小麦品种复壮30抗白粉病基因RAPD标记的研究

冬小麦品种复壮３０中具有一对抗白粉病隐性基因,该基因对我国流行的白粉病生理小种表现为高抗或免疫,虽尚未定名,却已受到国内外的重视。我们分别以复壮３０、感病品种农大０１５、京花一号的ＤＮＡ为模板,采用３００个ＲＡＰＤ引物（ＵＢＣ４００－ＵＢＣ６９９）进行ＰＣＲ扩增,其中ＵＢＣ４０５（ＣＴＣ ＴＣＧ ＴＧＣ Ｇ）可在抗、感品种之间扩增出一多态性片段（６２８ｂｐ）,定名为ＵＢＣ４０５－６２８。通过对Ｆ２     

小麦抗叶锈基因Lr9、Lr24的分子标记辅助选择研究

小麦抗叶锈基因Ｌｒ９、Ｌｒ２４对目前我国叶锈菌优势致病类型均表现高度抵抗。本研究选用抗叶锈育种圃高代品系,利用ＰＣＲ方法对Ｌｒ９和Ｌｒ２４基因进行分子标记诊断,探索分子标记在小麦抗叶锈育种中进行标记辅助选择的可行性。结果表明,在４８份供试材料中,可扩增出与Ｌｒ９基因连锁的１ｋｂＤＮＡ片段的１７份材料均表现抗病,表明它们携带有抗叶锈基因Ｌｒ９;可扩增出与Ｌｒ２４基因连锁的０．３５ｋｂＤＮＡ片段的１２     

小麦新品系2-26中抗白粉病基因的遗传分析和RAPD标记

由小麦白粉病菌引起的白粉病是世界上很多小麦种植区的主要病害之一。本研究对稳定抗白粉病品系2-26中的抗病基因采用常规遗传方法进行了分析。结果表明,2-26中存在一对显性抗白粉病基因,暂命名为Pm2-26。运用RAPD方法对白粉病抗感亲本和抗感池进行DNA多态性分析,获得2个紧密连锁的RAPD标记（SBSC2和SBSI2...     

小麦T型雄性不育恢复基因的遗传分析及RAPD标记

2114是一个携带有来自小伞山羊草的恢复基因的T型恢复系，为研究该恢复系恢复基因的遗传，我们将恢复系2114与3个不育系ND44A、D8442A、D北15A杂交，通过调查三个组合的F2代群体育性分离对恢复基因进行了遗传分析。分析表明除了一对主效基因控制外，2114 性同时又受微效基因的影响，而且2114中携带有恢复基因的易位染色体在不同遗背景中雄配子的传递率不同。以ND44A／2114的F2代分离群体为作图群体，利用分离群体分组分析法（Bulked Segregant Analysis,BSA），用460个随机引物对2114中的T型细胞质雄性不育恢复基因Rf6进行RAPD分析，筛选到10个可在亲本间扩增出多态性的引物，其中OPI18经多次重复能在亲本间及不育和可育池间扩增出稳定的多态性片段OPI181260。进一步对F2群体的147个单株分析表明：OPI181260与恢复基因Rf6的遗传距离为3.4cM。     

小麦抗叶锈病基因Lr2c的SSR标记

选取抗叶锈病基因位于2D染色体上的TcLr2c等7个小麦（Triticum aestivum）近等基因系、感病亲本Thatcher及215株TcLr2c与Thatcher杂交F2代为材料,研究抗叶锈病基因Lr2c SSR分子标记。从筛选的29对位于小麦2D染色体的SSR引物中获得4对能够揭示Lr2c多态性的分子标记,通过215株TcLr2c × Thatcher F2群体验证,结果表明Xgwm261和Xgwm296与Lr2c紧密连锁,其距目的基因的遗传距离分别为1.9和3.6 cM,可用于小麦抗叶锈病分子辅助育种。     

一个斯卑尔脱小麦早熟突变体抽穗期的遗传分析与分子标记初步定位

研究以斯卑尔脱小麦(Triticum spelta)Hubel及其早熟诱变系2463为材料,采用主-多基因混合模型多世代联合分析发现,抽穗期性状由两个主基因控制,其遗传力为44%～81%.温室春化和光周期处理实验结果表明,经过春化处理后,与Hubel相比,其早熟诱变系在长日照条件下的抽穗期提前10d左右,表现为显著差异.利用F2分离群体进行的分子标记定位结果表明,在2D染色体的短臂上存在一个主效QTL,与标记Xwmc112紧密连锁,能解释表型变异的16%,与前人定位的光周期相关QTL/基因(Ppd1)位于同一区域.     

