球茎大麦在大麦远缘杂交育种中的应用

本文主要介绍了利用球茎大麦法诱导栽培大麦单倍体的技术要点和利用球茎大麦进行大麦抗病育种的前提条件以及不同类型的球茎大麦在抗病基因转移效率上的差异，找出了以ＰＢ８为最佳抗病基因供体的依据。     

大麦和小麦抗病性的分子基础研究进展

抗病性是大麦和小麦不可或缺的重要性状。本文介绍了大麦和小麦的抗病分子基础研究进展:从大麦和小麦分离出的抗病基因编码蛋白的结构具有相似性及独特性;从大麦中鉴定、分离出抗病基因介导、激活防御反应所必需的一些附加基因,并发现在双子叶植物与禾谷作物的抗病防御反应中一些信号传导基因具有保守性,有利于对大麦和小麦抗病信号传导途径的理解和同源基因的分离;从大麦和小麦中分离出病原诱导表达的一些防卫基因。本文讨论了利用已克隆的抗病基因结构保守性和比较基因组学进一步分离克隆大麦和小麦抗病基因的潜力与限制以及利用克隆的抗病基因进行生物工程育种的可能性与局限性;还提出了今后发展方向,即不仅将继续深入研究显性单基因的分子机制,还将揭示持久的多基因抗性和广谱的非寄主抗性的分子基础。     

关于球茎大麦(4X)×普通大麦(4X)种间杂种双单倍体频率的研究

引言Kasha和Kao(1970)与Kao和Kasha(1970)的许多研究证明了二倍体球茎大麦与二倍体普通大麦的种间杂种F_1,由于选择性的排除了球茎大麦染色体的结果,大部分植株是“似普通大麦型”的单倍体。由上述两个种的四倍体之间杂交所获得的高频率双单倍体也同样证明了这一情况。而且,还证明了这种选择性的染色体排除的控制基因是在普通大麦方面(Kasha等1972;Ho和Kasha 1974;     

新消息

0152 普通大麦的优良抗病资源球茎大麦——据Xu Jie和I.W.Snape报道,他们用代表英国主要大麦的白粉病、叶锈病和条锈病菌株,对有关球茎大麦及球茎大麦与普通大麦的杂种进行了接种鉴定,筛选出了抗白粉病和叶锈病的2个四倍体无性材料PB168、PB179和2个二倍体无性材料PB8、PB11。这4个材料的抗性在其与普通大麦杂交的杂种中也有表现,说明杂     

球茎大麦春性无性系的选择

从与球茎大麦(Hordeum bulbosum L.)的种间杂交组合中可以产生大麦(Hvrdeum vulgare L.)单倍体。通常由于球茎大麦为冬性,需要春化处理才能产生花粉。为了有利于栽培大麦与球茎大麦的杂交,本研究选择并估测了中选春性无性系的胚形成率(获得的胚数/授粉小花数)和单倍体产生率(获得的单胚数/授粉小花数)。未春化处理的183个无性系有23个开花,这些无性系可产生足够的花粉。胚形成率为26.3％—86.5％,单倍体产生率为8.2％—41.9％。某些无性系优于常规的冬性无性系,它们可以用于改进大麦单倍体的形成程序。     

球茎大麦抗黄花叶病基因首次导入小麦

浙江农业大学农学系从1979年起从事普通小麦(Triticum aestiVum)与球茎大麦(Hordeum BuIbosum)属间杂交的科研工作,经过6年时间,利用远缘杂交、组织培养和染色体工程技术和病毒鉴定,将球茎大麦抗黄花叶病基因导入母本普通小麦品种中国春。球茎大麦是麦类抗毒素病抗源,经浙江农科院植保所病毒研究室多年研究鉴定,证明球茎大麦对小麦黄花叶病(WyMV)、     

大麦单倍体遗传育种研究(综述)(一)

