优质高分子量麦谷蛋白亚基1Dx5 1Dy10的分子检测

为给优质强筋小麦的选育提供高效、快速、稳定的选择手段,以已知高分子量麦谷蛋白亚基组成的10个小麦品种为材料,比较了5个已报道的高分子量麦谷蛋白亚基1Dx5(1Dy10)的PCR分子标记,并对12个DNA模板进行了分子检测.结果表明,在5个分子标记中,有1个分子标记是非特异的,有2个分子标记是显性的特异标记,另2个则是共显性的分子标记.其中,由引物Dx-F、Dx5-F和Dx-R组成的共显性标记,能稳定地扩增出5亚基和非5亚基的特异序列,并且无非特异PCR产物,是用于高分子量麦谷蛋白亚基1Dx5分子检测的最理想标记.     

花药培养与麦谷蛋白亚基分子标记结合选育小麦新品种的研究

为快速获得携带麦谷蛋白优质亚基基因的小麦新品种,提高小麦的品质育种技术水平,利用引进的矮败材料与和尚头、甘春20号、临麦34号等10个不同品种(系)杂交,并对杂交后代进行了花药培养,获得了115份花培株系;利用PCR对花培后代株系及杂交亲本进行了优质贮藏蛋白亚基分子标记检测,3个HMW-GS为 Bx7、 Bx14、 Dx5,3个LMW-GS为 Glu-A3ac、 Glu-A3d、 Glu-B3b。结果表明,在115份花培材料中, Bx7的出现频率最高,为94.78%,其余依次为 Glu-A3ac、 Dx5、 Bx14、 Glu-A3d和 Glu-B3b;获得了44份聚合4个亚基以上的材料;结合农艺性状鉴定,筛选出了3份综合性状优异的小麦新品系AB158、AB167和AB332。本研究将花培育种技术、分子标记辅助选择技术及矮败小麦育种技术进行了有机结合,其结果可为提升小麦品质育种技术水平提供参考。     

冀中南小麦新品系的高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

为了解河北省小麦的品质遗传基础,采用SDS-PAGE电泳技术对2000~2003年度参加冀中南优质区试和普通区试小麦新品系的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成进行了研究。结果表明,在这些品系中,G lu-1位点具有较为丰富的遗传变异,共检测到14种亚基和22种亚基组合类型;各年度普通区试优质亚基出现的频率分别为54.5%、66.7%、65%、100%,平均为71.4%,且有逐年上升的趋势;优质区试优质亚基出现的频率平均为159%,显著高于普通区试。试验还鉴定出一批含优质亚基的品系。     

小麦磨粉品质的高分子量麦谷蛋白亚基评分系统研究

为了给优质小麦选育和栽培提供一定的参考，选用100个春小麦品种测定了其高分子量麦谷蛋白亚基（HMW—GS）以厦出粉率、降落数值、面粉白度和面粉黄度等4项磨粉品质，通过数量化理论及统计学鉴评方法研究了HMW—GS与小麦磨粉品质的关系，得到了4个多元回归方程（决定系数均在0．97以上），能准确预测4项小麦磨粉品质；建立了针对不同小麦磨粉品质的HMW-GS评分系统。总体来看，1、2^＊、7、5＋10亚基和10亚基对小麦磨粉品质而言，属于优质亚基。但对不同的品质指标，各亚基的贡献不尽相同：10亚基有利于出粉率的提高；1亚基除了能改善面粉黄度外，还可以提高降落数值；5＋10亚基是公认的优质亚基，2＋10、2＋12亚基是公认的劣质亚基，但对于面粉白度而言，2＋10和2＋12亚基评分较高，而5＋10亚基评分反而最低。因此，不能仪根据某一项指标对亚基进行评分。     

高分子量麦谷蛋白亚基组成及其与小麦品质性状的关系分析

为进一步明确小麦高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)与小麦品质性状的关系,以黄淮麦区的127份小麦品种(系)为材料,利用SDS-PAGE技术、近红外谷物分析仪、粉质仪和拉伸仪等对其进行HMW-GS鉴定和品质检测.结果表明,参试材料在Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1 3个位点上分别检测到2(x1、x-null)、...     

