小麦的矮秆基因及其研究方法

小麦的矮秆基因及其研究方法程治军,吕知敏(中国农业科学院作物所北京100081)普通小麦中已被命名的矮秆基因有20多个,它们大多由突变产生。小麦最终株高除决定于所带的矮秆基因外,还受矮秆基因所处的遗传背景和环境条件的影响。除显性、半显性的Rht3、R...     

黄淮南片麦区新育成品种（系）中3个矮秆基因分子标记检测及其与农艺性状的关系

利用矮秆基因RhtB1-b、RhtD1-b和Rht8特异分子标记对郑麦583和2015-2016年度参加河南省区域试验、河南省品种比较试验、国家黄淮南片区域试验及国家黄淮麦区品种比较试验的共630份小麦材料的基因型进行检测。结果表明,供试材料中检测到549份材料含有RhtB1-b基因;592份材料含有RhtD1-b基因;513份材料含有Rht8基因;422份材料同时含有3个矮秆基因,169份材料仅含有2个矮秆基因,说明3个主要的矮秆基因在河南小麦育种过程中被聚合使用。此外,分析发现,矮秆基因Rht8与株高和每公顷穗数,以及千粒重具有显著相关性。郑麦583等小麦品种聚合了这3个矮秆基因,具有优良的丰产性,通过选择和利用矮秆基因对于培育具有丰产性优点的小麦品种具有一定价值。     

小麦矮秆基因导入八倍体小黑麦研究：Ⅰ.矮源类型分析

以已知基因型的７个矮秆小麦品种（系）作为参考系，通过对八倍体小黑麦与矮秆小麦的杂种Ｆ２株高分布的分析，和各矮秆小麦对赤霉酸反应的测定，对８个矮源不清的矮秆小麦分别认定了它们的基因型。根据降秆主基因的不同，将总数１５个矮秆小麦分成四类：Ａ类含有Ｒｈｔ１、Ｒｈｔ２以已知基因型的“农林１０号”为代表，认定了３个品种，品种“１２３１白”的基因型为Ｒｈｔ１、Ｒｈｔ２，另外两个品种（Ｏｌｅｓｅｎ Ｄｗａｒｆ和     

四倍体小麦矮秆基因的赤霉素敏感性及对农艺性状的影响

为明确四倍体小麦矮秆基因Rht14、Rht16和Rht18的赤霉素敏感性及其对小麦农艺性状的影响,促进这些矮秆基因的合理利用。选用分别含有Rht14、Rht16和Rht18的四倍体小麦近等基因系ANW16D(Rht14)、ANW16F(Rht16)、ANW16G(Rht18)及其高秆轮回亲本LD222以及六倍体小麦中国春(Chinese spring),测量其不同浓度GA3处理下小麦的株高,计算赤霉素敏感系数(GRI)并推断3种矮秆小麦的赤霉素反应类型。在成熟期对LD222近等基因系小麦的农艺性状如株高、穗长、主穗穗下第一茎节(P-1)节间长、节间表皮细胞、种子表皮细胞及种子体积等进行测量,分析Rht14、Rht16、Rht18这3个矮秆基因对小麦这些农艺性状的效应。结果表明,ANW16D、ANW16F和ANW16G这3个矮秆小麦株高恢复到正常LD222株高的最适GA3浓度为10-4mol/L;3个矮秆品种均为赤霉素敏感型且敏感性大小为中国春ANW16GANW16FANW16DLD222;Rht14、Rht16、Rht18均是通过降低主穗穗下第一茎节(P-1)节间长度来使小麦株高降低,降低效应为Rht18Rht16Rht14;它们降低小麦株高的根本原因均是缩短了小麦节间表皮细胞长度且缩短效应与降低株高效应一致;3个矮秆基因均在降低小麦株高的同时不影响种子的体积。     

矮杆基因对春小麦植株生长发育的影响及对子粒产量的间接作用

利用以春小麦品种ＡｐｒｉｌＢｅａｒｄｅｄ为背景的含有不同矮秆基因Ｒｈｔ１、Ｒｈｔ２、Ｒｈｔ３、Ｒｈｔ１＋Ｒｈｔ２和Ｒｈｔ２＋Ｒｈｔ３的５个近等基因系,研究了不同矮秆基因对小麦生长发育的作用。结果表明：Ｒｈｔ１半矮秆基因显著缩短了小麦植株生长发育进程,促进了地上部干物质积累,加大了旗叶面积和倒二叶面积,提高了单株成穗率,减少了无效分蘖;Ｒｈｔ２半矮秆基因显著增大了倒二叶面积,提高了单株成穗率和穗长,减少了无效分蘖;Ｒｈｔ３矮秆基因显著加大了旗叶面积,但对地上部干物质的积累、单株成穗和穗长均有显著的负向作用;Ｒｈｔ１＋Ｒｈｔ２基因结合没有突出的优势存在：Ｒｈｔ２和Ｒｈｔ３基因结合对有利于提高小麦产量性状的作用均为负向最大;上述３种矮秆基因及其不同的结合形式均有显著的使茎秆矮化的作用。因此认为Ｒｈｔ１半矮秆基因在小麦育种中利用价值较大,Ｒｈｔ３矮秆基因利用价值则较小。     

