族毛麦基因组及其在小麦改良中的应用研究进展

簇毛麦是小麦的近缘属，是小麦改良重要的基因资源。簇毛麦有益基因向小麦遗传背景的导入，主要利用小麦－簇毛麦双二倍体为桥梁亲本，通过杂交、回交等方式获得小麦异代换系、异附加系、异易位系；并且利用形态标记、细胞学标记、生化标记及分子标记对小麦遗传背景下的染色体组、染色体、染色体臂及片段进行鉴定。本文对这些方面的研究进展进行了综述，对族毛麦可利用基因进行了展望。     

华山新麦草3Ns染色体特异SCAR标记的开发

为快速准确地建立小麦-华山新麦草杂交后代的分子标记鉴定方法,采用150条10bp的随机引物R1-R150对华山新麦草、普通小麦7182、中国春及华山新麦草1Ns-7Ns全套二体附加系共10个材料进行了RAPD分析,从中获得了华山新麦草3Ns染色体上2个特异RAPD分子标记片段FR-113和FR-125。克隆这两个片段并测序,发现其全长分别为543bp和515bp;分析序列后对其分别设计SCAR引物S-113和S-125,重新对10个材料进行SCAR分析,结果只在华山新麦草和小麦-华山新麦草3Ns二体附加系上扩增出了特异条带,由此证明已将华山新麦草3Ns染色体上获得的两个RAPD标记成功转化为稳定可靠的SCAR标记。这两个SCAR标记可用于检测小麦背景下的华山新麦草3Ns染色体,同时为小麦-华山新麦草杂交后代提供了分子鉴定依据。     

分子标记技术在小麦遗传育种中的应用现状

小麦庞大的基因组使得分子标记技术在小麦中的应用落后于大麦、玉米、水稻等作物。近年来,随着他子标记技术检测系统的发展和完善,分子标记技术在小麦中的应用已有了很大的进展。分子标记技术依靠提供准确、稳定可靠的ＤＮＡ水平的遗传标记,在小麦遗传育种研究中已用于构建遗传图谱、标定和定位目的基因、鉴定与标记外源染色体片段、鉴定品种真实性和纯度、绘制品种指纹图谱、遗传分析、物种演变、标记辅助选育等方面。     

中国大麦种质资源Wx蛋白分析及糯大麦分子标记验证

利用1D-SDS-PAGE分析了中国167份不同直链淀粉含量类型的大麦种质资源Waxy 蛋白类型,发现在低直糯大麦和无直糯大麦两种类型中,可能存在四种生化遗传变异类型。其中有两种与无直糯大麦有关,一种是Wx基因可以正常转录,但转录产生的Wx蛋白无活性,不能催化直链淀粉合成;另一种是Wx基因不能正常转录,既无Wx蛋白产生,也无直链淀粉合成。另外两种与低直糯大麦有关,一种是Wx基因可以正常转录,但转录产生的Wx蛋白活性有限,催化直链淀粉合成的功能降低;另一种是Wx基因不完全正常转录,产生的Wx蛋白数量有限,影响直链淀粉合成。利用4个大麦与小麦的STS标记和2个大麦与小麦的SSR标记对不同Wx蛋白类型进行糯性鉴定,结果表明,迄今利用的Wx基因的STS引物P1可能只适合用于CDC Candle遗传类型相同的糯大麦品种或基因型的鉴定。其它标记均不能用于鉴定大麦糯性胚乳表型,因此当前对于糯大麦育种及Wx分子鉴定研究而言,还有待于开发新的分子标记。     

SSR标记在小麦遗传育种中的应用研究进展

SSR(simple sequence repeat)标记是建立在PCR基础上的一种新型DNA分子标记。由于SSR在普通小麦中多态性丰富,随机分布于小麦的整个基因组中,多数表现为共显性,所以它是进行小麦遗传研究的理想工具。本文就SSR标记在构建小麦遗传连锁图谱、标记和定位目的基因、鉴定和标记染色体片段、鉴定品种、遗传多样性分析和标记辅助选择等方面的研究进展进行了综述。     

大麦基因导入小麦培育新品种

小麦与大麦杂种植物的选育栽培大麦具有抗病性和蛋白质成分等对小麦有益的遗传特性；黑麦属和冰草属（Ａｇｒｏｐｙｒｏｎ）等均有望作为小麦新的基因供给源。最近有将大麦黄矮病抗性基因导入小麦的报道。本研究的目的是开发、选育适合于北陆地区的早熟小麦品种材料。为了将大麦遗传特性引入小麦，首先必须获得两者的杂种。１９７３年首次获得此杂种。但是，多数都是以大麦为母本，小麦为父本进行正交，而反交很难获得杂种。大麦（ｚ）Ｘ小麦（）的杂种，其自身就是重要的研究材料，但通过回交将遗传特性引入小麦时，由于母本大麦细胞质和小…     