高分子量麦谷蛋白亚基变异与加工品质关系的研究

用扬麦１５８分别与强面筋品种安农９１９２和Ｋａｒｌ组配成２个杂交组合,分析了其Ｆ４代９３个株系的高分子量谷蛋白亚基组成及有关品质性状,研究了不同的高分子量麦谷蛋白亚基及亚基组合对品质性状的影响。结果表明,Ｇｌｕ－Ａｌ的等位变异（亚基１和Ｎ）Ｇｌｕ－ｄｌ的等位变异（亚基５＋１０和２＋１２）对ＳＤＳ沉淀值、和面时间、耐揉性和ＧＭＰ含量有显著影响,对蛋白质含量、和面图峰高的影响较小。亚基１和５＋１０与强     

小麦高、低分子量麦谷蛋白亚基对品质性状的影响

为给小麦品质改良提供理论依据,以6个国家的532个品种(系)为材料,分析了小麦高、低分子量麦谷蛋白亚基与品质性状的关系。结果表明,各位点上不同的等位变异对品质性状的效应存在显著差异,亚基1、2*、17+18、5+10、GluA3f、GluB3b和GluB3g对面团形成时间和稳定时间具有显著的正向效应;亚基N、1、14+15、17+18、7+8、2+12、3+12、4+12、GluB3d、GluB3f、GluB3h和GluB3g对蛋白质和湿面筋含量具有显著正向效应;从亚基对品质性状的综合影响来看,1、17+18、GluA3f、GluB3g和GluB3f可作为优势亚基。具有1、17+18、2+12和1、17+18、5+10高分子量麦谷蛋白亚基组合的品种(系)综合品质性状显著优于含有N、14+15、2+12亚基组合的品种(系);具有低分子量麦谷蛋白亚基组合GluA3c、GluB3g,GluA3d、GluB3g和GluA3f、GluB3b品种(系)的综合品质性状显著优于含有GluA3b、GluB3j亚基组合的品种(系)。     

远缘杂交后代材料的高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

以一个远缘杂交后代材料的89个株系为试材,用SDS—PAGE电泳方法鉴定分析了这些株系的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW—GS)组成。结果表明,在后代材料中亚基组成类型极其丰富。在Glu—Al、Glu—B1和Glu—D1三个位点上分别检测到3,6和9种不同的亚基类型,3位点结合共出现30种组成类型。其中,在Glu—A1位点上,1亚基出现频率最高,为57．31％;在Glu—B1位点上7 8和7 9亚基出现频率较高,分别为44．94％和34．83％;Glu—D1位点上的变异类型最丰富,其中被世界公认的优质亚基5 10出现频率最高,达38．20％,另外,还存在一些其它新的亚基组合类型。由此看来利用远缘杂交改良我国小麦品质有一定的优势。     

冬小麦品种高低分子量麦谷蛋白亚基的分子标记检测

为了通过育种手段尽快改良小麦加工品质,利用Dx5、By8、By9、By16、Glu-A3、Glu-B3和1B.1R的特异性分子标记对221份中国冬小麦品种（系）进行HMW-GS、LMW-GS基因的等位变异及1B.1R易位系检测,结果表明：（1）在所检测的小麦品种（系）中,含Dx5、By8、By9的材料依次为58、79、119份,频率依次为26.2%、35.7%、53.8%;未检测到含By16的材料。（2）在所检测的小麦品种（系）中,Glu-A3位点上,含Glu-A3a、Glu-A3b、Glu-A3c、Glu-A3d的材料依次为30、1、111、79份,频率依次为13.6%、0.5%、50.2%、35.7%;未检测到携带Glu-A3e、Glu-A3f、Glu-A3g的材料;Glu-B3位点上,含Glu-B3d、Glu-B3g、Glu-B3f、Glu-B3h的材料较多,依次为64、47、18、11份,频率依次为29.0%、21.3%、8.1%、5.0%,含Glu-B3a、Glu-B3b、Glu-B3c、Glu-B3i的材料很少,依次为1、3、2、4份,频率依次为0.5%、1.4%、0.9%、1.8%;含1B.1R易位系的材料（即Glu-B3j类型）71份,频率为32.1%;未检测到含Glu-B3e的材料。（3）在所检测的小麦品种（系）中含最优亚基组合By8、Dx5、GluA3d、GluB3d的材料只有2份,频率为0.9%,说明聚合多个优良基因的小麦品质改良工作急需加强。     

