中国小麦作物遗传多样性研究进展

为了了解中国地区小麦种质资源的遗传特点和遗传差异,从而探明影响种质资源遗传多样性的因素,并拓宽现有种质资源的遗传基础。本研究归纳了遗传多样性的涵义和研究意义,从形态学方面、细胞学方面、生化水平方面、分子生物学方面总结了小麦作物遗传多样性的研究与进展,分析了研究小麦遗传多样性不同方法的优缺点。指出了小麦作物遗传多样性研究中存在的问题,提出多种分子标记和其他方法相结合得出的结果更可靠的建议。     

基于KASP标记的青海省小麦品种遗传多样性分析

本研究利用KASP标记对青海省不同小麦品种进行多态性分析,以期了解青海省不同小麦品种间的遗传多样性。选择青海省48个不同小麦品种,利用SNP芯片结果,设计KASP标记并对不同小麦品种进行多态性分析。结果显示KASP标记多态性比率为90.4%,其中A染色体组标记数最多,为2 417个,位于小麦第二染色体的KASP标记数目最多,为2 368个,占43.75%。多态性结果显示48个不同的小麦品种可分为5个(距离20)或12个(距离15)类群,表明不同小麦品种存在较大差异,有些品种虽然来自同一系列,但亲缘关系却较远,而来自不同系列的小麦遗传关系较近,说明青海省下一步小麦遗传育种需引进其他遗传关系较远的品种。     

山东省近期育成小麦品种遗传多样性的SSR分析

为了揭示山东省近年来小麦品种的遗传多样性.选用分布于小麦21条染色体上的68个SSR引物,对44个山东省小麦品种进行了遗传多样性分析.共检测到248个等位基因,每对引物的等位基因数变幅为2～9个,平均为3.65个.每个SSR位点的多态性信息量(PIC)变化范围为0.087～0.837,平均为0.562.44个品种间的遗...     

粗山羊草抗小麦白粉病基因遗传多样性的研究

粗山羊草(Ae.tauschii(Coss.)Schmal.)是普通小麦(T.aestivum L.)抗性改良的宝贵遗传资源。本研究对来自伊朗、前苏联等8个国家和地区的78份粗山羊草进行了小麦白粉病(powderymildew)混合菌种苗期接种鉴定,表现免疫或近免疫的有45份,占57.69％;用一套白粉病菌菌株(共16个)对原产地不同的11份粗山羊草分别进行苗期接种鉴定,结果表明除Y168表现感染外,其它10份材料表现出各自不同的抗性反应,只有来自伊朗的Y219、Y221、Y225和来自的苏联的Ae37能抗所有16个菌株,而没有感染的毒性菌株,说明它们可能含有新的不同于15个已知Pm基因的抗性基因。利用完全双列杂交对原产地不同的5份粗山羊草进行了苗期抗白粉病基因的遗传分析,出现3种不同的抗性基因类型,来自伊朗的3份材料表现单显性(PmA)或双显性(PmA、PmB)2种类型,而来自前苏联的2份材料表现出不同于前两种类型的另一种单显性(PmB)类型。从而为增加普通小麦抗白粉病基因的遗传多样性奠定了基础。     

山东省不同年代小麦推广品种遗传多样性的AFLP分析

利用14对AFLP(amplified fragment length polymorphism)引物组合对92份山东省不同年代小麦推广品种遗传多样性进行分析.结果表明,每对引物组合的平均多态性位点为20.07,多态位点百分率为30.06,在筛选引物时发现引物Mse Ⅰ TAG与Pst Ⅰ组合时大部分能够表现出较好的多态性;92份材料的遗传相似系数(Dice)分布在0.93～0.997之间,平均为0.952,说明山东省小麦遗传多样性的水平低.根据材料间的相似系数,按UPGMA聚类法对92份材料聚类分析,可以把92份材料分为6类.值得注意的是紫色麦自成一类.20世纪50年代至今山东省小麦推广品种的遗传多样性指数变化趋势:从20世纪50年代到80年代,品种材料的遗传多样性指数逐渐增加,20世纪80年代达到最高,此后则有所下降,到区试材料(2)时遗传多样性指数又有所上升,但是幅度不大.从总体来看,山东省不同年代选育的小麦品种的遗传多样性差异较小,也没有因为育种而导致当地小麦品种的遗传多样性下降.     

