矮秆波兰小麦的C带分析

利用改良的C带技术 ,分析了矮秆波兰小麦的染色体C带带型。矮秆波兰小麦具有 14对染色体。非同源染色体之间 ,带的数目、大小、强弱及分布情况存在明显差异 ,因此认为C带可作为矮秆波兰小麦染色体的细胞学标记。同时 ,对矮秆波兰小麦A组染色体的起源进行了讨论     

新疆吐鲁番矮秆波兰小麦穗长基因的染色体定位

矮秆波兰小麦(TriticumpolonicumL.,dwarfingpolishwheat)采集于新疆吐鲁番,是波兰小麦的矮秆变异种。本试验利用一套Langdon硬粒小麦单体系对影响矮秆波兰小麦穗长的基因进行了染色体定位。结果表明,矮秆波兰小麦穗长性状受1A、2A、2B、4B、5B染色体上的显性基因控制。     

矮秆波兰小麦矮秆性状对赤霉酸反应的研究

实验通过用不同浓度的赤霉酸溶液处理 ,研究了矮秆波兰小麦对赤霉酸 (GA3 )反应的敏感性。从幼苗形态、第一叶长以及胚芽鞘长的变化进行比较 ,结果表明 ,矮秆波兰小麦所含矮秆基因对赤霉酸反应不敏感。     

几种特异小麦的醇溶蛋白电泳分析

应用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳 (APAGE)对 4份波兰小麦、2份新疆稻麦、1份硬粒小麦和 1份矮兰麦进行了醇溶蛋白电泳分析 ,结果表明 :①波兰小麦具有明显的醇溶蛋白多态性 (多样性 ) ,其中的矮秆波兰小麦的谱带与产于新疆吐鲁番的波兰小麦极为相似 ;②波兰小麦与硬粒小麦、矮兰麦的α -醇溶蛋白和ω -醇溶蛋白的区别较明显。硬粒小麦和矮兰麦在α区域的带纹明显较波兰小麦多 ;③波兰小麦与新疆稻麦的醇溶蛋白电泳图谱具有一定的相似性 ,产于新疆和田的波兰小麦与新疆稻麦的共同醇溶蛋白带纹达到 6 2 5 % ,表明新疆稻麦与波兰小麦具有较近的亲缘关系 ,从醇溶蛋白方面证明了新疆稻麦起源于波兰小麦的可能性。     

利用SLAF-Seq-BSA定位矮秆波兰小麦矮化基因Rht-dp

【目的】为了显著地缩小矮秆波兰小麦矮化基因Rht-dp的候选区域。【方法】借助SLAF-Seq-BSA(specific-locus amplified fragment sequencing and bulked segregant analysis)技术进行Rht-dp的关联分析。【结果】通过对亲本、极高和极矮池的SLAF-Seq分析,SLAF标签均匀分布在A和B基因组上,但仍有部分标签分布在D基因组或没有绑定在中国春基因组上。同时将Rht-dp定位在4B基因组上的154 766 751-343 858 300区域;结合前期SSR标记分析结果(99 826 939-250 584 662),最终将Rht-dp缩小在4B基因组上的154 766 751-250 584 662区域。【结论】矮秆波兰小麦与中国春具有一定的遗传差异。SLAF-Seq-BSA能有效地用于矮秆波兰小麦矮化基因Rht-dp的定位,为后期建立其他分子标记快速缩小目的区域奠定了物质基础。     

小麦矮化育种中矮败的应用

矮败小麦是具有矮秆基因标记的显性核不育材料,它接受非矮秆品质的花粉,后代分离的矮秆株性为雄性不育,非矮秆株为雄性可育。矮败小麦在轮回选择和矮化育种中具有重要的价值。     

矮败小麦及其在矮化育种中的应用

矮败小麦是具有矮秆基因标记的显性核不育材料。它接受非矮秆品种的花粉,后代分离的矮秆株为雄性不育,非矮秆株为雄性可育。矮败小麦在轮回选择和矮化育种中有重要价值。     

“矮败小麦”株高的回交遗传效应

矮败小麦是太谷核不育基因 Ms2和矮秆基因 Rht10紧密连锁体,是一种具有矮秆标记性状的显性核不育新材料。其独特之处在于不育株接受任一非矮秆父本的花粉,后代总是分离出一半矮秆不育一半高秆可育。这在遗传育种中有极其重要的实用价值。为了利用好这个宝贵材料,我们用矮败小麦不育株为母本,40个普通小麦品种(系)为父本四年内连续回     

