小麦骨干亲本繁6产量相关性状关键基因组区段的遗传效应

繁6是中国小麦育种最重要的骨干亲本之一, 明确其优良特性的遗传机制对小麦育种具有重要意义。本研究鉴定了39个繁6衍生品种的7个产量相关性状, 并利用全基因组SSR标记分析了繁6中控制这些性状重要遗传区段和基因位点在子代中的遗传效应。表型鉴定结果表明, 繁6产量相关性状在不同世代衍生品种中表现无显著差异, 表明这些性状在衍生品种选育过程中受到选择并稳定遗传。利用已获得的控制小麦产量相关“一致性” QTL区段的417个SSR标记进行分子扫描, 发现11个繁6特异SSR标记在其衍生后代中被高频率遗传。性状-标记关联分析表明, 21个来自繁6的特异SSR标记与产量相关性状极显著关联(P < 0.01)。同时鉴定出分别位于2A和5A染色体的Xgdm93.3-Xgwm526.2和Xbarc100-Xgwm156.1区段, 前者控制株高和小穗数, 后者控制千粒重。本研究证实, 上述两个与小麦产量相关性状关联的位点或区段在小麦产量育种进程中受到强烈的人为定向连续选择, 并在四川乃至西南麦区小麦产量育种中发挥了重要作用。     

小麦骨干亲本碧蚂4号的基因组特异位点及其在衍生后代中的传递

为探讨小麦骨干亲本碧蚂4号的遗传构成及其特异位点在衍生后代中的传递特点,利用覆盖小麦全基因组的1239个SSR、EST-SSR和STS标记对碧蚂4号子一代衍生品种(系)的4个亲本进行标记筛选,获得33个特异标记可用于76份碧蚂4号衍生材料的分析。在子一代和子二代材料中,除标记Xgwm577外的32个标记均能扩增出碧蚂4号特异带,且分别有8个和10个标记位点的传递频率大于50%;在子三代和子四代材料中能扩增出碧蚂4号特异带的标记分别有29个和20个,传递频率大于50%的标记位点分别有8个和4个;Xgwm261、Xedm80、SWES222和CFE223在4个世代中的传递频率都保持在50%以上;有18个标记位点对衍生品种(系)的遗传贡献率大于25%;推测这些基因组位点及其附近的染色体区域可能是被育种家强烈选择的部分,碧蚂4号含有一些特殊的与重要农艺性状相关的基因组位点/区段,可能是其成为骨干亲本的遗传基础。     

普通小麦条锈病成株持久抗性基因Yr18连锁分子标记的检测

小麦条锈病是世界小麦生产的主要病害之一，许多育种工作者的主要育种目标就是鉴定和创造抗锈资源。本文报道了与‘Otane’品种持久成株抗性连锁的SSR标记的检测工作，‘Otane’自1984年在新西兰释放以来就具有这种抗性。试验材料为‘Otane’与感病品种‘Tiritea’组合的加倍单倍体群体，在温室和田问目测评价106E139（＋）条锈病原的成株侵染类型（IT），在田间目测评价最终病害严重度。     

持久抗条锈病小麦品种抗性特点及其在我国的利用价值

对18个国际上已经报道的可能具有持久抗小麦条锈病的品种进行苗期、 成株期和温敏微效 基 因抗性的测定与分析结果表明, 大部分持久抗性品种虽然在苗期感病, 但绝大部分在成株 期表现出了较强的抗病性, 苗期表现抗病的品种成株期也表现抗病。 成株抗病基因和温敏 微效基因所决定的抗性是成株期较高抗性水平的重要组成部分     

小麦骨干亲本临汾5064单元型区段的遗传解析

利用分子标记解析骨干亲本临汾5064单元型区段在其衍生后代中的遗传规律, 可以为小麦分子育种提供依据。在临汾5064及其21个衍生品种(系)中, 395个SSR标记共检测出895个等位变异, 不同位点的等位变异为1~8个, 平均2.27个, 平均多态性指数为0.25。临汾5064及衍生后代中146个位点具有相同等位变异, 遗传贡献超过80%的位点有30个。实验结果表明, 临汾5064对衍生子一代和子二代的遗传贡献率分别为65.30%和64.24%, 且未随着世代的增加而明显下降。所有衍生后代与亲本完全相同的单元型区段有16个, 贡献率大于80%的染色体区段分布在所有染色体上。关联分析发现这些单元型区段存在重要农艺性状的QTL簇, 几乎都与重要农艺性状显著相关, 表明这些区段在育种过程中受到强烈选择。     