普通小麦-柔软滨麦草易位系M8657-1抗条锈病基因遗传分析与SSR标记

为明确小麦(Triticum aestivum)-柔软滨麦草(Leymus mollis(Trin.)Hara)易位系M8657-1的抗条锈性,用中国小麦条锈菌(Puccinia striiform f.sp.stritici)流行小种条中30号、条中31号、水源11-4和水源11-11生理小种,对M8657-1和铭贤169的杂交后代进行苗期抗条锈性遗传分析.结果表明,易位系M8657-1对条中30号和水源11-11的抗条锈性均1对隐性核基因控制;对条中31号的抗条锈性由2对显性核基因(互补作用)控制;对水源11-4的抗条锈性由1对显性核基因控制.将控制水源11-4抗病性的基因暂时命名为YrElm1-4,以接种水源11-4的F2正交群体为研究对象,应用BSA法进行了SSR分析.从320对SSR引物组合中筛选到3个与主效抗病基因YrElm1-4连锁的多态性微卫星标记,它们分别是Xgwm636、Xwmc522和Xwmc453,根据3个微卫星标记位点的染色体位置,推出YrElm1-4位于小麦2AS染色体上,这3个标记可用丁分子标记辅助育种.     

普通小麦-华山新麦草易位系H9020-20-12-1-8抗条锈病基因SSR标记

H9020-20-12-1-8是一个通过杂交和回交选育的普通小麦（Triticum aestivum L.）华山新麦草（Psathyrostachys huashanica Keng.）易位系,苗期对中国小麦生产上流行的条锈菌（Puccinia striiforms f.sp.tritici）生理小种CYR32表现良好抗性。遗传分析表明,H9020-20-12-1-8对CYR32的抗病性是由1对显性基因YrHy（暂命名）独立控制的,通过对H9020-20-12-1-8和感病品种铭贤169杂交F2分离群体进行SSR分子标记,从305对SSR引物组合中筛选到3个与抗病基因YrHy紧密连锁的微卫星标记Xgwm429、Xwgm770和Xwmc154,与YrHy的遗传距离分别为5.4、6.4和11.3cM,将YrHy定位于小麦2BS染色体上。系谱分析及分子检测等结果表明,YrHy是一个源于华山新麦草的新抗条锈病基因。     

野生二粒小麦导入普通小麦抗白粉病基因MlWE27的鉴定和分子标记

由白粉病菌(Blumeria graminis f.sp.tritci)引起的小麦白粉病是严重影响小麦安全生产的主要病害之一.本研究将来自以色列的野生二粒小麦(Triticum dicoccoides)WE27的坏白粉病基因通过杂交和连续回交,导入普通小麦遗传背景中,育成高抗白粉病小麦新品系3D256(其系谱为燕大1817/WE27//农大015/3/941,F6).将3D256和高感小麦白粉病的普通小麦品系薛早配制杂交组合,对其F_1、F_2分离群体和F_3 家系进行白粉病抗性鉴定和遗传分析.结果表明,3D256携带抗白粉病显性单基因,暂命名为MlWE27.利用集群分离分析法(RSA)和分子标记分析,发现3个SSR标记(Xwmc243、Xwmc 154和Xbarc318)、1个EST-SSR标记(Xdp357)、1个AFLP转化的SCAR标记(XCAUG1)和1个RFLP探针转化的STS标记(XWG516-1)与抗白粉病基因MlWE27连锁,在连锁图上的顺序为Xdp357-Mlwe27-XCAUG1-XWG516-1-Xwmc243-Xwmc154-Xbarc318.利用中国春缺体-四体系、双端体系和缺失系将抗白粉病基因MlWE27定位于染色体2B短臂的末端Bin0.84-1.00上.这一普通小麦抗白粉病种质资源的创制及其连锁分子标记的建立为小麦抗病基因分子标记辅助选择、基因积聚和分子育种提供了新的物质基础.     

