CYR30、CYR29、CYR17和Su-1)表现免疫和近免疫的品种(系)有24份,占供试品种(系)的34.29%;表现高抗和中抗的品种(系)有17份,占24.29%。说明供试小麦品种(系)对当前流行条锈菌混合小种具有良好的成株期抗性,可用于品种布局。基因推导分析结果表明,供试小麦品种(系)中18份携带抗条锈病基因 Yr21,20份含 Yr3,11份含 Yr1,8份含 Yr5,3份含YrSD, 3份含 Yr32,6份含 Yr10,1份(烟836)含有YrSu,1份(金禾9123)含有 Yr26。分子标记检测结果表明,供试小麦品种(系)携带的抗性基因分别为 Yr5(11份)、 Yr9(2份)、 Yr10(9份)、 Yr15(1份)和 Yr26(4份)。由于遗传背景和遗传距离等因素,分子标记检测和基因推导结果不完全一致。     

小麦Glu-A1位点1和2*亚基近等基因系间品质差异的研究

为了解小麦G lu-A 1位点的1亚基和2*亚基间的遗传差异,2000~2002年对1和2*亚基的2对近等基因系(N IL s,分别来自龙麦19和克丰6号)进行了分析。结果表明,1亚基与其相应的2*亚基近等基因系间在蛋白质含量、湿面筋/干面筋比值、沉降值/干面筋比值的平均值分别为15.3%/15.3%、2.65/2.71、2.33/2.28;吸水率、形成时间、稳定时间、软化度、断裂时间、评价值的平均值分别为63.0%/63.0%、4.1 m in/4.3 m in、9.4 m in/9.1 m in、63.3 FU/59.2 FU、13.9 m in/12.7 m in、58.7/59.5;最大阻力、延伸性和拉伸面积的平均值分别为270 EU/256 EU、18.5 cm/18.9 cm、71.8 cm2/65.1 cm2。这些品质性状间的差异在统计学上均不显著。最后还讨论了两种亚基在小麦品质育种中的应用。     

146个小麦品种(系)对小麦黄花叶病毒病的抗性分析

为明确黄淮麦区不同小麦品种（系）对小麦黄花叶病毒病的抗性水平,2016—2017年度在河南省漯河市两个重病田块对146个小麦品种(系)进行了小麦黄花叶病毒病的抗性鉴定,并对不同抗性级别小麦的株高、株成穗数、穗粒数和千粒重进行了分析。结果表明,供试材料中,检测到存麦16号、才智141和众麦7号等免疫品种（系）12个,占鉴定材料的8.2%;检测到郑麦366、周麦26、郑麦119等高抗品种（系）37个（25.3%）;中抗、中感和感病品种（系）分别有28个（19.2%）、42个（28.8%）和27个（18.5%）。小麦黄花叶病毒病对小麦株高、株成穗数、穗粒数和千粒重均有显著影响。高抗组、中抗组、中感组和感病组平均株成穗数较免疫组减少了4.01%、24.55%、33.41%和38.34%;以免疫组为基准,得到各组株高校正偏离率分别为 -0.71%、-6.16%、-8.82%和-11.72%;穗粒数校正偏离率分别为-0.66%、-13.61%、-23.33%和 -26.40%;千粒重校正偏离率分别为-3.00%、-4.79%、-7.73%和-8.83%。     

152个黄淮地区小麦主要品种(系)的多抗性鉴定

为给小麦抗病抗虫育种提供依据,于2004～2006年在山东济南对152份来自黄淮地区的小麦主栽品种(系)进行了抗小麦条锈病、叶锈病、白粉病及蚜虫鉴定.结果表明,在供试品种(系)中表现高抗条锈病的品种(系)占46.71%,中抗品种占25.66%;高抗叶锈病的品种占23.68%,中抗品种占24.34%;高抗白粉病的品种占28.29%,中抗品种占55.92%;高抗蚜虫的品种(系)占5.26%,中抗品种占13.16%.综合来看,对小麦条锈病、叶锈病和白粉病表现中抗以上的品种(系)47个,占30.92%;兼抗(中抗以上)小麦条锈病、叶锈病、白粉病和麦蚜的有5个品种(系),占3.29%.     

