强筋小麦分子标记多重PCR体系的构建与应用

面筋强度与小麦高低分子量谷蛋白亚基种类(组合)密切相关。以12个已知亚基基因组成的品种为对照,选用基因(位点)Axnull、Bx7^OE、Dx5、Glu-A3d、Glu-B3i和Glu-B3的标记,构建多重PCR体系。以该体系检测对照的结果与已知基因型完全一致,一次PCR可同时间接检测7个与强筋有关基因(位点)Ax1/Ax2^*、Bx7^OE、Dx5、Glu-A3d、Glu-B3i和Glu-B3。对62个陕西小麦品种的检测结果表明,优质强筋亚基基因(位点)Ax1/Ax2^*、Dx5、Glu-A3d、Glu-B3i和Glu-B3的比例依次为56.5%、9.6%、33.9%、1.6%和64.4%,所有品种均不含Bx7^OE,携带0、1、2和3个及以上基因(位点)的品种分别占6.5%、33.9%、48.3%和11.3%。说明聚合多个强筋亚基基因(位点)的品种频率较低,通过优质亚基基因的聚合育种,可望改善陕西小麦品种的面筋品质。本研究所构建的强筋小麦分子标记检测的多重PCR体系检测结果稳定且可靠,可用于小麦种质资源的快速评价和强筋小麦分子辅助选育。     

小麦优质谷蛋白亚基分子标记多重PCR体系的建立与应用

Ax1/Ax2*、Dx5和过量表达的Bx7亚基(Bx7^OE)被认为是对小麦品质有正向效应的优质亚基。根据以上亚基特异性分子标记建立相应的多重PCR体系,经品种和群体检验,证明利用该体系鉴定亚基的结果稳定可靠、成本较低。利用该多重PCR技术对89份西藏小麦育成和推广品种(系)的优质亚基频率进行鉴定,结果表明, Dx5和Ax1/Ax2*亚基的频率均为12.4%,没有检测到Bx7^OE,同时携带两个优质亚基的材料频率为10.1%,该麦区品质育种必须加强优质亚基的引入。针对优质亚基Ax1/Ax2*、Dx5和Bx7^OE的多重PCR体系,为小麦品质育种亲本评价和通过杂交方法聚合优质亚基基因提供了一种实用可靠的标记辅助选择技术。     

小麦品质性状的分子改良

小麦是世界上最主要的粮食作物之一,世界各主产国对小麦品质性状开展了深入地研究。本文从影响小麦品质的主要方面,如小麦籽粒蛋白质数量和质量,小麦籽粒硬度,小麦面粉粉色,小麦籽粒淀粉品质,小麦收获前穗发芽等综述了当前转基因和分子标记辅助选择研究现状和研究进展,并对研究中存在的问题进行了讨论。     

特种稻红米与香味分子标记多重PCR体系的构建与应用

红米具有较高的营养价值和药用价值,被誉为一种具有特殊功能和用途的水稻,即特种稻。但红米的口感较差;而香米,另一种众所周知的特种稻,则拥有较好的食味品质和经济价值。本研究选用控制种皮颜色的红米基因Rc和香味基因fgr的功能性分子标记,通过优化d NTPs以及引物浓度,建立了一套多重PCR体系,同时能检测水稻红米基因和香味基因的基因型;并利用该PCR体系可对红米和白香米水稻杂交后高世代群体进行检测。本研究进一步证明,本PCR体系检测准确率高,可明显提高育种的选育效率。     

