粗山羊草抗白粉病性鉴定及与普通小麦远缘杂交研究

【目的】鉴定粗山羊草对小麦白粉病的抗性,用远缘杂交的方法将其抗病基因转移到普通小麦中。【方法】用离体叶段鉴定和田间鉴定相结合的方法,对来自不同产地的38份粗山羊草进行白粉病抗性鉴定,用普通小麦与粗山羊草配制正反交组合。【结果】38份粗山羊草中,对小麦白粉病免疫和近免疫的材料有9份,占供试材料的23.68%;普通小麦与粗山羊草正、反交均不能正常结实,必须进行幼胚拯救,成胚率分别是8.53%和70.03%,胚拯救率为9.22%,成苗率为0.79%。杂种F1自交不育,与普通小麦回交可正常结实,但BC1自交结实率极低。抗病鉴定和遗传分析表明,粗山羊草Y215含有1对显性抗白粉病基因,并分别在杂种后代BC2F1和BC1F2中获得了细胞学稳定且与供体亲本一致的抗白粉病植株。【结论】来自粗山羊草Y215的抗病基因已通过遗传重组导入普通小麦中。     

粗山羊草抗条锈病遗传分析及抗病基因SSR标记

为筛选出粗山羊草中抗小麦条锈病基因,选用 38 份来自不同产地的粗山羊草,鉴定抗病情况.离体叶鉴定发现 9 份材料对条中 29 和条中 31 免疫,5 份材料高感或中感,其余材料抗病级别不一;大田混合菌株鉴定发现有19 份材料全生育期免疫.与离体叶鉴定中全免疫的材料相同,其中有 10 份材料苗期感病但成株期抗病,其余材料抗病级别不一.粗山羊草亚种之间杂交发现结实率相差较大,结实率0～83.33%,有2个组合出现杂交不育,亚种间出现生殖隔离.从粗山羊草[Aegilops tauschii(Coss.)Schmal]Y201/Y2272杂交后代中鉴定出1个抗小麦条锈病基因,暂定名为 YrY201.应用 SSR 分子标记和分离群体分组法(BSA)筛选到Xgwm273 b、Xgwm37和Wmc14标记,与该基因之间的遗传距离分别为11.9、5.8和10.9 cM.根据连锁标记所在小麦微卫星图谱的位置,YrY201被定位在 7DL 染色体上.分析 YrY201 基因所在染色体的位置、抗病性特征,认为 YrY201 是一个新的显性抗小麦条锈病基因,并可用于分子标记辅助选择.     

染色体定位粗山羊草抗小麦白粉病基因PmAeY1

小麦白粉病是严重影响小麦生产的重要病害之一，利用抗病品种是防治该病最为经济、有效和环境安全的方法。目前已经标记31个小麦抗白粉病基因，但大多数抗性丧失或与不良性状紧密连锁。粗山羊草存在许多小麦抗病基因，它可以扩大小麦抗病基因的基础，提供新的抗小麦白粉病基因的来源。使用分离群体分组分析法（BAS），将抗小麦白粉病E11菌株的粗山羊草材料Y219与感病材料Y169杂交，F1代表现抗病，F2代出现抗感3：1分离，用SSR标记技术，抗病新基因PmAeY1定位在2D染色体上，与Xgwm484、Wmc453、Xgwrrd15和Xgwm157的遗传距离分别是30．4、23．4、6．1和5．5cM。     

普通小麦与粗山羊草正反杂交研究

【目的】研究普通小麦与粗山羊草杂交后的成胚率、成苗率及F1代的田间表现,为提高小麦的杂交成功率提供参考。【方法】以小麦矮败不育系(RH/CS)、中国春、辽春10号3个春性小麦及济南17和济麦20 2个冬性小麦为供试小麦材料,Y122、Y212、Y215为3个粗山羊草材料,先以小麦为母本,粗山羊草为父本构建正交组合,并在去雄后1~5d连续授粉,分析授粉次数对授粉率的影响,再以粗山羊草为母本,普通小麦为父本构建反交组合,分析各组合下胚、胚乳的形成情况;对正交组合进行幼胚拯救后,统计各组合的成胚率和成苗率;并将幼苗移至大田中,观察F1代的田间表现。【结果】小麦反交组合的授粉率(70.32%)远高于正交组合(8.51%),但正交和反交组合均未能形成种子,需要幼胚拯救才能获得后代;重复授粉可以提高授粉率;正交时春麦或者冬麦做母本对胚的形成和成苗率没有影响;胚培养最佳时间为13~18d;组培苗移入大田后成活率极低,仅为5.20%;杂交F1代成活单株有效分蘖数平均为263个。【结论】普通小麦×粗山羊草杂交后授粉2~3次,并于13~18d进行胚培养,可以提高杂交成功率。     

