小麦抗赤霉病、优质高分子量麦谷蛋白亚基聚合体的分子标记辅助选育

为了创制小麦抗病、优质育种的重要中间材料,加速丰产、优质、综合抗逆性好的小麦新品种选育进程,以抗赤霉病小麦品种苏麦3号和优质面包小麦安农94212、扬麦158等为亲本配置杂交组合,利用覆盖苏麦3号抗赤霉病主效QTL (Qfhs. ndsu-3BS)的4个SSR标记和优质高分子量麦谷蛋白亚基5 10特异分子标记在杂交F<,3代进行标记辅助选择,F<,4代选育到纯合的含有Qfhs. ndsu-3BS和5 10亚基的聚合体2个(J3316-8和J3316-10).经田间赤霉病抗性鉴定,J3316-8自交后代的8个株系赤霉病抗性表现优于苏麦3号,J3316-10自交后代的2个株系赤霉病抗性与苏麦3号相当.两个聚合体农艺性状比苏麦3号有明显的改良,加之它们含有优质面包小麦高分子量麦谷蛋白亚基,因此可以作为小麦抗病和优质育种的中间材料.本研究结果进一步证明,将现代分子标记技术与传统育种方法相结合可以大大提高育种效率.     

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。     

一种提纯小麦低分子量麦谷蛋白亚基的简便方法

本文介绍了一种从普通小麦中制备未被高分子量麦谷蛋白亚基（ＨＭＷ－ＧＳ）或麦醇溶蛋白污染的低分子量麦谷蛋白亚基（ＬＭＷ－ＧＳ）的方法。根据丙酮对沉淀的选择性拟定一个简便的提纯程度，可以获得相应于ＨＭＷ－ＧＳ和ＬＭＷ－ＧＳ的两种分馏物。蛋白质分馏要通过还原或者还原且烷基化而获得。在该程序中按比例增加丙酮浓度可获取大量和ＬＭＷ－ＧＳ》     

不同HMW麦谷蛋白亚基小麦品质对密度反应差异性的研究

本试验以具有不同ＨＭＷ麦谷蛋白亚基的四种组合类型小麦品种（系）为试材，分析了稀、密两种种植条件下的粉质仪和沉降值的变化。结果表明，（１）密植对具有７＋９、５＋１０谱带材料的稳定时间影响最大，７＋８、２＋１２、７＋８、５＋１０谱带的材料次之，７＋９、２＋１２谱带材料最小。密植可以使一些材料稳定时间增加，尤以具有７＋９、５＋１０和７＋８、２＋１２谱带两类材料为甚；（２）密植条件下沉降值呈下降趋势，具有     

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.     

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分子标记在小麦品种改良中的应用

为了同时对产量和品质进行改良,以面包小麦品种豫麦34为优质供体,与高产品种轮选987杂交,并结合高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)7+8和5+10的分子标记鉴定,回交两次,育成12个同时含有7+8和5+10亚基的BC2F5品系,并以这12个品系为材料,研究了对轮选987品质和产量的改良效果。结果表明,9个品系的主要品质指标,如粉质仪形成时间、稳定时间,拉伸仪最大抗延阻力,和面仪和面时间、峰值面积、8min带宽,面包体积和面包评分,均较轮选987明显增加,增幅依次为0.5～4.3min、2.6～12.4min、118.4～315.3BU、0.7～3.5min、23.6%TQ·min～134.9%TQ·min、6.1%～9.7%、80～165cm3、12.5～30分。1BL/1RS易位对品质负向影响较大,但也有例外。11个品系比轮选987增产,增幅为3.3%～19.5%,其中CA1063、CA1062和CA1061三个品系达显著水平,且比对照中麦175分别增产4.1%、3.5%和1.9%;8个品系产量与中麦175差异不显著,品质明显优于轮选987和中麦175。这说明通过分子标记辅助选择可以实现产量与面包品质的同步改良。     

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。     

不同HMW麦谷蛋白亚基小麦品质对密度反应差异性的研究

本试验以具有不同ＨＭＷ麦谷蛋白亚基（分别受ＩＢ和ＩＤ染色体控制）的四种组合类型小麦品种（系）为试材，分析了稀、密两种种植条件下的粉质仪稳定时间和沉降值的变化。结果表明，１）密植对具有７＋９、５＋１０谱带材料的稳定时间影响最大，７＋８、２＋１２、７＋８、５＋１０谱带的材料次之，７＋９、２＋１２谱带材料最小。密植可以使一些材料稳定时间增加，尤以具有７＋９、５＋１０和７＋８、２＋１２谱带两类材料为甚；２）密植条件下沉降值呈下降趋势，具有７＋８谱带两类材料下降幅度较大；３）密度变化对具有１Ｂ、１Ｄ染色体上不同谱带组合类型材料面筋质和量的影响方式不同；４）稳定时间与沉降值的相关显著性与ＳＤＳ—ＰＡＧＥ谱带类型有关。这些结论对优质麦选育和栽培具有指导意义     