黄淮海麦区四省份小麦品种的农艺性状及遗传多样性分析

小麦品种的遗传多样性在育种工作中发挥着重要的作用。为了明确黄淮海麦区四省份小麦品种遗传多样性的基础,本研究以所收集的黄淮海麦区的河南、河北、山东和陕西四省的近十几年来(1992-2008年)审定的部分(42份)小麦品种为研究材料,以9个农艺性状为基础进行遗传性状的分析。结果表明,不孕小穗数的变异系数最大为61.39%,其次为有效分蘖和穗粒数,千粒重的变异系数最小为6.06%。河南、河北、山东和陕西四省的多样性指数分别为1.83,1.82,1.73和1.62,平均值为1.75。在此基础上,用最长距离法可将42份材料聚为三大类,但是第Ⅱ大类和第Ⅲ大类相差不大,这说明上述四省小麦品种遗传多样性在逐步提高的同时,其遗传基础仍需进一步拓宽。在性状选择上,首先对变异大的性状进行选择是非常重要的;在品种选择上,应注意选择产量、单株粒重和单株粒数均高的品种。     

河南省小麦品种（系）遗传多样性和抗条锈性分析

为评价2008－2011年河南省参加全国小麦区试品种（系）的遗传多样性和抗条锈性,采用亲缘系数（ Coeffi-cient of parentage ,COP）分析方法,对参试的91个小麦品种（系）的遗传多样性进行聚类分析,并利用我国当前或曾是小麦条锈菌流行小种和新的致病类型的混合菌系进行抗条锈性鉴定与评价。结果显示,在供试的91个品种（系）的4095个组合中,约46．13％的品种（系）间存在遗传相似性,所有供试品种（系）的COP值为0．0000～1．0000,亲缘系数总和为423．9662,平均值为4．6590;通过COP值的聚类分析,将供试材料分为10大类,抗病品种占61．54％。4年间,参试品种（系）的遗传相似性逐年提高,遗传多样性下降,而抗条锈性呈上升趋势,这可能与周麦13和周麦16的广泛利用有关。     

利用SSR标记分析小麦骨干亲本"矮孟牛"及衍生品种(系)的遗传多样性

利用SSR标记研究了"矮孟牛"及其衍生品种(系)共计91份小麦材料的遗传多样性.20对SSR引物检测到120个多态性位点,每对引物多态性位点数平均为6.0个,变幅为3～9个.91份小麦材料遗传多样性GS变幅为0.411～0.961,遗传差异较大.UPGMA聚类分析将矮孟牛及其衍生品系分成四大类,能较好的反映品种(系)之间的遗传差异.矮孟牛亲本及矮孟牛七大类型一审定品种一衍生品系的遗传多样性指数变化呈逐渐上升趋势,但上升趋势逐渐减小,这与各育种单位反复利用矮孟牛及其衍生品种(系)有关;由矮孟牛与山农辐66、山农辐63为亲本杂交衍生出的材料较多,合理组配杂交亲本具有重要意义.     

中国普通野生稻遗传多样性研究进展

普通野生稻是亚洲栽培稻的祖先,中国作为亚洲栽培稻的起源地之一,蕴藏着丰富的普通野生稻资源。为了揭示中国普通野生稻的遗传多样性分布状况,探索普通野生稻的遗传变异规律、居群遗传结构以及演化途径等,为亚洲栽培稻的起源进化研究、品种改良和普通野生稻保护提供科学依据,国内外学者对中国普通野生稻开展了大量的遗传多样性研究,获得了丰富的研究结果。本文分别从遗传多样性研究方法、普通野生稻与亚洲栽培稻遗传多样性的比较、普通野生稻遗传多样性与地理分布和生态环境的关系、保护措施和栽培稻基因渗入对遗传多样性的影响等几个方面的研究结果进行了综述,总结了中国普通野生稻遗传多样性的主要特征,提出了未来我国普通野生稻遗传多样性的研究方向。     

