中国小麦地方品种抗白粉病基因的发掘与定位

小麦(Triticum aestivum L.)地方品种具有丰富的遗传多样性,其中蕴含着丰富的抗白粉病基因,为小麦遗传改良和抗病育种提供了优异的抗源。就中国小麦地方品种抗白粉病研究进行了综述,包括抗病资源筛选鉴定、抗病性遗传分析、抗病基因定位及分子标记研究等,探讨了利用地方品种抗源进行小麦育种存在的问题,并对其发展前景进行了展望。     

普通小麦春化作用研究进展

春化是小麦品种的重要性状,直接影响着小麦品种的种植范围和利用效率。本文从小麦冬春性鉴定方法、鉴定指标、春化相关基因及分子机理等方面入手,综述了小麦冬春性的研究进展。分析比较了目前常用小麦冬春性鉴定方法并总结了依靠自然低温春化鉴定的利弊。对目前小麦春化相关基因的研究进行了总结,分析了小麦冬春性分子机理研究中存在的关键问题,提出了小麦冬春性下一步研究的重点。     

河南省农科院小麦研究中心分子育种研究室

河南省农业科学院小麦研究中心分子育种研究室主要从事小麦新品种选育、小麦遗传育种原理与方法、小麦高光效、抗逆、营养高效转基因工程育种和小麦优异种质资源的发掘、创新与利用、优异种质资源基因源分析及分子标记研发工作,是河南省农科院小麦分子遗传育种重点实验室主要技术依托单位。     

优质高产小麦品系品质分析及选育方向

对2010-2011年度河南省小麦区域试验濮阳试点43个参加试验的小麦品系进行了品质性状分析,参试品种丰产稳产性及是否优质是小麦育种中最主要的目标之一,也是评价优良品种(系)的重要指标,目的就是及时准确地鉴定育成或引进新品种(系)的丰产稳产性和适应性,并为生态区划、品种布局、合理利用提供科学依据,进一步明确当前河南省区试品系品质性状的差异,了解河南省小麦品质改良和育种的现状,找出存在问题及差距,为今后小麦品质改良和育种方向的调整提供信息和参考依据。     

用于河南省小麦品种特异性和一致性鉴定的SSR分子标记研究

【目的】研究可用于小麦品种特异性和一致性鉴定的SSR分子标记特点,筛选出适合河南省小麦品种DUS测定的SSR分子标记。【方法】以18份来源于河南省小麦骨干品种周麦13和周麦16亲缘关系较近的小麦品种为试验材料,选用252对SSR标记进行筛选,分析可用于小麦品种特异性和一致性鉴定的SSR分子标记的特点,对鉴别力较高的标记进行稳定性分析,进而确定出可用于河南省小麦品种DUS测定的骨干引物,并以10份来源于周麦13和周麦16亲缘关系较近的高代品系和41份河南省60年以来的大面积推广品种对骨干引物分辨能力作进一步验证。【结果】SSR分子标记对品种的鉴别力与多态位点数之间存在着极显著的正相关,从252对引物中得到6对特异性和一致性测定表现较好的骨干引物：Xwmc679、Xwmc574、Xgwm497、Xwmc388、Xwmc500、Xgwm637,利用这6对SSR引物可以将本试验所采用的69份小麦材料区别开。【结论】SSR分子标记对品种的鉴别力与多态位点数之间存在着极显著的正相关,Xwmc679、Xwmc574、Xgwm497、Xwmc388、Xwmc500和Xgwm637这6对引物具有较好的品种鉴别力和稳定性,可用于河南省小麦品种特异性和一致性鉴定。     

粗山羊草在小麦遗传育种中的应用研究进展

小麦是世界上第二大粮食作物,对我国粮食供给起到举足轻重的作用。但目前高产、抗病及抗逆性强的小麦品种较少,使小麦的生产受到一定制约。挖掘优异遗传资源,培育高产、优质、抗逆性强的小麦品种是小麦育种的重要任务。粗山羊草是小麦D基因组的供体,蕴含着大量抗病、抗虫、抗逆和改良小麦品质的基因。为挖掘其优异基因用于小麦育种,丰富小麦的遗传资源,对小麦育种工作起到推动或借鉴作用,对粗山羊草在分子水平和抗病、抗虫、抗逆方面的研究进展进行综述,介绍了在储藏蛋白方面的研究情况,以及粗山羊草在小麦育种上的应用。     