小麦显性多子房基因的RAPD标记

利用BSA法，以显性多子房小麦（rriticum aestivum）与普通小麦（T.aestivum）品种西农1376进行杂交，从F2分离世代建立多子房性状基因池和单子房基因池，采用RAPD-PCR方法，以440个随机引物筛选单、多子房的混合群体及其双亲。发现10个引物的扩增产物在近等基因系间表现出特异性，表现为多子房亲本及其混合群体有带，单子房亲本及其混合群体无带；6个引物扩增产物表现出的特异性相反，单子房有带，多子房无带。经过重复实验和群体单株验证，引物S236在多子房亲本、混合群体及其群体单株中都表现出稳定的多态性，可以作为多子房显性基因的分子标记。     

水稻短根突变体ksr8的表型分析和基因克隆

本研究前期由籼稻品种Kasalath经EMS诱变获得一个短根突变体ksr8,为揭示该突变体根系发育的分子机制,对其进行了表型鉴定、遗传分析、基因定位、转基因互补验证以及外源精氨酸处理。表型分析表明,ksr8幼苗的株高、主根、侧根和不定根长度均变短,成熟期植株较野生型矮小、分蘖数与每穗实粒数都减少。根尖树脂半超薄切片及醋酸洋红染色显示,ksr8的短根表型与伸长区细胞变短和根尖细胞分裂有关。遗传分析结果表明,ksr8的突变表型受隐性单基因控制,利用图位克隆技术将突变基因定位于3号染色体的分子标记InD3和RM3280之间,物理距离约106 kb,在该定位区间内包含一个编码催化精氨酸合成通路最后一个步骤的精氨酰琥珀酸裂解酶基因OsASL1(LOC_Os03g19280)。测序结果表明,突变体ksr8中OsASL1基因第3外显子内(CDS 653 bp处)的G突变成A,导致编码的218位精氨酸(R)突变为赖氨酸(K);转基因互补试验证实ksr8的表型是由该基因突变引起;进一步分析发现,外源精氨酸添加可以恢复ksr8的根系缺陷表型。本研究结果证明了突变基因ksr8是OsASL...     

普通小麦显性Kr1和隐性kr1基因的分子结构差异

Kr1基因是小麦远缘杂交不亲和的主效基因。为探究Kr1基因的特性,根据已公布的Kr1基因c DNA部分序列,采用染色体步移(Genome Walking)和c DNA末端快速扩增技术(rapid amplification of c DNA ends,RACE)克隆小麦显性Kr1基因和隐性kr1基因,并进行序列分析。结果表明,小麦Kr1基因全长4 006 bp,含有4个外显子和3个内含子,ORF全长1 671 bp,编码557个氨基酸,可形成一条完整肽链,有基因活性,Kr1蛋白三级结构与植物S位点受体激酶具有较高的相似性。kr1基因全长3 945bp,第3、第4外显子中因含有大量终止密码子,不能通读,表明kr1基因无基因活性。同时对小麦×黑麦、小麦×球茎大麦、小麦×玉米等不同远缘杂交系统的亲和性差异进行探讨,认为Kr1基因在小麦×玉米中失活可能与玉米转座子的插入有关。本研究结果为进一步阐明Kr1基因的功能及其作用机制奠定了基础。     

小麦T型细胞质雄性不育恢复基因Rf1和f4的SSR标记分析

为进一步探讨小麦(Triticum aestivum L.)T型细胞质雄性不育(T-CMS)育性恢复的遗传机理,并为利用T型不育系选育强优势杂交小麦分子辅助育种提供理论与技术支撑,本研究以小麦ms(S)矮抗58/R113的F2代分离群体中的极端可育株和极端不育株分别建立恢复池和不育池,采用分布于小麦第一染色体群(染色体1A、1B和1D)及第六染色体群(染色体6A、6B和6D)上的196对SSR引物进行扩增筛选.结果表明,(1)位于1AS染色体上的3个SSR标记和位于6BS染色体上的4个SSR标记均在亲本和基因池间扩增出了稳定的多态性差异条带;(2)定位群体验证结果表明,恢复基因Rf1与1AS染色体上Xgwm136、Xgpw7062和Xgdm33标记的遗传距离分别为4.8、9.6和13.7 cM,3个标记与Rf1之间的顺序依次为Xgdm33、Xgwm136、f1、Xgpw7062; (3)恢复基因Rf4与6BS染色体上的Xgpw1079、Xgwm193、Xgpw7011和Xgwm508标记的遗传距离分别为3.4、6.8、13.7和21.5 cM,4个标记与Rf4之间的顺序依次为Xgpw 011、Xgpw1079、Rf4、Xgwm19和Xgwm508.研究还表明,T-CMS恢复系R113的育性是由Rf1和f4两对主效恢复基因和多对微效基因共同控制的,筛选的上述7个SSR标记可直接用于T型或者类似T型,如S型杂交小麦分子标记辅助育种,可有效提高对应恢复系的选择效率.     

