小麦多基因聚合体YW243的改良与利用

YW243是兼抗白粉、黄矮、三锈5种病害的普通小麦新种质。将其与农艺性状优良的丰产品种进行回交转育，选育出丰产、抗病的小麦新品系CB031、CB032、CB034和CB035。对这些新品系与YW243及回交亲本的抗性、品质、丰产性进行鉴定、比较分析，并用分子标记解析它们抗病性的遗传基础及其决定品质的高分子量麦谷蛋白亚基组成。结果表明，CB031是抗白粉病高产小麦新品系，至少含抗白粉病基因Pm2+6和高分子量麦谷蛋白亚基1, 7+9, 2+12；CB032和 CB034均为白粉病、条锈病免疫的小麦新品系，CB032至少含抗白粉病基因Pm2+Pm4+Pm21、抗条锈病基因YrX 4个基因和高分子量麦谷蛋白亚基7+9, 2+12；CB034至少含Pm21基因和高分子量麦谷蛋白亚基7+9, 5+10；CB035为免疫白粉病的优质小麦新品系，至少含Pm2+6+Pm21基因和高分子量麦谷蛋白亚基7+8, 2+12。CB031、CB032、CB034和CB035的穗粒性状、千粒重和秆高等农艺性状均较YW243有所改善。YW243是一个优良性状易于遗传、不良性状易于改造的育种亲本，有良好的应用前景。     

甘蔗种质遗传基础的AFLP分析

采用AFLP分子标记技术对54份甘蔗种质（14份祖亲种、40份栽培品种或品系）的遗传基础进行了分析。利用筛选出的4对多态性较强的引物组合（M+CAG/E+ACG,M+CTC/E+ACT,M+CTG/E+ACC,M+CTG/E+ACG）,构建了甘蔗54份种质的AFLP指纹图谱,这4对引物组合共扩增出396条谱带,其中多态带390条,占98.5%。54份种质的遗传相似系数变化     

抗条锈病基因YrCH5026的遗传分析及分子定位

CH5026是携带中间偃麦草抗病基因的渗入系。为了更好地利用CH5026,拓宽小麦抗性育种资源,对其抗条锈性来源和遗传模式进行了分析,对抗性基因进行了染色体定位并构建了遗传连锁图谱。在苗期和成株期对CH5026及其亲本分别接种条锈菌流行小种CYR31、CYR32和CYR33。结果表明,CH5026在苗期和成株期对这3个条锈菌小种均表现出免疫或近免疫,且与其抗性供体TAI7045及其野生亲本中间偃麦草抗病侵染型相似。对其与感病品种(系)的杂交后代F1、F2、F2:3和BC1群体接种CYR32进行成株期抗性遗传机制分析,证实CH5026对CYR32的抗性由1对显性核基因控制。基因组原位杂交未检测到外源DNA杂交信号。用569对SSR引物对CH5026/台长29的192个F2群体进行分析,发现3个与抗性基因连锁的SSR标记:Xgwm210、Xwmc382和Xgpw7101,抗性基因位点与两翼邻近连锁标记Xwmc382和Xgpw7101的遗传距离分别为6.0,4.7 c M。利用中国春缺四体、双端体材料将该基因及其连锁标记定位在染色体2AS上。通过基因来源及连锁分子标记多态性比较,这个抗条锈病基因与已知定位于染色体2AS上的抗性基因不同,很可能是一个新的抗条锈病新基因,暂将其命名为Yr CH5026。     

甜菜雄性核不育基因的SRAP标记

采用SRAP技术对甜菜核雄性不育基因进行分子标记的研究,为甜菜育种提供了一条新的途径。以遗传背景相似的可育株和不育株甜菜为材料,用64对SRAP引物组,进行了SRAP分子标记研究。在64对引物组中有2对引物组(即M2E7和M8E8)可分别得到1个育性基因相关的SRAP分子标记,即M2E7-480和M8E8-130,出现频率分别为73%和76%。表明该SRAP标记技术可用于甜菜辅助育种及遗传多样性分析,从而为甜菜雄性不育相关基因的表达提供科学依据。     