小麦矮秆突变体的遗传分析

对辐射诱发的小麦矮秆突变系进行了遗传分析,鉴定出这些矮秆突变系主要受1～2个主要的隐性矮秆基因所控制,而且这些隐性矮秆基因并未带有不良的基因多效性,即胚芽鞘相应地缩短而影响出苗率,说明辐射诱变方法可以创造自然界所缺少的矮源。     

矮杆基因对春小麦植株生长发育的影响衣对子粒产量的间接作用

利用以春小麦品种Ａｐｒｉｌ Ｂｅａｒｄｅｄ为背景的含有不同矮秆基因Ｒｈｔ１、Ｒｈｔ２、Ｒｈｔ３、Ｒｈｔ１＋Ｒｈｔ２和Ｒｈｔ２＋Ｒｈｔ３的５个近等基因系，研究了不同矮秆基因对小麦生长发育的作用。结果表明：Ｒｈｔ１半矮秆基因显著缩短了小麦植株生长发育进程，促进了地上部干物质积累，加大了旗叶面积和倒二叶面积，提高了单株成穗率，减少了无效分蘖；Ｒｈｔ２半矮秆基因显著增大了倒二叶面积，提高了单株成穗率和穗长     

小麦显性矮秆基因Rht3及其衍生系统抗穗萌特性研究

采用近等基因系法及成熟种子室内萌发试验研究了小麦显性矮秆基因Rht3及其衍生系统的抗穗萌特性,并对普通小麦13个显性、半显性、隐性矮秆基因的抗穗萌性能进行了评价。结果表明,Rht3基因及其株高提升的突变衍生系具有显著而稳定的抗穗萌特性。将Rht3基因回交导入不抗穗萌的普通小麦,受体品种成熟种子的a-淀粉酶活性降低了     

糯小麦矮源新种质 11-805矮秆性状遗传研究

11-805是绵阳市农科院新创制的糯小麦矮源种质,为了深入了解新创种质糯小麦矮源11-805的矮秆性状遗传规律,试验对11-805的矮秆遗传特性进行了较为系统的研究。用11-805与高秆亲本‘绵麦37’、‘绵麦43’和‘绵麦1618’杂交,从正反杂种F1代株高表现可知,其F1代株高介于高亲值与中亲值之间,且D为负值,说明11-805的矮秆特性主要受隐性矮秆基因控制;3个群体F2代株高分离出矮秆、半矮秆、高秆3个类型,其比例均为1：2：1,同时有超亲分离存在。结果表明,11-805的矮秆性状是由1对隐性基因控制,并受一些微效基因的影响。正反交F1代平均株高降幅为16.07%和15.67%,可以表明矮秆糯小麦11-805具有明显降低株高的特性。     

小麦显性矮秆基因Rht10“微突变”的发现

以4D染色体携带Rht10而极度矮化的小麦显性矮秆系“矮变1号”与中、高秆的现代小麦改良品种杂交，选育出了一批植株较矮变1号显著提升、以至达到小麦育种理想株高的半显性衍生矮秆系，已将其应用于杂交小麦及小麦常规育种。对半显性衍生矮秆系与起始矮秆系矮变1号矮秆主基因之间的同一性进行了研究。以此提出了小麦显性矮秆基     

春小麦和硬粒小麦主效矮秆基因近等基因系的全球适应性

小麦和硬粒小麦中Rht—B1和Rht—D1主效矮秆基因的效应随环境而变化。我们在全球81个试验中种植了国际适应性试验（IAT）中的6个春小麦矮秆近等基因系。在产量大于3Mg／ha的56个试验中，有54％的试验的半矮秆品系平均产量显著高于高秆品系；在产量低于3Mg／ha的27个试验中，仅有在24％的试验中为半矮秆品系的产量占优势。     

