河北省旱碱麦品质和抗性相关基因的KASP标记检测

利用12个小麦品质、抗病和抗逆等相关的KASP标记,对河北省育成的部分旱碱麦和农家种(54份)进行KASP标记检测.结果表明,在品质方面,有15份材料含有Glu-D1基因的高分子量麦谷蛋白亚基5+10,有32份材料是Glu-A1基因的Ax1 orAx2*强筋单倍型.在抗病性方面,有25份含有抗叶锈病基因Lr34,有27...     

普通小麦近缘种低分子量麦谷蛋白亚基Glu-A3基因的分离和鉴定

低分子量麦谷蛋白约占小麦种子贮藏蛋白的三分之一,对面团延展性和食品加工品质有重要影响。普通小麦近缘种是小麦遗传改良的重要基因资源。本研究利用Glu-A3位点特异性引物对野生二粒小麦、栽培二粒小麦、硬粒小麦及野生一粒小麦共计9份材料进行Glu A3-1、Glu A3-2、Glu A3-3基因扩增和鉴定,各发现5个等位变异,共计15个单元型;其中,有2个等位变异含有9个半胱氨酸残基,可能属于优良品质亚基。对小麦近缘种中这些Glu-A3位点等位变异的鉴别,进一步完善了小麦低分子量麦谷蛋白亚基的构成,并为小麦品质育种中亲本的选择提供了相应依据。     

贵州普通菜豆抗锈病及抗白粉病基因SCAR标记鉴定

利用来自于普通菜豆11个SCAR标记对54份来源于贵州省11个县的普通菜豆资源的Ur-3、Ur-4、Ur-5、Ur-6、Ur-7、Ur-11、Ur-13和Ouro Negro等8个抗锈病基因以及SAU5、SS18、SF6Em3等3个抗白粉病基因进行了分子标记鉴定。结果表明:参试材料一般携带其中1～11个抗性基因,品种间差异较大;各基因频率存在较大差异(频率0～100%),抗锈病基因Ur-5 (88.59%)、Ur-7 (72.22%)、Ur-11 (75.93%)和抗白粉病基因SF6Em3 (64.81%)、S18 (100.00%)在参试材料中携带频率高,为优势基因。Ur-5、Ur-7、Ur-11和S18的在贵州不同地区分布较为均衡,而其余基因具有较为明显的区域特性。在54份材料中,11个测试基因标记组合形成了46种基因型,多样性较丰富。本研究明确了54份参试菜豆资源所含的抗锈病及抗白粉病基因型,分析了不同抗病基因在贵州各地的分布规律,筛选出了抗锈病及抗白粉病基因聚合体的菜豆资源,为贵州菜豆资源在育种中的应用奠定了基础。     

青稞Wx基因多态性与直链淀粉含量的关系

以150份青稞品种为材料, 采用碘–碘化钾染色法进行表型鉴定, 筛选出含糯性基因型的4份参试材料, 分别是品种IG107028、Puebla、互助双槽人和APM-HC1905。经双波长法测定, 150份参试材料的直链淀粉含量(AC)为12.4%~38.5%, 平均26.0%; 4份糯性参试材料的直链淀粉含量为12.4%~18.6%, 平均16.7%。以直链淀粉含量差别较大的51份材料为模板, 利用引物P4进行扩增, 结果P4引物在51份材料中均有扩增产物出现, 且随着参试材料直链淀粉含量的增大, 其扩增产物的分子量有逐渐增大的趋势, Wx基因位点表现出多态性, 二者呈正相关。根据带型将51份材料分成I型、II型、III型和IV型, 其扩增片段分子量分别为457、481、489和491 bp, 各类型品种的直链淀粉含量分别为12%~27%、29%~30%、31%~35%和36%~38%。P4可作为糯性青稞品种选育的辅助选择标记。     