花生锈病抗性的AFLP标记

利用抗、感锈病的花生品种为亲本配制杂交组合远杂9102 ×ICGV86699,以其F2分离群体为研究材料, 利用BSA 法和AFLP技术,获得了与锈病抗性连锁的2个分子标记,与抗性基因间的遗传距离分别为10.90cM和7.86cM。利用获得的分子标记对其F3进行了验证，分子标记与抗性鉴定结果具有较高的一致性。     

小麦染色体介导的基因转移

小麦近缘野生种及某些野生草本植物具有的有益性状可导入普通小麦。通过小麦与近缘野生种的广泛杂交，以及对远缘杂种的细胞遗传操作，在小麦的遗传改良中己取得了显著的成效。以对配对控制机理的调控和诱导易位为基础的染色体工程方法己应用于从一年生或多年生小麦族野生种转移特异性病虫害抗性基因。利用DNA标记有助于更精确地鉴定期望的基因型，从而促进了向小麦的基因转移。这类标记也特别有助于监测外源基因在小麦基因组中的渐渗。     

小麦水分高效利用分子育种研究进展

干旱缺水是引起全球作物减产的主要自然灾害。小麦水分高效利用遗传改良是一个重大课题。本文对小麦水分高效利用分子标记、功能基因克隆鉴定、转基因、分子设计育种等方面的国内外研究进展进行了综述。在小麦中已经鉴定出A组染色体上存在控制水分利用效率的QTL;开发出与TaSAP1等基因紧密连锁的功能标记;克隆了转录因子基因TaWRKY并对其抗旱抗逆功能进行了鉴定;转HVA1和DREB等基因的小麦可以明显提高水分高效利用能力;利用水旱地品种进行轮回杂交结合分子标记辅助选择育种技术进行了小麦水分高效利用分子设计育种初探。以上研究进展为小麦水分高效利用遗传改良提供了理论依据和技术支撑。     

茶树育种早期鉴定遗传标记研究进展

本文对茶树育种早期鉴定中与产量、品质、抗性相关的遗传标记的研究进行综述。提出分子标记选择只能作为一种辅助育种手段加以利用，必须与外部形态、解剖结构、内部生化成分等其他遗传标记相结合，才能达到准确、高效、缩短育种过程的目的。建立包含形态标记、生化标记、细胞标记、分子标记的综合遗传标记辅助选择体系是今后茶树早期鉴定的研究方向。     

Chemotaxonomic studies on Aegilops L. (Poaceae) in Iran

This study, using seed storage protein electrophoresis, evaluates the taxonomic status of the Aegilops L. species and the variation between the species. Therefore, with the seeds of seven species and 46 accessions of Aegilops, the prolamin was separated. On the base of the banding patterns, the cluster analysis among these species was studied. The results of this study show that most of the tetraploid species (2n = 4x = 28; x = 7) and the diploid species (2n = 2x = 14; x = 7) were grouped with each other. This document illustrates that a high gene flow exists among the diploid species. Further, high variability was observed among the accessions of Aegilops species. Morphologically; some of the species, which are very similar (Ae. umbellulata Zhuk., Ae. columnaris Zhuk.), have exactly been distinguished in this method. Chemo taxonomically, the status of these species was partially illustrated. Finally, Prolamin is an appropriate marker for identifying the taxonomic position of Aegilops species.     

Competition indices of common vetch and cereal intercrops in two seeding ratio

A 2-year field study was conducted using common vetch (Vicia sativa L.), wheat (Triticum aestivum L.), triticale (xTriticosecale Wittmack), barley (Hordeum vulgare L.), and oat (Avena sativa L.) pure stands as well as two common vetch–cereal mixtures for silage with each of the above four cereals in two seeding ratios (i.e., vetch:cereal 55:45 and 65:35, based on seed numbers) to determine the competition among the different species and the economics of each intercropping system. Intercropping systems were assessed on the basis of several existing intercropping indices such as land equivalent ratio (LER), relative crowding coefficient (RCC or K), aggressivity (A), competitive ratio (CR), actual yield loss (AYL), monetary advantage index (MAI), and intercropping advantage (IA). The LER and K values were greater for the common vetch–wheat (55:45) and the common vetch–oat (65:35) mixtures indicating that in these systems, there was an advantage of intercropping for exploiting the resources of the environment. A similar trend to that of LER and K was also observed for AYL. The aggressivity, CR and partial AYL values were greater for barley and oat than for wheat and triticale, whereas the corresponding values for common vetch were lower in mixtures with barley and oat than in mixtures with wheat and triticale. These findings indicate that barley and oat were more competitive partners than wheat and triticale as common vetch was affected more in mixtures with these two crops. The highest MAI and IA values were recorded for the common vetch–wheat (55:45) and the common vetch–oat (65:35) mixtures indicating that these intercropping systems were the most profitable.     

