矮秆小偃麦异附加系31504的遗传分析：Ⅱ数量性状遗传与种质…

本文对小偃麦异附加系３１５０４的部分数量性状进行了遗传分析，进而对３１５０４进行了种质评价。结果表明，株高、穗下节间长、抽穗度、开花期、重粒重、穗粒数等６个性状的遗传与异染色体有关；异源染色体上携有显著降低株高作用的基因，且以加性效应为主，３１５０４是一个良好的新矮源。     

矮秆小偃麦异附加系31504的遗传分析──Ⅱ数量性状遗传与种质评价

本文对小偃麦异附加系３１５０４的部分数量性状进行了遗传分析，进而对３１５０４进行了种质评价．结果表明，株高、穗下节间长、抽穗度、开花期、千粒重、穗粒数等６个性状的遗传与异染色体有关；异源染色体上携有显著降低株高作用的基因，且以加性效应为主，３１５０４是一个良好的新矮源．     

抗白粉病小偃麦异附加系的选育及细胞学鉴定

以源于中间偃麦草的八倍体小偃麦TAI7047为供体、感白粉病的普通小麦优质品种晋太170为受体,通过杂交、回交,从其BC1F4杂种后代中选育出小偃麦种质系CHadd7001和CHadd7002。形态学、细胞学观察结果表明,它们的主要形态性状介于双亲之间,根尖细胞染色体数目分别为2n=44。白粉病抗性鉴定结果表明,中间偃麦草,CHadd7001,CHadd7002及其供体亲本TAI7047对白粉病均免疫,而受体亲本晋太170则高感白粉病,说明其抗性可能均来源于中间偃麦草。     

2个抗白粉病小偃麦异附加系的GISH鉴定

以来源于中间偃麦草的八倍体小偃麦TAI7047为供体,以高感白粉病的优质小麦品种晋太170为受体,通过回交转育的方法,从其BC1F4后代群体中筛选出2个稳定的抗白粉病株系CHadd7001和CHadd7002,并运用形态学、细胞学、抗病性、基因组原位杂交的研究方法对其进行了分析、鉴定。基因组原位杂交(GISH)结果表明,CHadd7001和CHadd7002中已分别成功导入1对中间偃麦草的染色体;其中,CHadd7001所附加的外源染色体来自偃麦草的Js组染色体,而CHadd 7002附加的染色体来自偃麦草的J组染色体;根据外源染色体来源、GISH带型和杂交信号的分布,二者为不同的小偃麦异附加系。     

抗条锈病小偃麦异附加系及其染色体稳定性的研究

以异源八倍体小偃麦中４作为抗条锈病染色体的供体亲本，以普通小麦品种铭贤１６９作为受体亲本，通过杂交、回交、自交、抗病性鉴定和花粉母细胞减数分裂染色体显微镜检查，选择出了含抗条锈病中间偃麦草染色体的二体附加系；对附加系花粉母细胞减数分裂观察发现，终变期有５．２％的细胞中出现了单价体，后期Ｉ中有７．４％的细胞中存在停留于赤道板上不分离的染色体，表明附加的染色体在一定程度上是不稳定的；所得到的３个附加系     

3个抗条锈病水偃麦附加系中偃麦草染色体同源性鉴定

已经建立了３个抗条锈病小偃麦二体附加系，分别编号为Ａ１，Ａ２和Ａ３。它们衍生于铭贤１６９与中４的杂交后代。铭贤１６９是一个普通小麦品种，它对我国现有全部条锈菌小种均高度感染。中４是人工合成的异源八倍体新种，含有全套小麦染色体和７对中间偃麦草染色体，对目前我国所有条锈菌小种均免疫或高抗。将铭贤１６９与中４杂交、用铭贤１６９回交、回交后代自交及抗病性鉴定得到了Ａ１，Ａ２和Ａ３。为了搞清这３个附加系所附     