四川小麦品种籽粒硬度和穗发芽抗性相关基因的分子标记鉴定

【目的】鉴定四川小麦品种籽粒硬度和穗发芽抗性相关基因的组成,可为四川小麦的品质改良提供理论依据。【方法】利用2个籽粒硬度和1个穗发芽抗性等位基因分子标记,对105份2000年后育成的四川小麦品种进行上述基因的检测。【结果】本研究表明:(1)针对籽粒硬度,含有Pinb-D1b基因(Pinb突变)的品种有11份,频率为10.5%,非Pinb-D1b等位基因类型则占到89.5%。(2)针对穗发芽抗性,含Vp-1Bc(抗穗发芽)的品种有88份,频率为83.8%;含Vp-1Ba(感穗发芽)的品种有17份,频率为16.2%;未能扩增出含Vp-1Bb(抗穗发芽)的品种。(3)聚合2项优质基因(Pinb-D1b和Vp-1Bc),品质优良的品种有11份,频率为10.5%。【结论】利用这些含有优异基因资源的品种,在四川小麦品质育种中逐步导入上述优质基因,是综合提高四川小麦品质的有效途径。     

单芒山羊草染色体组优异基因发掘

单芒山羊草是小麦遗传改良的优异基因源,为发掘其基因组优异基因,以中国春小麦为对照,对一套中国春-单芒山羊草附加系进行农艺性状调查、抗病性鉴定以及品质性状测定。结果发现,单芒山羊草5N染色体上含有矮秆基因,1N和7N染色体上含有密穗基因;1N染色体上具有抗小麦条锈病基因;4N染色体导入小麦能够显著提高小麦品质。这些优异基因可用于小麦染色体工程育种中。     

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。     

442份小麦苗期抗条锈病鉴定

为了解442份小麦材料苗期的抗病性，利用当前条锈菌优势流行生理小种CYR32、CYR33和CYR34对其进行苗期抗性鉴定，并利用基因芯片检测了其中241份春小麦所携带的抗条锈基因。结合苗期抗条锈病鉴定和基因芯片检测结果，共筛选出151个抗性品种，其中四川材料和CIMMYT材料中的抗条锈病基因较为丰富，且分布频率高。研究结果为筛选国内抗病性小麦种质资源以及国外优异种质的引进提供了参考，也为挖掘小麦抗条锈病基因及后续小麦抗条锈病分子育种研究奠定基础。     

小麦种质资源及品种对小麦黄矮病的抗性鉴定

小麦黄矮病是中国小麦产区的重要病害之一.为得到抗小麦黄矮病种质资源及品种,2007-2008年,采用诱发行早播的方法鉴定了383份小麦种质资源,并对252种小麦品种使用堆测法进行人工接种鉴定,得到182种抗病种质资源和17种抗病品种.经重复鉴定,从中筛选出抗病种质资源23份,抗病品种15种.小麦感染BYDV后,临203、晋麦47具有一定的恢复现象,并结合受害品种的产量损失来确定其耐病特性.     

豫北地区小麦种质资源现状调查

[目的]调查豫北地区小麦种质资源现状。[方法]调查豫北新乡、安阳、焦作和鹤壁4市的小麦品种、种植面积以及新旧小麦品种在市场所占比例。[结果]豫北4市小麦种质资源丰富,矮抗58、周麦22、周麦16、新麦26等为主要的种植品种,其中矮抗58的种植面积最广,但这些品种多是杂交育种和系统育种,针对性不强,利用高科技技术手段进行育种较缺乏,需要在此方面加强研究。[结论]该研究为豫北地区今后选育小麦新品种和进行相关生理生化研究提供理论依据。     

小麦骨干亲本豫麦2号的育种价值分析

河南审定的183个小麦品种中有75个小麦品种含有豫麦2号的血缘,豫麦2号成为河南小麦育种利用率最高的骨干亲本.利用系谱资料对豫麦2号种质与其75个衍生品种的共祖先度进行了分析.结果表明:75个小麦品种与豫麦2号的共祖先度范围为0.0500～0.6250,累积的共祖先度为20.9041,占75个小麦品种的27.87%,占河南183个小麦品种的11.42%,豫麦2号具有极高的利用价值,豫麦2号及其衍生品种的利用还在继续.研究豫麦2号的育种价值,对于有效利用小麦种质资源,保持小麦品系的遗传多样性,恰当地选用杂交亲本,成功地创造出优良新基因型具有重要意义.     

小麦-小黑麦抗条锈病杂交后代种质农艺性状及细胞分子遗传学分析

黑麦具有优良的遗传多样性,是改良小麦品质、产量和抗性的重要亲本之一,是丰富小麦种质资源的一条重要途径。在远缘杂交的基础上对16份普通小麦与小黑麦的杂交品系进行条锈病抗性鉴定、农艺性状分析、细胞分子遗传学鉴定及相关品质分析,并对可能导入小麦中的外源染色体(片段)进行了多方面定位。鉴定出9个小麦×小黑麦1BL/1RS易位系、1个代换系和2个1BL/1RS易位系/代换系;抗病鉴定结果表明9个杂交品系在苗期和成株期对条锈病均表现为高抗,可为小麦抗条锈病育种提供抗源;高分子量麦谷蛋白亚基组成分析显示16个品系中,HMW-GS组成类型以最常见的Null、7+8、2+12出现的频率最高,其中P174在16份材料中的综合得分最高,符合小麦种一级麦的标准;田间农艺性状和品质测定结果表明12个小麦品系的容重达到一级麦标准,赖氨酸含量的变化范围为2.8~4.4 g/kg。通过该结果以期鉴定出一批田间抗性优良和有价值的中间材料,为抗条锈病育种工作提供新的种质资源。     