三粒小麦与甘麦8号亲缘关系的SSR标记分析

三粒小麦每朵小花通常可以结三粒种子。三粒小麦被认为是普通小麦"甘麦8号"的自然突变体,但一直缺乏分子证据。为了探讨三粒小麦与甘麦8号的亲缘关系,本研究利用SSR标记对三粒小麦、甘麦8号及其姊妹系等16份小麦材料进行了遗传多样性分析,63对引物共扩增出275条多态性带;遗传相似性分析表明,三粒小麦与甘麦8号之间未表现出更近的遗传距离;聚类分析将三粒小麦单独聚在一个亚组,而甘麦8号、甘麦8号的姊妹系及其亲本聚在另一个亚组,说明三粒小麦不一定来源于甘麦8号的自然突变。     

1RS／1BL易位对蓝粒小麦异代换染色体传递的影响

利用一个普通小麦与中间偃麦草形成的 4 E/ 4 D蓝粒二体代换系 ,同时也是一个 1RS/ 1BL 纯合易位系 ,与不同的普通小麦品种 (系 )杂交 ,以籽粒颜色作为标记性状 ,研究了 1RS/ 1BL 易位染色体对 4 E染色体在杂种中的传递行为的影响。结果发现 ,在杂种 F1 中 ,1RS/ 1BL易位极显著地降低了 4 E染色体通过雌雄配子传递的频率。但当1RS/ 1BL 易位染色体在杂种 F1 中以二体存在时 ,其对 4 E染色体传递的影响在雌雄配子中有所不同 ,可能会进一步降低 4 E染色体通过雌配子传递的频率 ,而在雄配子中 4 E染色体的传递频率则有所提高 ,导致 F2 籽粒颜色分离出现极显著变化。这一结果表明 ,4 E染色体在杂种中的传递强烈地受 1RS/ 1BL 易位染色体及其存在状态影响 ,也说明不同外源染色体位于同一小麦遗传背景中可能存在相互作用的制约     

人工合成小麦染色体区段在小麦优良新品系中的分布

从人工合成六倍体小麦SHW-L1改良后代中选育的5个春小麦新品系,在青海表现出比对照品种高原448更优的农艺性状和产量潜力,推测源于外源物种的野生不良性状被淘汰,保留在新品系中的外源染色体区段可能对遗传改良有贡献。为了了解源自人工合成小麦SHW-L1的外源染色体区段在这5个改良新品系中的分布,利用11 660个具有染色体位置信息的多态性DArTseq标记对这5个改良品系进行了外源染色体区段分析。结果表明,共检测到78个外源染色体区段,其中,65个为源于四倍体小麦的A和B基因组,13个为来自于节节麦的D基因组。24个源于四倍体小麦的外源染色体区段分布于3个以上的品系中,这些区段主要来自于A基因组,其中2A有8个,7A有4个,1A有3个,6A有3个。本研究材料来自于混合选择,不同品系共有的外源染色体区段可能含有对当前育种有价值的重要基因位点或基因簇,这样的区段将是下一步关注的重点。     

波兰小麦×普通小麦品系“中13”RIL群体籽粒特性的QTL定位

小麦籽粒特性与籽粒产量和品质密切相关。本研究以波兰小麦(Tiriticum polonicum L.)×普通小麦(Triticum aestivum L.)品系"中13"杂交组合衍生的99个F8重组自交系(Recombinant inbred lines,RIL)群体为材料,利用SSR分子标记构建连锁遗传图谱。根据两年实验数据,利用复合区间作图法对粒重、粒长和粒宽3个籽粒特性相关性状进行了QTL定位分析,共检测到12个与籽粒特性相关的加性QTL位点。其中,3个粒重QTL,1个位于1A染色体上,另外2个都在2A染色体上,单个QTL可解释表型变异的13.35%～20.04%;5个粒长QTL,其中2个位于2A染色体上,其余3个分别位于3A、5A和2B染色体上,单个QTL可解释表型变异的8.53%～21.03%;4个粒宽QTL,分别位于1A、2A、3B和5B染色体上,单个QTL可解释表型变异的9.76%～40.79%。在2A染色体上共检测到5个籽粒特性相关性状的QTL,表明2A染色体与籽粒特性关系密切。     

Development and Molecular Characterization of Wheat-Aegilops peregrina Introgression Lines with Resistance to Leaf Rust and Stripe Rust

