Distribution and Selective Effects of Vrn-A1, Vrn-B1, and Vrn-D1 Genes in Derivative Varieties from Four Cornerstone Breeding Parents of Wheat in China

Vernalization, the process of a long exposure to low temperature to induce flowering in plants, is essential for plants to adapt to cold winters. The presence of vernalization genes Vrn-A1, -B1, and -D1 in four cornerstone breeding parents of wheat in China （Funo, Mentana, Yanda 1817, and Bima 4） and 322 derivative varieties （mostly winter wheat） from these parents were determined using PCR based molecular method. The frequencies of the VRN-1 genes in these derivative varieties were in order of Vrn-Dl（67.1%）〉 Vrn-Bl（19.6%）〉 Vrn-Al（5.3%）, which are similar as the former conclusion that Vrn-D1 is associated with the latest heading time, Vrn-A1 the earliest, and Vrn-B1 intermediate values. The frequencies of Vrn-Al and Vrn-B1 loci in the derivative varieties from winter wheat zones were higher than that from spring winter zones. Based on the wheat breeding history in China and the fact of non-random distribution of Vrn-A1 and Vrn-B1 in the derivative varieties from the four parents, there could be a strong selective effect on VRN-1 genes in different regions where the derivative varieties were cultivated.     

4个春化基因在山东省小麦品种（系）中的分布研究

利用Vrn—A1、Vrn—B1、Vrn—D1和Vrn—B34个春化基因,对105份山东省2006～2007年度待审定品种和32份审定品种进行分子标记检测,结果表明,供试材料在A1、B1和B3位点均检测为隐性基因;在D1位点,13份材料检测为显性基因,其余材料检测为隐性基因。4个基因的分布频率与当地小麦的春化习性和生育期特点相吻合,这也是生态环境适应和育种选择压力的综合结果。     

中国小麦地方品种抗条锈病基因推导

在抗条锈病鉴定的基础上,对其中51个抗性较好的小麦地方品种中的抗条锈病基因进行推导分析,以明确供试品种的基因背景。根据供试品种对22个条锈菌菌系的反应,与已知基因载体品种作比较,结果表明,11个品种可能含有抗条锈病基因Yr1,而Yr2、Yr6、Yr7、Yr8、Yr19、Yr27、YrHⅦ、YrSel、YrA、YrGaby、YrAlba、YrSD、YrCV分别存在于24个品种中;白老芒麦对所用的22个条锈菌菌系均表现抗病,推测其可能含有新的抗病基因或基因组合,另有17个品种可能含有未知的抗病基因;白疙瘩(地463)、鱼儿麦(地557)、无芒洋麦(地559)、有芒洋麦(地560)、老早麦(甘地828)和红秃子(甘平A7)6个品种几乎对所有的供试菌系都表现感病,可能不含有已知基因载体所含的抗条锈病基因。     

我国小麦品种的Rht1、Rht2矮秆基因鉴定及分布研究

利用赤霉酸不敏感性作为矮秆基因的遗传标记,通过系谱分析和基因等位性测验,认定了我国76个优良矮秆小麦品种或材料的赤霉酸不敏感矮秆基因。主要结果如下：（1）在所认定的76个品种中,Rht1基因型的16个,占21%;Rht2基因型的55个,占72%;Rht1+Rht2基因型的5个,占7%。表明我国优良矮秆小麦遗传资源中,Rht2基因型占绝对优势,Rht1基因型次之,Rht1+Rht2基因型较少。（2）Rht1基因型遗传资源主要分布在河南、陕西和河北等省;Rht2基因型遗传资源以山东最多,河北、河南和北京次之,其它省较少。（3）Rht2基因在生产上的累计推广面积为Rht1的2倍;Rht1基因在生产上的累计推广面积以河南最多,安徽、江苏和陕西次之,其它省较少;Rht2基因以山东累计推广面积最大,河南次之,江苏也有较大面积,其它省较少。但它们的利用与育种密切相关。因此,Rht1和Rht2在我国的利用可能没有特殊的地域性。     

小麦育种工作40年回顾Ⅱ.杂交育种的亲本选配和后代处理

根据已定育种目标，着眼近期，考虑长远的需要，采取不同亲本选配方式。后代处理中既要考虑遗传因素，还要考虑生态、生理因素影响     

诱变与杂交结合选育超高产小麦品种的效果

为了培育超高产小麦优良品种,提出了用辐射诱变亲本,提高小麦亲本之间的遗传差异,从而增强杂交优势的理论。2003~2004年用X射线连续2年照射处理上一年处理播种出的小麦干种子。2005~2007年用高能X射线放疗和核磁共振双重处理,连续重复处理3年,在2007年获得大量多种类型的畸形突变植株。利用这些突变材料作为亲本,与大田中表现好的正常植株进行杂交。在杂交后代中又出现了大量的畸形突变植株,从中选出了大粒和超大粒小麦材料。这可能是突破了大粒性状和高秆性状的基因连锁关系,出现了大粒中秆和大粒低秆材料。这一理论的技术实践和材料的获得,为小麦杂种优势的诱发利用开辟了新的思路和方法,也为选育超级小麦品种创造了丰富的选种和育种材料。     

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.     