皖北小麦主栽品种遗传多样性的系统聚类法分析

采用系统聚类分析法对淮北地区近50年来推广面积在6.67hm2以上的20个主栽小麦品种遗传差异进行了初步探讨。以株高、穗长、小穗数、小穗密度、千粒重、护颖长短、粒长和粒宽等农艺性状为依据,计算20个品种间遗传距离,采用类平均分析法对供试材料进行聚类分析。结果表明：供试的20个品种共划分为8个类群,Ⅰ类为扬麦12、皖麦47;Ⅱ类为皖麦33;Ⅲ类为皖麦48、阜麦938、济麦21、皖麦44、皖麦55、荔高6号、豫麦49ck2、浏虎98、豫农035、百农AK58;Ⅳ类为豫麦49、皖麦38;Ⅴ类为郑麦366、衡观35;Ⅵ类为皖麦50;Ⅶ类皖蒙118;Ⅷ类为豫麦70。划分结果与系谱分析基本一致,并把系谱来源不清的品种划分到相应的杂种优势群。形态学形状检测是研究品种间遗传差异的一种方法,可为小麦育种亲本选配提供初步的理论依据。     

小麦种质资源农艺性状变异及其遗传多样性分析

为了解不同小麦种质资源农艺性状变异及其遗传多样性,利用SSR分子标记分析了44份CIMMYT春小麦和45份国内主栽小麦种质资源的遗传变异。结果表明,小麦单株产量、株高和穗粒数的变异系数分别为36.7%、16.4%和15.6%,说明国内外种质材料在表型上存在较大差异。利用20对分子标记对89份小麦种质资源进行了多态性检测,结果显示,共检测到162个等位变异,每对引物检测到等位变异数目为6~9个,平均每对SSR标记能够检测到8.1个变异,其中Xgwm314的多态性最丰富;SSR标记的多态性信息含量（PIC）介于0.0223~0.8177,平均值为0.5109;平均每位点的有效等位基因数的变异范围为0.2984~8.7818,Xgwm165的多态性最丰富,平均值为1.2215;Shannon’s信息指数的变异范围为0.1114~0.3162,平均值为0.2307。聚类分析结果显示,89份小麦种质资源分为2大类群,第一类有25份,该类群株高较低,第二类有64份,国外材料大多集中在这一类中。本研究表明,44份CIMMYT春小麦及45份国内主栽小麦种质资源遗传相似性较大,地域性分布特征显著,聚类结果反映出小麦品种（系）多样性水平复杂,可为小麦新品种选育提供优异的亲本材料。     

1950年以来山东省主推小麦品种的遗传多样性演变

利用24对SSR引物对62个山东省1950年以来大面积推广小麦品种遗传多样性的演变情况进行了分析。结果表明24对引物均有较好的多态性,共扩增到100个等位变异片段(等位基因),平均每个标记获得4.167个等位基因,多态性信息量(PIC)值平均为0.527,变幅0.200～0.723,基因多样性指数变幅0.225～0.761,平均0.582。三个基因组的位点多态性存在明显差异,平均等位变异丰富度D>B>A,基因多样性指数和多态性信息指数B、D基因组接近,并明显高于A基因组。山东省小麦品种平均遗传丰富度、遗传多样性指数和平均遗传距离均以50年代较高(分别为3.042,0.531和0.596),然后缓慢下降,1980年代回升到顶峰(分别为3.250,0.560和0.616),然后迅速下降。62个品种遗传相似系数变幅为0.580～0.940,平均为0.723。按非加权类平均法(UPGMA)、在遗传相似系数0.719处将不同品种聚类成7类,基本与山东省不同时期育种骨干亲本及其衍生品种一致,说明山东省近60年来小麦育种与全国一样,围绕骨干亲本展开。由于特有种质资源的创造和应用,山东省小麦品种遗传多样性高于全国和其他麦区,尤其是1980年代,但之后迅速下降,必须引起足够重视。     

