普通小麦—Elymus rectisetus异附加系的特征特性研究

712100 陕西省杨凌区西北农林科技大学农学院(农科院校区)小麦所     

CIMMYT引入小麦材料HMW-GS组成研究

利用SDS-PAGE技术对385份CIMMYT种质进行高分子量麦谷蛋白亚基组成分析。结果表明:Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位点上变异类型丰富,共存在11亚基与24种组合类型,优质亚基出现的频率非常高,Glu-A1位点上的1亚基的频率达到了33.5%,Glu-B1优质亚基7+8出现的频率11.2%,Glu-D1位点优质亚基5+10出现的频率达到81.3%。评分在7分以上的材料达37.8%,23个材料评分在9分以上,高分子量麦谷蛋白亚基的平均得分7.08分。通过在这些材料中选取评分较高的与贵州小麦进行杂交,可有效提高贵州小麦品种的产量与品质。     

普通小麦醇溶蛋白和高分子量麦谷蛋白亚基对品质的影响

利用ＳＤ－ＰＡＧＥ和改良的ＡＰＡＧＥ方法分析了１１２４份不同来源普通小麦材料的高分子量麦谷蛋白亚基和麦醇溶蛋白谱带的组成。根据多元性回归分析筛同ｇｌｉ４２,３,６２．７,３９．６（２）,１１．４,２３．０,ｇｌｕ５＋１０等蛋白谱带对以沉降值为代表的烘烤品质起增效作用。Ｇｌｉ,１,Ｇｌｉ２,Ｇｌｕ１三位点对烘烤品质以加性效应为主。品种间品质性状变异的２８％－４３％由两种蛋白组份的差异所决定而一种蛋白     

二系杂交小麦HMW-GS组成与品质关系的初步研究

为了研究二系杂交小麦HMW-GS类型与蛋白质含量、沉淀值、面团形成时间和衰弱角斜率等品质性状的关系,采用SDS-PAGE方法分析了杂交种的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的组成.结果表明,在试验材料中普遍存在有劣质亚基N和2+12,它们的频率分别是60.4%,83.0%.在HMW-GS与F1籽粒品质性状关系的研究中发现,各位点对蛋白质含量的贡献率是Glu-B1>Glu-A1>Glu-D1;对沉淀值贡献率是Glu-B1>Glu-D1>Glu-A1;对形成时间和衰落角斜率的贡献率是Glu-D1>Glu-B1>Glu-A1.总体来说,位点按对品质的贡献率大小依次为Glu-B1>Glu-D1>Glu-A1.就单个亚基而言Glu-D1位点,杂合2+12/5+10>纯合2+12;Glu-A1位点蛋白质含量、SDS沉淀值和形成时间均为N/N>N/1;在Glu-B1位点,蛋白质含量是7+8/17+18=7+9/17+18=7+8/7+9=7+8/7+8>7+9/7+9;沉淀值的大小依次为7+8/17+18≥7+9/17+18=7+8/7+9=7+8/7+8≥7+9/7+9;形成时间是7+8/17+18>7+9/17+18＝7+8/7+9＝7+8/7+8＝7+9/7+9;衰弱角斜率大小是7+9/17+18≥7+8/17+18＝7+9/7+9≥7+8/7+9=7+8/7+8.在不同亚基组合中,具有N/N,7+8/7+8,2+12/5+10亚基的品质最好.杂合位点5+10亚基对2+12亚基的品质具有补偿效应.     

小麦重组自交系群体HMW-GS的检测与分析

利用重组自交系群体--RILL-8群体的131个系为材料,检测和分析了其高分子量麦谷蛋白亚基及亚基组合.结果表明,RIL-8群体Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位点编码的亚基分别为1、N,7 9、7 8和5 10、2 12,主要存在7种亚基组合类型.不同亚基及亚基组合类型在相同位点上仅存在1对等位基因差异,可以用其进行相同位点不同亚基及亚基组合对品质性状效应值的估算.     

普通小麦与Elymus rectisetus异附加系的分子细胞遗传学鉴定

Elymus rectisetus (Nees in Lehm) A. Löve et Connor是目前小麦族中发现的唯一的无融合生殖种,为了鉴定和标记从普通小麦与E. rectisetus BC₂F₂衍生后代中选育的2n=44株系1026A1、1057A1和1035A2的外源染色体,应用细胞学、基因组原位杂交和RAPD方法进行了研究。经细胞学鉴定,3个株系花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ（PMC MⅠ）染色体构型均为2n=22Ⅱ,与普通小麦Fukuhokomugi杂交F₁的PMC MⅠ染色体构型均为2n =21Ⅱ+1Ⅰ,两两杂交F1的PMC MⅠ染色体构型均为2n=21Ⅱ+2Ⅰ,表明它们是分别附加了1对互不相同外源染色体的普通小麦-E. rectisetus二体异附加系。标记E. rectisetus品系1050的基因组DNA为探针DNA,对3个异附加系进行原位杂交,分别鉴定出附加的1对E. rectisetus染色体。应用13个引物对2个亲本和3个异附加系进行RAPD分析,获得了可分别用于检测1026A1和1057A1中所附加的E. rectisetus染色体遗传物质的分子标记OPB-14_900bp、OPE-09_750bp和OPB-14_1000bp。     