新疆部分小麦材料淀粉品质基因等位变异的分子鉴定及其分布

【目的】研究小麦淀粉品质基因Wx-A1、Wx-B1、Wx-D1基因的等位变异组成与分布。比较新疆当地小麦材料与外引小麦材料淀粉品质之间的差别,为选育和改良小麦品质奠定基础。【方法】利用MAG264、BDFL/BRD、MAG269分子标记,对新疆小麦材料中淀粉品质基因Wx-A1、Wx-B1、Wx-D1的分布情况进行分子标记鉴定。【结果】在鉴定169份材料中,在冬麦材料中Wx-A1a、Wx-B1a类型为18.67%,Wx-D1a类型为10.67%;在春麦材料中的Wx-A1b类型占30.85%,Wx-B1b类型占41.49%;国外品种、其他国内品种、新疆当地品种等材料中,含有Wx-A1a基因的比例分别为74.49%、84.78%、56%,含有Wx-A1b基因的比例分别为25.51%、15.22%、44%;含有Wx-B1a基因的比例为63.27%、82.61%、64%;含有Wx-B1b基因的比例为36.73%、17.39%、36%,国外品种和新疆当地品种的全部携带Wx-D1a基因,其他国内品种含Wx-D1a基因为82.61%;携带Wx-D1b突变类型中,其他国内品种为17.39%,国外品种和新疆当地品种无材料携带此基因。【结论】94份春小麦的缺失Wx-A1、Wx-B1亚基突变频率远远高于冬小麦,新疆品种材料中未检测出Wx-D1b基因类型。春麦材料Wx-A1a、Wx-B1a基因的比例同为18.67%,Wx-D1a基因的比例为10.67%。同时缺失Wx-A1、Wx-B1基因类型的品种有14份,其中4份为新疆品种,10份为国外品种。同时缺失Wx-B1、Wx-D1基因类型的有3份,都是国内品种。     

153份新疆冬小麦品种3个条锈病抗性基因的分子检测

【目的】 研究条锈病抗性基因Yr 9、Yr 26、Yr Tp1在新疆153份冬小麦品种中的分布,为新疆小麦抗病育种提供理论依据。【方法】 利用SSR分子标记,采用PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳方法,检测供试材料中是否含有小麦条锈病抗性基因Yr 9、Yr 26和Yr Tp1。【结果】 在123份冬小麦地方品种和30份冬小麦育成品种中,Yr 9基因的检出率分别为78.86%和63.33%,Yr 26基因的检出率分别为95.12%和73.33%,Yr Tp1基因的检出率分别为88.62%和60%。在123份冬小麦地方品种中,有87份供试材料能同时检测出3个条锈病抗病基因,占比70.73%;28份供试材料能同时检测出2个条锈病抗性基因(Yr 9+Yr 26、Yr 9+Yr Tp1、Yr 26+Yr Tp1),占比22.76%;1份供试材料只能检测出Yr 9基因;5份供试材料只能检测出Yr 26基因。在30份冬小麦育成品种中,15份供试材料可以同时检测出3个条锈病抗性基因,占比50%;7份供试材料可以同时检测到2个抗性基因(Yr 9+Yr 26、Yr 26+Yr Tp1)的材料,占比23.33%。【结论】 携带Yr 9、Yr 26、Yr Tp1小麦条锈病抗性基因的新疆冬小麦种质资源丰富,可以作为抗病育种的中间材料。     

优质高产小麦新品种连麦2号的选育

分析连云港地区生态、栽培条件及城乡居民随着生活水平提高的消费需求,制定了小麦优质高产育种目标。按照育种目标选配亲本,以优质品系鉴94(73)为父本、丰产抗病品种鲁麦21为母本进行有性杂交,经多年连续定向选择,培育成小麦新品种连麦2号(连9791)。多年多点区试表明,连麦2号丰产稳产、耐肥抗倒、适应性较广,具有分蘖力较强、成穗数较多、千粒重较高、产量三要素协调、品质优良等特点,有较广阔的利用前景。     