1934年美国人Johanson首先发现大麦单倍体植株,由于当时自发和诱发单倍体频率太低,不能用于育种。自1970年加拿大Kasha和Kao等人第一个报道大麦单倍体人工生产方法以后,近十多年来大麦单倍体的研究取得了重大进展。目前世界上包括我国在内有十几个国家在从事这一研究,已经发现四种生产单倍体方法,其中以球茎大麦法的效果最好,研究得也最多。单倍体技术已从实验阶段进到了育种应用阶段。本文主要介绍近期国内外应用球茎大麦法生产大麦单倍体的技术及其遗传育种的研究成果,供从事大麦育种的同志参考。     

莆大麦9号新品种选育研究

大麦是优质的饲料作物,在全球对大麦的需求中,饲料大麦的市场份额占到70%左右,应该说大麦的主要用途是作为畜牧养殖业的饲料.我国经过30年的改革开放,社会经济得到空前的发展,人民生活水平不断提高,肉、蛋、奶需求量日益增长,促进了福建省畜禽养殖业的快速发展,从而带动了大麦和玉米等饲料原料的巨大需求,为立足于这种发展趋势,我们在加强大麦优异种质资源鉴定、筛选、创新和利用的基础上,选育出优质高产抗病大麦新品种莆大麦9号.     

日本小麦品种与四倍体球茎大麦杂交产生单倍体的频率

研究了日本小麦品种与四倍体球茎大麦的可杂交性以及由胚培养产生单倍体。采用高湿以及授粉后施用赤霉素的杂交程序,提高了种子结实率,且小花成熟良好。在8个供试的日本小麦品种中,有7个品种可与球茎大麦杂交,平均种子结实率为4.4～24.0％。通过胚培养,半数左右的日本小麦品种×球茎大麦的杂种胚发育成单倍体小麦植株。本结果表明,与球茎大麦杂交的双单倍体方法有希望应用于日本的小麦育种计划。     

RFLP技术及其在大麦研究中的应用

本文扼要地阐述了限制性片段长度多态性(RFLP)技术的原理和方法,着重介绍了该项技术在大麦研究上的应用和进展,其中包括:(1)大麦α—淀粉酶多基因族的RFLP分析;(2)RFLP标志在大麦抗病育种中的应用;(3)RFLP技术与大麦籽粒醇溶蛋白的研究;(4)构建大麦RFLP连锁图。     

加拿大大麦育种材料的赤霉病抗性鉴定

赤霉病是大麦最主要的世界性病害 ,在湿热的流行年份不仅使大麦减产严重 ,而且受过赤霉病菌毒素污染的籽粒严重影响人畜的安全。目前对赤霉病最好的防治途径仍然是对抗性品种的选育 ,而抗病育种的关键是筛选和创造抗病材料。本研究对 2 0 0 0份加拿大大麦新品系进行了赤霉病抗性的鉴定。结果表明 ,供试品系间的抗赤霉病性存在显著差异 ,有 193份品系较抗 (耐 )赤霉病 ;二棱大麦对赤霉病的抗性明显强于六棱大麦 ,其抗病品系也显著多于六棱大麦 ;大麦的抽穗期对赤霉病的发生也有显著影响     

加拿大大麦育种材料的赤霉病抗性鉴定

赤霉病是大麦最主要的世界性病害，在湿热的流行年份不仅使大麦减产严重，而且受过赤霉病菌毒素污染的籽粒严重影响人畜的安全。目前对赤霉病最好的防治途径仍然是对抗性品种的选育，而抗病育种的关键是筛选和创造抗病材料。本研究对2000份加拿大大麦新品系进行了赤霉病抗性的鉴定。结果表明，供试品系间的抗赤霉病性存在显著差异，有193份品系较抗（耐）赤霉病；二棱大麦对赤霉病的抗性明显强于六棱大麦，其抗病品系也显著多于六棱大麦；大麦的抽穗期对赤霉病的发生也有显著影响。     

