小麦等基因系及其应用

本文评述了等基因系的概念，以实例说明了产生小麦等基因系的途径和方法，综术了利用等基因系组建多系品种，研究单基因效应，探讨个别性状对产量的影响和贡献等方面的研究进展。     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基近等基因系及其应用研究进展

介绍了影响小麦烘烤品质的遗传因素和环境因素,根据影响小麦烘烤品质的种因素对小麦高分子量麦谷蛋白亚基与小麦烘烤品质的各种相关性研究方法进行了分析,介绍了小麦高分子量麦谷蛋白亚基近等基因系在小麦烘烤品质研究中的作用。     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基近等基因系及其应用研究进展

介绍了影响小麦烘烤品质 的遗传因素和环境因素;根据影响小麦烘烤品 质的各种因素对 小麦胚乳 高分子量麦谷蛋白 亚基与小麦烘烤 品质的各种相关性 研究方法 进行了分 析;介绍了 小麦高分 子量麦谷蛋白亚基近等基因系在小麦 烘烤品质研究中的作用。     

小麦多子房性状近等基因系遗传背景的分子标记检测

小麦多子房性状具有明显的穗粒数优势,可明显提高小麦的繁殖系数。为研究多子房这一特殊性状,以矮败小麦为杂交工具材料、多子房小麦多Ⅱ为供体亲本、单子房小麦77(2)为轮回亲本,经过连续回交5代和自交,初步培育成多子房近等基因系(NIL)。在小麦21对染色体的各长短臂随机选取了42对SSR引物,对23个NIL材料及其轮回亲本的遗传相似性和遗传距离进行了比较分析,结果表明:(1)42对SSR引物共扩增出92条谱带,其中53条具有多态性,多态性条带率57.61%;30对引物具有多态性,多态性引物率71.43%;(2)23个材料与轮回亲本的遗传相似系数为0.77~0.95,平均遗传相似系数为0.88;(3)聚类分析将23个材料和轮回亲本的相似系数在0.84处分为7大类,其中70.83%的材料归入第一类;第一类在0.87处又分为3个亚类,其中多子房材料2008H69与轮回亲本差异最小,在0.93处聚为一类。     

小麦近等基因系幼穗二棱期转录组分析

抽穗期是与小麦适应性直接相关的一个很重要的性状,直接或间接影响小麦的产量和抗性。为明确控制抽穗期的关键表达基因,以抽穗期分别为196d和184d的小麦近等基因系Y57和96-2为材料,对其二棱期幼穗分别构建转录组测序文库,利用Illumina HiSeq 2500平台进行RNA-seq测序;将获得的clean read与中国春参考序列比对,得到unique read,采用FPKM法计算基因表达量,对差异表达基因进行功能注释、GO和COG功能分类以及KEGG通路分析。结果表明,供试材料经过测序获得质量不低于30的碱基比例(Q30)均高于85.5%;Y57和96-2分别有60 246 194和60 963 580条clean read,其中63.11%和69.51%能与参考基因组序列匹配。共筛选到395个差异表达基因,有382个基因得到功能注释;有298个基因获得GO功能注释,主要涉及细胞组分、结合、细胞反应和代谢过程;COG注释的基因主要涉及一般功能、信号转导机制和转录;KEGG功能注释分析发现,显著富集在光合作用-天线蛋白通路上的基因均上调表达。编码丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶2A的基因在Y57中几乎不表达,而在96-2中表达量较高。进一步分析发现,多个与生长发育、抽穗开花相关的转录因子在两个材料中的表达差异显著。此结果可为深入研究抽穗期相关基因和穗发育调控机制奠定基础。     