北方冬麦区新育成优质小麦品种面条品质相关性状分析

为了解近年北方冬麦区育成优质小麦品种的品质状况,两年两点统一种植52份优质品种(系)及6份国外代表性品种,测定其磨粉品质、和面仪和混合实验仪特性、淀粉糊化特性及面条品质,并利用5个基因特异性标记分析基因型分布及其对品质性状的影响。结果表明,大部分品种为硬质、中强筋类型,品种间出粉率、面粉a*值、b*值、黄色素含量、PPO活性、和面仪参数、混合实验仪形成时间和稳定时间差异较大。和面仪8 min带宽和混合实验仪稳定时间可作为预测面条品质的重要指标,可分别解释面条总分变异33.3%和34.4%。Ppo-A1a和Ppo-A1b频率为41.4%和58.6%,两种基因型间PPO活性差异显著(P<0.05);Ppo-D1a和Ppo-D1b频率为51.7%和48.3%,但PPO活性差异不显著;Psy-A1a和Psy-A1b频率为81.0%和19.0%,两种基因型间黄色素含量差异显著(P<0.05);1BL/1RS易位和非易位品种频率为13.8%和86.2%,两种基因型间面粉L*值、黄色素含量、和面仪衰落势与8 min带宽、混合实验仪稳定时间等差异显著(P<0.05)。面条品质较好的品种包括Sunzell、石优17、郑麦366、中麦 895、周麦 26、CA1004和石4185。本研究明确了58份小麦品种(系)的品质特征和基因型分布,为优质小麦新品种选育和推广提供了重要信息。     

小麦品质性状的改良

小麦是我国的主要粮食作物、随着人们生活水平的提高和膳食结构的改变，以及国内外贸易市场的需求，提高小麦的品质已显得十分迫切。国外小麦品质改良工作开展得较早，世界上一些发达国家把品质放在小麦育种的首位，建立专门机构研究小麦品质，分区建立小麦专用粉生产基地，从品种培育、推广到产品收购、贮运、销售各环节，都有一套严格的品质控制程序。过去的几十年．我国小麦育种工作由于只重视提高产量，而忽视了改良品质，使育成品种的品质比地方品种有所下降。与国外优质品种相比，我国小麦品质差距很大，尤其在加工品质方面，以致于国…     

基于SSR分子标记的玉米多重PCR扩增体系的建立

本实验以10个入选组多重的引物作为研究对象,探讨了适用于玉米DNA指纹库构建的多重PCR复合扩增体系的建立,分析了影响多重PCR组合建立的主要因素,包括引物扩增片段范围,引物间的相互作用,引物间主带与非特异带的相互影响,并提出了构建多重PCR扩增体系应该遵循的重要原则.     

新疆小麦品种高分子量谷蛋白亚基及相关品质基因的分子标记检测

高分子量麦谷蛋白亚基、1B·1R易位系、多酚氧化酶(PPO)活性及黄色素含量等基因对小麦加工品质有重要影响,准确、快速鉴定这些基因对品质改良有重要意义.本研究对新疆当地及国内外引进的321份小麦品种进行SDS-PAGE分析,利用特异性分子标记对高分子量谷蛋白亚基中的Dx5、Bx7、By8、By9亚基、1B·1R易位系、PPO和黄色素含量基因进行鉴定.进一步验证分子标记检测的可靠性和准确性,为优质小麦分子标记辅助育种提供材料和方法.SDS-PAGE分析表明,供试材料有21种亚基类型,其中Glu-A1位点有3种类型,以null为主;Glu-B1位点有10种类型,Bx7+By8和Bx7+By9亚基占主导地位;Glu-DJ位点有8种类型,Dx2+Dy12和Dx5+Dy10占主导地位.分子标记检测表明,Dx5亚基的频率为38.3%,Bx7亚基的频率为85.7%,By8亚基的频率为38.9%,Bx9亚基的频率为42.7%;特异性PCR标记扩增与SDS-PAGE鉴定结果的吻合率分别为97.2%、98.4%、93.4%和97.2%.在新疆当地品种、其他国内品种和国外品种中,1B·1R易位系材料的频率分别为22.0%、31.5%和25.0%,Psy-A1b的频率分别为9.0%、10.8%和5.4%,Ppo-A1b的频率分别为38.0%、43.8%和45.7%,Ppo-Dla的频率分别为48.0%、66.9%和40.2%.同时含Ppo-A1b和Ppo-D1a的材料有74份,占23.0%.本试验中采用的基因特异性标记重复性好、准确率高,可有效用于小麦品质分子标记辅助选择.     