CIMMYT小麦品种Saar的叶锈成株抗性QTL分析

 【目的】小麦品种Saar由CIMMYT育成,在欧洲、亚洲和南美洲对小麦叶锈、条锈和白粉病均表现出很高的成株抗性,发掘其成株抗叶锈QTL对于选育持久抗锈品种有重要作用。【方法】以Avocet与Saar杂交的109个F6代重组自交系为材料,利用142个SSR标记和209 DArT（Diversity Arrays Technology）标记构建连锁图,对Saar和Avocet的成株抗性进行QTL分析。试验材料于2006－2007年度种植在河北保定和河南新乡两个试验点,调查各个家系对叶锈病的成株抗性。【结果】由351个位点组成的遗传连锁图,覆盖小麦21个连锁群,全长3 083 cM。采用复合区间作图法进行叶锈成株抗性的QTL分析,在1BL、2DS、5BL、6AL和7DS染色体上发现了5个抗叶锈病QTL,分别解释4.5%～6.4%、12.2%～12.5%、4.9%～11.2%、4.9%～7.8%和14.0%～67.6%的表型变异。【结论】叶锈成株抗性基因及其紧密连锁分子标记的发掘,将为小麦抗叶锈病育种的分子标记辅助选择（MAS）提供理论和技术支持。     

大田野生麦苗穗发芽抗性的鉴定与遗传分析

为获得小麦高抗穗发芽种质资源并阐明其遗传背景。以秋收后冬小麦播种前,大田刚萌发出土的野生麦苗为试材,进行集中移栽种植,观测生长一致性、遗传稳定性,淘汰遗传尚不稳定株系,对获得的118个遗传稳定的野生麦苗系进行综合农艺性状调查和穗发芽抗性测定,选出4个综合农艺性状好且高抗穗发芽的种质系。利用SSR分子标记技术分析4个种质系、节节麦及收集野生麦苗地块前5~10年间本地块主栽小麦品种的基因组DNA。通过以上研究,发现有78.8%的野生麦苗系都高抗穗发芽,其中19.5%的野生麦苗系的穗发芽率为0;通过SSR分子标记分析发现4个高抗穗发芽种质系是节节麦和以前主栽小麦品种的杂交后代。收集、移栽、选择、鉴定秋后大田野生麦苗是一条获得小麦抗穗发芽种质资源的新途径。     

抗穗发芽?抗倒伏及早穗型小麦种质的筛选

[目的]筛选适宜河南省南阳地区种植的优异小麦种质资源。[方法]在隶属黄淮麦区的陕西杨凌种植296份小麦品种,对这些品种同时进行抗穗发芽性、抗倒性及早穗型鉴定。[结果]在对抗穗发芽方法进行优化的同时,对穗发芽抗性进行分级,找到适宜进行穗发芽抗性鉴定的最佳阶段为6月20日之前,筛选出113份抗穗发芽材料,其中31份对穗发芽表现为高抗,82份为中抗。采用穗发芽标记Vp1B3对113份抗穗发芽材料进行检测,发现3.5%的材料含845 bp带型,69.0%的材料含569 bp带型,27.5%的材料含652 bp带型,进一步表明569 bp的带型为抗性条带;充分利用杨凌地区2014年4月中上旬自然大风进行抗倒性鉴定,筛选了203份抗倒伏材料;以周麦18为对照筛选出136份早穗型冬性材料,以偃展4110为对照筛选出35份早穗型春性材料;最终筛选出抗穗发芽、抗倒伏、早穗型的种质20份。[结论]该研究可为南阳地区抗穗发芽、抗倒伏及早穗型材料的引种提供参考。     

冬小麦矮秆种质的矮化作用研究

对几个冬小麦矮秆种质材料作父本时的矮化作用进行了研究评价,并对杂种一代的子粒表现进行了综合分析。综合鉴定出陕160、西北矮个子和临5064/烟农15三种类型的优异矮秆种质,提出了这些优异种质的利用设想,同时提供了一种优异种质的鉴定方法。     

小麦抗叶锈基因的定位及分子标记研究进展

 利用抗病品种是减少小麦叶锈病造成产量损失的最经济有效的方法 ,了解和鉴定常用亲本和推广小麦品种的抗性基因是充分利用小麦对叶锈菌的遗传抗性的前提和首要任务。到目前为止 ,小麦中已发现有近 90个抗叶锈基因 ,其中 5 6个抗叶锈基因被正式命名 ,5 1个被定位 ,2 4个抗病基因被标记。由于叶锈菌的毒性变异造成抗病基因抗性不断“丧失” ,所以持续不断地研究、发现和标记抗叶锈基因是今后育种工作的一项长期而重要的内容