中国小麦主要矮秆基因的分布及其对株高的影响

为了了解矮秆基因在中国冬麦区的分布及利用情况和明确矮秆基因对小麦株高的影响,进一步提高小麦的水肥利用效率,利用前人开发的矮秆基因分子标记和收集的210份冬小麦材料研究矮秆基因RhtB1b、Rht-D1b和Rht8在中国冬麦区的分布和利用情况。结果表明:210份冬小麦材料含有矮秆基因RhtB1b的材料有51份,占总材料的24.3%;含有矮秆基因Rht-D1b的材料有40份,占19.0%;含有Rht8矮秆基因的材料有94份,占44.8%。含有Rht-B1b的小麦材料平均株高为84.0cm,不含有Rht-B1b的小麦材料的平均株高为93.7cm;含有Rht-D1b的小麦材料平均株高为77.9cm,不含有Rht-D1b的小麦材料的平均株高为94.6cm;含有Rht8的小麦材料平均株高为90.0cm,不含有Rht8的小麦材料的平均株高为92.5cm;Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8对小麦平均株高的降秆作用分别为9.7cm、16.7cm和2.5cm。进一步分析不同矮秆基因组合的联合分布情况,同时分析不同矮秆基因的联合降秆作用,结果表明3个矮秆基因的联合降秆作用大于2个矮秆基因的降秆作用,2个矮秆基因的联合降秆作用大于单个矮秆基因的降秆作用;另外还对分子标记在小麦矮秆基因的选择利用方面进行了探讨。     

新疆水稻主要育成品种13个稻瘟病的抗性基因分布

【目的】明确新疆主要育成水稻品种中稻瘟病抗性基因的分布状况,为稻瘟病抗性育种提供依据。【方法】研究以31份新疆选育的水稻品种为材料,利用13个抗稻瘟病基因的特异性分子标记,进行PCR鉴定,初步建立新疆主要育成品种的抗性基因分布情况。【结果】31份供试材料中均无Pi21基因存在;表现为广谱抗性的Pi9、Pita、Pib和Pikm基因所占比例偏少,分别占9.68%、22.58%、6.45%、12.90%;表现为广谱抗性的Pi2、Pigm、Pil、Pikh/Pi54、Pi63和表现为生理小种特异性抗性的Pia、Pid2、Pid3/Pi25基因广泛存在,所占比率67.74%~100%;不同水稻品种抗性基因数量分布在5~11个,含11个抗性基因的品种是新稻23号,其聚合了除Pi21和Pid2外其余所有抗性基因。【结论】新疆主要水稻育成品种中广泛存在具有光谱抗性的Pi2、Pigm、Pil、Pikh/Pi54、Pi63和表现为生理小种特异性抗性的Pia、Pid2、Pid3/Pi25基因,利用特异性分子标记可以有效快速鉴定品种中的抗性基因的存在和分布情况。     

小麦种质资源宁春4号及其亲本农艺性状·品质性状及相关背景基因的研究

[目的]研究在同一环境条件下宁春4号及其亲本的农艺、产量及品质性状表现,并对其相关性状的背景基因分布进行分子检测。[方法]以宁春4号及其亲本索诺拉64、宏图、阿勃碧玉麦为材料,对其农艺性状、品质性状进行测定,并用分子检测法对其遗传变异规律进行分析。[结果]宁春4号遗传了索诺拉64大穗,红粒,硬质和宏图千粒重高等优点,同时也遗传了索诺拉64晚熟宏图分蘖力低等缺点;宁春4号籽粒品质略低于索诺拉64;宁春4号具有5＋10的优质亚基,具有良好的面团流变学特性;宁春4号遗传了宏图长光周期特性和不抗慢叶锈和条锈特性及双亲低PPO活性、高黄色素含量。[结论]该研究结果为小麦种质资源的遗传分析奠定了基础。     

小麦新品种百农矮抗58及其亲本矮秆基因的检测

为探索百农矮抗58小麦所含的矮秆基因及其来源,应用赤霉素反应和分子标记检测了百农矮抗58及其亲本周麦11、豫麦49号、郑州8960的矮秆基因。结果表明:郑州8960为赤霉素敏感型,其他3个品种对赤霉素不敏感;分子标记检测显示,矮抗58、豫麦49号、郑州8960携带Rht-D1b基因,周麦11携带Rht-B1b基因,4个品种均没有扩增出Rht8基因的192bp标准带。     