小麦-黑麦1RS/1BL新易位系的创制和分子细胞遗传学鉴定

利用普通小麦（Triticum aestivum L．）品种小偃6号与黑麦（Secale cereale L．）品种德国白粒杂交，选育出一批带有黑麦抗病性状的小偃6号类型种质材料。应用连续C-分带-基因组原位杂交（sequent C-banding-GISH）技术对上述材料进行染色体组成分析，筛选出2个小麦-黑麦1RS/1BL纯合易位系BC152-1-1和BC01-89-1。其中，BC152-1-1（2n=42）除含有1对1RS/1BL易位染色体外，未见其他染色体变异；BC01-89-1（2n=43）除含有1对1RS/1BL纯合易位染色体外，还附加1条两端缺失的3R染色体。高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）组成分析和品质分析结果表明，BC152-1-1和BC01-89-1不仅含有来自小偃6号的14＋15优质亚基，而且其蛋白质含量、湿面筋含量和SDS沉降值等品质性状都得到显著改良。     

普通小麦HMW谷蛋白亚基与蛋白质含量和沉降值的关系

对148个不同小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基与蛋白质含量、沉降值之间的关系进行了研究。结果表明:G lu-1三位点控制的亚基等位变异与品质性状关系密切。A 1位点1亚基和N出现的频率基本相当,对蛋白质含量效应N>1,对沉降值1>N;B 1位点7 9亚基对出现频率最高,其次为7 8,各亚基对蛋白质含量效应为17 18>7 8>7>7 9>6 8>14 15>13 16,对沉降值的作用为7 8>13 16>17 18>7 9=7>14 15>6 8;D 1位点5 10亚基对频率高于2 12,各亚基对蛋白质含量效应以5 10>2.2 12>2 12>2 10,沉降值效应以2.2 12>5 10>2 12>2 10。具有亚基N,17 18,5 10组合类型的小麦品种可成为蛋白含量较高的品种;1,7 8,2.2 12组合类型的小麦品种可成为加工品质较好的品种。     

抗白粉病小偃麦异代换系的细胞学鉴定和RAPD分析

对从长穗偃麦草与小麦杂种后代中选育的抗白粉病小麦种质系山农87074-551在进行白粉病抗性鉴定的基础上,进行了细胞学和RAPD鉴定.结果表明:山农87074-551根尖细胞染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMC MⅠ)染色体构型为2n=21 Ⅱ, 它与小麦中国春的杂种F1PMC MⅠ染色体构型为2n=20Ⅱ+2Ⅰ,说明山农87074-551是一个双     

小麦-冰草附加系与小麦-杀配子染色体附加系杂交F1的细胞学特性

以小麦-冰草附加系与中国春-柱穗山羊草杀配子染色体2C附加系杂交,对杂交F1的形态学及细胞学特性进行了研究,为利用杀配子染色体诱导小麦ABD组和冰草P组染色体变异,创造小麦-冰草染色体易位系奠定基础。对8个小麦-冰草二体附加系同中国春-杀配子染色体附加系杂交F1的形态学、育性以及细胞学特性的观察结果表明,小麦-冰草不同附加系P染色体的传递能力存在差异。F1花粉母细胞减数分裂中存在染色体异常,平均35.3%的细胞含3个以上的单价体,74.0%的四分体含有微核,20.3%和23.8%的细胞含有染色体断片和桥,在某些组合中有多价体、四分体多裂和退化现象。杀配子染色体的诱变在配子形成的过程中已经开始发生作用。不同杂交组合之间F1植株自交结实率为51.67%-71.37%,反映出杀配子染色体2C在小麦-冰草不同附加系背景下对其育性的影响存在差异。     

小麦与无融合生殖披碱草(Elymus rectisetus)属间杂种F1的形态学和细胞遗传学研究

Elymus rectisetus( Nees in L ehm ) A.L ove et Connor是目前小麦族 ( Triticeae)中发现的唯一的无融合生殖种。本研究以普通小麦 ( Triticum aestivum L.;2 n=6x=4 2 ,AABBDD)为母本 ,以E.rectisetus( 2 n=6x=4 2 ,SSYYWW)为父本进行杂交 ,经过幼胚拯救获得了属间杂种 F1。杂种 F1分蘖力强 ,具有多年生习性 ,其形态特征偏向于父本。杂种 F1高度雄性不育 ,自交不结实。对杂种根尖体细胞的细胞学观察发现 ,杂种 F1体细胞染色体数 2 n=9x=63( SSYYWWABD) ,其中 2 1条来自普通小麦 ,4 2条来自 E.rectisetus。花粉母细胞染色体配对频率为 :2 2 .69 16.15rod 3.0 1ring 0 .83 0 .0 1 。小麦白粉病抗性鉴定结果表明 ,杂种 F1及父本 E.rectisetus表现免疫 ,而母本Fukuhokomugi高度感染白粉病。上述杂种的获得为将 E.rectisetus无融合生殖基因及抗白粉病基因向小麦中转育奠定了基础。     

