中国小麦育成品种和农家种中慢锈基因Lr34/Yr18的分子检测

Lr34/Yr18是重要的慢叶锈和慢条锈基因, 携带该连锁基因的小麦品种被广泛种植于世界许多国家。利用STS标记csLV34对慢叶锈和慢条锈基因Lr34/Yr18进行分子检测的结果表明, 我国231份育成品种(系)中仅有14份材料携带Lr34/Yr18基因, 占6.1%。不同麦区分布频率不同, 其中北部冬麦区为零, 黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区、西南冬麦区和西北春麦区分别为3.0%、21.4%、16.7%和33.3%。在422份农家种中, 359份含有Lr34/Yr18基因, 占85.1%。Lr34/Yr18基因在不同麦区的分布频率也存在差异, 北部冬麦区、黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区、西南冬麦区、南部冬麦区和西北春麦区分别为89.6%、77.4%、93.1%、93.8%、96.6%和61.1%。csLV34标记扩增产物为150 bp和229 bp的片段, 能有效鉴别品种是否携带Lr34/Yr18基因, 是一个重复性好、准确率高的分子标记, 可用于小麦Lr34/Yr18基因的鉴定与选择。     

四川小麦品种(系)中慢锈基因Lr 34/Yr 18/Pm 38的分子检测

慢锈性基因Lr 34/Yr 18/Pm 38对小麦叶锈病和条锈病都具有广谱持久抗性,为明确该基因在四川小麦品种(系)中的分布,对90份四川小麦品种(系)进行慢锈病基因Lr 34/Yr 18/Pm 38的分子检测。利用与Lr 34/Yr 18/Pm 38基因位点紧密连锁的STS标记cs LV 34和基于该基因第11外显子(exon 11)等位变异开发的4对功能标记cssfr 1、cssfr 2、cssfr 3、cssfr 4检测90份四川小麦品种(系)。结果表明,所检测的90份四川小麦材料中都不含Lr 34/Yr 18/Pm 38位点,功能标记cssfr 1~cssfr 4检测结果与STS标记cs LV 34检测结果一致。结论:四川小麦品种(系)含有Lr 34/Yr 18/Pm 38基因位点的材料较少,在过去育种中,Lr 34/Yr 18/Pm 38基因不被人们重视,没有得到很好的利用。     

贵州小麦品种(系)中慢锈基因Lr34/Yr18的分子检测

小麦慢锈病是危害小麦生产的重要病害。为了鉴定258份贵州小麦品种(系)中慢锈基因Lr34/Yr18的组成,筛选含慢锈抗性基因Lr34/Yr18的种质资源,本研究利用STS标记csLV 34结合毛细管电泳技术对258份小麦品种(系)中慢锈抗性基因Lr34/Yr18的等位变异进行了分子检测。结果表明:毛细管电泳谱带清晰易读,可根据扩增片段分子量直接判断目标片段有无。STS标记csLV 34可在含有Lr34/Yr18基因的材料中扩增出150 bp片段,部分不含Lr34/Yrl8的材料则扩增出229 bp片段,余下大部分不含Lr34/Yrl8的材料没有扩增出150 bp和229 bp的片段;258份小麦品种(系)中有5份材料扩增出150 bp片段,可能含有Lr34/Yr18基因,占供试材料的1.9%。筛选的这些慢锈抗性种质资源可为今后贵州小麦的慢锈抗病品种选育提供参考。     

用STS标记检测春化基因Vrn-A1在中国小麦中的分布

在证实Vrn-A1春化基因的STS标记与CAPS标记结果一致的基础上,用STS标记检测了全国主要麦区历史上大面积推广和当前主栽的250份品种的春化基因Vrn-A1。结果表明,中国品种Vrn-A1基因平均分布频率为36.8%,不同麦区的分布频率不同,依次为东北春麦区=北部春麦区=西北春麦区（100%）＞新疆冬春麦区（42.9%）＞西南冬麦区（35.3%）＞黄淮冬麦区（19.8%）＞长江中下游冬麦区（17.4%）＞北部冬麦区（3.0%）,这与冬春特性有关。在长江中下游冬麦区和西南冬麦区品种中,Vrn-A1基因分布频率随着时间推移呈降低趋势;在黄淮冬麦区品种中,20世纪50到70年代呈上升趋势,随后呈下降趋势。在年最大推广面积大于66.7万hm²的58份品种中,Vrn-A1基因的频率为27.6%。这些信息有助于改良小麦品种的适应性和提高产量潜力。     