抗条锈病小偃麦异附加系及其染色体稳定性的研究

以异源八倍体小偃麦中4作为抗条锈病染色体的供体亲本,以普通小麦品种铭贤169作为受体亲本,通过杂交、回交、自交、抗病性鉴定和花粉母细胞减数分裂染色体显微镜检查,选择出了含抗条锈病中间偃麦草染色体的二体附加系;对附加系花粉母细胞减数分裂观察发现,终变期有5.2%的细胞中出现了单价体,后期Ⅰ中有7.4%的细胞中存在停留于赤道板上不分离的染色体,表明附加的染色体在一定程度上是不稳定的;所得到的3个附加系中的1个,其组织病理学特征与另外两个明显不同,推测这3个附加系所附加的中间偃麦草染色体并非是同一个。     

小偃麦异附加系的细胞学及分子标记鉴定

利用形态学、细胞学、A—PAGE和RAPD方法，对5个小麦-中间偃麦草(Thinopyrum intermedium)双体异附加系Line5、Line6、Line11、Line12和Line13进行了鉴定。细胞学鉴定结果表明，它们根尖细胞染色体数目为2n=44，花粉母细胞减数分裂中期I(PMC MⅠ)染色体构型为2n=22Ⅱ，具有高度的细胞学稳定性；形态学鉴定和A—PAGE电泳分析证明，Line12和Line13可能附加了中间偃麦草第2部分同源群的染色体，Line5和Line6可能附加了中间偃麦草第1部分同源群的染色体；RAPD分析表明，在供试的80个随机引物中，有2个引物S20和S21能够在亲本中间偃麦草和双体异附加系中稳定扩增出特异带型，并可作为异附加系所附加染色体的特异RAPD标记。     

3个抗条锈病小偃麦附加系中偃麦草染色体同源性鉴定

已经建立了3个抗条锈病小偃麦二体附加系,分别编号为 A1,A2和 A3。它们衍生于铭贤169与中4的杂交后代。铭贤169是一个普通小麦品种,它对我国现有全部条锈菌小种均高度感染。中4是人工合成的异源八倍体新种,含有全套小麦染色体和7对中间偃麦草染色体,对目前我国所有条锈菌小种均免疫或高抗。将铭贤169与中4杂交、用铭贤169回交、回交后代自交及抗病性鉴定得到了 A1,A2和 A3。为了搞清这3个附加系所附加染色的异同,将A1,A2和A3两两杂交,检查其 F_1植株减数分裂过程中染色体配对情况。在 A1×A2和 A2×A3的 F_1小孢子母细胞中出现了两个单价体染色体,在 A1×A3的 F_1中未发现单价体。这表明,A1与 A3所附加的是同一对中间偃麦草染色体,A2所附加的则是另一对。结论是,已经从中4鉴定出两种抗条锈病的中间偃麦草染色体,这两对染色体之间不具有同源性。     

利用Sod同工酶和RAPD标记鉴定小麦-中间偃麦草双体异附加系

利用Sod同工酶标记和RAPD标记对DAL1、2、3、4、5、6、7、8、9、10和11等11个小麦-中间偃麦草双体异附加系进行了鉴定。通过Sod同工酶分析，将Sod-Agil基因定位于中间偃麦草第2部分同源群染色体上，同工酶标记Sod-1Rf=0．35为异附加系DAL1、3、5、6、8、9、10和11的特有生化际记。RAPD分析结果表明，引物OPF16是特异引物，为异附加系DAL4、5、9、10和11所共有。OPF16 560是DAL5、9、10、11的特异RAPD标记，OPF16 1200是DAL4的特异RAPD标记。综合鉴定结果表明：DAL1、3、5、6、8、9、1O和11等8个异附加系中附加的是中间偃麦草第2部分同源群的染色体。DAL5、9、10、11是同一种异附加系，附加的异源染色体属于八倍体中5所携带的中间偃麦草染色体组；DAL6和DAL8为同一种异附加系：DAL2和DAL4是不同的异附加系，DAL4中附加的是不同于中2、中5所携带的中间偃麦染色体组的另外一个染色体组的染色体。应用上述遗传标记．可以快速地鉴定异附加系DAL1、3、4、5、6、8、9、10、11。     