小麦Glu-A3位点基因的等位变异及其对沉降值的影响分析

为了了解小麦Glu-A3位点基因的等位变异对SDS沉降值的影响,我们对122个小麦品系的Glu-A3位点等位基因组成(分子标记),HMW亚基组成(聚丙烯酰胺凝胶电泳),以及这些小麦的品质参数SDS沉降值进行了鉴定,测量并进行了数据统计分析。方差分析显示,含有各Glu-A3等位基因的小麦品系SDS沉降值均值之间差异显著,Glu-A3位点基因的等位变异能解释SDS沉降值变异的9.09%,7个等位基因中含等位基因glu A3a,glu A3g和glu A3d的品系其平均沉降值都较高,而含glu A3b,glu A3f,和glu A3e的品系其平均沉降值都较低。不同HMW亚基背景下的分析结果也基本符合这个规律。等位基因glu A3e在地方品系中出现的频率很低,但是其中glu A3e所属品系的SDS沉降值均值显著低于所有材料沉降值均值;而在国外引进品种中出现频率最低的等位基因glu A3d,其所属材料SDS沉降值均值却显著大于所有材料的沉降值均值。这些特异的材料可以作为小麦品质改良的亲本,优质的等位基因可作为品质选育的指标。     

小麦叠氮化钠诱变群体重要功能基因的KASP标记检测

为了解沧麦6005叠氮化钠诱变群体中小麦重要功能基因的组成情况,利用高通量的KASP标记技术对小麦株高、抗病性、抗旱性、抗穗发芽、春化和品质等性状相关的基因进行了检测分析。结果表明:1)控制小麦株高的基因Rht-B1和Rht-D1在73份叠氮化钠诱变材料中出现6种组成类型,分别是Rht-B1a+197bp+Rht-D1a(1份)、Rht-B1a+197bp+Rht-D1b(39份)、Rht-B1a+Rht-D1a(1份)、Rht-B1a+Rht-D1b(13份)、Rht-B1b+Rht-D1a(13份)和Rht-B1b+Rht-D1b(3份),含有Rht-D1b的家系占全部突变家系的75.34%。2)在小麦抗病和抗逆性方面,73份诱变材料中发现含抗叶锈病基因Lr68的材料7份,含抗赤霉病基因Fhb1的材料5份,抗叶锈病基因Lr34在供试材料中未发现;在抗穗发芽方面,有3份材料含TaSdr-B1基因的TaSdr-B1a抗穗发芽单倍型,有53份材料含有PHS1基因的Rio Blanco type抗穗发芽单倍型,有16份材料含有TaMoc-A1基因的Hap-H抗穗发芽单倍型,在所有供试材料中含TaMFT-A1基因的Jagger-type和Zen/2174-type抗穗发芽单倍型的材料数分别为15份和22份;在抗旱性方面,有55份材料含有COMT-3B基因的3Ba单倍型,有28份材料含有Dreb-B1基因的TaDREB-B1a抗旱单倍型,有52份材料含有TaSST-4A基因的A2a抗旱单倍型;3)在小麦春化和早熟性方面均为一种单倍型,在春化方面,所有的诱变材料均为冬性类型。在早熟性方面,所有的供试材料在TaELF3-B1基因上均检测为晚开花的单倍型。4)在小麦品质方面,有45份材料含有高分子量麦谷蛋白亚基5+10,有18份材料含有Glu-A1基因的Ax1 or Ax2*强筋单倍型。综合表明,叠氮化钠诱变方法和KASP标记技术结合起来,可以作为一种小麦分子辅助育种的有效策略,能显著地提高小麦育种效率。     

引进小麦种质材料的高分子量谷蛋白亚基分析

为了有效利用多年来引自俄罗斯及中亚地区的小麦资源,了解引进材料的遗传基础,特别是品质基础,采用SDS-PAGE技术对102份小麦材料的高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）组成进行了分析。结果表明,参试材料中共检测到11种HMW-GS类型,Glu-A1位点上有1、2＊、Null,Null位点相对比较多,为40.20%;Glu-B1位点上有7、7＋8、7＋9、6＋8、17＋18,以7＋9为主要类型（59.80%）;Glu-D1位点有2＋12、2＋12’、5＋10三种类型,其中5＋10所占比例为51.96%。参试材料共检测到16种亚基组合,其中＂Null,7＋9,2＋12＂所占比例较大,为25.5%。值得一提的是,参试材料中品质评分为10分的材料有22个,9分的有29个。这些材料有可能会成为比较有价值的品质改良中间材料。     

