小麦新品种“山农20”抗病基因的分子检测

山农20是2011年和2012年分别通过国家黄淮南、北片审定的小麦高产多抗新品种,在国家区试抗病性鉴定和生产中都表现出良好的抗黄淮麦区主要病害的特性。本研究利用与小麦抗白粉病、条锈病、叶锈病、纹枯病基因和抗赤霉病主效QTL紧密连锁的SSR、SCAR、STS等标记对该品种进行了分子检测,发现山农20含有6个抗白粉病基因(Pm12、Pm24、Pm30、Pm31、Pm35和Pm36),6个抗条锈病基因(Yr5、Yr9、Yr15、Yr24、Yr26和YrTp1),2个抗叶锈病基因(Lr21和Lr26),1个抗纹枯病基因(Ses1),但未检测到抗赤霉病主效QTL。分子检测结果部分解释了山农20的优良抗病性,也为利用分子标记辅助选择培育抗病稳产小麦新品种提供参考。     

小麦新品种鄂麦170抗病基因的遗传分析

通过已开发分子标记对湖北省有潜力的新品种鄂麦170及其双亲的抗赤霉病、条锈病、白粉病和纹枯病基因进行分子鉴定和分析。结果表明,鄂麦170含有3个主效抗赤霉病基因(Fhb1,Fhb5和以Xwmc273为标记的基因)、3个抗条锈病基因(Yr2,Yr5和Yr26)、8个抗白粉病基因(Pm2,Pm8,Pm16,Pm21,Pm31,Pm33,Pm35和Pm36)和6个抗纹枯病基因(分别以Xwmc397,Xgwm212,Xgdm67,Xwmc497,Xgwm644和Xgwm526为标记)。经分析鄂麦170中可能还有未被检测到的赤霉病抗性位点,而鄂麦170赤霉病抗性优于双亲可能与超亲优势有关;Yr5基因可能对鄂麦170的抗条锈病特性起重要作用;抗白粉病基因Pm21已表现出了感病特征;所检测到的纹枯病抗性位点的表型变异解释率较低。本研究解释了鄂麦170的抗病分子基础,为该品种的推广应用和作为骨干亲本培育多抗小麦新品种提供了参考。     

湖北省主要小麦品种抗病基因分析

明确主导品种和有潜力新品种的抗病基因的组成及其抗性形成机制,可为利用MAS方法高效利用抗病基因、快速聚合主效基因以及多抗小麦新品种的培育提供参考。本研究在明确具有代表性湖北品种抗病性的基础上,选用52个小麦抗赤霉病、条锈病、白粉病和纹枯病的基因(QTL)的功能标记或连锁标记对其进行分子鉴定和分析。分析表明:湖北省主要小麦品种的抗病性整体不强,特别是纹枯病和赤霉病抗性亟待提高;除Fhb1和Fhb4外,其他检测的抗赤霉病主效位点均可以在参试品种中检出3个抗条锈病性基因(Yr2,Yr5和Yr48)和8抗条锈病基因(Pm2,Pm8,Pm16,Pm24,Pm32,Pm33,Pm34和Pm35)可以在参试品种中检出,其中Yr2、Yr48和Pm2存在于所有参试品种中;13个抗纹枯病抗性标记在参试品种中可以被检出。分子检测部分解释了湖北省主要小麦品种的抗病分子基础,为分子标记辅助选择高效利用抗病基因提供参考。     

39份外引小麦种质抗病基因的分子标记检测及其抗病性评价

为了初步明确39份外引小麦种质中条锈病和白粉病抗性基因组成,利用共分离或紧密连锁的分子标记对抗条锈病基因Yr5、Yr10、Yr18和抗白粉病基因Pm4、Pm13、Pm21进行检测,同时结合田间鉴定,对外引种质的抗病性进行评价。结果表明,携带Yr18基因的种质有6份,对条锈病菌表现近免疫至中抗,抗性表现稳定; Yr5连锁标记S1320阳性的种质有21份,Yr10连锁标记SC200阳性的种质有2份,但标记阳性的种质中抗病性表现不一致,可能跟载体品种的遗传背景有关,利用这些分子标记进行辅助育种时,要结合接种鉴定结果综合判断。Pm4基因基本丧失白粉病抗性,携带该基因的7份种质中仅有1份抗病。在39份种质中,均未检测到抗白粉病基因Pm13和Pm21。此外,有2份种质澳阿优1号和bermude兼具条锈病和白粉病抗性,综合抗病性好,在育种中可以合理利用。为小麦抗病育种亲本选择和种质资源的合理利用提供了参考依据。     