粗山羊草抗条锈病遗传分析及抗病基因SSR标记

为筛选出粗山羊草中抗小麦条锈病基因,选用38份来自不同产地的粗山羊草,鉴定抗病情况。离体叶鉴定发现9份材料对条中29和条中31免疫,5份材料高感或中感,其余材料抗病级别不一;大田混合菌株鉴定发现有19份材料全生育期免疫,与离体叶鉴定中全免疫的材料相同,其中有10份材料苗期感病但成株期抗病,其余材料抗病级别不一。粗山羊草亚种之间杂交发现结实率相差较大,结实率0-83.33%,有2个组合出现杂交不育,亚种间出现生殖隔离。从粗山羊草[Aegilops tauschii（Coss.）Schmal]Y201/Y2272杂交后代中鉴定出1个抗小麦条锈病基因,暂定名为YrY201。应用SSR分子标记和分离群体分组法（BSA）筛选到Xgwm273b、Xgwm37和Wmc14标记,与该基因之间的遗传距离分别为11.9、5.8和10.9 cM.根据连锁标记所在小麦微卫星图谱的位置,YrY201被定位在7DL染色体上。分析YrY201基因所在染色体的位置、抗病性特征,认为YrY201是一个新的显性抗小麦条锈病基因,并可用于分子标记辅助选择。     

粗山羊草抗条锈病鉴定及抗病基因YrY212 SSR标记

【目的】粗山羊草是小麦野生近缘属种,是D基因组的供体,蕴含大量的抗病资源,是进行小麦遗传改良的重要遗传资源,明确其抗病基因的数量、类型、在染色体上的位置以及其与已知抗条锈病基因间的关系,挖掘抗条锈病新基因,为小麦育种提供优良抗病新种质。【方法】用离体叶和田间鉴定方法鉴别来自不同产地的38份粗山羊草的抗条锈病情况,对条锈病抗病性进行遗传分析,并利用SSR分子标记定位粗山羊草中的抗病基因。【结果】离体叶鉴定发现,有9份材料对条中29和条中31菌株免疫,占供试材料的23.68%;有6份材料高感或中感,占供试材料的15.79%,其余材料抗病等级不一致。田间混合菌种鉴定结果表明,有19份材料免疫,其中10份材料苗期感病但成株期抗病,占供试材料的26.32%。从粗山羊草(Aegilops tauschii (Coss.) Schmal)Y212中鉴定出1个显性抗小麦条锈病基因,暂定名为YrY212。应用分离群体分组法(BSA)筛选到Wmc506、Barc184、Wmc450和Cfd41标记,其与YrY212之间的遗传距离分别为3.0,4.0,7.0和20.0 cM,位于Wmc506和Barc184之间。【结论】根据连锁标记所在小麦微卫星图谱的位置,YrY212被定位在7DS染色体上,分析基因所在染色体的位置、抗病性特征认为,YrY212是一个新的抗小麦条锈病基因。     

粗山羊草细胞质对普通小麦细胞核的遗传效应

将粗山羊草细胞质导入普通小麦 ,研究其对普通小麦细胞核的遗传效应。结果表明 ,粗山羊草细胞质对普通小麦开花习性具有优良的作用 ;能增加小麦的株高 ,提高小穗数、穗粒数、结实率和发芽势 ,但延迟小麦的生育期 ;对其他性状影响不显著 ;粗山羊草细胞质对普通小麦细胞核之间有一定的核质杂种优势。     

山羊草及普通小麦遗传多样性的研究

使用微卫星荧光标记-全自动基因分析仪(3700 DNA Analyzer)，用43对D染色体组引物标记76份普通小麦、粗山羊草、拟斯卑尔脱山羊草和尾状山羊草品种和材料，将其结果进行聚类分析，共聚成四类：普通小麦被聚成一类，粗山羊草被聚成两类，拟斯卑尔脱山羊草、尾状山羊草和部分来自巴基斯坦的粗山羊草聚成一类。聚类结果与现有的植物学分类的结果相一致。     