大白菜抗根肿病基因位点CRa和CRb的分子标记鉴定

利用大白菜抗根肿病基因CRa和CRb分子标记(SC2930和KBr H129J18R)引物组,对78份大白菜材料进行抗根肿病分子标记鉴定。结果表明,在这78份材料中,有34份材料含有SC2930-T(CRa抗病标记)标记,其中杂合抗病位点材料17份,纯合抗病位点材料17份。有37份材料含有KBr H129J18R抗病标记,其中纯合抗病位点材料15份,杂合抗病位点材料22份。有20份材料不含有CRa和CRb所对应的抗病标记,23份材料含有2个抗病标记。该研究初步明确了78份参试大白菜材料所含抗根肿病基因CRa和CRb类型,为大白菜抗根肿病育种提供材料选择依据。     

31份甘蔗野生核心种质资源褐锈病抗性鉴定及Bru1基因的分子检测

为明确甘蔗野生资源对黑顶柄锈菌的抗性水平,了解Bru1基因在甘蔗野生资源中的分布状况,于2013年对中国国家甘蔗种质资源圃保存的31份野生核心种质资源进行苗期抗褐锈病鉴定和抗褐锈病基因Bru1的分子检测。结果表明,31份供试材料中,高抗(1级)至中抗(3级)的有28份,占90.3%。其中19份材料表现高抗(1级),占61.3%,3份材料表现抗病(2级),占9.7%,6份材料表现中抗(3级),占19.4%。31份供试材料中只有贵州78-2-12、云南97-4、E.rockii95-19、E.rockii 95-20、云南83-224、广西79-8、云南95-35和广西89-13含抗褐锈病基因Bru1,占参试材料的25.8%;其余20份抗病材料和3份感病材料均不含抗褐锈病基因Bru1,表明除Bru1外,可能还有其他抗褐锈病基因存在。结果暗示中国国家甘蔗种质资源圃保存的野生核心种质资源中蕴藏着优良的抗褐锈病基因,是选育抗褐锈病甘蔗品种很有利用前景的抗源种质。     

大白菜BrFLC及BrFRI-LIKE基因对低温的响应及其与抽薹性状的关系研究

以5份不同耐抽薹性的大白菜为试材，通过自然低温春化对其进行耐抽薹性鉴定并研究人工低温春化对现蕾期的影响；同时还研究了低温处理不同时间下，参试材料中4个BrFLC基因及4个BrFRI-LIKE基因的表达情况。结果表明，ZCB-3属强耐抽薹材料，ZQB-5属耐抽薹材料，ZQY-75属一般耐抽薹材料，ZRY-2、ZLQ-1均为不耐抽薹材料；4℃低温处理幼苗50 d能使现蕾时间缩短40 d以上，说明低温时间的延长能缩短现蕾期。在低温处理不同时间下，不耐抽薹的2个材料(ZRY-2和ZLQ-1)中，BrFLC及BrFRI-LIKE基因在任何处理时期的相对表达量均处于较低水平，且显著低于其他3份材料，说明BrFLC或BrFRI-LIKE基因的表达水平与大白菜的耐抽薹性有一定的相关性。随着低温处理时间的延长，参试材料中BrFLC基因的相对表达量整体呈下降趋势，BrFRI-LIKE基因的相对表达量整体呈上升趋势，表明BrFRI-LIKE基因与BrFLC基因未存在明显的共表达趋势。ZQY-75和ZCB-3幼苗在人工低温处理50 d后，现蕾期分别较自然低温春化提前43.1 d、46.65 d,现蕾期缩短天数...     

311份小麦品种(系)优质麦谷蛋白亚基组成分析

为明确小麦品种(系)中优质麦谷蛋白亚基组成,筛选优质小麦品种资源,本研究以116份贵州省小麦品种(系)、195份省外小麦品种为供试材料,采用STS分子标记方法,对优质高分子量麦谷蛋白亚基Ax2^*、Bx7^oe、By8和低分子量麦谷蛋白亚基Glu-A3d、Glu-B3g进行分子检测,并利用近红外谷物品质分析仪测定311份材料的蛋白质含量,探讨了其与各个优质亚基间的相关性。结果表明:311份供试材料中,亚基Bx7oe、By8和Glu-B3g的分布频率分别为90%、78.14%和39.87%,优质亚基Ax2*和Glu-A3d分布较少,频率均为2.89%,不同优质麦谷蛋白亚基及组合对小麦蛋白质含量存在显著性影响,亚基Ax2^*和亚基组合7oe+8/A3d/B3g对蛋白质含量的贡献最大。本研究结果为改良小麦面筋质量、准确筛选优质种质资源提供依据。     