四川小麦品种(系)中慢锈基因Lr 34/Yr 18/Pm 38的分子检测

慢锈性基因Lr 34/Yr 18/Pm 38对小麦叶锈病和条锈病都具有广谱持久抗性,为明确该基因在四川小麦品种(系)中的分布,对90份四川小麦品种(系)进行慢锈病基因Lr 34/Yr 18/Pm 38的分子检测。利用与Lr 34/Yr 18/Pm 38基因位点紧密连锁的STS标记cs LV 34和基于该基因第11外显子(exon 11)等位变异开发的4对功能标记cssfr 1、cssfr 2、cssfr 3、cssfr 4检测90份四川小麦品种(系)。结果表明,所检测的90份四川小麦材料中都不含Lr 34/Yr 18/Pm 38位点,功能标记cssfr 1~cssfr 4检测结果与STS标记cs LV 34检测结果一致。结论:四川小麦品种(系)含有Lr 34/Yr 18/Pm 38基因位点的材料较少,在过去育种中,Lr 34/Yr 18/Pm 38基因不被人们重视,没有得到很好的利用。     

小麦多基因聚合体YW243的改良与利用

YW243是兼抗白粉、黄矮、三锈5种病害的普通小麦新种质。将其与农艺性状优良的丰产品种进行回交转育，选育出丰产、抗病的小麦新品系CB031、CB032、CB034和CB035。对这些新品系与YW243及回交亲本的抗性、品质、丰产性进行鉴定、比较分析，并用分子标记解析它们抗病性的遗传基础及其决定品质的高分子量麦谷蛋白亚基组成。结果表明，CB031是抗白粉病高产小麦新品系，至少含抗白粉病基因Pm2+6和高分子量麦谷蛋白亚基1, 7+9, 2+12；CB032和 CB034均为白粉病、条锈病免疫的小麦新品系，CB032至少含抗白粉病基因Pm2+Pm4+Pm21、抗条锈病基因YrX 4个基因和高分子量麦谷蛋白亚基7+9, 2+12；CB034至少含Pm21基因和高分子量麦谷蛋白亚基7+9, 5+10；CB035为免疫白粉病的优质小麦新品系，至少含Pm2+6+Pm21基因和高分子量麦谷蛋白亚基7+8, 2+12。CB031、CB032、CB034和CB035的穗粒性状、千粒重和秆高等农艺性状均较YW243有所改善。YW243是一个优良性状易于遗传、不良性状易于改造的育种亲本，有良好的应用前景。     

小麦抗白粉病基因pm30种质改良及鉴定

白粉病是威胁我国乃至世界小麦生产的最主要病害之一。筛选和培育抗病品种是预防小麦感病减产的一条安全有效途径。为了将合成六倍体小麦中的白粉病抗病基因Pm30导入综合农艺性状好、产量高的优良小麦品种中,利用自育中抗白粉病的优良品系冀资356与合成小麦Synthetics(He-48)(T.dicoccon PI94625/Ae.squarrosa)杂交,经过连续6年的选育,选育出高抗白粉病且农艺性状优良的品系7份。利用与Pm30连锁的SSR标记Xgwm159对这7份品系进行检测,用中国春和Pm30做对照,结果表明,14YF650和14YF675 2个品系扩增出430,460,500 bp条带,说明这2份材料携带来自于野生二粒小麦的抗白粉病基因Pm30。这2个品系表现矮秆抗倒、大穗、综合农艺性状较好,可以作为抗白粉病的亲本直接应用于抗病育种。     

