EMS诱变小麦河农822的SSR及SDS-PAGE鉴定

为给小麦育种提供基础材料,利用SSR技术和高分子量麦谷蛋白SDS-PAGE对由EMS诱导河农822获得的矮秆、短芒、密穗、棒状穗、早熟等8个小麦性状变异株进行鉴定。结果表明:在DNA水平,除矮秆变异株外,其余均缺失了1条50~190 bp的片段,各个不同性状突变株均增加了3~4条44~574 bp的片段;在蛋白质水平,不同性状突变株高分子量麦谷蛋白亚基在Glu-1B和Glu-1D位点呈现出缺失和新增亚基2种情况。这表明突变材料与对照相比,不仅在生物学形态存在明显差异,而且在DNA和蛋白质水平上也产生了突变,为小麦突变产生提供了充分的分子生物学证据。     

百萨偃麦草高分子量麦谷蛋白亚基的鉴定及其染色体定位

经SDS-PAGE电泳和Western杂交,在百萨偃麦草(Thinopyrum bessarabicum)中鉴定出1个高分子量麦谷蛋白亚基,其电泳迁移率大于"中国春"小麦的1Dy12亚基,本研究命名为1Ebx亚基,其编码基因命名为Glu-1Ebx.对由百萨偃麦草衍生的双二倍体及其1套二体附加系进行SDS-PAGE分析,只有百萨偃麦草、双二倍体和1Eb附加系表达1Ebx亚基,小麦亲本及其它附加系均不表达此亚基.用1对HMW-GS通用引物对上述材料进行扩增时,只有在百萨偃麦草、双二倍体和1Eb染色体附加系的基因组DNA中扩增出分子量大小一致的DNA片段,与SDS-PAGE的定位结果一致.表明1Ebx亚基是由百萨偃麦草1Eb染色体上的HMW-GS基因所编码.     

离子束介导遗传转化小麦突变体的遗传分析

以离子束介导后代的9个小麦突变体和4个受体作供试材料,对其进行了RAPD和SSR分子标记,在此基础上获得了矮秆突变株系1042的2个特异片断,并进行了测序和同源序列分析。13个材料间分子标记遗传差异比较结果表明,离子束介导遗传转化后的突变明显小于小麦品种间的遗传差异。矮秆突变株系1042的SSR标记特异片断序列BLAST分析结果表明,从1042中扩增到的特异片断与小麦高秆基因Rht-D1 a中的部分序列高度一致,1042的株高明显降低可能是由于该株系遗传突变,产生了2个矮秆基因所致;该特异片断与小麦BAC克隆中LTR-retrotransposon Angela-3s转座子的部分片断同源性最高,说明离子束介导遗传转化诱发变异可能与小麦基因组中反转录转座子的激活有关。     

小麦-长穗偃麦草渗入系HMW-GS组成及等位变异分析

长穗偃麦草(Agropyron elongatum)是小麦品质遗传改良的重要基因资源。为明确98份具有优异抗病性的小麦-长穗偃麦草渗入系中的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)类型,利用SDS-PAGE法对其进行了调查。结果表明,共有13种等位基因变异,其中,Glu-A1位点上有1,2*和N型,N型亚基出现频率最高,为57.14%;Glu-B1位点上发现了6种等位变异,优质亚基14+15,7+8,13+16和17+18出现频率达到45.92%;Glu-D1位点上发现4种等位变异,出现频率最高的为2+12型,优质亚基5+10型达到20.41%。在22种亚基组合中,N,9+7,2+12组合出现的频率最高,为28.57%。品质为8~10分的材料有31份,频率达到31.5%。由此可见,在小麦-长穗偃麦草渗入系中存在丰富的高分子量谷蛋白亚基变异和优质组合,这为选育优质抗病的小麦品种提供了种质资源与依据。     

陕西关中不同时期小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基变异分析

用 SDS聚丙稀酰胺凝胶电泳分析了陕西关中地区不同历史时期主要推广小麦品种的高分子量麦谷蛋白亚基组成 ,并计算了其品质得分。结果表明 ,陕西关中地区主要推广小麦品种的高分子量麦谷蛋白亚基构成欠佳 ,亚基类型贫乏。主要原因在于 5 +10亚基很少 ,2 +12亚基多 ;1亚基较多 ,2 *亚基没有 ,N类型多等。陕西关中 80年代至今推广的小偃 6号及用其作亲本选育的个别品种含有 14 +15亚基 ,这些品种的品质都很好。最后讨论了冬小麦品质育种的策略和方法。     

N~+介导对水稻幼苗中性蛋白水解酶表达的影响

利用蛋白质复性电泳技术,研究了低能N+注入介导玉米DNA的水稻幼苗叶片和根系中性蛋白水解酶的表达。用能量为25 keV、剂量为3.0×1017N+/cm2的氮离子束对水稻豫粳6号种胚进行照射处理,照射的种子于质量浓度为100μg/mL玉米基因组DNA介导液中进行转化处理,其他处理同时进行,结果表明,各处理均引起水稻幼苗叶片和根系中性蛋白水解酶种类及活性差异表达,叶片与根系中均检测出多条差异酶带,离子束介导玉米DNA的处理中性蛋白水解酶带变化活跃,有新酶带表达,也有部分酶带缺失。说明低能离子束介导远缘大分子DNA引起水稻幼苗蛋白质表达的差异。     