四川大麦种质资源的特色及其利用研究

通过对 712份 (编入中国大麦遗传资源目录的 595份 )栽培大麦和近缘野生大麦鉴定分析结果认为 :大麦多样性极为丰富 ,如芒形、稃和籽粒颜色 ,具有变异最为丰富 ,多样性最高的特点。从多样性分布区相比这些性状高于贵州、青藏高原、黄河流域和长江中下游地区。它还具有早熟、矮生、大穗、多粒、蛋白质、赖氨酸和其它氨基酸含量较高 ,“双高”材料不少 ,地方品种蛋白质含量高于育成品种和全国地方品种及国外品种 ;以及抗多种病害和耐各种不良环境因素的优良遗传性状 ,具有直立性、密穗、稀穗、裸粒、钩芒、早熟、抗病等可利用基因潜力巨大两特色。对这些遗传性状和基因资源开发利用 ,在分类、遗传、育种、农艺性状和经济性状鉴定等已取得显著成就 ,预示着美好的远景     

大麦种质资源成株期对西藏白粉菌自然群体的抗性评价及8个菌株的毒性谱分析

大麦白粉病病原菌禾谷布氏白粉菌(Blumeria graminis f. sp. hordei)毒性变异频率高,常因主要流行小种的更替而导致抗病基因"丧失"功能。该病在我国东部以及西南部大麦栽培区域为害日益严重,急需发掘抗病基因资源,为抗白粉病育种提供抗源材料。本研究对来源于云南和西藏的不同地点的8个菌株进行毒性谱分析,选用其中强毒性菌株16248-4苗期人工接种鉴定300份大麦品种资源的抗病性,同时将这些大麦资源在白粉病常发流行区西藏林芝种植,利用病原菌自然群体田间鉴定成株期抗病性。毒性谱分析发现,云南菌株对鉴别品系的平均毒性频率高于西藏林芝地区菌株。在所鉴定的大麦资源中,全生育期高抗材料92份,具有成株抗性特点的品种97份,另外还发现12份材料在苗期表现为抗病,但在成株期表现为感病。本研究获得的大麦抗白粉病品种资源可为大麦抗白粉病育种提供良好的抗源材料。     

日本小麦品种与球茎大麦(Hordeum bulbosum L)的配合力

测定了日本小麦品种(Triticum aestium L.)和球茎大麦(Hordeumbulbosum L.)的四倍体无性系之间的配合力。为了改进小麦的杂交程序,研究了化学物质在小麦单倍体产生中对小麦配合力的特殊作用。测定了32个小麦品种,有22个是可配的、结实率10.4％-45.9％。这些可配品种在系谱上衍生自日本地方品种的杂交后代。用球茎大麦基因型作父本也极大地影响小麦品种“Fu—kuokomugi”的种子结实、结实率4.1％-50.0％。然而,当用球茎大麦最有希望的无性系授粉时,Haruhikari的不可配性乃无法得到令人满意地克服。在交杂程序上,随着授粉前应用2,4-D处理大大地提高了Fukuhokomugi的结实率,但似乎也不能有效地降低Haruhikari的不亲和性。这些研究结果证实,用可配的小麦基因型作为启动材料时,可以应用球茎大麦产生的单倍体的方法于改良小麦单倍体的产生。     

中国大麦种质资源Wx蛋白分析及糯大麦分子标记验证

利用1D-SDS-PAGE分析了中国167份不同直链淀粉含量类型的大麦种质资源Waxy 蛋白类型,发现在低直糯大麦和无直糯大麦两种类型中,可能存在四种生化遗传变异类型。其中有两种与无直糯大麦有关,一种是Wx基因可以正常转录,但转录产生的Wx蛋白无活性,不能催化直链淀粉合成;另一种是Wx基因不能正常转录,既无Wx蛋白产生,也无直链淀粉合成。另外两种与低直糯大麦有关,一种是Wx基因可以正常转录,但转录产生的Wx蛋白活性有限,催化直链淀粉合成的功能降低;另一种是Wx基因不完全正常转录,产生的Wx蛋白数量有限,影响直链淀粉合成。利用4个大麦与小麦的STS标记和2个大麦与小麦的SSR标记对不同Wx蛋白类型进行糯性鉴定,结果表明,迄今利用的Wx基因的STS引物P1可能只适合用于CDC Candle遗传类型相同的糯大麦品种或基因型的鉴定。其它标记均不能用于鉴定大麦糯性胚乳表型,因此当前对于糯大麦育种及Wx分子鉴定研究而言,还有待于开发新的分子标记。     