培育矮秆小麦品种 发展节水灌溉新型种植模式

在灌溉条件下克服高产与倒伏的矛盾,需降低株高培育矮秆、高产品种。矮秆小麦是耐密植、耐肥水、抗倒伏的水肥型品种。节水灌溉新型小麦种植模式是以现代灌水技术为条件,在的水肥型矮秆小麦品种上实施的。发展该模式可大幅提高小麦产量,提高农业用水利用率和产出率,在水资源可持续利用和国民经济可持续发展上具有重要意义。     

中国小麦主要矮秆基因的分布及其对株高的影响

为了了解矮秆基因在中国冬麦区的分布及利用情况和明确矮秆基因对小麦株高的影响,进一步提高小麦的水肥利用效率,利用前人开发的矮秆基因分子标记和收集的210份冬小麦材料研究矮秆基因RhtB1b、Rht-D1b和Rht8在中国冬麦区的分布和利用情况。结果表明:210份冬小麦材料含有矮秆基因RhtB1b的材料有51份,占总材料的24.3%;含有矮秆基因Rht-D1b的材料有40份,占19.0%;含有Rht8矮秆基因的材料有94份,占44.8%。含有Rht-B1b的小麦材料平均株高为84.0cm,不含有Rht-B1b的小麦材料的平均株高为93.7cm;含有Rht-D1b的小麦材料平均株高为77.9cm,不含有Rht-D1b的小麦材料的平均株高为94.6cm;含有Rht8的小麦材料平均株高为90.0cm,不含有Rht8的小麦材料的平均株高为92.5cm;Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8对小麦平均株高的降秆作用分别为9.7cm、16.7cm和2.5cm。进一步分析不同矮秆基因组合的联合分布情况,同时分析不同矮秆基因的联合降秆作用,结果表明3个矮秆基因的联合降秆作用大于2个矮秆基因的降秆作用,2个矮秆基因的联合降秆作用大于单个矮秆基因的降秆作用;另外还对分子标记在小麦矮秆基因的选择利用方面进行了探讨。     

The Effects of Dwarfing Genes （Rht-B1b,Rht-D1b,and Rht8） with Different Sensitivity to GA3 on the Coleoptile Length and Plant Height of Wheat

Understanding the effects of wheat dwarfing genes on the coleoptile length and plant height is crucial for the proper utilization of dwarfing genes in the improvement of wheat yield. Molecular marker analysis combined with pedigree information were used to classify wheat cultivars widely planted in major wheat growing regions in China into different categories based on the dwarfing genes they carried. The effects of the dwarfing genes with different sensitivity to gibberellins （GA3） on the coleoptile length and plant height were analyzed. Screening of 129 cultivars by molecular marker analysis revealed that 58 genotypes of wheat contained the dwarfing gene Rht-B1b, 24 genotypes of wheat contained Rht-D1b gene and 73 genotypes of wheat possessed Rht8 gene. In addition, among these 129 cultivars, 35 genotypes of wheat cultivars contained both Rht-B1b and Rht8 genes and 16 genotypes of wheat cultivars contained both Rht-D1b and Rht8 genes. Wheat cultivars with the dwarfing genes Rht-B1b or Rht-D1b were insensitive to GA3, while the cultivars with the dwarfing gene Rht8 were sensitive to GA3. Most of the wheat genotypes containing combination of Rht8 gene with either Rht-B1b or Rht-D1b gene were insensitive to GA3. The plant height was reduced by 24.6, 30.4, 28.2, and 32.2%, respectively, for the wheat cultivars containing Rht-B1b, Rht-D1b, Rht-B1b ＋ Rht8, and Rht-D1b ＋ Rht8 genes. The plant height was reduced by 14.3% for the wheat cultivar containing GA3-sensitive gene Rht8. The coleoptile length was shortened by 25.4, 31.3, 28.4 and 31.3%, respectively, in the wheat cultivars containing Rht-B1b, Rht-D1b, Rht-B1b ＋Rht8 and Rht-D1b ＋ Rht8 genes, while the coleoptile length was shortened only by 6.2% for the wheat cultivar containing Rht8 gene. We conclude that GA3-insensitive dwarfing genes （Rht-B1b and Rht-D1b） are not suitable for the wheat improvement in dryland because these two genes have effect on reducing both plant height and coleoptile length. In contrast, GA3- sensitive dwarfing gene （Rht8） is a relatively ideal candidate for the wheat improvement since it significantly reduces the plant height of wheat, but has less effect on the coleoptile length.     