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。     

小麦D2型细胞质雄性不育恢复基因近等基因系筛选和遗传背景的分子检测

通过连续回交和单株（系）跟踪选择,培育成小麦D^2型细胞质雄性不育系msD^2-CA8057恢复基因的近等基因系（BC6F1）材料。应用SSR分子标记技术,对9个恢复基因近等基因系单株及不育系msD^2—CA8057和恢复系遗4060的遗传背景进行了比较检测分析,结果表明,所检测到的遗传多样性集中于近等基因系与恢复系之间,而9个近等基因系单株之间及其与不育系之间的遗传背景具有很高的一致性;近等基因系C3只含一个主效恢复基因D^2Rf1,该单株的自交和回交群体可望用于对该基因的精细定位。     

籼稻矮秆等基因系分析

 以11个籼稻矮秆品种（系）高秆籼稻棉花条和南京6号为轮回亲本，连续回交5代，育成两套籼稻矮秆等基因系。比较分析了有关株高、叶片配置和产量等22种性状的变异。结果表明：株高、地上部节间长、穗长、上部3叶片的长宽、剑叶和倒二叶的夹角等14个性状明显受矮秆基因多效性的影响。sd-1和非等位基因间存在差别。等基因系与原品种（系）之间，株高和地上部节间长多数性状有显著差别。讨论了非基因多效性引起的变异的遗传原因。     

小麦HMW-GS近等基因系不同出粉点面筋二级结构的研究

为给不同出粉点小麦专用粉的开发与利用提供理论依据,应用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜等技术比较研究了小麦品种西农1330及其Glu-B1位点不同HMW-GS近等基因系(NIL)不同出粉点面筋的二级结构、空间微观结构的差异。面筋蛋白二级结构分析表明,西农1330及其NIL皮磨粉面筋α-螺旋结构和β-转角结构的含量均低于心磨粉,而β-折叠结构的含量均高于心磨粉;同一出粉点面筋蛋白比较发现,含7+8亚基的西农1330NIL的皮磨粉面筋α-螺旋结构和β-转角结构的含量均低于西农1330(含7+9亚基),而β-折叠结构含量高于西农1330,心磨粉面筋二级结构含量则相反。面筋蛋白疏水特性分析表明,小麦皮磨粉面筋蛋白疏水程度均高于心磨粉;同一出粉点小麦面筋蛋白疏水特性分析表明,西农1330NIL的皮磨粉面筋疏水程度较西农1330高,而心磨粉面筋疏水程度较西农1330低。面筋中游离巯基和二硫键含量分析发现,小麦皮磨粉面筋中游离巯基和二硫键含量均高于心磨粉;同一出粉点比较,西农1330NIL的心、皮磨粉面筋游离巯基和二硫键含量均高于西农1330。面筋空间微观结构比较发现,小麦皮磨粉面筋蛋白空间结构均匀,心磨粉面筋蛋白空间结构呈纤维状;同一出粉点西农1330及其NIL的面筋空间微观结构无明显差异。     

春小麦株高近等基因系的生长和蒸发效率

普通小麦的两个最常用的矮秆基因是Ｒｈｔ２，Ｒｈｔ３基因也是一个有效的矮秆基因。本研究中的资料限于比较这些基因对春小麦蒸发效率（ＴＥ）、水分利用效率的影响。选用碳同位置甄别值（△）来选择具优良蒸发效率的植株。普通小麦品种Ｍａｒｉｎｇａ遗传背景下的４个近等基因后系ｒｈｔｒｈｔ、Ｒｈｔ１ｒｈｔ１、Ｒｈｔ２ｒｈｔ２和Ｒｈｔ３Ｒｈｔ３，以及由上述原始品系杂交而衍生的４个Ｆ１代近等基因发校种用于测定矮秆基因对     

小麦粒重主效QTL近等基因系的构建和效应评价

粒重是影响小麦产量的主要因素之一。QGw.nau-5A是一个从我国小麦骨干亲本南大2419中鉴定的粒重主效QTL。为评价该QTL不同等位基因对粒重的效应及在育种中的应用潜力,利用分子标记辅助选择技术,分别将南大2419和早洋麦的QGw.nau-5A区段导入望水白和川麦42,构建了不同背景的近等基因系,并比较了不同背景下粒重QTL的效应。结果表明,QGw.nau-5A能在不同背景下显著提高小麦粒重,与轮回亲本相比,近等基因系的百粒重显著增加0.2~0.6g。QGw.nau-5A等位变异对粒重的贡献存在差异,与川麦42的等位变异相比,南大2419和早洋麦的等位变异均能增加粒重,但后者效应更大。     