分子标记技术在小麦遗传育种中的应用现状

小麦庞大的基因组使得分子标记技术在小麦中的应用落后于大麦、玉米、水稻等作物。近年来,随着他子标记技术检测系统的发展和完善,分子标记技术在小麦中的应用已有了很大的进展。分子标记技术依靠提供准确、稳定可靠的ＤＮＡ水平的遗传标记,在小麦遗传育种研究中已用于构建遗传图谱、标定和定位目的基因、鉴定与标记外源染色体片段、鉴定品种真实性和纯度、绘制品种指纹图谱、遗传分析、物种演变、标记辅助选育等方面。     

小麦花药培养研究进展

小麦花药培养技术是小麦产生单倍体的主要途径,该技术具有稳定杂种性状、缩短育种年限、提高选择效率、克服远缘杂交不育和分离等优点。大量研究表明,单核中晚期花药接种在C17培养基上花药培养效果比较好。小麦花药培养力的高低受到基因型的显著影响;小麦花药培养过程中雄核发育受到基因型的影响;白化苗的产生机理主要是由于控制叶绿素合成的基因突变产生的。花药培养技术在育种和分子遗传研究中得到了广泛的应用。     

干旱胁迫对小麦花药培养的影响

为拓宽抗旱春小麦花培育种的亲本资源,明确干旱胁迫对小麦花药培养的影响,对甘肃省主栽的7个抗旱春小麦品种的花药培养特性进行了研究,并对筛选出的兼具较强抗旱性和优良花药培养特性的品种陇春27号及其他三个优良花培材料,通过诱导培养基中添加120mg·L~(-1)的PEG及旱地种植,进而进行花药培养。结果表明,供试的4个小麦基因型材料的愈伤组织诱导均受到抑制,但受抑制的程度不同,其抗旱系数排序在两种干旱胁迫处理下高度一致;田间抗旱性鉴定结果表明,4个基因型材料的抗旱性强弱不同;其愈伤组织的抗旱系数与抗旱性之间显著相关。     

冬小麦高花药培养力基因型的筛选

为了筛选小麦花培育种骨干亲本,减轻花培育种的基因型依赖性问题,对74个冬小麦品种(系)的5个花药培养力性状进行了鉴定,并对5个性状进行了相关性分析。结果表明,74个基因型的愈伤组织诱导率、绿苗分化率、绿苗产率、白苗分化率及白苗产率变化范围分别为0~43.17%、0~139.29%、0~20.83%、0~63.33%、0~7.17%,各花药培养力性状在所研究基因型中差异明显,存在基因型依赖性,其中绿苗分化率基因型间差异最大。基因型愈伤组织诱导特性与绿苗、白苗的分化正相关,愈伤再生分化成绿苗或是白苗没有相关性。筛选出绿苗产率高于1.0%的基因型22个,其中,SPLM2、衡96851、石4185、邯6172、河农6425五个基因型农艺性状较好,绿苗产率依次为8.17%、5.44%、2.39%、2.00%、0.72%,可作为花培育种的骨干亲本。     

从花培品种的选育谈小麦花培育种策略

为了给小麦花培育种提供参考,根据小麦花培育种特点,从花培育种的田间育种技术入手,就亲本评选、组合选配、后代材料的田间选择等进行了探讨,提出了小麦花培育种的策略:制定明确且较为短期的育种目标;杂交亲本必须农艺性状优良,优点多,缺点少,双亲差异较小;增加接种材料的世代(F2或F3);后代观察鉴定要力求准确,选留标准要具体、明确、适当,遗传力较高的性状如冬春性、抗病性、株叶型、株高、籽粒颜色等的选择可以较严,而遗传力较低的产量性状的选择宜适当放宽.     

TDZ在小麦花药培养中的作用

为了进一步提高小麦花药培养效率,以8个小麦杂交F1代为供试材料,通过在培养基中添加不同浓度的噻重氮苯基脲(thidiazuron,TDZ)探讨其对小麦花药培养的作用。结果表明,TDZ的作用与添加剂量及小麦基因型密切相关。在诱导培养基中添加TDZ对基因型中麦875/郑豫麦043具有负向调控作用,但对兰考198/黄明118、郑麦7698/西农979以及天禾7号/0836H-3则具有正向促进作用。TDZ的最佳添加剂量为0.05mg·L-1,可显著提高3个基因型的胚性愈伤组织诱导率和绿苗产率,其中兰考198/黄明118胚性愈伤组织诱导率和绿苗产率最高,分别达到25.1%和8.7%。同样,在分化培养基中添加一定剂量的TDZ,对4个基因型的愈伤组织分化均表现正向促进作用,TDZ的适宜浓度范围为0.5~1.0mg·L-1,以添加0.5mg·L-1的处理表现最优,能够显著提高绿苗分化率和绿苗/白苗比率;基因型兰考198/黄明118的绿苗分化率和绿苗/白苗比率最高,分别达50%和1.87。研究还表明,在诱导培养基或分化培养基中添加TDZ还能够促进绿苗增殖,提高单倍体自然加倍效率。本研究结果将有助于小麦花药培养技术的优化,进而提高花培育种效率。     

