离子束诱导小偃８１突变系麦谷蛋白和醇溶蛋白遗传变异分析

为给离子束诱变技术在小麦品质育种方面的应用提供理论依据,以Ｎ⁺ （３０Ｋｅｖ）注入诱导获得的小偃８１突变系Ｍ４ 代种子为材料,采用ＳＤＳＰＡＧＥ 和ＡＰＡＧＥ 技术对其高分子量麦谷蛋白亚基和醇溶蛋白进行系统分析。结果表明,在供试材料中,检测到３个高分子量麦谷蛋白亚基缺失系：１Ａｘ１缺失系、１Ｂｘ１４＋１Ｂｙ１５缺失系和１Ｄｘ２＋１Ｄｙ１２缺失系,出现频率由大到小依次为１Ａｘ１＞１Ｂｘ１４＋１Ｂｙ１５＞１Ｄｘ２＋１Ｄｙ１２。检测到５种醇溶蛋白变异类型,其中,１Ａｘ１ 缺失系有３ 种突变类型,１Ｂｘ１４＋１Ｂｙ１５ 缺失系和１Ｄｘ２＋１Ｄｙ１２缺失系各有１种突变类型,ω区变异类型最多,其次是α和γ区,β区没有发现变异类型,在５种变异类型中有一条相同的变异谱带。以上结果说明,Ｎ⁺离子束注入能有效地诱导小麦种子高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白的变异,并能够在后代中稳定遗传。     

离子束介导大豆DNA转入普通小麦后代的麦谷蛋白和醇溶蛋白分析

为了研究离子束介导大豆DNA转入普通小麦的效果,应用SDS-PAGE和A-PAGE电泳分析了离子注入介导大豆DNA转入普通小麦后代中高蛋白含量植株的麦谷蛋白和醇溶蛋白。SDS-PAGE电泳结果表明,与对照相比有8个高蛋白含量植株的HMW-GS谱带数目发生了变化或着色增强。A-PAGE电泳结果表明,与对照相比有9个高蛋白含量植株的醇溶蛋白谱带数目及着色强度发生了变化。说明离子束介导大豆DNA转入普通小麦后代中的高蛋白含量植株在醇溶蛋白和麦谷蛋白基因位点上可能出现了变异。     

茸毛偃麦草醇溶蛋白位点向小麦中的导入

为了进一步研究茸毛偃毛草基因向小麦中的导入情况,采用种子贮藏蛋白电泳技术对新创制的小麦-茸毛偃麦草部分双二倍体TE-3的醇溶蛋白和谷蛋白亚基组成进行分析,发现源自茸毛偃麦草的部分醇溶蛋白特征带在双二倍体中得到表达。利用不含1RS/1BL染色体的四川小麦品种对小麦与茸毛偃麦草的杂种F1进行连续回交,并结合染色体逐代观察,现已获得一批变异类型丰富的种质材料Y176,对其中农艺性状优良的部分株系,如Y176-12等进行的蛋白电泳分析,发现了茸毛偃麦草的特异醇溶蛋白带的导入。     

波兰小麦醇溶蛋白遗传变异分析

为了解波兰小麦物种的遗传变异水平和种内不同材料间的遗传关系,利用APAGE技术对72份来源于全世界的波兰小麦材料醇溶蛋白位点进行了检测。结果表明,波兰小麦醇溶蛋白位点存在丰富的变异类型,共产生48条迁移率不同的醇溶蛋白谱带,每个材料具有8~24条不等,平均16.2条。材料间平均遗传相似系数(GS)为0.5132,变幅为0.1429~1.000。当GS水平为0.50时,所有材料可聚为4个大类,其中CItr13919等16个来源于埃塞俄比亚的材料均聚在一起,而另一大类为5份来自于葡萄牙的材料。可以认为,APAGE揭示的种内遗传关系与其地理分布有一定的相关性。     

