周8425B衍生小麦品种抗旱特性及其遗传增益解析

利用现代品种衍生群体探究干旱条件下遗传增益,对于小麦抗旱育种具有重要意义.本研究以黄淮冬麦区南片骨干亲本周8425 B及其衍生品种为试验材料,通过两年两点的两种灌溉水平处理,对抗旱相关性状进行分析.结果表明,其抗旱相关性状均受基因型、环境、水分处理及其互作效应的显著影响.干旱条件下,周8425B衍生品种的产量和抗旱指数...     

利用SSR标记探讨骨干亲本欧柔在衍生品种的遗传

 【目的】研究骨干亲本欧柔染色体片段在衍生后代的分布及所关联的性状,旨在揭示骨干亲本对后代品种的遗传贡献。【方法】对小麦骨干亲本欧柔及其衍生的23份在中国生产和育种中发挥重要作用的后代品种进行农艺性状调查和SSR扫描。【结果】在43个SSR位点欧柔特异等位变异在一代品种的传递频率高于理论比例0.38; 在41个位点欧柔特异等位变异在二代品种的传递频率高于理论比例0.18;在21个位点欧柔特异等位变异被持续选择（在2个子代的分布频率分别大于0.38和0.18）。SSR标记与农艺性状关联分析表明,在Xwmc710、Xbarc235和Xbarc252位点,欧柔等位变异类型在后代具有高的分布频率且与较高的穗粒数、产量相关。【结论】推测本研究发现的重要染色体区域及相关的优异性状在中国小麦品种改良中发挥了重要作用,是进一步研究的重点。     

小麦骨干亲本矮孟牛及其衍生后代遗传解析

【目的】探讨中国重要的小麦骨干亲本之一矮孟牛的遗传构成及其特异标记位点（染色体区段）在衍生后代中的传递频率和遗传贡献率。【方法】利用覆盖小麦全基因组的836个DArT标记对矮孟牛的3个亲本进行标记筛选,获得来自3个亲本的330个特异标记,并分析特异标记位点（染色体区段）在41份后代材料的遗传频率和遗传贡献率。【结果】亲本牛朱特的遗传物质对后代影响的覆盖涉及面最广,遗传贡献率最大,对后代衍生品种不同染色体的贡献率范围为21.5%（7A）-85.4%（5D）,对A、B、D这3个基因组的贡献率分别为44.4%、51.8%和52.0%,对后代衍生品种（系）的遗传贡献率平均为52.2%,表明国外引进种质对中国的小麦遗传改良起到了重要作用。矮丰3号对后代衍生品种不同染色体的贡献率范围为12.2%（5D）-70.7%（2A）,对A、B、D 3个基因组的贡献率分别为46.2%、44.0%和23.8%,对后代衍生品种（系）的遗传贡献率平均为43.2%;孟县201对后代衍生品种不同染色体的贡献率范围为14.0%（1D）-68.3%（6D）,对A、B、D 3个基因组的贡献率分别为34.9%、35.9%和42.7%,对后代衍生品种（系）的遗传贡献率平均为35.4%。并鉴定出骨干亲本中一些对后代有较大贡献、高频率传递的染色体位点。【结论】本研究探明了矮孟牛中特异标记位点在衍生后代中的传递频率和遗传贡献率,鉴定出许多与小麦重要性状紧密连锁、对衍生后代具有重要贡献的染色体位点,为解析骨干亲本易出品种的遗传基础,更好地创造和利用骨干亲本,培育小麦新品种提供参考。     

普通小麦品系M67抗条锈病基因的遗传分析

条锈病是小麦生产的重要病害之一,为了确定普通小麦品系M67条锈病抗性基因所在的染色体,利用单体定位法对该品系苗期的条锈病抗性进行了遗传分析。M67与感病品种铭贤169和中国春杂交F1代均表现高抗条锈菌生理小种条中32,两个组合F2代抗病植株和感病植株的分离比例均符合3∶1。21个单体组合的F1均表现高抗条锈病,F2群体抗性调查结果表明,除中国春1BM×M67组合抗病植株和感病植株分离比例显著偏离3∶1外,其余20个组合的抗病植株和感病植株的分离比例均符合3∶1。结果表明,M67的条锈病抗性由位于1B染色体上的单显性基因控制。     