水稻近等基因系构建及应用研究进展

近等基因系是作物遗传育种研究中常用的遗传群体,具有遗传背景简单的特点。介绍了回交转育、从突变体中和高世代群体中分离以及其他综合方法等构建水稻近等基因系的方法,综述了近等基因系在水稻基因定位、基因效应研究、品种选育、生理机能和重要农艺性状鉴定等方面的应用情况。     

黄化小麦近等基因系遗传背景、光合和农艺性状分析

为了解新创制的黄化小麦近等基因系(黄化系1-20YY、黄绿系1-20YG和绿色系1-20GG)的遗传背景、光合及农艺性状特点,利用分布于小麦基因组上的168个SSR分子标记和种子醇溶蛋白A-PAGE技术对其进行遗传鉴定,同时对旗叶光合性能及主要农艺性状进行分析。结果表明,返青后3个近等基因系间叶色差异显著,但其遗传背景高度一致;选用的168个SSR引物中仅在一个位于2BS上的cfd238位点检测到多态性,其余引物检测结果均为单态;3个近等基因系间在种子醇溶蛋白组成上完全相同。近等基因系间旗叶光合色素含量差异显著,其中黄化系1-20YY为叶绿素严重缺乏突变体,光合性能最差,不能完成整个生育期而提早死亡;黄绿系1-20YG也属叶绿素缺乏突变体,虽然其光合性能受影响较小,生长发育正常,但单株生产能力较绿色系1-20GG显著下降。     

陆地棉转Bt基因抗虫性状近等基因系研究

本文从棉花植株形态性状，产量性状，棉铃外观性状，棉铃经济性状，纤维品质性状和抗虫性状等六个方面比较系统地阐明了Bt基因导入对棉花农艺性状的影响效应。这些效应具体表现为，使结铃性，纤维比强度和抗虫性提高；使单株果枝数，单株果节数，棉铃长度，棉铃体积，棉铃经济系数，铃重，衣分和纤维长度下降，Bt基因导入引起的结铃性增强效应与铃重，衣分减弱效应相平衡，使转Bt基因棉GK-12与受体品种泗棉3号的皮棉产量持平，同时棉铃外形由圆锥形突变为卵圆形，铃柄长度大幅度增加。     

一对HMW-GS近等基因系面粉品质、 面团流变学和烘烤品质的研究

对龙麦15(1,7+8,2+12)和新龙麦15(1,7+8,5+10)这对高分子量(HMW)麦谷蛋白亚基近等基因系进行了品质分析。结果表明含5+10 亚基的新龙麦15在蛋白质含量、干面筋、粉质仪测得的吸水率和拉伸仪测得的延伸性方面与含2+12亚基的龙麦15是相同的。在两者的籽粒蛋白质含量均为13.5%（干基）时,含5+10亚基的新龙麦15比含2+12亚基的龙麦15在Zeleny沉降值、稳定时间、最大抗延阻力和面包体积上分别高10%、60%、50%和50 ml;在湿面筋和形成时间上含5+10亚基的龙麦15略低于含2+12 亚基的龙麦15。     

有芒及无芒硬质红粒冬小麦的这等基因系的光合及水分利用效率

自从十九世纪７０年代引入Ｔｕｒｋｅｙ小麦品种之后，有芒硬质红粒冬小麦就在美国大平原区普遍种植了，但芒对小麦生产力的作用至今尚不清楚。在干旱胁迫条件下，芒可能具有光合功能，从而弥补于旱引起的旗叶光全作用的下降。本研究旨在确定芒的遗传性抑制对光合作用及水分利用效率的影响，同时测定籽粒性状的有关变化。