河南小麦新育成品种(系)白粉病抗性鉴定与分子标记检测

利用华北地区流行的白粉菌菌株E09和E20,分别对河南省小麦新品种(系)区域和预备试验参试材料908份(2009—2013年度)和412份(2009—2012年度)进行苗期白粉病抗性鉴定,同时利用与Pm2、Pm4a、Pm8和Pm21基因连锁的分子标记检测相关抗病基因的分布。结果显示,抗E09的材料占21.9%(199/908),抗E20的材料占9.5%(39/412),同时抗E09和E20的材料仅占3.6%(15/412)。在908份供试材料中,580份含有1BL/1RS,占63.9%,含Pm8或新的1RS来源抗白粉病基因;另有2份材料含6AL/6VS来源广谱抗白粉病基因Pm21,8份可能携带Pm2,2份可能含有Pm4a;有6份材料可能含有多个抗白粉病基因。表明河南省近年育成的小麦新品种(系)依然含有对我国白粉菌菌系有效的抗白粉病基因,但抗源遗传基础较窄,部分已经或正在丧失抗性,应加快引进和利用新的多样化抗病基因资源。     

中国小麦微核心种质低分子量麦谷蛋白Glu-A3位点等位基因的PCR检测

低分子量麦谷蛋白在麦谷蛋白中约占75%,对小麦品质具有重要的作用。目前对LMW-GS组成与小麦品质的关系尚无统一的、标准的、综合的结论,中国小麦LMW-GS的分布现状尚很少研究。本研究利用7对低分子量麦谷蛋白Glu-A3位点等位基因的特异引物标记,对200份中国小麦微核心种质的Glu-A3位点的分布状况进行PCR分析,结果表明:中国微核心种质中以c、a、d三个等位亚基的品种数目为多,近一半的品种含Glu-A3c,1/4的品种含Glu-A3a,14.5%的品种含Glu-A3d,三者占总品种数的85%。含Glu-A3b和Glu-A3e的品种各占5%左右,含Glu-A3f的只占1%,因此,对面筋强度作用较大的b、d亚基的数目较少,而对面筋强度作用最小的c亚基却占44.5%。可见通过调整LMW-GS亚基的组成将是改良我国小麦品质的一条重要的途径。     

小麦三雌蕊近等基因系的麦谷蛋白和醇溶蛋白分析

为充分利用小麦三雌蕊近等基因系的优良性状,深入探索其在小麦遗传育种中的利用价值。采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对小麦三雌蕊近等基因系的高分子量麦谷蛋白(HMW-GS)、低分子量麦谷蛋白(LMW-GS)和醇溶蛋白进行了分析。以‘中国春’(CS)为参照,按照LMW-GS和醇溶蛋白电泳图谱条带迁移距离大小和条带多态性对供试材料进行聚类分析。麦谷蛋白的SDS-PAGE电泳结果表明,10份材料共出现了10 种HMW-GS 亚基类型和8 种亚基组合;在Glu-A1 位点,主要亚基Null 的频率达60%;Glu-B1 位点,主要亚基7+8 的频率为50%;Glu-D1 位点,主要亚基2+12 的频率为60%;主要亚基组合为Null/7+8/2+12。10 份材料共分离出20 条LMW-GS带谱,其中共有带谱10 条,比例为50%。醇溶蛋白的A-PAGE电泳结果表明,10 份材料共分离出25 条带谱,其中共有带谱5 条,比例为20%。聚类分析结果表明,10 份材料的遗传距离为0.03~0.28,当遗传距离为0.26 时,10 份材料可分为3 大类。综合麦谷蛋白和醇溶蛋白分析以及聚类分析结果可知,小麦三雌蕊近等基因系不能用于提高小麦的品质育种,但可用于提升小麦的产量育种,其首要目标是提高千粒重。     

四川藏区小麦地方品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

利用SDS-PAGE分析检测了36份四川藏区小麦地方品种的高分子量谷蛋白亚基组成,从中可检测到7种亚基组合类型.其中,Null、7+8、2+12为四川藏区小麦的优势亚基组合,其频率高达58.33%.在Glu-A 1、Glu-B 1和Glu.D 1位点中,分别有3,5和3种等位变异类型,各位点出现频率最高的亚基分别是Null、7+8和2+12,频率分别为86.11%、63.89%和94.44%.在WL25的Glu-B 1位点发现了一个未知的y型亚基,其迁移率比By 8慢,与Bx7以亚基组合形式同时出现.在wL 16的Glu-D 1位点,Dx亚基沉默,而仅表达了Dy 12亚基.参试材料的面包品质评分为4-8分,无评分达9分以上的品种.     