33个小麦品种(系)抗叶锈基因Lr19分子检测

由小麦叶锈菌(Puccinia triticinia)引起的小麦叶锈病在世界各地产麦区均有发生。利用抗病品种是防治该病害最经济、安全、有效的方法。小麦抗叶锈病基因Lr19是一个十分有效的抗叶锈性基因,自1966年首次将该基因从长穗偃麦草(Agropyron elongatum)转到普通小麦中,至今仍是一个应用潜力很大的抗病基因。本研究利用以PCR为基础的STS技术对以春小麦Thatcher为背景的50个近等基因系材料和TcLr19与Thatcher杂交F2小麦进行检测,并对33个小麦品种进行分子标记分析鉴定,结果如下:(1)对以春小麦Thatcher为背景的50个近等基因系材料和TcLr19×ThatcherF2代小麦进行PCR-STS检测,扩增结果表明在50个近等基因系材料中仅有TcLr19中出现一条130bp的DNA条带,STSLr19130标记在其他49个近等基因系材料中未检测到Lr19基因;F2代中表现感病的植株没有130bp的DNA片段,表现抗病的植株有130bp的DNA条带;重复两次结果相同,进一步证明了与小麦抗叶锈基因Lr19共分离的STS标记的稳定可靠。(2)利用以PCR为基础的STSLr19...     

122份小麦品种(系)抗叶锈病基因Lr26、Lr34、Lr38分子标记检测

运用抗叶锈病基因Lr 26、Lr 34、Lr 38的特异性分子标记,对122份小麦品种(系)进行了检测,以明确各品种(系)的抗叶锈性.结果表明:122份供试材料中,含有Lr 26的有33个,含有Lr 34的有3个,含有Lr 38的有37个;同时含有Lr 26和Lr 38的有30个,同时含有Lr 26、Lr 34和Lr 38的有3个.本研究结果可为小麦的抗叶锈育种提供理论参考.     

中国和CIMMYT小麦品种Bx7亚基超量表达基因(Bx7OE)的分子检测

高分子量谷蛋白亚基Bx7的超量表达对提高小麦面筋强度有重要作用。利用反相高效液相色谱(RP-HPLC)和STS标记检测了163份中国和CIMMYT小麦品种(系)的高分子谷蛋白亚基Bx7超量表达基因(Bx7^OE)。结果表明,TaBAC1215C06-F517/R964标记和TaBAC1215C06-F24671/R25515标记可分别在含有Bx7^OE基因的材料中扩增出447 bp和844 bp的特异带,在不含Bx7^OE基因的材料中无相应目标带,两个STS标记的检测结果完全一致。在163份小麦品种(系)中,11份品种(系)含有Bx7^OE基因,占总数的6.7%。RP-HPLC与STS标记检测结果一致。利用这两个STS标记可以方便、快速、准确地检测Bx7^OE基因。     

小麦抗叶锈基因Lr24、Lr35的STS、SCAR标记在近等基因系(NILs)上的特异性验证

用一套分别含有不同抗叶锈基因的53个以Thatcher为遗传背景的近等基因系（near-isogeniclines,NILs）对已报道的分别与抗叶锈基因Lr24和Lr35连锁的STS、SCAR进行特异性验证。结果对于与Lr24连锁的STS标记,在53个NILs中只在TcLr24亲本中扩增出片段大小与报道相同的310bp的条带,在TcLr35中也扩增出了一条片段,但片段大小不同于310bp约为270bp。对于与Lr35连锁的SCAR标记,只在TcLr35亲本中扩增出片段大小为900bp的条带,与报道片段大小一致。验证结果表明与抗病基因Lr24和Lr35连锁的STS、SCAR分子标记在NILs中特异性都较好,进一步证明了这两个分子标记可方便地用于小麦抗叶锈基因Lr24、Lr35的分子标记辅助选择育种。     

中国主要小麦品种春化基因的STS标记鉴定

本文选取来自中国各麦区的260份小麦品种,用STS标记对其Vrn-A1、Vrn-B1、Vrn-D1和Vrn-B3四个春化基因位点进行检测,并结合小麦田间生长情况记录,探讨春化基因的4个位点显隐性情况对品种冬春性的影响.结果表明,各位点显性基因频率以Vrn-D1位点最高,而Vrn-A1和Vrn-B1显性等位基因对品种冬春性的影响高于Vrn-D1和Vrn-B3基因,且所含显性春化基因越多的品种生长习性越偏向春性.另发现,Vrn-A1仅存在于春性品种中;而对于冬性品种来说,各位点均不含显性春化基因.本文标记鉴定结果与田间冬春性观察具有较高的一致性,在小麦育种及品种推广中具有较高的指导意义和应用价值.     