不同高分子量麦谷蛋白亚基小麦品种（系）的粒重增长特性分析

为给小麦高产优质育种提供参考,以黄淮麦区35个主栽小麦品种（系）为材料,利用SDSPAGE电泳技术对其进行了高分子量麦谷蛋白亚基鉴定,并对各参试品种的灌浆特性进行了分析。结果表明,35个黄淮麦区小麦品种（系）中 GluA1、GluB1和 GluD1位点分别只有2、5和4种亚基类型,分别以Null、7+9和2+12亚基为主,所占比例分别为71.4%、45.7%和62.7%。依据 GluB1和 GluD1位点的亚基特点,将参试品种（系）分为三类。对这三类品种（系）的灌浆期粒重增长特性分析发现,第I类（亚基组合：7+8/2+12）品种（系）灌浆速率较快,最终粒重较高;第II类（亚基组合：7+9/2+12）品种灌浆持续时间较长,但灌浆速率不及第I类,最终粒重较高;第III类（亚基组合：7/5+10或7+8/5+10）品种（系）灌浆持续时间较短,且灌浆速率较慢,最终粒重不高。三类品种（系）相比,粒重增长速率在灌浆前期基本相同,但35 d以后,第III类品种（系）粒重增长速率明显减慢,这可能是导致其最终粒重显著低于前两类品种（系）的主要原因。     

黄淮麦区小麦抗赤霉病新种质的创制和筛选

为了创制和筛选黄淮麦区小麦抗赤霉病新种质,以济麦22为受体,采用分子标记辅助选择与连续回交相结合的方法,将小麦赤霉病抗源苏麦3号抗病主效QTL导入黄淮麦区小麦品种济麦22;对黄淮麦区育成的564份品种（系）采用单花滴注方法进行连续3年赤霉病抗性鉴定和筛选。结果创制含苏麦3号抗赤霉病主效QTL的材料18份,其中4份农艺性状与济麦22相仿,赤霉病抗性明显提高;通过筛选获得赤霉病抗性水平达中感以上的材料18份,分子标记和 Fhb1基因鉴定结果表明,其中9份材料不含有 Fhb1基因,其抗赤霉病主效基因可能与苏麦3号不同。这些创制和筛选获得的抗赤霉病种质材料将为提高黄淮麦区小麦赤霉病抗性提供有益帮助。     

45份小麦种质赤霉病抗性评价与农艺性状分析

为获得农艺性状较好且抗赤霉病的种质资源、加快小麦抗赤霉病育种进程,以禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum Schw.)菌株F15为致病菌,分别以苏麦3号与09X15作为抗病与感病对照,于2015-2017年对收集自南京农业大学等7个研究单位的45个小麦材料进行了大田赤霉病抗性鉴定与农艺性状调查,利用分子标记检测小麦种质所携带的 Fhb1基因。结果表明,在用微量移液器进行单花滴注接种鉴定的三年试验中,NMAS001、苏麦3号、P48等13个小麦材料至少有两年表现抗病。利用抗赤霉病主效QTL的SSR标记Xgwm493、 Xgwm533和Xbarc147对45个小麦材料进行 Fhb1基因的分子检测表明,苏麦3号、NMAS020、苏夫等20个小麦材料含有 Fhb1基因。抗赤霉病小麦材料一般主要农艺性状如株高、穗粒数、千粒重等表现不良;15HN018、15HN200和宁麦9号的抗赤霉性和农艺性状均较好。     