关中主要小麦品种抗条锈病鉴定及抗病品种遗传多样性分析

采用条锈病优势小种条中33（CYR33）对陕西关中地区小麦主要品种进行苗期抗病性鉴定,并采用SSR分子标记对抗病品种进行遗传多样性分析,以期了解陕西抗条锈品种的遗传多样性,为深入发掘优异的抗性基因资源及利用这些抗性基因,培育优良抗条锈新品种奠定基础。结果表明,在94个小麦品种中,对目前条锈病优势小种CYR33具有抗性的品种有24个,占25.5%。24个抗条锈小麦品种材料的遗传相似系数(GS)平均值为0.590,其变辐为0.338～0.824。这些结果说明,陕西关中地区的小麦抗条锈病品种具有较丰富的遗传多样性。     

产量相关优异等位变异在小麦骨干亲本阿夫及其衍生后代中的分布

[目的]利用已报道的穗粒数和千粒重位点,通过分析上述位点优异等位变异在骨干亲本阿夫及其在河南育成衍生后代中的分布,从分子水平解析骨干亲本阿夫在小麦育种中发挥的作用。[方法]对骨干亲本阿夫及其在河南育成的18份衍生后代的26个SSR位点使用ABI3730进行基因型扫描分析。[结果]26个SSR标记分布在小麦13条染色体上,其中主要等位变异频率平均值为0.557,频率的变异范围为0.211~0.889;标记所对应的等位变异呈现了从2到9的数量变化;多态性信息指数平均值为0.512,范围为0.194~0.830。NJ聚类分析结果显示,19份材料聚成3组。对优异等位变异的分析表明,阿夫子四代豫30691-1-3携带与穗粒数关联的优异等位变异最多(8个),阿夫子一代开封10号携带与千粒重关联的优异等位变异最多(8个)。[结论]阿夫及其在河南选育的衍生后代覆盖了全部26个产量相关优异等位变异,这也一定程度上从分子角度揭示了这些后代能够成为河南省育成品种的原因。     

小麦骨干亲本及其后代田间试验设计和分析方法

阐述了小麦骨干亲本的田间试验方法,并对试验结果的分析方法进行了介绍,以对今后的小麦骨干亲本及后代的田间试验进行指导。     

小麦骨干亲本京411及衍生品种苗期根部性状的遗传

【目的】利用高密度SNP标记解析骨干亲本京411的遗传结构,并研究其根系性状遗传特征,为培育高产广适性品种奠定基础。【方法】选用京411及其14个衍生品种（系）,包括衍生一代6份,衍生二代8份,每品种选取饱满且大小一致的种子在发苗网上生长6 d,每份材料选取大小一致的幼苗转移至培养盘,每个培养盘种植3次重复,连续培养15 d后测定苗期根部性状的最长根长、侧根长、主根长、总根长、侧根表面积、主根表面积、总根表面积、总根尖数和根系干重。利用90K SNP芯片分析京411及其衍生后代群体的遗传结构和遗传区段传递,结合逐步回归分析定位苗期根部性状基因,探讨京411携带的优异根系基因在衍生后代中的分布。【结果】京411衍生群体平均遗传相似性为57.9%,该亲本与其衍生一代和衍生二代相同的等位变异频率分别为63.9%和67.9%,显著高于理论值。在A、B和D基因组间的相同等位变异频率分别为62.2%、61.3%和74.3%。京411的侧根和根尖数均优于其衍生品种,衍生品种的主根长和根干物质重量等性状的改良较为显著。以已有定位信息的SNP标记与根系性状进行逐步回归分析,共发掘出35个根系性状位点,3DL和5BL上携带控制根长性状的主效位点,分别与SNP标记wsnp_Ex_c1032_1972861和BS00100708_51关联,可用于京411衍生群体中分子辅助选择。来自京411的26个位点对根部性状起正向效应,中麦175和CA0958携带正向效应区段最多,占正向效应位点总数的73.1%。【结论】传统育种对地上部农艺性状的选择,可有效促进地下根系的改良,相当于对优异性状遗传片段的聚合。在京411衍生群体中,中麦175是针对骨干亲本遗传改良最成功的品种,不仅携带较多的京411优异根系基因,而且其主要根系性状、产量表现及广适性均优于京411。     