大麦有益基因向普通小麦导入的研究进展

小麦和大麦是世界上两大麦类栽培作物，小大麦杂交始于1896年，由于其亲缘关系较远，杂交极不易成功。本文较为详细地介绍了小大麦杂交的研究历程，1973年Kruse首次成功地获得小大麦真实杂种，此后Islam及其他学者经过多年努力，先后获得了小大麦附加系、代换系、易位系及其他小大麦重组材料。同时介绍了利用遗传标记进行小麦中大麦染色体的追踪及鉴定过程，具体鉴定方法包括形态标记、细胞学标记、生化标记和分子标记，其中两种以上遗传标记结合起来可使鉴定结果更加准确可靠。本文对小大麦杂交历史的全面回顾，可为进一步利用大麦中的有益基因打下坚实基础。     

我国大麦种质资源评价和利用

大麦是我国也是世界的第四大粮食作物,在我国的国民经济生产中具有重要的地位。我国的大麦遗传资源十分丰富,我国的基因库保存有大麦种质近2万份。对这些种质资源进行鉴定与评价,对其利用具有重要意义。本文着重综合介绍了我国多年来在形态特征、农艺性状、抗病、抗逆和籽粒品质等方面对大麦种质资源的鉴定评价结果。     

大麦苗期耐低氮性研究

利用耐低氮差异大麦品种来研究苗期氮代谢相关基因的转录调控,结果发现,大麦地上部和根对低氮胁迫的响应具有差异,低氮胁迫对大麦苗期生长的抑制主要体现在地上部,硝酸还原酶基因HvNIA2、叶绿体型谷氨酰氨合成酶基因HvGS2和铁氧化还原蛋白依赖型谷氨酸合酶基因HvGLU2在耐低氮大麦品种BI-04地上部特异上调表达,HvGLU2在BI-04根部特异上调表达,HvGS2在2个大麦品种根部都上调表达,而在BI-04中反应更快。虽然天冬酰胺合成酶基因HvASN1在2个大麦品种地上部都下调表达,但其在低氮敏感品种BI-45中,低氮胁迫24 h后就很难被检测到。以上结果表明,这些基因在大麦苗期耐低氮中可能起着重要的作用。为了提高大麦耐低氮中定量PCR检测的准确性,除了考虑好试验设计、计算方法和统计分析外,进一步对内参基因的选择进行了筛选。以转录组测序中基因表达没有差异的基因和常用内参基因作为候选内参基因,利用ge Norm、Norm Finder和Best Keeper 3种软件对低氮胁迫处理大麦幼苗地上部样品进行了内参基因筛选研究,其中ge Norm软件不但可以确定最佳内参基因,还可以确定内参基因最少使用个数。尽管3种软件的筛选结果不尽相同,但是β-TUB6和GAPDH1都被认为是前3个最稳定的内参基因。另外,因为部分候选内参基因用了RNA-seq中没有差异的基因,此次筛选也从侧面部分验证了RNA-seq的准确性。     

普通大麦与球茎大麦间双二倍体杂种的产生及其利用

杂种体细胞的不稳定性和低育性,对于农艺方面的优良基因如野生球茎大麦(Hordeumbul—bosum)的抗性因子向栽培的普通大麦(H.vuigare.)的转移就成为主要问题。然而,在这两个种间产生大量稳定且部分可育的双二倍体是可能的,并用这些杂种的回交、同小麦进行的复合杂交,开发新颖的育种材料。