利用集群分离分析结合高密度芯片快速定位小麦成株期抗条锈病基因YrC271

由国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)培育的春小麦高代选系C271对小麦条锈病保持抗性近40年。为明确C271的抗条锈病遗传组分,利用感病品种晋麦79与C271杂交构建含有229个F2:3家系的遗传群体,并于2019年在陕西杨凌和四川江油进行成株期病害调查。运用集群分离分析(BSA)结合高密度660K芯片策略在3B染色体短臂上快速挖掘出大量的与抗病关联的SNP,利用等位基因特异的定量PCR标记(AQP)进行验证并作图,成功检测到一个效应值较大的QTL,可解释表型变异为22.7%～30.8%,暂命名为YrC271,位于标记AX-109001377和AX-111087256之间,约1.9cM,对应的物理距离1.9Mb。利用已公布的小麦基因组信息对该区间进行比较基因组分析,结果表明,与中国春基因组相比,不同材料间存在小片段的插入以及倒位现象,但总体共线性良好。同时利用1484份小麦660K分型数据对该区间进行单倍型分析,总体可分为5种区间单倍型,其中C271所在的单倍型组的抗性优于其他组。虽然C271不含有Yr30和Yr58连锁标记的阳性片段,但从相对遗传位置、条锈病抗性表现以及育种系谱看,...     

兼抗型成株抗性小麦品系的培育、鉴定与分子检测

小麦条锈病、叶锈病和白粉病是我国小麦的重要真菌病害,培育兼抗型成株抗性品种是控制病害最为经济有效和持久安全的方法。本研究选用由成株抗性育种方法培育的21份冬小麦高代品系和96份春小麦高代品系,在多个环境下进行这3种病害的成株期抗性鉴定,并利用紧密连锁的分子标记检测了兼抗型基因Lr34/Yr18/Pm38、Lr46/Yr29/Pm39和Sr2/Yr30的分布。田间鉴定表明,21份冬小麦品系中有17份兼抗3种病害,占80.9%;96份春小麦品系中有85份兼抗3种病害,占88.5%。分子标记检测发现,21份冬小麦品系均含QPm.caas-4DL,其中7份还含QPm.caas-2BS,9份还含QPm.caas-2BL;96份春小麦品系中,18份含Lr34/Yr18/Pm38,37份含Lr46/Yr29/Pm39,29份含Sr2/Yr30。以上结果表明,分子标记与常规育种相结合,可有效培育兼抗型成株抗性品种,为我国小麦抗病育种提供了新思路。     

小麦骨干亲本碧蚂4号及其姊妹系遗传差异分析

碧蚂4号是我国小麦育种的重要骨干亲本之一.本研究利用513对分布于小麦21条染色体上的多态性引物对碧蚂4号与其4个姊妹系的遗传差异进行了分析.分析结果表明,亲本碧玉麦对碧蚂2号的遗传贡献率最高,为41.1%;亲本蚂蚱麦对碧蚂1号的遗传贡献率最高,为47.9%;碧蚂4号与4个姊妹系的平均遗传相似性系数变异范围为0.779～0.823,表明碧蚂4号与4个姊妹系的遗传差异比较大;碧蚂4号在188个位点上与其4个姊妹系存在差异,其特异位点主要源于亲本蚂蚱麦,占碧蚂4号特异位点的50.5%;分布在碧蚂4号1A、1B、1D、2A、2BS、2BL、2D、3A、6AL和7AL上的部分特异位点遗传距离很近,形成了密集特异位点的染色体区段,在这些区段上存在许多与产量、抗病、抗逆和适应性等重要农艺性状相关的基因和QTL位点,这可能是碧蚂4号区别于其4个姊妹系成为骨干亲本的遗传基础.     