湖北省小麦品种(系)的赤霉病抗性分析

为评价湖北省小麦品种(系)的赤霉病抗性水平,对湖北省2008年以来选育的183份小麦新品系和2000年以来审定的30个小麦品种的赤霉病抗性进行了田间接种鉴定,并通过系谱分析对审定的30个小麦品种的赤霉病抗性来源进行了推测。结果显示,在183个参试品系中,对赤霉病抗性达到中感及以上水平的品系占27.32%,其中2010-2011年度和2011-2012年度中感赤霉病品系所占比例分别为42.31%和30.00%,比前两年有明显的提高。2000年以来湖北省审定的30个小麦品种的赤霉病抗性以中感为主,占56.7%,只有2个品种的赤霉病抗性达到中抗。对审定品种的系谱分析表明,湖北省小麦品种赤霉病抗性主要来源于南大2419及其衍生系、阿夫及其衍生系、太谷核不育抗病材料,部分品种的赤霉病抗性可能有多个来源,如鄂麦24、鄂麦25、鄂麦26和荆麦103等。推测湖北省当前主导品种鄂麦596、鄂麦352、襄麦25和襄麦55抗性来源都为南大2419,赤霉病抗性来源单一的问题仍较为突出。     

甘肃小麦品种(系)面制品色泽相关基因的分布规律

黄色素含量、多酚氧化酶、脂肪氧化酶和1B/1R易位系对小麦面粉和面团的外观品质影响很大。为明确甘肃省小麦品种(系)面粉色泽相关基因的分布状况,用Psy-A1、Ppo-A1、Ppo-D1、Ta Lox-B1和1B/1R易位系等特异性分子标记鉴定对应的基因。结果表明,甘肃省冬、春小麦品种(系)面制品色泽相关基因等位变异分布频率存在一定差异;Psy-A1 a(68.1%)在被检测小麦品种(系)中为优势的黄色素含量基因等位变异,且在春小麦中的分布频率低于冬小麦;2AL染色体上高PPO活性等位变异Ppo-A1 a,除天水麦区分布频率(58%)较低外,其余麦区的分布频率均较高(72.4%~82.3%);2DL染色体高PPO活性等位变异Ppo-D1 b在春小麦中分布频率较冬小麦低;2AL、2DL染色体PPO活性等位基因组合Ppo-A1 a/Ppo-D1 b(高活性)、PpoA1 a/Ppo-D1 a(中高活性)明显比Ppo-A1 b/Ppo-D1 b(中高活性)和Ppo-A1 b/Ppo-D1 a(低活性)分布频率高;甘肃省小麦品种(系)PPO活性从西部到东南逐渐增强。高活性LOX基因Ta Lox-B1 a分布频率在各麦区均较低;从甘肃省西部到东南部1B/1R易位系分布频率逐渐升高。色泽相关基因分布频率说明,甘肃省小麦品种(系)的优异色泽等位变异分布频率低,色泽品质状况较差,春小麦优于冬小麦。大部分材料仅适宜于加工普通馒头和面条。     

小麦品种(系)延绿性的遗传变异及其特征

为了解高湿环境下小麦品种（系）延绿性的遗传变异和延绿特点,2012-2014年以我国主要麦区近年来育成的47个品种（系）为材料,以品种（系）开花后不同日龄下旗叶的绿色叶面积百分比（%GLA）为指标,采用模糊聚类法对品种（系）的延绿性进行分类,用Gompertz模型拟合品种（系）开花后旗叶的衰老过程并解析其衰老特性。结果表明,3年试验中,小麦品种（系）均可分为延绿、中等延绿、中等早衰和早衰4种类型,其中,CP02-8-5-6-2-1、天民668、川农16、川麦60、川麦107和泰山046219为延绿稳定表达品种（系）;小麦旗叶衰老特征参数达到最大衰老时间（TMRS）、绿色叶面积持续期（GLAD）和平均衰老速度（ARS）与灌浆后期旗叶的%GLA均呈极显著正相关;同一年度不同延绿型品种（系）间旗叶的TMRS、GLAD和ARS存在显著差异,MRS无显著差异,TMRS和GLAD表现为延绿型＞中等延绿型＞中等早衰型＞早衰型,ARS表现为早衰型＞中等早衰型＞中等延绿型＞延绿型;不同年度间小麦旗叶TMRS和GLAD表现为2014年＞2013年＞2012年,MRS表现为2013年＞2014年＞2012年,ARS以2012年＞2013年＞2014年。这说明旗叶衰老特征参数可作为品种延绿的评价指标。     