小尾寒羊MTNR1A基因外显子2的克隆与序列分析

对常年发情的绵羊品种小尾寒羊和季节性发情的绵羊品种多赛特羊共20只母羊的褪黑激素受体1A(melatonin receptor 1A，MTNR1A)基因外显子2的824 bp扩增产物进行了克隆测序及序列比较分析。结果表明, 小尾寒羊MTNR1A基因外显子2的核苷酸序列与已发表的绵羊序列(GenBank登录号U14109)完全相同。小尾寒羊与多赛特羊MTNR1A基因外显子2的差异由5个变化的核苷酸(分别为C329T、G355T、C566T、C580A和A675G)组成，核苷酸同源性为99.4%。小尾寒羊与山羊、母牛、猪、人、小鼠、挪威大鼠、西伯利亚仓鼠和鸡之间MTNR1A基因外显子2的核苷酸序列同源性为73.2%～98.5%，氨基酸序列同源性为78.5%～98.5%。     

基于HJ-1A/B-CCD影像的湖北省冬小麦和油菜分布信息的提取方法

利用不同时期HJ-1 A/B-CCD影像提取湖北省冬小麦和油菜分布信息.计算冬小麦、油菜不同生长期的NDVI曲线,通过野外调查和测量,获取冬小麦、油菜和其它典型地物的光谱特征.确定CCD影像提取冬小麦和油菜信息的最佳时相及不同地物在CCD影像上的色彩特征.采取最大似然分类法,对CCD影像进行分类,提取冬小麦、油菜分布信息.结果表明,HJ-1 A/B-CCD影像提取精度达95.48％,可以用于提取冬小麦、油菜分布信息;对于湖北省而言,3月中、下旬(冬小麦拔节、油菜开花)是HJ卫星提取冬小麦、油菜信息的最佳时相;在最佳时相内,冬小麦和油菜具有不同的光谱特征和CCD影像色彩特点,且样本分布服从近似正态分布,可以用最大似然方法提取其信息.     

小麦生理型雄性不育系中反式烯脂酰-CoA还原酶基因(TaECR)的克隆及表达分析

超长链脂肪酸(VLCFAs)代谢在花药发育中发挥着重要的作用,而反式烯脂酰-CoA还原酶(trans-2,3-enoyl-CoA reductase,ECR)是催化超长链脂肪酸合成的脂肪酰-CoA延长酶之一.为进一步研究杀雄剂SQ-1诱导小麦雄性不育的机理,根据己报道二穗短柄草(Brachypodium distachyon)ECR基因,采用电子克隆获得序列并设计引物,从小麦(Triticum aestivum)中克隆ECR的开放阅读框cDNA序列,命名为TaECR,将该序列提交至GenBank,登录号为KC222053.序列分析表明,TaECR基因编码310个氨基酸,具有反式烯脂酰-CoA还原酶的经典结构域.表达分析表明,TaECR基因在小麦花药、颖片、叶和根中均有表达,其中在根中的表达量最底;与可育系相比,TaECR基因在生理型不育系三核期中表达急剧下调,在单核期和二核期表达趋势无显著变化,并与其蜡质积累量变化趋势基本一致,这表明TaECR基因调节的超长链脂肪合成途径可能参与了SQ-1诱导的败育过程.     