小麦骨干亲本晋麦62号的遗传特点分析

晋麦62号是山西农业大学谷子研究所(原山西省农业科学院谷子研究所)育成并审定的适合山西北部水地种植的一个小麦新品种,近年以晋麦62号为骨干亲本在山西南部和中部育成并审定数个新品种。通过对小麦骨干亲本晋麦62号及其衍生品种的主要特征特性的分析,总结得出晋麦62号作为骨干亲本的遗传特点：矮秆、多穗、生育期偏晚、遗传力强等特性,与早熟等性状互补优质资源组配,在北方麦区育成高产、稳产、矮秆、多穗型小麦品种的概率增大。通过对晋麦62号遗传特点的分析,使今后小麦育种工作中对晋麦62号的遗传特点更好地加以利用。     

春化基因VRN-1在骨干亲本南大2419衍生系中的分布

春化是指某些植物需要在低温环境下放置一段时间才能诱导开花的过程,是植物适应寒冷冬季的一项重要功能.小麦中主要的春化基因是VRN-1基因,分别为VRN-A1,VRn-B1和VRN-D1.本课题通过使用PCR分子标记技术测定了骨干亲本南大2419的69个衍生系品种的VRN-1基因型.结果表明:在所有测试品种中,显性VRN-A1的频率为4.3 %,显性VRN-B1的频率为30.4 %而显性VRN-D1的频率为81.1 %.显性VRN-A1和VRN-B1基因的分布频率呈现出从冬小麦区到春小麦区的上升趋势.同时也提出了其对今后育种工作的影响.     

103份小麦品种（系）抗条锈性和遗传多样性评价及基因检测

【目的】了解小麦品种(系)对条锈病的抗性水平及遗传多样性,掌握条锈病抗性基因的利用情况,为培育和合理利用优良小麦抗条锈病新品种提供理论依据。【方法】选用小麦条锈病流行生理小种CYR32、CYR33和CYR34对103份小麦品种(系)进行苗期抗条锈病分小种鉴定、成株期抗CYR32鉴定,并利用SSR分子标记对其进行遗传多样性分析,进而利用已知小麦抗条锈病基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18和Yr26的分子标记进行抗条锈病基因检测。【结果】苗期抗性鉴定表明,103份小麦品种(系)对生理小种CYR32表现为抗病的有20份,占供试材料的19.42%;有34份品种(系)对CYR33表现为抗病,占供试材料的33.01%;36份品种(系)对CYR34表现为抗病,占供试材料的34.95%;仅有郑6辐、宁麦3号、老兰麦、京411、京作278、扬麦158共6个品种对生理小种CYR32、CYR33和CYR34均表现抗病。成株期对CYR32抗性鉴定表明郑州021等55份材料表现为成株期抗性,占供试材料的53.40%。遗传多样性分析表明,103份小麦品种(系)的遗传相似系数变异范围为0.50—0.93...     

几个山羊草属物种抗条锈性在栽培小麦遗传背景中的表达

利用人工接种小麦条锈菌生理小种条中30和31,测定了9个山羊草属物种47个居群及其与感病小麦杂交F1植株的抗性。结果表明山羊草属物种对小麦条锈病的抗性程度有一定的差异,抗病山羊草居群与小麦杂交的40个组合的F1植株的抗性与其亲本比较,仅22个组合中山羊草的抗性完全表达,1个组合为部分表达,其余的17个组合中山羊草的抗性并未表达。而且山羊草的抗性表达和抑制与小麦的基因型密切相关,因而在小麦育种中,利用来自山羊草的抗条锈性时应选择易于抗性表达的小麦遗传背景作受体。     