小麦新品系的赤霉病抗性及分子标记分析

为有效降低赤霉病对我国黄淮麦区小麦生产的影响,培育抗赤霉病小麦新品种,以自主创制的13个抗赤霉病稳定的小麦新品系为材料,利用赤霉病菌地表接种和单花滴注法接种鉴定、分子标记检测等技术,鉴定其抗病性、主要农艺性状及赤霉病抗性相关的遗传基础。结果表明：（1）品系Xn12-2和Xn13-2对赤霉病表现为抗,平均病小穗率为11.5%和13.4%,严重度为1.9;其余11个品系表现中抗,平均病小穗率均小于30%,严重度均小于3.0,其中4个品系（Xn12-2、Xn10-2、Xn12-3和Xn12-7）兼抗条锈病;（2）参试新品系的越冬抗寒性较好,株高较矮（67~82 cm）,穗较长（9.6~11.3 cm）,千粒重高（39.2~50.2 g）;（3）11个品系携带有苏麦3号的Fhb1基因,部分品系兼具苏麦3号的Fhb2、Fhb5或QFhs.crc-2DL位点的优异等位变异。综上所述,参试部分品系不仅具有良好的赤霉病和条锈病抗性,其主要农艺性状基本满足黄淮南部麦区的主要育种目标要求,可作为小麦抗赤霉病改良的材料。     

扬麦13抗赤霉病品系的分子标记辅助选育

通过分子标记辅助选择技术和回交育种方法,以苏麦3号为抗赤霉病基因Fhb1和Fhb2的供体亲本,以弱筋感病品种扬麦13为受体和轮回亲本,对扬麦13进行赤霉病抗性改良。利用抗性基因紧密连锁的SSR标记筛选和田间赤霉病抗性鉴定,获得8个农艺性状似轮回亲本且含有目标基因的品系。通过分子标记对其进行遗传背景分析,获得3个与轮回亲本基本相同的品系。对这3个品系和扬麦13进行赤霉病接种鉴定和主要品质指标检测与比较,最终培育出携带赤霉病抗性基因且保持轮回亲本优良农艺性状及弱筋品质的品系R扬麦132、R扬麦137和R扬麦138,赤霉病病小穗率降低了78.82%~84.58%,产量提高了17.24%~26.72%,完全可以替代当前生产上高感赤霉病的扬麦13品种进行推广应用。这表明利用与抗性基因紧密连锁的分子标记辅助育种是一种有效的途径,可以实现小麦赤霉病抗性改良的目标。     

小麦赤霉病抗性改良研究进展

小麦赤霉病是一种全球性的毁灭性病害,培育抗病品种是减轻小麦赤霉病危害最经济环保的有效途径。本文介绍了赤霉病抗性种质资源的发掘及其在常规育种中的应用、抗赤霉病分子标记辅助育种和抗赤霉病转基因育种等方面的最新研究进展,提出在加强小麦赤霉病抗性机理研究的同时,结合分子育种技术与常规育种手段,加快小麦赤霉病抗性改良研究进程。     

小麦赤霉病的抗性遗传分析

为给小麦抗赤霉病遗传改良提供参考,利用苏麦3号及5个当地推广小麦品种为亲本,按Griffing双列杂交法Ⅱ配制15个杂交组合,以赤霉病病小穗率为抗性指标,研究了小麦赤霉病抗性的遗传。结果表明,在6个小麦品种中,苏麦3号和扬麦9号赤霉病抗性的一般配合力最好,能极显著地提高杂种后代的赤霉病抗性。小麦赤霉病抗性的遗传符合加性显性模型,同时受加性和显性效应的作用,且加性效应更重要,显性程度为部分显性。控制赤霉病遗传的增效等位基因为显性,增减效等位基因频率在亲本中的分配存在显著差异。苏麦3号具有最多的控制赤霉病抗性遗传的显性基因,而宁麦8号则具有控制赤霉病抗性遗传最多的隐性基因。小麦赤霉病抗性可能受2~3对主效基因的控制,狭义遗传力较高,早代选择有效。论文最后还就小麦抗赤霉病育种进行了探讨。     