利用抗、染根肿病F_2群体构建大白菜AFLP遗传连锁图谱

以易感染根肿病的大白菜(Brassica campestris ssp.pekinensis)自交系94SK和抗根肿病的CR Shinki DH系为亲本,通过杂交获得F1,并选择一株F1植株进行自交,构建了F2作图群体.利用扩增出与根肿病抗性基因CRb连锁标记的17对AFLP引物组合Pst+GNN/Mse+CNN构建大白菜遗传连锁图谱.这些AFLP引物组合共扩增出322个亲本间表现出多态性的AFLP标记.应用其中6个与CRb基因紧密连锁的AFLP标记转化成的SCAR标记和清晰可见的大于100 bp的211个AFLP标记构建了一张包含179个标记位点、10个连锁群、覆盖长度为576 cM,平均图距3.3 cM的遗传图谱.抗根肿病基因CRb定位在第一条连锁群9 cM的范围内.研究表明,利用Pst/Mse Ⅰ和EcoR Ⅰ/Mse Ⅰ引物组合以及其他分子标记类型构建遗传连锁图谱,并有效减少遗传图谱中聚集和间隙现象的产生提供了一定的科学依据.同时,该图谱的构建对在基因组范围内通过分子标记辅助选择选育大白菜根肿病抗性品种奠定了基础.     

梨AFLP分子连锁图谱的构建与分析

遗传图谱是数量性状基因定位、基因图位克隆及分子辅助育种等研究的基础,而目前国内在梨树上这方面的研究尚属空白.试验以早美酥×八月红的杂交F1 92株实生苗为作图群体,采用了扩增稳定、多态性丰富的16对Mse I/EcoR I引物组合,对分离群体进行AFLP多态性检测,共获得208条多态性带,其中偏离孟德尔遗传的比率29.8%(P<0.01).应用Joinmap 3.0软件且结合"双假测交"策略,对208个AFLP分子标记进行了遗传连锁分析,构建了一张包含145个AFLP标记,分属20个连锁群的梨分子遗传连锁图谱,每个连锁群包含4～20个标记,平均为9.06个标记,图谱总长度覆盖梨基因组618.7 cM,标记间平均图距为6.58 cM.此图谱为梨树基因定位、比较基因组学和重要农艺性状的QTL定位等研究奠定了基础.     

应用SRAP、ISSR和TRAP标记构建金针菇分子遗传连锁图谱

本研究应用金针菇(Flammulina filiformis)的两个菌株,黄色金针菇Y1701和白色金针菇W3082为作图亲本,采用分子标记以构建高密度的金针菇分子遗传连锁图谱。通过F1代产生的71个单孢为遗传连锁图谱作图群体,应用SRAP、ISSR和TRAP标记引物,利用PCR对得到的作图群体进行多态性分析,构建了一张拥有11个连锁群以及125个标记位点,总长度860.3 cM的遗传连锁图谱。连锁群平均长度为78.21 cM,最长的连锁群为132.9 c M,最短的连锁群为16.3 c M。多态性标记间最大遗传距离为38.4 cM,最小距离为0.5 cM,连锁图中出现了6个大于20 cM的间隙,标记密度6.88 cM,是迄今以来金针菇遗传连锁图谱相关研究中密度最高的。本研究所获得的高密度遗传连锁图谱有助于金针菇QTL定位,分子辅助育种和基因定位的研究。     