普通小麦-长穗偃麦草异附加系的分子标记鉴定

利用分布于小麦7个部分同源群的1 246对引物对15个可能的小麦-长穗偃麦草二体异附加系的4个亲本的基因组DNA进行扩增。结果表明,186对SSR、209对EST-SSR和22对STS引物能够在长穗偃麦草中扩增出不同于其他3个小麦亲本的特异条带,其中18对引物可以在14个附加系中的1~7个附加系扩增出长穗偃麦草的特异带,说明它们可能添加长穗偃麦草的遗传物质。5个附加系(1-3、1-8、1-27、2-6和2-22)可能含有长穗偃麦草第7同源群染色体,4个附加系(5-10、5-20、6-23和6-18)可能含有长穗偃麦草第6同源群染色体。附加系1-13可能附加2条不同同源群的长穗偃麦草染色体。同时发现,小麦与长穗偃麦草杂交及其后代衍生过程中长穗偃麦草染色体间可能发生遗传重组。     

小偃麦异附加系TaXTH基因的克隆与生物信息学分析

本研究运用Gene Fishing技术,从经过PEG-6000模拟干旱处理的小偃麦异附加系种质SN6306的c DNA中获得了一个长度为586 bp的上调表达差异片段7154。通过NCBI数据库相似性比对,预测其为木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶基因(XTH)的一段序列。经克隆和RT-PCR获得Ta XTH的全长c DNA和DNA序列,对其核酸和蛋白序列分析的结果表明,Ta XTH全长DNA序列为2 224 bp,含有3个外显子和2个内含子;其开放阅读框(ORF)长度为936 bp,编码311个氨基酸。Blast P分析结果显示,Ta XTH属于GH16蛋白家族。相似性比对分析结果表明,该蛋白与小麦近缘物种二穗短柄草中的同源蛋白一致性达到79%。从多序列联配及系统进化树分析结果中推断Ta XTH属于XTH类,具有典型的DEIDFEFLG保守基序。     

小麦-中间偃麦草异附加系Z4的外源染色质的分子标记

以中间偃麦草基因组DNA为探针对小麦中间偃麦草异附加系Z4进行基因组原位杂交分析，表明异附加系Z4附加的一对中间偃麦草染色体与普通小麦的一对染色体发生了相互易位。对中间偃麦草、Z4和普通小麦品种宛7107进行RAPD分析，在100条随机引物中，有两个引物S1053和S1068在Z4中能扩出中间偃麦草的特异带。在利用Z4进行小麦抗锈病育种时，可使用这两个标记进行辅助选择。     

小麦、偃麦草和小偃麦同工酶及蛋白质的比较研究

本文采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法,比较分析了小麦、天蓝偃麦草和小偃麦的酶酯同工酶、过氧化物酶同工酶和可溶性蛋白质。结果表明,不同属的酶谱是不同的。小麦和天蓝偃麦草的同工酶和可溶性蛋白质具有属的特异性。小偃麦兼有小麦和天蓝偃麦草的酶带,是不同于小麦和天蓝偃麦草的八倍体新类型。5个小偃麦划分成两种不同的类型,中_1和中_2属于第一种类型,中_3、中_4和中_5属于第二种类型。酯畴同工酶和过氧化物酶同工酶可以做为研究种属间关系和分类的一项生化指标。     

小麦-长穗偃麦草异染色体系筛选与鉴定

二倍体长穗偃麦草(Thinopyrum elongatum(Host) A. Löve,2n=2x=14,EE)具有抗病性强、耐盐碱、抗旱、多花多实等优异性状。为明确引进的小麦-长穗偃麦草后代种质系的染色体遗传组成,本研究综合利用原位杂交与分子标记技术结合田间农艺性状对其进行鉴定。结果表明,16份小麦-长穗偃麦草种质系中,L20161461、L20161462两份材料是二体异附加系,分别附加6E和7E染色体;L20160940、L20160942、L20161457、L20161459四份材料是二体异代换系,分别是4E/4D、4E/4D、1E/1D、3E/3B;与中国春相比,L20160947的千粒重增幅57.02%,达到极显著水平;在2.2%NaCl溶液处理下,L20160940的耐盐性高于中国春。本研究为这些材料在小麦遗传改良中的进一步利用奠定了基础。     