波斯小麦-粗山羊草双二倍体Am3抗白粉病特性的基因定位

 对合成的波斯小麦-粗山羊草双二倍体Am3进行了抗叶锈病和白粉病不同生理小种的鉴定。结果表明，在合成的六倍体小麦中，DD组的抗叶锈性受到AABB组的抑制。对Am3进行抗白粉病4号小种的遗传分析和基因定位表明，Am3具1对显性抗病基因，位于2A染色体上。DD组上的抗白粉病基因也受AABB组抑制。但其抑制程度因病害小种的不同而有差异。根据实验结果和文献认为，只要适当选择亲本，并针对一定的病害小种，利用粗山羊草改良普通小麦的抗病性是完全可能的。另外，波斯小麦PS5是值得重视的白粉病抗源。     

Association analysis of grain traits with SSR markers between Aegilops tauschii and hexaploid wheat(Triticum aestivum L.)

Seven important grain traits, including grain length(GL), grain width(GW), grain perimeter(GP), grain area(GA), grain length/width ratio(GLW), roundness(GR), and thousand-grain weight(TGW), were analyzed using a set of 139 simple sequence repeat(SSR) markers in 130 hexaploid wheat varieties and 193 Aegilops tauschii accessions worldwide. In total, 1 612 alleles in Ae. tauschii and 1 360 alleles in hexaploid wheat(Triticum aestivum L.) were detected throughout the D genome. 197 marker-trait associations in Ae. tauschii were identified with 58 different SSR loci in 3 environments, and the average phenotypic variation value(R2) ranged from 0.68 to 15.12%. In contrast, 208 marker-trait associations were identified in wheat with 66 different SSR markers in 4 environments and the average phenotypic R2 ranged from 0.90 to 19.92%. Further analysis indicated that there are 6 common SSR loci present in both Ae. tauschii and hexaploid wheat, which are significantly associated with the 5 investigated grain traits(i.e., GA, GP, GR, GL, and TGW) and in total, 16 alleles derived from the 6 aforementioned SSR loci were shared by Ae. tauschii and hexaploid wheat. These preliminary data suggest the existence of common alleles may explain the evolutionary process and the selection between Ae. tauschii and hexaploid wheat. Furthermore, the genetic differentiation of grain shape and thousand-grain weight were observed in the evolutionary developmental process from Ae. tauschii to hexaploid wheat.     

节节麦与普通小麦杂交后代的遗传多样性分析

运用SSR标记的方法,对节节麦SQ-214与普通小麦杂交后代的BC1F2群体的64份材料和高代系群体的147份材料在D基因组上的68个SSR位点的遗传多样性进行了分析.结果表明:68对SSR引物在杂交后代的两个群体等位变异位点较多,BC1F2群体共检测到67个位点有变异,等位变异数为212个,主要集中在3D染色体上.高代系中58个位点有变异,等位变异数为184个,等位变异位点多集中在2D上.BC1F2和高代系群体在D基因组的7条染色体上遗传多样性的表现不一致,BC1F2在7条染色体上的遗传多样性显著高于高代系,等位变异分布较高代系均衡.BC1F2材料间的遗传多样性高于高代系.由此可知,节节麦与普通小麦杂交衍生后代具有较高的遗传多样性,可用于进一步改良小麦;同一衍生亲本的衍生后代具有较大的遗传分化,尤其是在随机群体;经过选择后的群体遗传多样性会明显的降低.     

节节麦遗传多样性的SSR标记分析

节节麦是普通小麦的供体祖先种,具有丰富的遗传变异和优良性状,可用于拓宽现代小麦的遗传基础。本试验利用22个小麦D染色体组特异微卫星标记,对国内外的85份节节麦材料进行遗传多样性分析,结果共检测出195个等位变异,平均每个标记8.86个。节节麦染色体间平均等位变异顺序为6D>2D>5D>1D>7D>3D>4D;22个标记揭示的多态性信息指数——PIC值,分布在0.3385和0.8129之间,染色体间大小顺序为1D>5D>2D>4D>3D>6D>7D。研究表明,85份节节麦材料遗传多样性较高,为节节麦的有效利用提供了依据。     