圆锥小麦（Triticum turgidumL．）贮藏蛋白的遗传多样性研究

为发掘可供利用的优异基因资源,采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）和酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（APAGE）对来自17个国家和地区的95份圆锥小麦的贮藏蛋白进行了分析。结果表明,圆锥小麦贮藏蛋白位点存在丰富的遗传多样性。供试材料中共检测到17种高分子量麦谷蛋白亚基和34种亚基组合类型,其中亚基1和7＋8分别为Glu-A1和Glu-B1位点优势亚基,也检测到优质亚基14＋15和17＋18。亚基组合1／7＋8和null／7＋8虽为优势组合,但所占频率低;醇溶蛋白检测共分离出29条多态性带纹,其中每份材料可分离出5～20条,平均12条,平均遗传相似系数为0．471。供试材料在0．402水平上可分为五类,其聚类结果与材料来源地并不完全一致。试验结果表明,中国圆锥小麦地方品种在高分子量麦谷蛋白亚基表现上具有独特性。     

水稻醇溶蛋白的多态性研究

 对40个水稻品种的醇溶蛋白进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析及对醇溶蛋白四组分的薄层扫描相对定量，发现水稻醇溶蛋白在蛋白组成上存在较大的多态性，基因型差异不仅可导致组分的缺失，还可影响醇溶蛋白的总量和各组分的百分含量。13kDa组分与10kDa组分，13a组分与13b组分的百分含量变化可能有一定关联；16kDa组分相对比较稳定。这表明种子发育过程中，醇溶蛋白累积调控的机制是相当复杂的。     

21份印度小麦高分子谷蛋白亚基、醇溶蛋白及品质分析

为挖掘优良的小麦种质资源,以引进的21份印度小麦种质为材料,利用SDS-PAGE和A-PAGE技术,分析了其高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白组成。结果表明,在21份印度小麦材料中出现了12种HWM-GS亚基类型和14种亚基组合,其中有3种亚基类型(Null、1、2*)在Glu-A1位点,4种亚基类型(7+8,17+18,7,7+9,13+16)在Glu-B1位点,4种亚基类型(5+10,2+12,4+12,5+12)在Glu-D1位点。1、2+12优质亚基的比例相对较高,均为47.6%。小麦HWM-GS亚基组合1/7+9/2+12在所有亚基组合类型中出现频率高达19.0%。大多数材料的品质得分为7、8分,平均7.52分。共分离出32种迁移率不同的醇溶蛋白谱带,2和3号带出现频率最高,分别为95.24%和90.48%。DA 7200近红外分析仪初步分析结果表明,这21份印度小麦种质资源品质指标相对偏低。     

重离子辐射玉米自交系田间性状的统计分析

利用7Li重离子辐射诱变永19玉米自交系, 跟踪记录从M1代到M3代植株的田间性状, 用生物统计学方法对当代植株的发芽率及后代植株的株高、穗位高、相对穗位等数据进行分析。结果表明, 重离子辐射永19玉米自交系后代植株变异较多, 其中10 Gy和40 Gy剂量处理得到的后代植株株高、穗位高与对照相比变异极显著;20 Gy、30 Gy和50 Gy剂量处理得到的后代植株株高、穗位高与对照相比变异明显;所有辐射后永19玉米自交系的相对穗位与穗位高呈线性相关, 与株高无明显相关, 且相对穗位与辐射剂量之间存在一定的线性相关, 但线性拟合优度较低。     

离子注入后双胚苗突变水稻的无性系诱导

以离子注入后同源四倍体双胚苗突变水稻及其衍生后代为研究材料,利用无性系诱导技术对愈伤组织的脱分化和再分化特性进行了初步研究。研究结果表明,同源四倍体水稻与相应的二倍体水稻在无性系诱导中存在着明显的差异;在试验中将2,4-D浓度由2.0 mg/l提高到2.5 mg/l则可以获得比较高的诱导率;半胚乳处理不但能提高愈伤组织的诱导率,也能提高愈伤组织的质量,干燥处理能提高愈伤组织的分化率。     