小偃麦渗入系耐盐性鉴定及其在F_2群体中的遗传分析

小麦耐盐品种选育对于改良和利用盐碱地、增加粮食产量具有重要意义。CH7124是由小麦和中间偃麦草Z1141杂交、回交而来的高代渗入系,在苗期对盐胁迫环境表现出高度耐受性,耐盐表现与其外源亲本Z1141和小偃麦TAI8335相似。对CH7124/绵阳11的F_1及F_2群体耐盐鉴定结果表明,CH7124的耐盐性可能受2个以上QTL控制。采用分离群体分组分析法,以100个SSR标记对亲本CH7124和绵阳11以及F2群体的耐盐/敏感池进行筛选,结果获得2个多态性标记Xwmc175和Xgwm213。根据中国春缺体-四体鉴定结果,推测CH7124的2B和5B染色体上可能各存在一个耐盐相关QTL。     

导入Rht10基因的八倍体小偃麦的农艺性状遗传分析

将矮秆基因Rht10导入八倍体小偃麦中获得了染色体数为2n=56的矮秆稳定材料攀89074-1-1-1，其中Rht10基因表现了极强的降秆能力，同时攀89074-1-1-1的幼苗对赤霉酸反应不敏感，表明Rht10基因能在八倍体小偃麦遗传背景中正常表达，用该矮秆小偃品系与含有小麦-簇毛麦6VA/6AL易位系92R137杂交，对F2群体的植株株高及其它农艺性状的遗体分析表明，Rht10基因在杂交后代中呈显性遗传，从该群体中能够获得一批半矮秆、分蘖力强、抗锈病和白粉病的株系，可望从中培育结合中间偃麦草和簇毛麦优良基因的中间材料。     

小麦与八倍体小偃麦杂种结合辐射诱导后代的细胞学分析

为了转移偃麦草属的有利基因,利用西南推广的小麦品种川麦107为母本,来源于中间偃麦草和长穗偃麦的两个八倍体小偃麦杂交所得的F1为父本。对其杂种F2代种子进行辐射处理,然后开放授粉自交多代,大群体混合选择。在F2M6世代,随机选择148个单株进行花粉母细胞减数分裂观察和分析。结果表明:在该世代染色体数目变化为41～46条,有相当一部分材料在细胞学上基本稳定,它们的减数分裂细胞中期Ⅰ中绝大多数细胞的染色体以二价体形式存在,减数分裂正常。但也有一些材料在减数分裂中期Ⅰ出现较高频率的三价体,四价体,甚至多价体,并伴随有较多的单价体,某些细胞中存在减数分裂异常现象,如染色体桥,易位环,落后染色体等,表明极有可能从这些材料中筛选出易位系。另外还分离出十多个可能的小麦-偃麦草附加系。     

导入矮秆基因的小偃麦材料的细胞学和储藏蛋白研究

用小麦 -中间偃麦草部分双二倍体与含Rht1 0的小麦品系杂交回交 ,培育了稳定的株高在 5 0～ 70cm左右 ,农艺性状较优的矮杆小偃麦品系。我们对其中的 2份材料进行了细胞学和醇溶蛋白分析。结果表明 ,材料攀890 74- 1 - 1 - 1 - 1、攀 890 74- 3- 2 - 1的染色体数分别为 2n =5 6和 2n =5 0。利用种子醇溶蛋白电泳分析表明它们与“中 5”均具有反应偃麦草供体的特征带 ,在Gli-B1和Gli-D1上表现一定的差异 ,攀 890 74- 3- 2 - 1还含来自黑麦的 1RS蛋白带 ,攀 890 74- 1 - 1 - 1 - 1缺少“中 5”的一条Gli-B1带。在高分子谷蛋白亚基上 ,攀 890 74- 1- 1 - 1和攀 890 71 - 3- 2 - 1与“中 5”在Glu -A1和Glu -B1上表现了较大的差异。结果认为 ,品系攀 890 74- 1 -1 - 1和攀 890 74- 3- 2 - 1是四川及南方麦区小麦育种中利用中间偃麦草基因的优良品种资源