利用cDNA-AFLP技术分析小麦成株抗条锈性差异基因表达特征

采用cDNA-AFLP技术,对成株抗条锈小麦品种兴资9104在成株期受条锈菌生理小种CY32侵染后5 d内9个时间点的基因表达谱进行了分析。共筛选64对引物,产生32 320个转录本(TDF);用37对引物检测到2 201个(6.81%)差异TDF,其中926个TDF诱导表达,1 275个下调表达。经大规模克隆、测序分析,最终获得330个差异TDF,聚类分析得到259个EST (unigenes),命名为aTaPST1至aTaPST259 (GenBank注册号：FL645754~FL646011和FL646262)。经BLASTX比对和功能分类分析,其中96条EST(37.07%)未找到同源性匹配,68条(26.25%)与未知功能蛋白同源性较高;其余95条ESTs主要涉及能量(11.20%)、基础代谢(4.63%)、转录调控(3.86%)、抗病与防御(3.86%)、蛋白质运输和储存(3.09%)、蛋白质合成和细胞生长(各2.32%)、以及信号转导(1.54%)等。选取抗病与防御、转录调控及信号转导类等相关的6个差异基因,qRT-PCR分析结果显示其表达模式符合cDNA-AFLP表达谱。小麦成株抗条锈性分子机制涉及植物多方面生理生化反应,包括抗病与防御、转录调控、蛋白质代谢、信号转导、以及非生物胁迫等多种途径相关基因的协同控制。     

河南省小麦品种（系）遗传多样性和抗条锈性分析

为评价2008－2011年河南省参加全国小麦区试品种（系）的遗传多样性和抗条锈性,采用亲缘系数（ Coeffi-cient of parentage ,COP）分析方法,对参试的91个小麦品种（系）的遗传多样性进行聚类分析,并利用我国当前或曾是小麦条锈菌流行小种和新的致病类型的混合菌系进行抗条锈性鉴定与评价。结果显示,在供试的91个品种（系）的4095个组合中,约46．13％的品种（系）间存在遗传相似性,所有供试品种（系）的COP值为0．0000～1．0000,亲缘系数总和为423．9662,平均值为4．6590;通过COP值的聚类分析,将供试材料分为10大类,抗病品种占61．54％。4年间,参试品种（系）的遗传相似性逐年提高,遗传多样性下降,而抗条锈性呈上升趋势,这可能与周麦13和周麦16的广泛利用有关。     

小麦抗条锈病基因YrZH84的RGAP标记及其应用

利用RGAP标记及基于标记基因型和表型选择的分离群体分组分析法,对小麦抗条锈病骨干亲本周8425B和感病品种中国春及其F₂分离群体进行分析,获得了与抗条锈基因YrZH84紧密连锁的RGAP标记Xrga-1,连锁距离为0.8 cM。其RGA片段长度为343 bp,BLAST分析结果表明,该RGA序列与已克隆的大麦抗秆锈病基因Rpg1核苷酸序列同源性为93%,与大麦抗白粉病基因Mla家族的核苷酸序列同源性为92%。用标记Xrga-1对黄淮麦区58个小麦品种(系)进行了检测,结合系谱分析和抗病性鉴定结果,发现周8425B的衍生品种周麦11、周麦17、周麦20、周麦22、矮抗58、04中36、源育3号、05中37、宛抗18、豫展10号携带抗条锈病基因YrZH84。这些研究结果对小麦抗条锈病分子育种和YrZH84基因克隆有重要作用。     

小麦抗条锈基因Yr6分子标记初步研究

小麦抗条锈基因Yr6在我国小麦育种中应用很少,寻找该基因的分子标记将有助于促进该基因的合理利用。将Yr6与其他有效的抗条锈基因相结合可以拓宽品种的抗病谱,延长育成品种的使用年限。本研究中,共用653条RAPD引物和小麦7B染色体上的36对SSR引物对Yr6的近等基因系进行了DNA多态性分析,对PCR产物具有多态性的SSR引物进一步检测了Yr6基因的2个载体品种。结果共有93条RAPD引物(占总数的14.2%)和5对SSR引物(占总数的13.9%)在抗病近等基因系Yr6/6×Avocet S和感病材料Avocet S间稳定扩增出了差异条带,其中SSR标记Xwmc76和Xwmc276在Yr6基因的载体品种Heines Kolben和Heines Peko中检测出了与Yr6/6×Avocet S中相同、而与感病亲本Avocet S中不同的多态性扩增条带,说明这2个SSR标记可能与Yr6基因连锁。     