一张含有315个SSR和40个AFLP标记的大豆分子遗传图的整合

本研究是基于“锚定SSR标记”作图策略,利用2个F2群体,选用592对SSR引物,对宛煜嵩等利用重组自交系群体Jinf构建的含有227个SSR标记的图谱的基础上进行整合。整合后的大豆分子遗传图包含315个SSR标记和40个AFLP标记,总图距为1951.7cM,相邻标记间的平均图距为5.48cM。整合后的遗传连锁图归属20个连锁群对应于大豆20条染色体,连锁群长度范围从40.8cM到184.4cM,标记数范围从11到41个。整合后的图谱新增加了87个SSR标记,其中A2、C1、C2、D1b和G连锁群有较多的标记增加。整合后的大豆分子遗传图谱中的标记顺序比原图谱与“公共图谱”有更好的线性符合度。本文还进一步对两种类型的作图群体的配合和不同作图软件的选用等问题进行了比较和深入的讨论。     

AFLP分子标记鉴别大白菜品种

本试验采用AFLP技术,研究了90份来自7个不同栽培地区的大白菜品种材料。共筛选了20对引物,不同引物组合检测多态性谱带的能力有很大的差异,多态性谱带的数量从9条到32条不等。其中E—ACA／M—CTG是大白菜品种十分高效的引物组合,共产生7l条清晰的扩增带,其中有32条多态性谱带,多态性谱带的百分率为45．7％。通过该引物组合,能将90个品种全部区分开来。同时应用该引物组合检测2个大白菜杂交品种(北京新2号,京夏王)各10株,其中有1株北京新2号的谱带异常,其余同一品种不同单株的带型完全一致。表明AFLP标记用于研究品种指纹图谱,并鉴别品种是完全可行的。     

小麦抗白粉病新基因的AFLP和SSR标记及其染色体定位

M53 (YAV2/TEZ//Ae.squarrosa 249) 是硬粒小麦与粗山羊草的双二倍体合成种,携带一个抗白粉病新基因,暂命名为Pm-M53,该基因对北京地区白粉病优势生理小种15号表现免疫抗性。本研究利用来源于杂交组合M53/宛7107的一个F₂群体,在苗期采用白粉病15号小种（Blumeria graminis f. sp. tritici）接种,抗病反应型鉴定表明,抗感比例符合3∶1,说明其抗性受显性单基因控制;对部分F₂植株的F₃株系的抗病鉴定进一步证明了F₂鉴定的可靠性;利用AFLP和SSR标记技术结合F₂分离群体对目的基因进行了遗传作图,将目的基因定位在5D染色体的长臂上。其中AFLP标记P16M16_-109(Apm109)和P5M16_-161(Apm161)与目的基因的遗传距离分别为1.0和3.0 cM。SSR标记Xwmc289b、Xgwm583和Xgwm292与目的基因的遗传距离分别为20.0、33.0和24.0 cM。这些标记位于目的基因的两侧。利用中国春遗传背景的缺-四体和双端体结合AFLP标记Apm109确证了SSR标记定位的可靠性,进一步证明该基因是一个新的抗白粉病基因。     

小麦品种贵农21抗条锈病基因的SSR标记

对贵农21携带的条锈病 (Puccinia striiformis Westend f. sp. tritic) 抗性基因进行鉴定和遗传分析,明确了贵农21携带1个抗条锈病显性单基因,暂命名为YrGn21。采用F₂代抗病分离群体和集群分离分析法(BSA),建立了与YrGn21连锁的11个微卫星标记Xcau14、Xwmc49、Xgwm403、Xgdm62、Xwmc272、Xgwm459、Xbarc240、Xbarc187、Xgdm28、Xgwm11和Xgwm413,并将YrGn21定位于小麦1BS的近着丝粒区域,与位于1BS染色体上的Yr26基因具有等位性关系,为贵农21抗条锈病基因在育种中的利用,进行标记辅助选择和基因累加提供了便利。     

小麦抗源兴资9104抗条锈性遗传研究初报

采用常规杂交和基因推导法相结合,在苗期和成株期对小麦优良抗病种质兴资9104进行抗条锈性遗传研究。结果表明,兴资9104至少含有1对显性全生育期抗条锈病基因和1对成株抗条锈病基因,分别控制对条锈菌生理小种条中17号的全生育期抗性和对条中32号的成株期抗性。兴资9104可能携带有YrSK基因。建议在小麦抗病育种中     