7Li离子束注入小麦干种子诱发M1代变异的SSR分析

为了探讨7Li离子束处理对植物种子的诱变效应,以冬小麦品种新麦18和轮选987的干种子为试验材料,研究了7Li离子束处理对小麦幼苗生长和M1代基因组DNA变异的影响.结果表明,7Li离子束处理虽然对小麦干种子的发芽率和幼苗根的生长无显著影响,但对幼苗高度影响极显著,而且20 Gy剂量的7Li离子束就可使幼苗高降低到对照的一半左右.SSR分析表明,7Li离子束可明显诱发小麦M1代基因组DNA SSR带型的变化.两个品种各处理间的平均多态性频率都达到了13.1%,且多态性片断的类型以扩增片断的增加和缺失为主.以上结果表明,7Li离子束处理小麦种子具有较高的生物损伤效应,可以造成DNA的变异,从而有可能产生可遗传的变异.     

离子束诱变双胚苗水稻的谷粒性状及相关分析

为了挖掘无融合生殖种质并提供参考资料给一系法杂交水稻的选育,以离子束诱变所得同源四倍体双胚苗突变水稻品系、近亲系和介导后代为研究材料,对其农艺性状、谷粒性状、谷粒性状间的相关性进行了研究。结果表明,与四倍体双胚苗品系相比,二倍体双胚苗品系的株型小、主穗颖花数多、谷粒小、谷粒容重高、谷粒容重对单粒重贡献最大;披碱草介导品系的株型大、主穗颖花数多、谷粒大、谷粒容重高、单粒质量高、谷粒体积对单粒重贡献最大;原始亲本在各项指标参数中都差异不明显。     

小偃54和小偃81高温抗条锈性及其与几丁质酶基因表达的关系

为了探明小麦高温抗条锈性的遗传机理,以小麦条锈菌流行小种对小麦品种小偃54和小偃81进行了苗期接种鉴定,并采用RT-PCR方法从小偃54中克隆了几丁质酶基因Chi1编码区全长cDNA序列Chi1xy,利用半定量PCR技术比较分析了常温(14±1 ℃)和高温(21±1 ℃)处理下条锈菌侵染的小偃54几丁质酶基因Chi1xy的表达谱.结果表明,小偃54和小偃81均具有明显的高温抗条锈性.常温处理下,Chi1xy的表达没有明显变化,始终维持在较低水平.而高温处理下,Chi1xy的表达在处理后的前72 h变化不明显,96 h开始升高,并在144 h达到表达高峰,直到192 h仍维持较高的表达水平.两种温度处理下Chi1xy的表达谱差异显著,说明小偃54对条锈病的高温抗条锈性可能与几丁质酶基因Chi1xy的表达水平相关.这是首次发现几丁质酶和高温抗条锈性有关.     

小麦高压诱变后代醇溶蛋白变异分析及其对品质性状的影响

为了验证高压诱变对小麦品质改良的有效性,利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)分析了39份小麦高压诱变后代的醇溶蛋白遗传变异情况,并测试了小麦高压诱变后代的理化品质和面团流变学特性.结果表明,39份高压诱变材料出现24条迁移率不同的电泳谱带,与对照相比共有6条迁移率不同的谱带;发生的变异可分为三大类,共37种,变异率达94.8％,变异主要发生在ω和γ区,6条变化的谱带均与8项品质性状相关显著或极显著.总体趋势是当经过高压诱变之后,醇溶蛋白谱带数总量减少,但是部分面团相关品质提高.     

利用EMS诱发玉米性状变异的效果

用含有不同浓度甲基磺酸乙酯（EMS）的石蜡油溶液处理5个玉米自交系的成熟花粉,处理后代采系谱法种植;在后代群体中筛选各种有利用价值的变异性状。本试验得出：经EMS处理的试材,M1代表现出来的叶色变异,并不能真实遗传。在诱变后代选择生育期突变体应从M2代开始,成株期质量性状未发生明显变异,但株高、穗位高、茎粗和叶型等数量性状出现了较高的突变频率,其中株高降低的突变明显。