31份小麦材料中抗旱基因的KASP检测

为明确小麦材料中抗旱相关基因的组成,利用已报道的29个标记（11个新转化的KASP标记以及已报道的18个KASP 标记）,对16份抗旱小麦品种和15份高产小麦品种进行KASP检测。结果表明,多数基因位点在抗旱小麦品种和高产小麦品种间的优异等位基因数目无明显差别;TaPYL1-1B、Wcor14-2B、TaSRL1-4A、TaSnRK2.3-1A、QTDW.caas-6BL位点的优异等位基因在旱地品种中占比较高,而TaWRKY51-2B和TaSnRK2.4-3A位点的优异等位基因仅存在于抗旱品种中,前者的供体材料为晋麦47、晋麦92和晋麦101,后者的供体材料为济麦379。     

小麦花药培养特性的数量遗传分析

为探讨小麦花药培养特性的遗传特点和规律,分别以高花药培养特性和低花药培养特性的小麦材料为母本和父本,采用主基因 多基因遗传模型,对两个组合不同世代小麦材料的花药出愈率、愈伤组织绿苗分化率、花药绿苗率三个花培性状进行了遗传分析.结果表明,花药出愈率在组合Ⅰ检测到一对主基因,组合Ⅱ中检测到两对主基因.愈伤组织绿苗分化率和花药绿苗率均检测到两对主基因.主基因的加性效应(d)为增效,显性效应(h)除组合Ⅱ的愈伤组织绿苗分化率外均为减效.互作效应在组合Ⅰ中,愈伤组织绿苗分化率的jab(第一对主基因的d与第二对主基因的h间的互作效应)和花药绿苗率的jba(第一对主基因的h与第二对主基因的d间的互作效应)较小.在组合Ⅱ中,花药出愈率的jba较小;愈伤组织绿苗分化率的l(显性互作效应)较大;花药绿苗率的各效应值比较平均.多基因效应中,对于组合Ⅰ的花药绿苗率和组合Ⅱ的花药出愈率,d和h均为增效,且h大于d;组合Ⅱ中愈伤组织绿苗分化率的d和h均为减效,且d大于h.不同组合F2代花药出愈率的主基因遗传率存在明显差异,组合Ⅰ为55.01%,组合Ⅱ为84.54%,其余两花培性状主基因遗传率差异较小,均在90%以上.研究认为,3个性状受主基因和多基因共同影响,且主基因起决定作用,花药出愈率可以作为衡量小麦花药培养特性的重要指标之一.     

分子生物学技术在普通小麦谷蛋白研究中的应用

小麦谷蛋白是面筋的主要成分之一，对小麦食品的加工品质起着重要作用。本文从基因序列、分子结构、多态性、遗传转化、QTL研究和MAS等方面综述了国内外有关麦谷蛋白亚基的研究进展。这些研究结果表明，麦谷蛋白的等位基因变异十分丰富，多态性高．序列之间存在很高的同源性。麦谷蛋白的基因结构分为三部分：无重复结构的N-末端和C-末端以及中部重复区域，等位基因的变异主要由基因中部重复区域的序列大小、重复次数及该区域内DNA序列的插入或缺失所造成；Cys-残基的数目和位置影响麦谷蛋白聚合体内亚基间的相互作用，是影响亚基生化特性的重要因素；应用转基因技术已将HMW-GS基因(1Ax1、1Dx5和1Dy10)导入普通小麦中，有助于进行品质改良和麦谷蛋白结构与功能的深入研究。此外，对面筋强度性状的QTL分析和分子标记辅助育种也进行了阐述。     

三个高花药培养力小麦材料培养力性状的配合力分析

为了给小麦花培育种提供参考,以3个高花药培养力的小麦材料为母本、4个农艺性状较好的小麦品种为父本,按不完全双列杂交方法配制了12个组合,对12个组合F1的愈伤组织诱导率、绿苗分化率和绿苗产率3个性状进行了检测,并进行了亲本及组合的一般配合力和特殊配合力效应分析。结果表明,3个高花药培养力小麦材料的愈伤组织诱导率、绿苗分化率和绿苗产率3个性状一般配合力效应的表现不尽相同。3个高培养力小麦材料中H6123和H60148的绿苗产率一般配合力表现正效应,其中H6123绿苗产率的一般配合力相对效应值最高,达到18.61,是一个优良的花培亲本。12个组合中有7个组合的绿苗产率特殊配合力表现正效应,且其中的5个组合中都含有1个绿苗产率一般配合力相对效应值较高的亲本,说明高配合力的亲本材料在组合配制中具有重要的作用。