我国主要麦区101个小麦品种（系）的抗白粉病基因推导

为了明确当前我国小麦品种（系）中抗白粉病基因的组成,利用基因推导法对来自我国主要麦区的１０１个小麦生产品种、区试品系和高代品系进行了抗白粉病基因推导。结果表明,近一半的供试生产品种对所有供试菌株表现感病;供试的大多数区试品系具有有效的抗白粉病基因;近１／３的高代品系含有有效的抗白粉病基因。供试小麦生产品种和区试品系及高代品系中具有已知的抗白粉病基因主要有Ｐｍ４ｂ、Ｐｍ８、Ｐｍ２＋Ｍｌｄ、Ｐｍ４ａ、Ｐｍ２、Ｐｍ２＋６、Ｐｍ３０ 等。     

甘肃小麦品种(系)HMW-GS遗传变异分析

为了了解甘肃省小麦品种HMW-GS的遗传变异和组成，为甘肃优质专用小麦品种筛选和品种改良提供依据,采用SDS-PAGE法，分析了254份甘肃省小麦材料(育成品种(系)和农家品种)Glu-1位点的HMW-GS变异，共检测到22种HMW-GS变异，Glu-A1位点3种，Glu-B1位点11种，Glu-D1位点8种。其中110个育成品种(系)的15种HMW-GS有27种亚基组合类型。Glu-A1位点有2种亚基，47．3％的品种该位点具有优质亚基；Glu-B1位点有7种亚基，76．4％的品种具优质亚基；Glu-D1位点有6种亚基，32．7％的品种具优质亚基。14．5％的品种(n：15)Glu-1位点具优质亚基。144份农家品种的18种HMW-GS共有29种亚基组合形式，Glu-A1位点有3种亚基,Glu-B1位点有9种亚基，Glu-D1位点有6种亚基，无优质亚基组合。     

我国46个小麦品种的矮秆基因分析

本文利用矮变１号研究了赤霉酸不敏感性与矮秆基因的关系，证实了赤霉酸不敏感基因与矮秆基因为同一基因或紧密连锁。利用这一特征，通过矮秆基因等位性测验法和矮秆品种赤霉酸反应鉴定与系谱分析相结合，分析了我国４６个矮秆小麦品种所携带的赤霉酸不敏感品种基因，Ｒｈｔ１基因型有１１个，占２４％，Ｒｈｔ２基因型有３２个，占６９％，Ｒｈｔｌ＋Ｒｈｔ２基因型有３个占７％，我国生产上种植的矮秆品种不含Ｒｈｔｌ＋Ｒｈｔ２基     

新疆小麦品种Glu-A3和Glu-B3位点等位变异的分布

为给新疆小麦品质育种提供理论依据,利用Glu-A3、Glu-B3位点上的17个STS标记检测了185份新疆冬、春小麦品种Glu-A3和Glu-B3位点的等位变异。结果表明,新疆小麦品种以Glu-A3c、Glu-B3a和Glu-B3j亚基为主,其分布频率分别为64.86%、22.70%和17.84%。新疆冬、春小麦品种在Glu-A3位点上均以Glu-A3c亚基为主,分布频率分别为63.30%和67.11%;在Glu-B3位点上,新疆冬、春小麦品种分别以Glu-B3j和Glu-B3a为主,分布频率分别为22.02%和26.32%。新疆冬、春小麦农家品种亚基类型较少,冬小麦农家品种仅有5种类型（以Glu-A3c和Glu-B3i为主）,春小麦农家品种有10种类型（以Glu-A3c和Glu-B3d为主）。引进品种和自育品种亚基类型丰富,冬小麦引进品种以Glu-A3c和Glu-B3i为主,分布频率为12.84%和6.42%;春小麦引进品种以Glu-A3c和Glu-B3j为主,分布频率为17.11%和6.58%。冬小麦自育品种以Glu-A3c和Glu-B3j亚基类型为主,分布频率为45.87%和18.35%;春小麦自育品种以Glu-A3c和Glu-B3a亚基类型为主,分布频率为36.84%和18.42%。     

南疆小麦品种(系)的HMW-GS组成及分布

为了给新疆优质小麦品种的选育和改良提供科学依据，应用SDS-PAGE方法对来源于南疆的169个小麦品种(系)的HMW-GS组成与分布进行了系统分析。结果表明，Glu-A1住点有两种等位变异类型Null和1；Glu-B1住点有7、7 8、7 9、6 8、17 18、14 15、21共7种等住变异类型，且主要以7 8和7 9为主；Glu-D1位点有2 12、4 12、5 i0、2 10、2．2 12共5种等位变异类型，且以2 12和5 10为主。本文还研究了这些HMW-GS(或组成)出现的频率和特点。