N基因标记基因PCR检测方法的建立及其在遗传育种中的应用

烟草的N基因是一个较为有效的抗烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)基因,在抗病育种中发挥着重要的作用。为建立其标记基因PCR检测体系,评估已知目的基因cDNA序列作为分子标记的目的基因辅助育种的可行性,本文依据N基因cDNA序列设计4对扩增范围在150～950bp的不同片段长度引物,并对含有N基因的coker176基因组DNA进行PCR扩增。扩增结果表明,有3对可扩增出特异产物。测序结果表明,有2对引物的扩增产物含有内含子。根据所获得的DNA序列设计出2对用于分子标记辅助育种的引物,并分别对C151、NC89、coker176等11个品种的基因组DNA进行扩增,结果表明在coker176、龙江912、吉烟9号和龙江911品种中有扩增产物,除龙江911外,这一结果与已知的N基因在11个品种的分布相一致,成功建立了N基因PCR检测体系,并证明以cDNA序列设计引物扩增DNA序列的目的基因辅助育种技术完全可行。并对实验中出现的问题进行了研究。     

利用特异PCR引物进行分子标记辅助选择的研究

利用与抗白粉病基因相连锁的RAPD分子标记和控制1 Dy 10基因序列的特异PCR引物对贵农775的杂交组合后代进行了分子标记辅助选择.在50株F2植株中,初步筛选到具有抗白粉病基因标记和5 10亚基特异标记的9株;有抗白粉病基因标记和2 12亚基特异标记的24株;有抗白粉病基因标记,同时具有5 10亚基和2 12亚基特异标记的5株.本研究说明分子标记是检测抗病基因和辅助选择育种的有效手段.     

基于SNP和SSR标记的小麦品质性状的QTL定位

为给小麦品质性状的标记辅助选择提供备选分子标记,并进一步定位和克隆小麦部分品质相关性状的QTL,本研究利用普通小麦Heyne×Lakin杂交F2代单粒传获得的145个F8代重组自交系(Recombinantinbred line, RIL)群体,构建了含有2 082对标记(1 980对SNP标记和102对SSR标记)、总长度为2 120.13 cM的遗传连锁图谱,并利用该图谱对小麦连续两年的品质性状(蛋白质含量,湿面筋含量,淀粉含量和Zeleny沉降值)进行了 QTL分析。结果表明,共检测出11个QTL,其中,蛋白质含量有2个QTL,位于2A和5A染色体上,可解释的表型变异率6.94% 12.55%;湿面筋含量QTL有1个,位于5A染色体上,可解释的表型变异率8.40%~ 12.96%;淀粉含量QTL有3个,位于2A和5A染色体上,可解释的表型变异率9.78%~11.23%;Zeleny沉降值QTL有5个,位于2A、5A和7D染色体上,可解释的表型变异率4.75% 20.15%。其中5A染色体上存在这些品质性状QTL富集区,同时具有“一因多效”QTL位点。这个区段的发现,为小麦品质育种提供了参考依据。     

普通小麦多酚氧化酶活性的QTL分析

多酚氧化酶（polyphenol oxidase, PPO）是引起面团（片）颜色褐变的主要原因。利用122对SSR引物、4对贮藏蛋白的STS引物和10对AFLP引物组合，分析了中优9507´CA9632的71个DH系的基因型，构建了由173个位点组成的遗传连锁图，在小麦21个连锁群上覆盖2 881 cM。将该群体种植于3种环境，采用复合区间作图法（CIM）进行了P     

普通小麦品种中Ph基因突变体自然存在的可能性研究

本试验用50个日本普通小麦品种与兰州黑麦杂交,通过对杂种F1花粉母细胞减数分裂染色体行为进行观察,对36个组合F1的PMC染色体配对频率进行统计分析,发现农林20,沙丘小麦和农林9三个品种与黑麦杂种F1PMC染色体配对频率明显高于其它组合,分别为2.84、3.59、3.06。近似于对照组合“中国春×兰州黑麦”F1(为1.37)的两倍。认为     

分子标记辅助选育小麦抗白粉病、优质高分子量麦谷蛋白亚基聚合体

现代小麦育种的目标是选育丰产、综合抗逆性好的优质小麦新品种,将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.本研究利用与小麦抗白粉病基因Pm21紧密连锁的共显性PCR标记、以及优质高分子量麦谷蛋白亚基1Dx5 1Dy10特异的PCR标记对以小麦品种安农94212、安农92484为优质亲本和以抗白粉病小麦簇毛麦易位系为抗病亲本的杂交高代材料进行标记位点的检测,结合田间抗病性鉴定结果,筛选、培育出聚合有Pm21和1Dx5 1Dy10的抗白粉病小麦聚合体,为小麦抗病、优质育种提供了具有重要利用价值的中间材料.     