中间堰麦草与小麦杂交后代的细胞遗传学及性状特点的研究

中间偃麦草作父本与小麦品种烟农15杂交,杂交结实率为71.72%,杂种F1在套袋自交和开放授粉条件下的自交结实率分别为32.05%和69.66%。以7个杂种世代为材料,对其细胞遗传学及性状特点进行研究。结果表明,F1 PMC MI染色体的联会频率较高,细胞内二价体数目平均为13.73个;F2和F3两个自交世代的染色体数目显著多于双亲和F1的42     

寒地多年生小麦的选育与细胞遗传学分析

通过杂交方法获得八倍体小偃麦与中间偃麦草杂种后代,对该杂交后代进行了形态学观察和细胞遗传学分析。杂交当代结实率为10%~39%;F₁表现为两亲中间型,多年生,抗小麦多种病害,生长的第2和第3年结少量种子,结实率为2%~3%;F₂分离复杂,出现八倍体小偃麦类型和中间偃麦草类型的多年生材料;F₃和F₄代出现一些普通小麦类型的多年生小麦,表现多分蘖、多小穗、抗病、抗寒。F₁根尖减数分裂中发现49条染色体,在减数分裂中期I形成14~17个二价体和4~21个单价体;而F₂和F₃代减数分裂时形成14~21个二价体和9~17个单价体。杂种后代结实率逐代恢复。F₁植株已在田间自然条件下生长5年。从F₄代中获得了4个植株高大(140 cm)、分蘖丰富(60个以上)、小穗多(25~30个)的饲草型多年生小麦株系,它们不仅具有良好的刈割再生能力,而且兼抗多种病害,抗寒性好,草质与中间偃麦草相似。还获得了一些普通小麦类型的多年生株系,有待进一步改良。这些结果为多年生小麦的遗传研究和利用提供了信息和材料基础。     

普通小麦与野生大麦的属间杂交

通过活体/离体幼胚培养获得了智利大麦(Hordeum chilense,2n=2x=14)、海大麦(H.marinum,2n=2x=14)及平展大麦(H.depressum,2n=4x=28)与普通小麦(Triticum aestivum,2n=6x=42)之间的属间杂种。智利大麦×小麦及海大麦×小麦杂种在形态上偏向父本小麦,而平展大麦×小麦杂种除穗部性状外,其形态明显偏向母本。所有杂种均自交不孕     

一个普通小麦-大赖草易位系T01的选育与鉴定

将抗赤霉病的普通小麦-大赖草Lr.2染色体单体异附加系花粉经过60Co-γ射线处理, 然后给感赤霉病的普通小麦品种“扬麦5号”授粉, 杂交后代连续2年进行赤霉病抗性单株接种鉴定, 从中选育出一个普通小麦-大赖草异易位系。 经过染色体荧光原位杂交和Giemsa C-分带鉴定, 易位发生在普通小麦4B染色体长臂和大赖草第2条染色体(L     

一个普通小麦-大赖草易位系T01的选育与鉴定

将抗赤霉病的普通小麦-大赖草Lr.2染色体单体异附加系花粉经过60Co-γ射线处理, 然后给感赤霉病的普通小麦品种“扬麦5号”授粉, 杂交后代连续2年进行赤霉病抗性单株接种鉴定, 从中选育出一个普通小麦-大赖草异易位系。 经过染色体荧光原位杂交和Giemsa C-分带鉴定, 易位发生在普通小麦4B染色体长臂和大赖草第2条染色体(L     

抗条锈病小麦-中间偃麦草-华山新麦草杂种后代的分子细胞遗传学鉴定

小麦近缘物种中蕴藏着许多优良基因,创制三属杂种是小麦遗传改良的重要途径.对4个F6代株系采用农艺性状调查、PMC染色体配对观察、GISH和SDS-PAGE等方法分析.结果表明,4个株系的染色体数目均为42条,K-13-649-3、K-13-663-2在细胞遗传学上相对稳定;且均确证为小麦-中间偃麦草易位系;K-13-649-3、K-13-728-4与亲本中3的特异条带一致,K-13-656-3、K-13-663-2只有3条条带,缺失了亲本中3的1条特异条带,4个株系表现为高抗条锈病.