光周期基因在我国小麦品种中的多态性分布

为了明确光周期基因显隐性组成在我国小麦品种中的分布情况,利用小麦光周期基因Ppd-A1、Ppd-B1和Ppd-D1的STS分子标记,对我国180份小麦品种进行分子标记检测。结果显示,所有供试材料在B1位点均检测为隐性Ppd-B1b。在A1位点,仅有扬麦11品种检测为显性Ppd-A1a(0.6%),其余检测材料均为隐性Ppd-A1b;在D1位点,有5份材料检测为隐性,其余175份材料检测均为显性Ppd-D1a(97.2%)。对所有材料进行基因型统计分析,发现我国品种主要存在Ppd-A1b/Ppd-B1b/Ppd-D1b、Ppd-A1b/Ppd-B1b/Ppd-D1a和Ppd-A1a/Ppd-B1b/Ppd-D1a几种基因型。研究结果表明,我国小麦品种的光周期不敏感特性主要是Ppd-D1位点的变异,在Ppd-A1、Ppd-B1位点的变异较少。     

3个类核糖核酸基因在磷饥饿条件下的表达

核糖核酸酶（RNases）可以将衰老的植物组织中的核糖核酸降解释放出磷元素,使它能够运送到幼嫩部位被重新利用。许多核糖核酸酶基因的表达受磷饥饿的正调控。利用已有的EST序列,从普通小麦“小偃54”中分离了3个核糖核酸酶基因的cDNA序列。这3个基因预测的氨基酸序列与S-核糖核酸酶和S-like核糖核酸酶（类核糖核酸酶）的氨     

小麦抗白粉病基因聚合体DH材料的分子标记鉴定

小麦白粉病是由Blumeria graminis f.sp. tritici引起的世界性病害,利用分子标记辅助选择进行抗白粉病基因累加,可延长品种抗病性寿命,有利于提高育种效率。本研究利用Pm4b的STS-PCR标记,Pm13和PmV的SCAR-PCR标记,以及与Pm12共分离的同功酶标记（α-Amy-1）对来自小麦与玉米杂交产生的双单倍体材料的7个株系和9个穗系的4     

小麦抗白粉病基因的分子标记检测及其抗性评价

为了解小麦抗白粉病基因的组成类型以及分布状况,以加快小麦育种进程.本研究收集260份小麦作为亲本材料,根据已开发的小麦白粉病抗性基因Pm2、Pm4、Pm13和Pm21J的分子标记对其进行辅助标记鉴定.统计结果显示,260份亲本材料中,有124份材料含有Pm2单基因(占47.690/01;1份材料含有Pm13单基因(占0.38%);10份材料含有Pm2+Pm4聚合基因(占3.84%);7份材料含有Pm2+Pm13聚合基因(占2.69%);4份材料含有Pm2+Pm21聚合基因(占1.54%1;其余114份材料经上述4种标记检测没有发现相应的带型.结合田间自然诱发鉴定的结果表明:含有Pm2单基因的材料抗性不稳定,含有Pm2、Pm4、Pm13和Pm21聚合基因的材料抗性稳定,其余没有检测出上述相应标记带型的材料中也存在抗性优异的材料,但其抗病机理还需进一步研究,以期为小麦抗病育种提供新的抗源.     

小麦籽粒产量及穗部相关性状的QTL定位

由小麦品种花培3号和豫麦57杂交获得DH群体168个株系,种植于3个环境中,利用305个SSR标记对籽粒产量和穗部相关性状(穗长、穗粒数、总小穗数、可育小穗数、小穗着生密度、千粒重和粒径)进行了QTL定位。利用基于混合线性模型的QTLNetwork 2.0软件,共检测到27个加性效应和13对上位效应位点,其中 8个加性效应位点具有环境互作效应。相关性高的性状间有一些共同的QTL位点,表现出一因多效或紧密连锁效应。5D染色体区段Xwmc215–Xgdm63,检测到控制籽粒产量、穗粒数、总小穗数、可育小穗数和小穗着生密度5个性状的QTL位点,各位点的遗传贡献率较大且遗传效应方向相同,增效等位基因均来源于豫麦57,适用于分子标记辅助育种和聚合育种。控制千粒重与穗粒数的QTL位于染色体不同区段,有利于实现穗粒数与粒重的遗传重组。