Identification and molecular tagging of a stripe rust resistance gene in wheat line P81

Stripe rust, caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici (PST), is one of the most devastating diseases in common wheat ( Triticum aestivum L.). With the objective of identifying and tagging a new gene for resistance to stripe rust in wheat line P81, F₁, F₂ and F_2:3 populations from the cross 'Chuanmai 28'/P81 were inoculated with Chinese PST race CYR32 in greenhouse and field trials. P81 carried a single dominant gene for resistance (designated YrP81 ) to CYR32. Tests of allelism showed that YrP81 was different from Yr5 , Yr10 , Yr15 and Yr26 . Simple sequence repeat (SSR) and resistance gene-analogue polymorphism (RGAP) between the parents were used for genotyping the F₂ populations. YrP81 was closely linked to four SSR loci on chromosome 2BS with genetic distances of 18.3 cM ( Xwmc25 ), 1.8 cM ( Xgwm429 ), 4.1 cM ( Xwmc770 ) and 5.3 cM ( Xgwm148 ). Two RGAP markers RGA1 (NLRR/XLRR) and RGA2 (Pto kin4/NLRR-INV2) were also closely linked to YrP81 with genetic distances of 4.7 and 6.3 cM, respectively. The linkage map of YrP81 and molecular markers was established in the order Xwmc25 - RGA2 - RGA1 - Xgwm429 - YrP81 - Xwmc770 - Xgwm148 . Pedigree analysis, response patterns with Chinese PST races and associations with markers suggested that YrP81 is a novel stripe rust resistance gene. The PCR-based microsatellite and RGAP markers identified here could be applied in selection of YrP81 in wheat breeding.     

川麦42中源于人工合成小麦的一个高产位点鉴定

人工合成小麦是改良现代小麦的重要基因资源。川麦42是人工合成小麦与普通小麦杂交育成的高产、抗条锈、广适小麦新品种。利用小麦全基因组的1029个SSR标记扫描,检测了川麦42遗传背景中人工合成小麦导入位点,并利用川麦42与四川小麦品种川农16构建的127个重组自交系(RIL, F₈),在4年6个环境下种植获得的农艺性状数据,分析了人工合成小麦导入位点对小麦产量和产量构成因子的遗传效应,在川麦42遗传背景中发现一个高产的人工合成小麦导入位点Barc1183。根据Barc1183分子标记,将RIL群体中的127个株系分为川麦42基因型(具人工合成小麦导入位点)和川农16基因型(具川农16位点)两组,前者的人工合成小麦导入位点能促进分蘖能力,提高有效穗数、每平方米粒数,增加收获指数、籽粒生产率,在4年6个环境下较后者平均增产达8.92%,Barc1183为一高产的人工合成小麦导入位点。利用中国春双端体和硬粒小麦Longdon的D染色体代换系验证,将其定位于小麦4D染色体长臂。川麦42遗传背景中的高产人工合成小麦导入位点Barc1183,对于进一步开展小麦高产育种研究具有重要价值。     

小麦品系M8003-5抗条锈病基因遗传分析和分子作图

为了利用小麦抗条锈病品系M8003-5中的抗病基因,用当前7个流行的条锈菌生理小种对小麦品系M8003-5的抗条锈性进行了鉴定,发现该品种对当前的各优势小种均有良好抗性。在温室内以病菌小种Su11-4对M8003-5在进行苗期抗条锈性鉴定和遗传分析,初步确定M8003-5对Su11-4的抗性由1对显性基因控制,位于7DS上的SSR标记Xbarc5、Xwmc463、Xwmc405、Xbarc126、Xgwm295、Xgwm44、Xwmc702、Xwmc438、Xwmc121、Xgwm111和Xbarc121与该基因连锁,最近的为Xwmc702和Xwmc438,遗传距离分别为3.5 cM和4.3 cM。分子标记及其相关分析表明,此基因可能来自黑麦,与已定位于7D染色体上的抗病基因不同,暂命名为YrM8003。利用与其紧密连锁的标记Xwmc702和Xwmc438测黄淮麦区43个主栽品种,结果显示,有20%的品种具有与YrM8003基因相同的标记位点。这一结果有助于YrM8003在抗条锈病育种的应用。     