小麦抗白粉病基因的分子标记检测及其抗性评价

为了解小麦抗白粉病基因的组成类型以及分布状况,以加快小麦育种进程.本研究收集260份小麦作为亲本材料,根据已开发的小麦白粉病抗性基因Pm2、Pm4、Pm13和Pm21J的分子标记对其进行辅助标记鉴定.统计结果显示,260份亲本材料中,有124份材料含有Pm2单基因(占47.690/01;1份材料含有Pm13单基因(占0.38%);10份材料含有Pm2+Pm4聚合基因(占3.84%);7份材料含有Pm2+Pm13聚合基因(占2.69%);4份材料含有Pm2+Pm21聚合基因(占1.54%1;其余114份材料经上述4种标记检测没有发现相应的带型.结合田间自然诱发鉴定的结果表明:含有Pm2单基因的材料抗性不稳定,含有Pm2、Pm4、Pm13和Pm21聚合基因的材料抗性稳定,其余没有检测出上述相应标记带型的材料中也存在抗性优异的材料,但其抗病机理还需进一步研究,以期为小麦抗病育种提供新的抗源.     

国审小麦品种‘衡观35’中重要农艺性状控制基因的检测和分析

为了深入认识‘衡观35’重要农艺性状分子机理,通过基因功能标记或与基因紧密连锁的微卫星标记的检测,结合植株的田间表现,分析了国审小麦品种‘衡观35’含有的控制重要农艺性状的关键基因。结果表明,‘衡观35’含有1BL/1RS易位染色体,这与其丰产性和较广泛的生态适应性是一致的。‘衡观35’含2个隐性春化基因（vrn-A1和vrn-B1）和1个显性春化基因(Vrn-D1),表明其主要为冬性品种,抗寒性好,同时又具有春天早发和生长快的特点。‘衡观35’含有对光周期不敏感的Ppd-D1a基因,这与其具有早熟和可在多个生态区广泛种植的特性是一致的。‘衡观35’含Rht1、Rht2、Rht4和Rht8四个矮秆基因的分子标记,这可能其株高较低的重要遗传基础。‘衡观35’含有Pm4和Pm16基因的分子标记,在田间表现出较好的白粉病抗性。‘衡观35’含有YrTp2基因的分子标记,在田间上表现出较好的条锈病抗性。以上信息为深入认识‘衡观35’重要农艺性状分子机理提供了线索,对在未来小麦遗传改良中高效利用该品种的重要基因具有实用价值。     

小偃麦异代换系抗病基因的鉴定及其SSR分子标记

小偃麦山农87074-557是小麦一长穗偃麦草双体异代换系,它保留了偃麦草的许多优良特性,是小麦抗病育种和遗传改良的基础材料.本文利用接种鉴定法对山农87074-557的抗病性进行鉴定表明:其对白粉病和条锈病均表现免疫,其抗性基因来源于长穗偃麦草,且其白粉病和条锈病抗性均分别受1对显性基因控制.在592对小麦SSR引物中寻找到1个标记Xgwm344120/150与白粉病抗性基因和条锈病抗性基因连锁,推测白粉病抗性基因可能为新基因,条锈病抗性基因可能不同于已定位的抗小麦条锈病基因.     

小麦高效转基因受体品系CB037的抗条锈性分析

Genetic transformation is used for efficient gene cloning, gene editing and gene engineering, etc. Obtaining recipient lines amenable to transformation and with pure genetic background is critical for high efficiency transformations. For recent years, the wheat inbreed line CB037 had been widely used as a recipient for transgenes and obtain its high transformation potential. Despite having stable agronomic traits, the CB037 is genetically heterogeneous for resistance to wheat stripe rust (Puccinia striiformis f. sp. tritici, Pst). In this study, the Pst-resistant line CB037-PstR and Pst-susceptible line CB037-PstS were isolated, and their F₂ population was created. Genetic analysis showed that the CB037-PstR carried a single dominant resistance gene. The identified resistance gene was mapped on the short arm of chromosome 1B using BSR-seq and molecular marker analysis. GISH results further revealed that CB037-PstR is a 1BL/1RS translocation line and likely carried Yr9. This study segregated genetic heterogeneity in CB037 for stripe rust resistance and isolated its Pst-susceptible and resistant lines. These results will facilitate trait-oriented use of CB037 in genetic engineering of wheat.     