小麦品种百农AK58与周麦18的遗传差异性分析

为解析百农AK58和周麦18的遗传差异,利用表型数据分布于小麦全基因组的305个SSR标记进行分析,以期为小麦大面积种植品种的培育提供参考。方差分析表明,百农AK58和周麦18在株高、千粒质量和单位面积穗数上存在极显著差异,其中百农AK58在株高和单位面积穗数上明显优于周麦18。分子标记比较发现,305对SSR引物中有130对引物在百农AK58与周麦18之间扩增出差异带,多态引物比例达到42.6%。2个品种在A、B、D基因组存在差异的引物数基本一致,分别有34,37,37个,多态引物比例表现为B基因组(43.9%)A基因组(37.1%)D基因组(33.5%)。百农AK58和周麦18的遗传差异在小麦7个部分同源群和21对染色体上也表现一定的不均衡性。在7个部分同源群之间,二者在第5部分同源群的遗传差异最大,多态引物比例达到49.3%,而在染色体水平上,它们在3B、5B、7B、4A的遗传差异相对较大,多态性引物比例均超过50%。百农AK58和周麦18所不同的SSR位点是遗传研究中需要重点关注的基因组区域。     

小麦抗旱品种的遗传多样性分析及株高优异等位变异挖掘

为了解北方冬麦区小麦抗旱品种的遗传多样性,筛选株高相关标记的等位变异,选用117个均匀分布于小麦各条染色体的SSR标记,对136份小麦抗旱品种进行分析。共检测到1484个等位变异,平均每个标记12.6个等位变异,变化范围为2～42个,供试材料的多态性遗传信息含量(PIC)变化范围为0.016～0.941,平均为0.640。聚类分析把同一地区或育种单位育成的品种、具有共同亲本的姊妹品种聚为一类,部分相近年代选育的品种也分别聚在一类,国外材料的基因导入对育成品种的遗传基础产生了影响。关联分析表明,在旱地条件下与株高显著相关的标记有19个(P0.01),其中6个极显著相关(P0.001);在水地条件下与株高显著相关的标记也有19个,其中7个极显著相关。水、旱两种条件下共检测出与株高极显著相关的标记9个,分别是Xbarc125(7D)、Xbarc168(2D)、Xgwm126(5A)、Xgwm130(2B)、Xgwm212(5D)、Xgwm285(3B)、Xgwm495(4B)、Xgwm95(2A)和Xwmc396(7B),其中Xgwm285的220bp、Xgwm495的181bp、Xgwm212的99bp和Xbarc125的167bp等位变异是与矮秆关联的优异等位基因。     

不同抗蚜性小麦品种（系）的遗传多样性 SSR 标记分析

为了揭示小麦抗蚜品种（系）的遗传多样性,在田间蚜虫圃对150份小麦品种（系）孕穗期和灌浆期蚜量比值进行2年对比的基础上,选取抗性结果较为一致的材料,利用筛选的54对具有多态性的SSR标记检测了43个不同抗蚜水平小麦品种（系）的遗传多态性。结果表明,54对SSR标记在这43份不同抗蚜水平小麦品种（系）中检测到365个等位变异,每个引物检测到2～18个等位变异,平均为6．7个;从每条谱带在所有材料中出现的频率来看,变异范围为2．3％～97．7％;多态性信息量为0．05～0．91,平均为0．65;43个小麦品种间的相对遗传距离为0．30～0．90,平均为0．52;SSR标记聚类分析在相对遗传距离为0．55处将43个不同抗蚜水平小麦品种（系）分为五大类群。选育和推广抗虫品种时尽可能选择聚类图中亲缘关系较远的材料;抗蚜品种京冬6号单独聚为一类,与其余品种亲缘关系较远,可作为新的抗源用于抗蚜育种。因此,用SSR分子标记分析不同抗蚜水平小麦品种（系）间的遗传多样性和亲缘关系,可以为培育和推广抗蚜小麦品种提供参考。