黄淮麦区126个小麦品种（系）抗条锈病基因的分子检测

【目的】鉴定黄淮麦区近年小麦主栽品种和后备品种对当前条锈菌流行小种的抗性水平;了解抗条锈病基因在该区小麦品种中分布状况,为小麦安全生产与品种合理布局提供依据。【方法】以中国小麦条锈菌当前流行小种条中32（CYR32）和水源致病类型14对黄淮麦区126个小麦品种（系）进行苗期抗性鉴定;分别用Yr9（1B/1R）、Yr5、Yr10、Yr15和Yr26基因有效的分子标记检测其在参试品种（系）中的分布状况。【结果】在126个供试材料中,对CY32和水源致病类型14均表现免疫或近免疫的品种（系）只有11个,占8.73%;携带Yr9基因的小麦－黑麦1B/1R 易位系的频率仍高达41.6%;分子检测表明,14份抗CY32的小麦品种（系）中,6份可能含有Yr5基因,4份可能含有Yr10基因,4份可能含有Yr15基因,3份可能含有Yr26基因;周麦17、0020-332和N19等3份材料未检测到上述Yr基因（分子标记）的存在,其对CYR32的抗性可能是受其它未知基因控制。【结论】黄淮麦区小麦品种（系）,特别是主栽品种对当前条锈菌流行小种的抗性水平较低,对新小种具有良好抗性的Yr5、Yr10、Yr15和Yr26基因在小麦品种（系）中的分布频率很低,亟待将这些抗条锈病基因转育至小麦品种中。     

太空诱变稗属四个农家种的细胞学效应研究

对经由实践八号返回式卫星搭载的稗属4个农家种(大散穗、粳稗、拉林小粒稗和谷稗)进行了根尖细胞学研究,以未经搭载的种子作为对照。结果表明:经过太空诱变处理后4个农家种有丝分裂指数比对照均有所增加;根尖细胞中均出现了微核、落后染色体、游离染色体、染色体桥、染色体断片等畸变类型。微核率和染色体畸变率4个农家种之间无显著差异。     

毕麦系列品种的选育经验及展望

1 生态条件及生产情况 毕节地区地处云贵高原向黔中丘原的过渡地带,地形地势复杂,立体农业特点显著,有"十里不同天"之说,复杂多变的气候环境,形成了贵州小麦特殊的生态类型地区.     

Breeding of Large-Spike, High-Yield and High-Quality Wheat Varieties Mianyang 33 and Mianyang 35

绵阳33号和绵阳35号是绵阳市农业科学研究所1992和1993年以自育中间材料为主要亲本杂交育成,具有绵阳系列品种特色的大穗型小麦新品种。主要持点是丰产性好,抗病力强,品质优良,适应性广泛。综合农艺性状优良,株高适中,穗层整产,穗大粒多,籽粒白皮大粒,饱满均匀,商品性突出,适应市场需求,具有良好的利用前景。两品种于2003年10月通过四川省品种审定,定名推广。     

3份小麦品种（系）Gsp 1基因的克隆及序列分析

根据已报道的谷类作物硬度基因grain softness protein-1(Gsp-1)保守DNA序列设计一对特异性引物,以优质小麦品种(系)中国春、SZ-56及M9876基因组DNA为模板进行基因扩增、克隆和序列测定,获得636 bp的Gsp-1全长特异性片段。序列分析显示其含有495 bp完整的开放阅读框,编码全长为164 aa的蛋白,该蛋白含有Gsp-1典型的19 aa信号肽,10个保守的半胱氨酸以及2个保守的色氨酸。序列比对表明,Gsp-1基因不仅含有Gsp-1 a、Gsp-1 b和Gsp-1 c这3种类型,还含有一种新的类型,将其命名Gsp-1 d。进一步对其结构预测分析发现,Gsp-1蛋白可形成5个链间二硫键,含有4~5个α-螺旋。进化树分析显示Gsp-1基因与硬度主效基因Pina和Pinb有着紧密关系。     

中国本土割手密血缘创新亲本材料的利用潜力分析

 以云割F1,F2,崖城71-374（F2）及其后代与国内外常用亲本配成的30个杂交组合为研究材料,分析其有性世代主要性状的遗传效应。结果表明：母本、父本及选配方式的不同后代的主要性状均表现极显著差异（P<001）,平均遗传力依次为：组合（896%）＞父本（764%）＞母本（706%）;后代主要性状的遗传力大小顺序为锤度＞有效茎＞茎径＞株高＞蔗产量＞糖产量;云割F197-105,云割F197-147,云割F203-7,云割F203-78,云割F180-189,云瑞05-458,云割F203-72等7个材料做父本的一般配合力优于优良亲本崖城71-374,可作为优良创新种质、亲本材料重点利用;云蔗99-155,云割F203-315,云蔗89-7,桂糖92-66,内江00-118可作为高糖亲本利用;德蔗93-88×云割F203-7,CP65-357×云割F180-189,粤糖93-159×云割F180-189可作为高产、高糖优良创新组合重点利用;CP65-357×云割F197-105,粤糖93-159×云割F197-147,云瑞05-344×云割F197-105,Q141×云割F197-105,云瑞05-189×云割F203-78,云瑞05-344×云瑞05-458,农林03-1×云割F197-105等可作为高生物量能源甘蔗育种优良创新组合重点利用。