中国冬小麦品种Waxy蛋白分析及分子标记研究

 利用SDS-PAGE分析了国内外306份小麦品种（系）Waxy蛋白的缺失类型，筛选出缺失Wx-B1蛋白亚基的材料46份；通过对济麦19×豫麦47的120个F2单株Waxy蛋白亚基分析，发现缺失Wx-B1的比例接近1/4，符合孟德尔分离规律。利用3个STS标记和1个SSR标记对不同Waxy蛋白缺失类型进行鉴定，验证其在分子标记辅助育种中的有效性。结果表明，Wx-7A位点的STS引物在野生型中扩增出1条1 172 bp的特异带，而缺失Wx-A1蛋白亚基的突变材料中没有扩增出该特异带；Wx-4A位点的STS引物在野生型中扩增出1条440 bp的特异带，缺失Wx-B1蛋白亚基的突变材料中没有该扩增片段；Wx-7D位点的STS引物在野生型中扩增出1条940 bp的特异带，而在缺失Wx-D1蛋白亚基的突变材料中则扩增出1条360 bp的特异带；Wx-7D位点的SSR引物在野生型中扩增出1条204 bp的特异带，在缺失Wx-D1蛋白亚基的突变材料中没有扩增出该特异带。这4个标记可以用于分子标记辅助育种。     

小麦种子注入低能氮离子束的诱变效应

为促进优质小麦育种技术体系建设,提升小麦品质,应用低能氮离子束注入技术,对小麦种子注入剂量为3×1017N+/cm2的氮离子,研究注入氮离子束对小麦种子活力、幼苗POD和CAT活性以及植株农艺形状的影响。结果表明：与未注入氮离子束处理相比,注入氮离子束的小麦种子发芽势和出苗率显著降低（P＜0.05）,发芽率、幼苗鲜重和苗长降低,幼苗POD、CAT活性增大;注入氮离子束的小麦植株形态变化明显,顶一叶长度突变,株高变矮,麦穗从有芒变为部分缺芒和无芒,千粒重增加。低能氮离子束注入小麦种子对小麦幼苗、植株及穗粒形态有明显的生物学效应,对小麦种质材料的改良具有一定作用。     

麦谷蛋白Glu-2位点等位变异对品质特性的影响

利用单向一步SDS-PAGE技术,对我国推广的54份优质品种D型低分子量亚基(GIu-2)位点变异进行了初步分析,同时对高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成同为1,14+15,2+12的部分优质和非优质品种(系)GIu-2位点进行了比较研究。结果表明,我国优质小麦品种在Giu-2位点的等位变异较大,在HWM-GS组成为1,7+8,5+10的品种中,发现5种Glu-2位点等位变异组合;HMW-GS组成为1,7+8,2+12的品种中,发现3种Glu-2位点等位变异组合;而在HMW-GS组成为1,14+15,2+12的小偃6号类型(陕优225,小偃54,PH822等)品种中,Glu-2位点无变异。进一步对HMW-GS组成为1,14+15,2+12的优质品种和非优质品种(系)进行比较发现,中筋和弱筋品种(系)的Glu-2位点表现为非小偃6号类型时,且变异较大。分析认为,小偃6号类型品种的优良品质可能是由Gtu-2位点亚基与1,14+15,2+12高分子量亚基组成共同决定的。     

小麦-十倍体长穗偃麦草广谱抗锈易位系的鉴定及分析

【目的】从普通小麦与十倍体长穗偃麦草的杂交、回交后代中,获得对小麦条锈病流行混合小种具有广谱抗性的新种质。【方法】对普通小麦与十倍体长穗偃麦草的杂交、回交后代材料进行条锈病鉴定、农艺性状调查、分子细胞学和品质相关性状分析。【结果】这批材料在苗期普遍表现为轻度感病,但成株后则完全高抗或免疫,对8份材料进行了连续三年的人工接种鉴定,抗性表现十分稳定。对多种致病小种具有很好的抗性,根尖细胞染色体条数均稳定在42条,农艺性状良好。原位杂交分析显示这些材料中含有同一个易位片段,即在4DS末端有一来自长穗偃麦草St基因组的小片段易位,其中一个品系（GDR3）还携带一个未能准确定位的小片段易位,该材料对混合小种的抗性优于其它材料。推测这2个小片段易位上均含有新的抗条锈病基因。高分子量麦谷蛋白分析表明,这批材料均含有优质亚基14+15。【结论】与小麦相比,其野生近缘物种中可能含有更多的广谱抗性基因,是其在恶劣自然环境下生存的遗传基础,也为小麦抗病育种提供了新抗源。