赤霉素敏感性不同矮秆基因对小麦胚芽鞘长度和株高的效应

 【目的】明确赤霉素敏感性不同的矮秆基因对小麦株高和胚芽鞘长度的效应,促进小麦不同矮秆基因的合理利用。【方法】利用分子标记和系谱分析相结合,对中国小麦主产区部分小麦品种及品系中所含的矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8进行分类,结合田间株高和室内胚芽鞘长度调查,比较赤霉素（GA3）敏感性不同的矮秆基因对胚芽鞘长度和株高的效应。【结果】分子标记检测结合系谱分析对129份供试品种进行分类,含有矮秆基因Rht-B1b的小麦品种58份,含有Rht-D1b的24份,含有Rht8的73份。其中35份品种含有2个矮秆基因Rht-B1b和Rht8,16份品种含有Rht-D1b和Rht8。赤霉素敏感性检测发现含有矮秆基因Rht-B1b或Rht-D1b的小麦品种多对赤霉素反应不敏感,含有矮秆基因Rht8的小麦品种多对赤霉素反应敏感,而同时含有2个矮秆基因Rht-B1b+Rht8或Rht-D1b+Rht8的小麦品种绝大多数对赤霉素反应不敏感。赤霉素不敏感的矮秆基因Rht-B1b和Rht-D1b以及同时含有赤霉素不敏感和赤霉素敏感2个矮秆基因的小麦品种（Rht-B1b+Rht8和Rht-D1b+ Rht8）降低株高的效应较大,分别为24.6%、30.4%、28.2%和32.2%,而赤霉素敏感的矮秆基因Rht8降低株高的效应为14.3%。赤霉素不敏感的矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b以及Rht-B1b+Rht8和Rht-D1b+Rht8在降低株高的同时,也缩短了胚芽鞘长度,其效应分别为25.4%、31.3%、28.4%和31.3%,而赤霉素敏感的矮秆基因Rht8缩短胚芽鞘长度的效应较小,仅为6.0%。【结论】以上分析结果表明,赤霉素不敏感的矮秆基因Rht-B1b和Rht-D1b在降低株高的同时也限制了胚芽鞘的伸长,不适于旱地小麦改良利用,而赤霉素敏感的矮秆基因Rht8既降低了株高又不影响胚芽鞘长度,是旱地小麦改良中比较理想的矮秆基因。     

近等基因系法对小麦显性矮源的研究

【目的】开拓小麦育种新矮源，克服自小麦矮化育种“绿色革命”以来，仅使用Rht1、Rht2、Rht8等少数几个隐性矮源的局限性，为选育高度集约化的小麦新品种提供条件。【方法】将国内外已定名的5个显性矮源Rht10、Rht3、Rht12、Rht21、奥尔森矮（Olesen dwarf）和西南大学农学与生物科技学院培育与征集的7个致矮力弱的显性矮源回交导入4个中、高秆（85～105 cm）轮回父本品种（BC4F1），建立了4套矮秆基因的近等基因系。2005～2006两年，在非竞争群体条件下开展了近等基因系的多因素品系比较试验，研究矮源及轮回父本遗传背景两个主因素对近等基因系主要农艺性状的影响效应。【结果】12个显性矮源在本试验统一遗传背景条件下株高为37.9～74.3 cm，显性矮源的株高与其株粒重呈高度正相关（r=0.8884），株高每上升1 cm，则株粒重增加0.24 g。随显性矮源株高的提升、致矮力减弱，其近等基因系的农艺性状得到改善。显性矮源的株高提升到60 cm以上时，即有可能达到和超过中、高秆轮回父本的单株生产力，从而作为新型矮源应用于小麦矮化育种。此外，12个显性矮源具有一致的延迟早熟轮回父本抽穗以及降低轮回父本千粒重的多效性效应，这些不利的多效性效应可以通过轮回父本遗传背景的修饰作用加以改良。【结论】株高在50 cm以下的强致矮力显性矮源，难以直接用于小麦育种，但通过矮秆主基因突变以及特殊遗传背景的修饰等途径可以衍生出株高呈不同程度提升、以致达到70～80 cm理想株高的弱致矮力显性矮源。加强株高提升的弱致矮力显性矮源的研究是将显性矮源应用于小麦杂交育种的有效途径。推荐株高在60～75 cm的弱致矮力显性矮源SW07、SW05、女水妖矮、SW02、Rht21用于小麦矮化育种。     