湖北省66份小麦品种(系)赤霉病抗性鉴定与分子检测

赤霉病是由禾谷镰刀菌引起的小麦穗部病害,严重危害小麦生产,抗赤霉病品种选育是减轻其危害的重要途径之一。本研究以湖北省不同时期审定的59个小麦品种和选育的7份优异品系为材料,采用喷雾接种对其进行田间赤霉病抗性鉴定,并利用抗性基因Fhb1功能性分子标记和主效抗性基因(Fhb2、Fhb4、Fhb5和QFhs.crc-2DL)连锁分子标记对供试材料进行检测,分析其遗传分布和利用状况;同时分析湖北小麦品种(系)赤霉病抗性、株高和小穗密度等性状年代间的差异。结果表明,16份供试材料赤霉病抗性水平达到中抗,占比24.2%,以810619品系抗性最好,病情指数略低于苏麦3号;42份材料达到中感,占63.6%。分子检测结果显示,仅鄂T45048携带Fhb1;鄂麦11、鄂麦18和810619等29份材料(43.9%)可能携带Fhb5和QFhs.crc-2DL单个或2个抗性基因,说明这2个抗性基因在湖北小麦赤霉病抗性育种中得到了较多应用。赤霉病抗性与株高的相关性分析结果显示,近15年湖北小麦品种株高持续降低,但其与赤霉病抗性无显著相关。研究结果为明确湖北小麦品种赤霉病抗性水平和分子遗传基础提供了参考。     

59份江苏小麦品种（系）的抗赤霉病评价与农艺性状分析

赤霉病是小麦的重要病害,严重影响小麦产量和品质。为发掘赤霉病的抗性种质资源和抗性基因,本研究分别以苏麦3号、扬麦158、扬麦15和安农8455为高抗、中抗、中感和高感赤霉病对照品种,于2016-2017和2017-2018连续2年对来自江苏的59份小麦品种（系）采用单花滴注接种法进行田间赤霉病抗性鉴定,同时利用与 Fhb1 、 Fhb2 、 Fhb4 、 Fhb5 和 QFhs.crc-2DL 连锁的分子标记对供试材料进行检测,并对赤霉病表现为稳定中抗及以上水平品种（系）的千粒重、株高、穗粒数等农艺性状进行调查。结果表明,59份供试小麦品种（系）中,19份在两个年度均表现为中抗。分子标记检测发现,9份小麦品种（系）仅携带 Fhb1 ,平均病小穗率为22.21%;10份小麦品种（系）仅携带 QFhs.crc-2DL ,平均病小穗率为27.82%;携带 Fhb2 、 Fhb4 和 Fhb5 基因的品种（系）较少。镇麦12号、宁麦1529、宁麦27、镇麦13322、宁麦17110、镇麦13、宁麦17108和宁麦17396的赤霉病抗性和综合农艺性状均较好,可以作为小麦抗赤霉病遗传改良的种质资源。     

大麦赤霉病抗源的发掘与评价

为了发掘新的大麦赤霉病抗源,2005、2006年利用禾谷镰刀菌单花滴注和喷雾接种相结合的方法,研究了287份大麦品种对赤霉病的抗扩展性和抗侵染性.结果表明,大麦赤霉病抗性除了抗初侵染类型外还存在抗扩展类型.比较两年单花滴注接种后21 d的病小穗率,筛选得到9个抗源,分别为盐96157、2000品12、秀9744、Vivar、Phoenix、盐94148、鉴35、盐97001、96AC20-30,占全部供试品种的3.44%.通过比较喷雾接种21 d后病小穗率、病穗率、病情指数、反应级等各项指标,发现9个抗源中存在三种类型:盐96157、2000品12、盐94148和Vivar属于既抗扩展又抗侵染的类型,秀977、鉴35和Phoenix属于抗侵染性较弱而抗扩展性强的类型,盐97001和96AC20-30属于抗侵染性强而抗扩展性较弱的类型.在9个抗源中96AC20-30抗侵染性也最强.     

麦类作物赤霉病抗性离体筛选的原理与方法

赤霉病（Fusarium head blight）是麦类作物最主要的世界性病害，在湿热的流行年份不仅减产严重，而且受过赤霉病菌毒素污染的籽粒对人类和畜禽有害，严重影响籽粒的品质。目前对赤霉病尚缺乏有效的化学和生物防治技术，最好的防治途径仍然是对抗性或耐性基因型的选育。但在赤霉病抗性选择的各种技术上，还有许多问题有待研究解决。本文以小麦为重点，介绍了赤霉病抗性离体筛选技术体系等方面的研究进展，包括毒素抗性和田间实际抗性的相关性、适宜的毒素筛选浓度、植物组织对毒素的差异反应、菌株与作物品种的互作，并讨论了抗性选择中应注意的有关问题。