小麦品系M8003-5抗条锈病基因遗传分析和分子作图

为了利用小麦抗条锈病品系M8003-5中的抗病基因,用当前7个流行的条锈菌生理小种对小麦品系M8003-5的抗条锈性进行了鉴定,发现该品种对当前的各优势小种均有良好抗性。在温室内以病菌小种Su11-4对M8003-5在进行苗期抗条锈性鉴定和遗传分析,初步确定M8003-5对Su11-4的抗性由1对显性基因控制,位于7DS上的SSR标记Xbarc5、Xwmc463、Xwmc405、Xbarc126、Xgwm295、Xgwm44、Xwmc702、Xwmc438、Xwmc121、Xgwm111和Xbarc121与该基因连锁,最近的为Xwmc702和Xwmc438,遗传距离分别为3.5 cM和4.3 cM。分子标记及其相关分析表明,此基因可能来自黑麦,与已定位于7D染色体上的抗病基因不同,暂命名为YrM8003。利用与其紧密连锁的标记Xwmc702和Xwmc438测黄淮麦区43个主栽品种,结果显示,有20%的品种具有与YrM8003基因相同的标记位点。这一结果有助于YrM8003在抗条锈病育种的应用。     

青海省春小麦品种抗条锈病的鉴定及分子检测

本研究利用当前流行小种CYR32、CYR33和CYR34对青海省春小麦品种进行抗病性鉴定,利用稳定的分子标记对相应的抗病基因进行分子检测。苗期抗病性结果显示,除‘阿勃’外,其余9个小麦品种对CYR32和CYR33有较高的抗性,仅‘青海春2’、‘青海春3’、‘兰22’三个品种对流行小种CYR34免疫。小麦成株期抗病性结果表明,多数品种对流行小种CYR34感病。分子检测结果显示‘:青海春1’含有Yr5+Yr15+Yr26基因;‘青海春2’含有Yr5+Yr9+Yr15+Yr18+Yr26基因;‘青海春3’含有Yr5+Yr9+Yr15+Yr18+Yr26基因;‘兰22号’含有Yr5+Yr15+Yr18+Yr26基因;‘兰24号’含有Yr5+Yr15+Yr18+Yr26基因;‘高原437’含有Yr5+Yr9+Yr15+Yr18+Yr26基因;‘高原448’含有Yr5+Yr15+Yr18+Yr26基因;‘青春41’含有Yr5+Yr15+Yr26基因;‘青春38’含有Yr5+Yr15+Yr26基因。分子检测结果表明:基因Yr5、Yr15和Yr26在青海小麦种植中过于频繁使用,特别是Yr26被过度依赖。本研究结果为挖掘小麦抗条锈病基因及后续小麦抗条锈病分子育种工作研究提供了参考。     

2007-2008年度冀鲁豫川四省小麦区试品种（系）遗传多样性和抗条锈性分析

为了解2007-2008年度河北、河南、山东和四川四省全国小麦区试品种（系）的遗传多样性和抗条锈性,采用亲缘系数（coefficient of parentage,COP）系统分析了参试的75个小麦品种（系）的遗传多样性,并接种条锈菌混合菌系（CYR33, CYR32, CYR31, CYR30, CYR29, CYR17, Su-1 and V26）进行抗条锈性鉴定与评价。结果表明,在供试品种（系）的2775个组合中,284个组合存在遗传相似性,所有供试品种（系）的COP值在0.0000-0.5000之间,亲缘系数总和为216.4531。通过对COP值聚类分析,将供试材料分为10大类;河北、河南、山东3省参试品种（系）间遗传相似性较高,对小麦条锈病抗性相对较差,四川参试品种（系）遗传相似性较低,对小麦条锈病的抗性较好。从参试品种（系）系谱看,利用前一个时期选育的品种作亲本,特别是主要推广品种豫麦2号作为亲本的利用率较高是河南省参试品种（系）遗传相似性较高的重要原因;四川省参试品种（系）遗传多样性相对较高,抗条锈性相对较好,主要由于该省广泛利用了当地和其他地区的种质资源。因此,不断发掘小麦新的种质资源,并提高其利用水平,是当前高产稳产新品种选育的当务之急。     

后条中32时期我国小麦条锈抗源之现状

用条中(CY)29、 31、 32号生理小种对6类抗性材料进行了苗期分小种和成株期混小种鉴定. 结果表明, 除Yr5、 10、 15外, 还有一些Yr基因和许多抗病材料目前在我国仍表现抗病. 加强对这些抗源材料的研究与利用将能缓解当前条锈病抗源贫乏的危机.