小麦根系形态数量性状的时空分布及其与土壤养分的关系研究

为明确小麦根系时空分布及其与土壤有效养分含量之间的相互关系,于2020—2021年进行大田试验,采用裂区设计,主处理为品种,分别选用大穗品种周麦30和多穗品种周麦32,副处理为种植密度,设置1.2×10⁶、2.4×10⁶、3.6×10⁶苗·hm^-2 3个密度。使用长方体铁盒(20 cm×5 cm×20 cm)在麦行上、行距1/4处、行距1/2处分别取0～20 cm和20～40 cm土层的样品。分析冬前期、返青期、拔节期、开花期、灌浆期、成熟期不同位点小麦根系形态数量性状(根长密度、平均根直径、根体积、根总表面积)及土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量。结果表明,随着生育时期的推进,根总表面积、根长密度、根体积表现为先升高后降低的单峰曲线变化趋势;0～20 cm土层平均根直径呈“W”形曲线变化趋势,20～40 cm土层平均根直径呈“V”形曲线变化趋势。小麦根系垂直分布状况表现为：0～20 cm土层中根总表面积、根长密度、根体积均显著高于20～40 cm土层;20～40 cm土层平均根直径高于0～20 cm土...     

Increase in Growth,Productivity and Nutritional Status of Wheat (Triticum aestivum L.) and enrichment in Soil Microbial Population Applied with Biofertilizers Entrapped with Organic Matrix

To find effective alternatives to reduce the application of conventional urea (CU), a conventional biofertilizer (CB) preparation (charcoal mixed Azotobacter chroococcum and Bacillus subtilis) and the same biofertilizers entrapped in an organic matrix consisting of cow dung, rice bran, dried powder of neem leaves, and clay soil in 1:1:1:1 ratio and 25% (w/w) saresh (plant gum of Acacia sp.), named as super granules of biofertilizers (SGBF) were applied to cultivate wheat (Triticum aestivum L. cv. ‘WH-711’) in experimental plots. The results revealed that the efficacy of commercially available charcoal mixed biofertilizers could not prove as effective alternative to CU, whereas the same dose of biofertilizers entrapped in the organic matrix, SGBF, resulted in a significant increase in growth and productivity of wheat. It appears that SGBF prepared and applied in this study is an effective organic alternative to the urea for wheat cultivation in semi-arid subtropical agro-ecosystems.     

西农萨能奶山羊脂联素受体1基因(AdipoR1)cDNA克隆、表达及功能分析

脂联素(adiponectin)具有改善胰岛素敏感性,调节脂肪酸代谢和参与细胞增殖和分化的功能。本研究参考Gen Bank中已收录的牛(Bos taurus)、小鼠(Mus musculus)和人(Homo sapiens)等物种脂联素受体1基因(adiponectin receptor 1,Adipo R1)序列的同源比对结果,设计和合成PCR扩增引物,采用反转录PCR和RACE技术,分离并克隆了西农萨能奶山羊(Capra hircus)Adipo R1的c DNA序列。结果显示,Adipo R1全长2 032 bp(Gen Bank登录号:HQ846828),包括开放阅读框(open reading frame,ORF)1 128 bp,3’非翻译区(untranslated regions,UTR)719 bp和5’UTR 185 bp,该基因编码375个氨基酸。通过氨基酸序列比对发现,山羊与牛、猪(Sus scrofa)、小鼠和人的Adipo R1相似性较高,均在95%以上。蛋白质结构分析表明,其蛋白质的分子量为42.44 k D,等电点为7.19,含7个跨膜结构域,并且整个序列中不含信号肽。组织表达分析显示,该基因在肺中的表达量最高,小肠次之,在心脏中表达量最低,而其余8个组织中Adipo R1m RNA水平变化则比较平缓;奶山羊乳腺组织中Adipo R1表达量分析表明,Adipo R1的表达量在干奶期和泌乳盛期乳腺组织差异显著(P<0.05)。用不同浓度胰岛素(insulin)和催乳素(prolactin)处理奶山羊乳腺上皮细胞,结果发现,用胰岛素处理乳腺上皮细胞后,Adipo R1的表达量下调,在胰岛素浓度为50 nmo/L时效果最明显(P<0.01);用催乳素处理乳腺上皮细胞后,Adipo R1的表达量上升,在浓度为100 mg/m L时作用最明显(P<0.05),表明该基因在奶山羊乳腺上皮细胞中具有一定的调控作用。本研究为进一步揭示Adipo R1基因在奶山羊乳腺组织中的功能提供基础资料。