普通小麦籽粒黄色素含量的QTL分析

小麦面粉黄色度b*值是反映面粉颜色的重要指标，主要与籽粒黄色素含量有关。利用122对SSR引物、4对贮藏蛋白STS引物和10对AFLP引物组合，分析了中优9507´CA9632的71个DH系，构建了由173个位点组成的遗传连锁图，在小麦21个连锁群上覆盖2 881 cM。将该群体种植2年共计5个地点，测定籽粒黄色素和面粉黄色度b*值含量。采用复合区间作图法（CIM）进行了籽粒黄色素含量和面粉黄色度QTL分析。结果表明，面粉黄色度b*值的QTL位于染色体1DS、2DL、3A、4D、5D、6AL、6D和7AL上，其中7AL的QTL效应最大，贡献率为12.9%~37.6%；籽粒黄色素含量的QTL位于染色体2DL、3DL、4A、5A和7AL，其中7AL的QTL效应最大，贡献率为12.1%~33.9%。面粉黄色度b*值与籽粒黄色素含量共同的QTL位于7AL，与Xgwm264b紧密连锁，遗传距离分别为0~3.9 cM和0~0.9 cM。     

黄淮海麦区四省份小麦品种的农艺性状及遗传多样性分析

小麦品种的遗传多样性在育种工作中发挥着重要的作用。为了明确黄淮海麦区四省份小麦品种遗传多样性的基础,本研究以所收集的黄淮海麦区的河南、河北、山东和陕西四省的近十几年来(1992-2008年)审定的部分(42份)小麦品种为研究材料,以9个农艺性状为基础进行遗传性状的分析。结果表明,不孕小穗数的变异系数最大为61.39%,其次为有效分蘖和穗粒数,千粒重的变异系数最小为6.06%。河南、河北、山东和陕西四省的多样性指数分别为1.83,1.82,1.73和1.62,平均值为1.75。在此基础上,用最长距离法可将42份材料聚为三大类,但是第Ⅱ大类和第Ⅲ大类相差不大,这说明上述四省小麦品种遗传多样性在逐步提高的同时,其遗传基础仍需进一步拓宽。在性状选择上,首先对变异大的性状进行选择是非常重要的;在品种选择上,应注意选择产量、单株粒重和单株粒数均高的品种。     

Bread-Making Quality Indices in Triticum aestivum Progenies. Implications in Breeding for Better Bread Wheat

Bread-making quality indices (dough strength and dough mixing stability) in relation to flour protein content, glutenin/gliadin ratio, and high-molecular-weight (HMW) subunits of glutenin have been investigated in Triticum aestivum progenies during a three year agronomic trial. Dough strength (W) proved to be a fairly stable characteristic, slightly but positively correlated with flour protein content. High could be associated with a high glutenin/gliadin ratio as well as with the presence of specific HMW. subunits of glutenin, while high protein content tended to favour a balanced dough tenacity-extensibility ratio (P/L = 0.4—0.6). Satisfactory values of dough-mixing stability were frequently observed in association with good expression of W showing that the two quality traits may coexist without much difficulty in the same genotype. From the plant breeding standpoint the data suggest feasible to obtain high dough strength by concentrating in a genotype the HMW subunits of glutenin known to have a beneficial effect on W. However, very high W may present unfavourable P/L ratios. This possibility is enhanced when the flour has a low protein content which often occurs in high yielding genotypes.     

A Monosomic Analysis of Russian Wheat Aphid Resistance in the Common Wheat PI 294994

Chromosome 7D of PI 294994 was indicated as carrying a single dominant gene for resistance to the Russian wheat aphid. The symbol Dn5 is proposed to designate the gene.