小麦新抗源贵协3号抗条锈病的遗传特性

为探明普通小麦品种贵协3号抗条锈病基因的遗传特性,利用贵协3号与AVS杂交获得F1代和F2代群体,采用条锈病生理小种V26(G22-14)对双亲、F1代和F2代群体进行苗期接种鉴定。结果表明:贵协3号含有1对显性全生育期抗条锈病基因,对条锈病生理小种V26(G22-14)表现出高抗病性。贵协3号在抗条锈病育种中可作为重要抗源加以利用,以进一步丰富小麦的抗病基因类型,增加基因多样性,稳定条锈菌群体结构。     

小麦重要抗源和后备品种对条锈菌突变菌株的抗性研究

以小麦条锈菌条中29号的6个突变菌株测定了我国18个重要抗源品种和31个后备品种的抗锈稳定性。结果表明,5个抗源高感5个突变菌株,3个抗源感染3～4个突变菌株、6个抗源感染1～2个突变菌株,7个抗源抗所有的突变菌株。这7个抗源在目前育种中有应用价值。31个后备品种中有些品种感染1～6个突变菌株,并对这些品种应用和推广前景进行了讨论。     

重庆麦区小麦品种(系)抗条锈性评价与基因分析

【目的】重庆是中国小麦条锈病流行体系中重要冬繁区,准确评价该地区小麦品种(系)对当前小麦条锈病流行小种的抗性和了解抗条锈基因在该区的分布状况,为小麦安全生产、品种合理布局及小麦抗条锈育种工作提供依据。【方法】从该区征集了18份当地主栽品种和89份高代品系材料,应用中国小麦条锈菌流行生理小种条中32(CYR32)、条中33(CYR33)、V26/G22-9和V26/CM42,在杨凌进行苗期分小种(CYR32、CYR33、V26/G22-9和V26/CM42)温室抗病性鉴定、并于2015年和2016年连续两年分别进行杨凌成株期条锈菌混合小种(CYR32、CYR33)人工接种病圃和天水自然诱发条锈菌病圃鉴定,根据苗期和田间成株期的抗病性鉴定结果对其进行抗病类型分类和评价;结合抗谱分析、参照单基因系材料的感病结果,及以Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18和Yr26等7个已知抗条锈基因的标记分别进行的分子检测分析,推测小麦材料可能携带抗病基因。【结果】在107份参鉴材料中,苗期对CYR32与CYR33均表现免疫或者近免疫的品种(系)有57份,占53.27%;对CYR32、CYR33和V26/CM42均表现免疫或者近免疫的品种(系)只有11份,占10.28%;对CYR32、CYR33和V26/G22-9均表现免疫或者近免疫的品种(系)只有9份,占8.41%。综合评价,全生育期抗性的材料仅有8份,占7.48%;成株期抗病材料仅有9份,占8.41%;感病材料90份,占84.11%。分子检测表明,供试材料中21份可能含有Yr9,39份可能含有Yr26,17份可能含有Yr17,3份可能含有Yr18。其他材料中未检测到上述Yr基因(分子标记)的存在,其中没有发现可能含Yr5、Yr10和Yr15的材料。8份具有全生育期抗性的材料,未检测到上述Yr基因(分子标记)的存在,可能含有未检测到的其他抗病基因。【结论】重庆地区小麦品种(系)对小麦条锈菌当前流行小种的抗性整体水平较低,尤其是含Yr26的材料在育种中被广泛而单一地利用。建议利用多基因聚合育种等手段提高当地小麦品种的抗条锈性。     