四倍体小麦地方品种矮蓝麦矮秆性状的遗传分析

四倍体圆锥小麦(Triticum turgidum L.ssp.turgidum)地方品种矮蓝麦是我国重要的小麦矮秆基因资源,经鉴定其矮秆特性对外源赤霉酸敏感。2012年配制矮蓝麦与2个高秆圆锥小麦的正反交组合,2012—2013年在四川绵阳分别种植F1、F2代和F2:3家系,对株高的遗传分析表明,矮蓝麦的矮秆性状受1对隐性基因控制。利用BSA法构建高秆和矮秆池筛选多态性SSR标记,并对矮蓝麦/青稞麦F2分离群体进行连锁分析,将目标基因定位于7AS染色体上,与标记GWM471的遗传距离为2.5 c M。矮蓝麦与矮秆番麦正反交的F1和F2群体表现非常相似的株高变异特征,初步推测矮蓝麦的矮秆基因是Rht22;进一步用高通量SNP和DAr T标记对两品种进行全基因组扫描,发现二者的遗传相似性高达98.7%~99.3%。因此认为,历史上矮蓝麦和矮秆番麦可能是同一品种,是通过人为交流而传播到不同地方。矮蓝麦携带的矮秆基因在人工合成六倍体小麦遗传背景中降低株高能力中等或较弱,在育种中需要聚合其他矮秆基因而被利用。     

我国部分小麦矮秆品种对赤霉酸的反应及矮源初探

通过测定国内部分矮秆小麦品种(包括半矮秆)及主要亲本对赤霉酸(GA_3)的反应,鉴定出50个GA反应不敏感的矮秆品种和42个GA反应敏感的矮秆品种。根据这些品种的反应型及系谱,对其矮源进行了分析,有27个品种的矮源为赤小麦,4个品种的矮源为农林10号,其余品种的矮源不详。其中有14个品种可能携带新的矮秆基因,需要进一步鉴定。     

矮兰麦矮秆基因的初步分析

矮兰麦属于圆锥小麦(T. turgidum),原产于我国四川省进宁一带。秆矮,株高75—85厘米,与圆锥小麦的其它变种不同,金善宝定名为T. turgidum var. hnmilicum King。研究确定,它具有两对隐性矮秆基因。与农林10号,大姆指矮等普通小麦的矮秆基因不同,对赤霉酸的反应是敏感型的,是小麦属中一个新的矮秆基因资源。     

山东小麦品种中矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b分布的分子鉴定

利用小麦矮秆基因Rht—B1b、Rht—D1b的4对特异分子标记,NH—BF和MR1、NH—BF和WR1．2、DF和MR2、DF和WR2,对山东小麦品种中矮秆基因Rht—B1b及Rht—D1b的分布情况进行了分子标记鉴定,结果表明在鉴定的150个品种中有20．67％含有Rht—B1b基因,有54．00％含有Rht—D1b基因,二者合计为74．67％;同时含有Rht—B1b和Rht—D1b2个矮秆基因的仅占3．33％。表明山东小麦矮化育种中Rht—D1b基因的利用远高于Rht—B1b。     

矮败小麦的遗传研究

矮败小麦是具有矮秆基因标记的显性核不育材料,显性雄性不育基因Ms2与显性矮秆基因Rht10连锁十分紧密,其连锁交换值仅为0.18,而紧密连锁基因Ms2和Rht10与着丝点间的遗传距离为31.17个交换单位。     

春小麦圆柱的矮秆基因定位

春小麦“圆柱”是一个矮秆、多粒、高蛋白、高赖氨酸种质资源。本研究应用单体分析方法,对其矮秆基因进行了染色体定位。结果表明,圆柱的矮秆基因分别位于其2B、4B和5D染色体上,表现为完全隐性遗传。对比研究发现,圆柱2B和4B染色体上的矮秆基因与迄今已经定位和尚未定位的小麦矮秆基因不同,为新的矮秆基因。故此,圆柱可能是一个新的矮源。     

特矮秆小麦品系89-1

特矮秆小麦品系８９－１１９８９年在我场种植的小麦品种大粒矮中发现一棵矮变植株，株高比大粒矮下降２３ｃｍ，单收后定名为８９－１。至今已连续种植７年，发现其遗传性状稳定，是一个特矮秆小麦新品系。该品系属弱冬性，株高５５ｃｍ左右，分蘖力强，成穗率高，节间短...     

矮败小麦及应用途径分析

矮败小麦是具有矮秆基因标记的显性核不育材料，非矮秆品种与之授粉，后代群体中的矮秆株是雄性不育的，而非矮秆株是雄性可育的。矮败小麦是太谷核不育小麦的第二代产品，多方面优于太谷核不育小麦，在常规育种、轮回选择和基础研究中有远大的应用前景。     

矮败小麦的赤霉酸反应

矮败小麦的赤霉酸反应杨丽,刘秉华(中国农业科学院作物育种栽培研究所北京100081)矮败小麦是具有矮秆基因标记的显性核不育材料,含有太谷核不育小麦的显性雄性不育基因ms2和矮变1号小麦品种的显性矮秆基因Rh10.基因ms2和Rht10在4Ｄ染色体短臂...