Studies of Multi-Allelic Polymorphism of Dominant Dwarfing Genes in Wheat

Dwarfing breeding of wheat in the world is confined to the exploitation of recessive dwarfing sources. None of the dominant dwarfing sources discovered in common wheat (Triticum aestivum L. ) has found wide exploitation in wheat breeding due to the extreme dwarfness of their plants (20 -55 cm). We found in our work that some stable mutant lines with their plant height enhanced to different extents could be obtained in large populations derived from the stock seeds of the dominant dwarfing sources Aibian1 carrying Rht10 on 4DS and being 20 - 55 cm tall and Aisu2 carrying Rht3 on 4BS and being 55 cm tall, or from their descendants of induced mutation treatments, or from the segregating descendants of their crosses with mid- or tall-statured genotypes. Subsequently, we studied these mutation-derived lines differing in plant height with near isogenic lines and observed that the character of their enhanced plant height bred true, each carrying a semidominant dwarfing gene for a definite height and that as the plant height of the mutation-derived lines increased, the yield-contributing characters of their near isogenic lines were significantly improved. When test crosses with marker genes and physiological and biochemical genetic marker tests were performed to re-localize the semi-dominant dwarfing genes carried by the mutation-derived lines, it was confirmed that they shared common loci with Rht10 and Rht3 and that they were all mutation-derived multiple alleles. It is thus speculated that dominant dwarfing genes are of "multi-allelic polymorphism". In other words, dominant dwarfing genes, which are ultra-dwarfing, are liable to develop by mutation into a group of multiple alleles with plant height enhanced to different extents and some may have a height close to the ideal plant height for wheat breeding. Therefore, these results offer a fundamentally new approach for the exploitation of dominant dwarfing sources in wheat breeding.     

小麦显性矮秆基因复等位多态特性研究

 世界小麦矮化育种主要使用隐性矮源。在普通小麦中发现的显性矮源均因导致植株极度矮化（20~55　cm）而未能在小麦育种中广泛应用。笔者发现,将显性矮源矮变1号（4DS携带Rht10,25~30 cm）及矮苏3（4BS携带Rht3,55 cm）的原种大群体种植或施以诱变因子并将其与中、高秆的小麦品种杂交、回交,从其分离世代的大群体中,均可选择到一些株高呈不同程度提升的稳定的突变株系。采用近等基因系法对不同株高突变衍生系的研究表明：其提升的株高真实遗传,各自均携带一个不同株高的半显性矮秆基因,随突变衍生系株高的提升,近等基因系的产量性状显著优化。采用标志基因测交法以及生理生化遗传标记对突变衍生系携带的不同株高的半显性矮秆基因重新进行了基因定位,确认它们分别与Rht10及Rht3的座位相同,因而均是其突变衍生的复等位基因。提出显性矮秆基因具有"复等位多态特性",即极度矮化的显性矮秆基因容易突变为一群株高提高程度不同的、可以达到小麦育种理想株高的半显性矮秆复等位基因。     

小麦矮秆材料D2的F1致矮性及对株高结构的改良

用 D_2与19个中高杆小麦亲本杂交 F_1代研究表明:D_2对中高杆亲本有普遍的 F_1代致矮能力,其致矮力随高亲株高增加而增强。D_2对高亲株高的致矮力主要表现在下部三个节间,上部两节间缩短较少,故可提高 F_1代的株高结构指数。D_2与矮变1号、大姆指矮 F_1致矮力表现顺序为:矮变1号>大姆指矮>D_2。将 D_2的 F_1代致矮性引入杂交小麦育种体系,可望恢复系株高在82.6±10.3cm 时,F_1代株高降低至70.7±6.1cm 的高产小麦株高区间。     

小麦矮秆突变体矮秆基因的遗传分析

目前在小麦中虽然已经命名了20余个矮秆基因,但小麦矮秆基因资源应用单一化的现状仍然存在,因此对小麦新矮源的筛选与研究显得十分必要。本研究以1个小麦矮秆突变体‘矮128’为材料,通过赤霉酸处理、遗传分析、基因等位性测验和DNA分子标记等手段分析了该矮秆突变体矮秆基因的性质及可能来源。结果表明:‘矮128’属赤霉酸不敏感型矮秆突变体,其矮秆性状受1对隐性基因控制,该基因与Rht8、Rht9、Rht13、RhtB1b(Rht1)、RhtD1b(Rht2)、RhtD1c(Rht10)和Rht16等矮秆基因不是等位基因,也不同于Rht4、Rht5、Rht8、Rht9、Rht12、Rht13等6个已知矮秆基因。尽管如此,‘矮128’中的矮秆基因是否为新的矮秆基因仍然需进一步的遗传分析加以明确。