抗条锈病小麦品系Taichuang29*6/Yr5接种条锈菌CY32后的蛋白质组学分析

 【目的】了解抗条锈小麦受条锈菌侵染后的蛋白表达变化情况,采用比较蛋白质组学技术鉴定接种条锈菌小种CY32后的抗条锈小麦品系 Taichuang29*6/Yr5和同时期未接种对照之间的差异蛋白。【方法】提取接种48 h和同期未接种小麦的叶片蛋白,进行双向电泳分离和分析,选取差异显著的蛋白点进行MALDI-TOF质谱分析及数据库搜索鉴定。【结果】发现13个体积百分比变化大于1.5倍,符合t检验（P＜0.05）的显著差异蛋白点,通过MALDI-TOF MS获得了这些差异蛋白点的肽指纹图谱,经数据库搜索,共鉴定出11个蛋白,包括Pathogenesis-related homeodomain protein,beta-glucosidase,glutathione transferase等。【结论】经蛋白质功能分析,推测小麦叶片中这些差异蛋白可能与条锈菌小种CY32的侵染有关。     

源于中间偃麦草的抗条锈基因YrCH223的遗传分析及SSR定位

CH223是一个衍生于中间偃麦草的多抗性小偃麦种质系,通过感病的小麦品种与八倍体小偃麦TAI7047杂交、回交选育而成。抗性鉴定表明,CH223对我国当前小麦条锈病的流行小种CYR32,CYR33均有良好抗性。利用CH223与感病品种(系)的F2,F2∶3和BC1抗性分离群体进行抗性遗传分析,发现其条锈病抗性来自中间偃麦草,且由1对显性基因控制,暂时命名为YrCH223。用CYR32对来自台长29×CH223的221个F2植株进行接种鉴定,并构建抗、感DNA池。共筛选738对SSR引物,发现5对共显性SSR标记与抗病基因连锁,位置顺序为:Xgwm540-Xbarc1096-YrCH223-Xwmc47-Xwmc310-Xgpw7272,遗传距离分别为21.9,8.0,7.2,12.5,11.3 cM。进一步利用中国春缺体-四体和双端体材料扩增鉴定,将YrCH223定位于小麦4B染色体的长臂上(4BL)。经F2∶3群体验证,5个标记与YrCH223连锁。迄今为止,在4BL上未发现有公开报道的抗小麦条锈病基因。因此,基于抗病基因所在的染色体位置与来源,推断YrCH223是一个新的抗条锈病基因。     

中梁12小麦抗条锈病基因遗传分析与SSR分子定位

中梁12具有抗逆性强、适应性广、抗条锈性强等许多优良的生物学特性。为明确其抗条锈性及遗传规律,利用当前流行的中国条锈菌小种CYR30对抗病品种中梁12与感病品种铭贤169及其杂交后代代F1、F2、F3和BC1代进行苗期抗条锈性遗传分析,并对其抗条锈基因进行SSR分子标记。结果表明,中梁12对CYR30小种具有良好的抗性,由1对显性基因控制,暂命名为YrZh12。该基因与位于小麦7AL染色体上的4个SSR位点Xwmc695、Xcfd20、Xbarc121和Xbarc49连锁,其中最近的侧翼位点为Xcfd20和Xbarc121,其遗传距离分别是3.1cM和4.9cM。系谱分析YrZh12基因可能来自抗引655,由于7AL染色体上没有其他抗条锈病基因,YrZh12可能是一个抗条锈病的新基因。     

四川地方小麦品种条锈病抗性研究

【目的】利用获得的小麦条锈病成株抗性"一致性"QTL位点SSR分子标记,结合田间抗性表型鉴定,揭示四川地方小麦品种的条锈病抗性遗传多样性。【方法】通过QTL元分析技术,将已定位的小麦条锈病成株抗性QTL整合于同一张连锁图谱,获得条锈抗性"真实"QTL区段。并利用QTL区段内的SSR标记,结合田间条锈病抗性表型鉴定,对64份四川地方小麦品种抗条锈病多样性进行研究。【结果】通过元分析,获得7个控制小麦条锈病成株抗性MQTL。成株期条锈病抗性鉴定发现11份四川地方小麦品种表现为免疫或近免疫,其发病严重度、平均普遍率和病情指数低于10%。标记/性状关联分析发现3个与四川小麦地方品种条锈病成株抗性存在显著关联的SSR标记位点。【结论】四川地方小麦品种条锈病抗性表现差异显著;小麦条锈病成株抗性关联SSR标记的获得为利用条锈病抗性基因提供了分子标记辅助选择手段。