小麦抗秆锈病基因Sr33的微卫星标记

小麦抗秆锈病基因Sr33对强毒力小种Ug99和我国多数小麦秆锈菌小种具有良好抗性。以感病品种McNair701和来源于Tetra Canthatch/Triticum tauschii的单基因系Sr33为亲本,选用我国流行的小种34MKG,对作图群体161个F₂单株及其F_2:3家系进行抗性鉴定分析,利用分离群体集群分析法对位于小麦1D染色体上的57对微卫星引物进行扩增多态性筛选。获得2对在亲本及F₂抗、感群体间揭示多态性的共显性标记 Xbarc152和Xcfd15,位于Sr33两侧,与目标基因的遗传距离分别为2.4 cM和2.1 cM。     

利用cDNA-AFLP技术分析小麦成株抗条锈性差异基因表达特征

采用cDNA-AFLP技术,对成株抗条锈小麦品种兴资9104在成株期受条锈菌生理小种CY32侵染后5 d内9个时间点的基因表达谱进行了分析。共筛选64对引物,产生32 320个转录本(TDF);用37对引物检测到2 201个(6.81%)差异TDF,其中926个TDF诱导表达,1 275个下调表达。经大规模克隆、测序分析,最终获得330个差异TDF,聚类分析得到259个EST (unigenes),命名为aTaPST1至aTaPST259 (GenBank注册号：FL645754~FL646011和FL646262)。经BLASTX比对和功能分类分析,其中96条EST(37.07%)未找到同源性匹配,68条(26.25%)与未知功能蛋白同源性较高;其余95条ESTs主要涉及能量(11.20%)、基础代谢(4.63%)、转录调控(3.86%)、抗病与防御(3.86%)、蛋白质运输和储存(3.09%)、蛋白质合成和细胞生长(各2.32%)、以及信号转导(1.54%)等。选取抗病与防御、转录调控及信号转导类等相关的6个差异基因,qRT-PCR分析结果显示其表达模式符合cDNA-AFLP表达谱。小麦成株抗条锈性分子机制涉及植物多方面生理生化反应,包括抗病与防御、转录调控、蛋白质代谢、信号转导、以及非生物胁迫等多种途径相关基因的协同控制。     

小麦品种小偃9323抗条锈基因的遗传分析和分子作图

小偃9323是小偃6号的同源材料,具有早熟、抗逆性强、适应性广、抗条锈性强等许多优良的生物学特性。为明确其抗条锈性及遗传规律,利用当前流行的中国条锈菌小种CYR32对抗病品种小偃9323与感病品种铭贤169及其杂交后代F₁、F₂、F₃和BC₁代进行苗期抗条锈性遗传分析,并对其抗条锈基因进行SSR分子标记。结果表明,小偃9323对CYR32小种具有良好的抗性,由1对隐性基因所控制。利用F₂代分离群体,筛选到6个与抗病基因连锁的SSR标记,分别是Xwmc807、Xbarc3、Xwmc684、Xwmc201、Xwmc553和Xwmc179;该抗病基因位于小麦6AL染色体上,其最近的标记为Xwmc201和Xwmc553,遗传距离分别是2.6 cM和3.7 cM。分析表明,该基因不同于已知抗条锈基因,暂被命名为YrXY9323。用YrXY9323两侧遗传距离最近的标记Xwmc201和Xwmc553对42个黄淮麦区主栽小麦品种进行分子检测,结果表明有19%的品种具有与YrXY9323相同的标记位点。本结果对YrXY9323在小麦抗条锈病育种中的应用提供了理论依据。