A wild non-progenitor species from wheat (Triticum aestivum L.) tertiary gene pool, Aegilops peregrina (Hack.) Maire & Weiller accession pau3519 (UUSS), was used for introgression of leaf rust (caused by Puccinia triticina) and stripe rust (caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici) resistance in bread wheat. The accession was crossed and backcrossed with hexaploid wheat line Chinese Spring Ph^I to develop two homozygous BC₂F₆ wheat-Ae. peregrina introgression lines (ILs), viz., IL pau16058 and IL pau16061, through induced homoeologous recombination. Homozygous lines were screened against six Puccinia triticina and two Puccinia striiformis f. sp. tritici pathotypes at the seedling stage and a mixture of prevalent pathotypes of both species at the adult plant stage. IL pau16061 showed resistance to leaf rust only, whereas IL pau16058 was resistant to both leaf and stripe rust pathotypes throughout plant life. Molecular profiling of these ILs with simple sequence repeat (SSR) markers indicated that alien introgressions were mainly terminal and very few were interstitial. Identification of linked markers with advanced genomic technologies will aid in marker-assisted pyramiding of alien genes in cultivated wheat background.     

基于e-PCR的小麦、山羊草属SSR电子指纹图谱的开发

电子指纹图谱的绘制可对电泳结果进行规范化、可视化操作，进而提高小麦分子标记的流通性，加速小麦育种进程。本研究用MicroSAtellite (MISA)软件对小麦属、山羊草属共61个叶绿体和13个线粒体的全基因组SSR标记进行搜索，发现SSR位点的出现频率与基因组类型有关，线粒体、叶绿体基因组均以2次重复的五核苷酸和六核苷酸重复基序为主，同一种类型的基序重复次数与SSR数目成反比；基于电子PCR技术 (e-PCR)并结合MapChart软件共筛选出30对引物，其中来源于二倍体和四倍体山羊草属叶绿体全基因组的引物分别有16和2对，来源于四倍体和六倍体小麦属叶绿体全基因组的引物分别有5和2对，来源于六倍体小麦属线粒体全基因组的引物有5对，最后用MapChart软件绘制电子指纹图谱。本研究采用了一种新的SSR引物设计和筛选方法，完成了小麦属、山羊草属叶绿体和线粒体共74个全基因组序列SSR分子标记的初步开发和电子指纹图谱的绘制，为引物开发提供了新思路，有利于提高分子标记的流通性以及小麦种质资源亲缘关系的鉴定。     

用籼/籼交重组自交系群体构建的分子遗传图谱及其与籼/粳交群体的分子图谱的比较

为了最终实现对籼稻数量性状基因位点 (QTLs)精确定位 ,用一个包含 1 31个系的籼 /籼交重组自交系群体 (F6∶7)构建了分子遗传连锁图谱。该图谱含由 1 1 3个水稻探针、2 8个小麦探针揭示的 1 6 0个RFLP标记和由 5个PstⅠ /MseⅠ引物组合揭示的 78个AFLP标记。群体的杂合性比率接近期望值 ,表明该群体具有正常的遗传结构。在 6个染色体区域观察到标记的偏分离 ,表明即使在亚种内群体中也可能发生标记的偏分离。本图谱的总长度为 1 4 35 8cM ,相邻标记间的平均距离为 6 38cM。由于采用了一套日本水稻基因组计划 (RGP)的RFLP标记 ,使本图谱能与RGP图谱进行比较。结果表明 ,两个图谱上的共同标记所覆盖图谱总长度几乎相同 ;在水稻 1 2条染色体中的 9条表现完全的连锁保守性。此外 ,水稻的第 1号染色体与小麦的第 3组染色体具有很强共线性。但是 ,两个图谱间也存在明显的差异 ,在 1S、1L、4L和 8L 4个染色体臂上发现 4个小倒位 ;除第 5号和第 6号染色体外的其他染色体上共检测到 1 9个新的位点。籼稻亲本间在染色体臂 2S、7S、1 0L和 1 1S 4个区域的RFLP多态性很低或没有 ,从而导致籼稻图谱在这些区域呈现空白。在这个籼稻图谱中 ,未检测到第 1 1号和 1 2号染色体间的重复性。还就稻属在基因组进化中的染     

Identification of genetic regions associated with black point in barley

Black point (BP) can cause severe losses to the barley industry through downgrading and discounting of malting barley. The genetic improvement in BP resistance of barley is complex, requiring reliable screening tools, an understanding of genotype by environment interactions and an understanding of the biochemical mechanisms of melanisation involved in BP development. Thus the application of molecular markers for resistance to BP may be a useful tool for plant breeders. We have investigated the genetic regions associated with BP resistance in the barley F₂ population, Valier/Binalong. Quantitative trait loci (QTLs) contributed by the resistant parent Valier, were detected on chromosomes 2HS, 2HC, 3HL, 4HL and a QTL contributed by the susceptible parent, Binalong was detected on 5HL. Three of the four QTLs were detected in two distinctly different environments. The differences observed in BP resistance between these two environments and the implications for accelerated screening are discussed. Identified SSR markers in these regions may be useful for selecting black point resistance in related breeding materials.