粗山羊草苗期抗叶锈性鉴定及抗叶锈基因推导

普通小麦D基因组的供体材料粗山羊草含有丰富的抗叶锈病基因资源,而且具有较好的农艺性状,在抗病育种中具有重要的应用价值。本研究旨在了解粗山羊草的抗叶锈性以及准确了解其中所含抗叶锈基因。选取25株小麦叶锈菌株对6个粗山羊草品系进行抗叶锈性离体鉴定,筛选出4个在苗期对22个和23个菌株表现中到高抗的品系。试验选用18个不同毒力类型的小麦叶锈菌株和44个已知的抗叶锈单基因品系对其进行了抗叶锈基因推导,推导出粗山羊草4254-Y206可能含有Lr1,Lr10和Lr29或其他未用于本次研究的抗叶锈基因;4255-Y212可能含有Lr10和Lr29抗叶锈基因或其他未用于本次研究的抗叶锈基因;Y192可能含有Lr41抗叶锈基因或其他未用于本次研究的抗叶锈基因;Y201可能含有其他未用于本次研究的抗叶锈基因。     

利用小麦A、B基因组特异SSR标记扩增节节麦D基因组

以节节麦SQ-214、中国春(CS)和四川育成品种SW3243为材料,利用192个小麦A和B基因组特异SSR标记,对节节麦D基因组进行了扩增,结果表明:有130个特异SSR标记(67.70%)可以在只含D基因组的节节麦上扩出产物,并对扩增效果进行了分析。     

小麦与白黑麦、卵穗山羊草正反杂交的可交配性分析

小麦与白黑麦、卵穗山羊草正反杂交的可交配性分析＊叶兴国徐惠君李志武杜丽璞赵乐莲（中国农业科学院作物育种栽培研究所，北京１０００８１）ＣｒｏｓｓａｂｉｌｉｔｙＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＲｅｃｉｐｒｏｃａｌＨｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎｓＢｅｔｗｅｅｎＣｏｍｍｏｎ...     

云南铁壳麦遗传多样性的SSR标记分析

云南铁壳麦是云南省特有的种质资源,具有丰富的遗传变异和优良性状,可用于拓宽现代小麦的遗传基础.本试验利用20对SSR引物对36个云南铁壳麦进行了遗传多样性分析,结果共检测到39个等位变异,每对引物等位变异数在1～3个,平均为1.95个.Nei's基因多样性指数(H)为0.00～0.50,平均为0.24;Shannon信息指数(I)为0.00～0.69,平均为0.38;遗传距离(GD)为0.03～0.62,平均为0.24;说明铁壳麦遗传差异较小.聚类分析结果表明,在遗传距离约0.44处,可以将36份铁壳麦材料分为4类.其中腾冲的铁壳麦与龙陵的大河头小麦、镇康顶莨铁壳麦与永德短芒铁壳麦、双江铁壳麦2与凤庆硬壳麦1遗传距离较近,双江铁壳麦-4与其它铁壳麦存在较大的遗传差异.     

Conditional and unconditional QTLs mapping of gluten strength in common wheat(Triticum aestivum L.)

Dissecting the genetic relationships among gluten-related traits is important for high quality wheat breeding. Quantitative trait loci(QTLs) analysis for gluten strength,as measured by sedimentation volume(SV) and gluten index(GI),was performed using the QTLNetwork 2.0 software. Recombinant inbred lines(RILs) derived from the winter wheat varieties Shannong 01-35×Gaocheng 9411 were used for the study. A total of seven additive QTLs for gluten strength were identified using an unconditional analysis. QGi1 D-13 and QSv1 D-14 were detected through unconditional and conditional QTLs mapping,which explained 9.15–45.08% of the phenotypic variation. QTLs only identified under conditional QTL mapping were located in three marker intervals:WPT-3743–GLU-D1(1 D),WPT-7001–WMC258(1 B),and WPT-8682–WPT-5562(1 B). Six pairs of epistatic QTLs distributed nine chromosomes were identified. Of these,two main effect QTLs(QGi1 D-13 and QSv1 D-14) and 12 pairs of epistatic QTLs were involved in interactions with the environment. The results indicated that chromosomes 1 B and 1 D are important for the improvement of gluten strength in common wheat. The combination of conditional and unconditional QTLs mapping could be useful for a better understanding of the interdependence of different traits at the QTL molecular level.