胡麻新品系主要农艺性状分析与综合评价

为了解胡麻种质资源的多样性,充分利用其有益基因,提高胡麻育种效率,以国内8个育种单位引进的12份胡麻资源为试验材料,对其主要农艺性状进行分析和综合评价。结果表明,各农艺性状变异系数为18.4%～63.13%,参试材料间差距明显,类型广泛;相关性和灰色关联度分析显示,各农艺性状对产量的影响以分枝数、株高最大;主成分分析将主要农艺性状聚为3个主成分,分别是分枝数因子、工艺长度因子和单果粒数因子;通径分析显示,增加分枝数和单株粒重能有效提供产量;聚类分析在欧氏距离为4.02时,将12份参试材料分为3类,其中第3类群的主要特征为株高、工艺长度、分茎数、单株粒重和产量最高,综合表现最好。     

我国部分小麦地方品种Waxy基因多样性研究

利用2对STS引物、1对SSR引物和1对基因特异引物分析了1739份中国小麦地方品种Waxy基因的变异情况。检测出Wx-Al基因缺失突变材料3份，Wx-Bl基因缺失突变材料25份，Wx-Dl基因缺失突变材料3份。利用SDS-PAGE方法对以上Waxy基因突变材料在蛋白质水平上进行鉴定，验证了Waxy分子标记在种质资源研究中的有效性。向育种家推荐一批具有不同Waxy基因缺失的地方种质，并提供了全部品种的缺失类型。     

东北春小麦及部分外引小麦高分子量谷蛋白亚基组成分析

利用SDS-PAGE法分析了72份东北春小麦品种(系)和外引小麦品种HMW-GS组成及分布,结果表明:在Glu-A1位点上的3种变异类型null,1和2*亚基中,东北春小麦1和2*亚基出现的频率最高,均为36.1%,外引品种中null出现的频率最高,为41.7%;在Glu-B1位点上,检测到的6种变异类型(7,6 8,7 8,7 9,14 15,17 18)中7 8亚基类型的出现频率最高,东北春小麦为66.7%,外引品种为44.4%;在Glu-D1位点上的3种变异类型(2 12,2 10,5 10)中5 10出现频率最高,东北春小麦为55.6%,而外引品种高达72.2%。所有参试材料中共出现19种组合类型,其中出现频率最高的是1,7 9,5 10和null,7 8,2 12,均为19.4%。根据Payne的品质评分标准对部分材料进行评定,发现达到10分的材料出现了23份。这些材料可能成为东北春麦区小麦品质改良的宝贵资源。     

利用分子标记选择普通菜豆抗角斑病基因聚合体

明确菜豆杭角斑病基因在中国普通菜豆中的分布,有助于改良普通菜豆杭病性和提高产量潜力。利用普通菜豆杭角斑病基因H13,N02,E-ACA,AA19,BA16及M02的特异PCR标记,对78份普通菜豆资源进行杭角斑病基因聚合体的选择,从中选择到含2个杭角斑病基因聚合体的菜豆资源10份,含3个杭角斑病基因聚合体的菜豆资源30份,含4个杭角斑病基因聚合体的菜豆资源34份,含5个杭角斑病基因聚合体的菜豆资源3份。该研究明确了78份参试菜豆资源所含的杭角斑病基因类型,筛选出了杭角斑病基因聚合体的菜豆资源。     

大豆长片段插入/缺失标记的开发与应用

为了开发稳定可靠、操作简便的大豆分子标记,以12份地理来源不同的大豆种质资源为材料,通过基因组10倍深度重测序开发长片段插入/缺失(InDel)标记,并应用2018年黄淮海大豆多点鉴定96份参试品系DNA指纹图谱构建.结果表明,在参试材料中,共检测到插入/缺失片段长度大于20 bp的InDel标记66561个,平均每条...