小麦-黑麦6RS/6AL易位染色体的遗传稳定性及其在配子中的传递

小麦-黑麦6RS/6AL易位系HM812-41携带抗白粉病基因Pm56。为评价其育种利用潜力,以HM812-41为亲本分别与推广品种蜀麦580、蜀麦830和蜀麦969杂交,杂种F1与中国春进行正反交,研究6RS/6AL易位染色体在不同背景中的遗传稳定性及其通过雌雄配子的传递规律。同时,利用"双顶交"法改良易位系的综合农艺性状。基因组原位杂交结果表明, 6RS/6AL易位染色体在传递过程中结构稳定。6RS/6AL易位染色体可以高频率地通过雌、雄配子传递,其传递率分别为45.05%～53.33%和43.94%～53.04%。初步分析"双顶交"F2分离群体表明, 6RS/6AL易位染色体对主要农艺性状如株高、穗长、小穗数和自交结实率没有明显的不利影响。用"双顶交"法可以快速地改良易位系的综合农艺性状。     

小麦新品种平麦189主要农艺性状适应性分析

为了有效评估新品种平麦189的环境适应性、抗逆性及稳产高产性,本研究将其种植于河南省8个不同地区,并对该品种的主要农艺性状进行了详细调查和统计分析。结果表明,平麦189在亩产量、有效穗数、穗粒数、千粒重、最高分蘖数、成穗率、株高、黑胚率等产量及相关性状方面均具有较好的环境适应性和稳定性,同时,该品种的抗旱性和抗病性表现也较为突出。综合分析表明,平麦189在主要农艺性状方面具有较好的广适性和稳定性,其适合在河南省及其周边地区推广种植。     

不同抗条锈基因小麦品种(系)农艺性状分析

运用变异性分析、相关分析、偏相关分析、通径分析和多元回归分析方法,对含有不同抗条锈病基因的15个小麦新品系进行遗传性状的分析,以探讨抗性品种产量的影响因素之间的相互关系。结果表明,各农艺性状与产量的相关系数为:每公顷穗数(0.8240)>穗粒重(0.7490)>千粒重(0.4035)>单穗结实小穗数(0.1346)>穗粒数(-0.0575)>株高(-0.1892);偏相关系数为:每公顷穗数(0.5705)>穗粒重(0.3766)>千粒重(-0.2565)>穗粒数(-0.2396)>株高(-0.2296)>单穗结实小穗数(-0.0646);直接通径系数表示为:每公顷穗数(0.6100)>穗粒重(0.3717)>千粒重(-0.1728)>穗粒数(-0.1347)>株高(-0.1335)>单穗结实小穗数(0.0369)。产量因素与产量的回归方程Y=1475.106+2332.5384X4+5.7208X5。通径分析结果表明:千粒重,穗粒数,每穗结实小穗数是通过单穗产量提高产量。分析表明,抗锈小麦品系产量的提高应协调各产量因素的关系,这对抗条锈病基因聚合以及高产抗病育种具有重要意义。     

小麦转录因子基因TaNAC67参与调控穗长和每穗小穗数

NAC转录因子是植物特有的一类转录因子,在植物生长发育和逆境胁迫应答反应中发挥着重要作用。前期研究表明, TaNAC67参与对多种逆境胁迫的应答,过量表达能增强拟南芥的抗逆性。为进一步揭示其在调控小麦主要农艺性状发育方面的作用,本研究以36份普通小麦组成的高多态性群体为材料,测序分析了TaNAC67-6A、TaNAC67-6B、TaNAC67-6D序列多态性,发现TaNAC67-6A启动子区–1516 nt有1个A/G转换SNP,在–873～–748 nt处有1个126 bp的InDel; TaNAC67-6B启动子区–2014和–1916 nt处各有1个C/T转换SNP; TaNAC67-6D启动子区–1795 nt有1个T/G颠换SNP,编码区357 nt处有1个C/T转换SNP。根据多态性分别开发了功能分子标记,扫描由282份普通小麦构成的自然群体,并将基因型和表型性状检测结果进行关联分析,TaNAC67-6A、TaNAC67-6B的标记与表型性状无显著关联,而TaNAC67-6D的2个标记SNP-D-1和SNP-D-2分别与小麦穗长和每穗小穗数显著相关。单倍型分析发现,自然群体中存在3种主要单倍型,其中Hap-6D-3是增加穗长和每穗小穗数的最优单倍型,在我国小麦育种历史中受到了正向选择。转基因水稻表型分析发现,TaNAC67过表达能显著增加水稻主穗穗长、穗分枝和穗粒数,验证了小麦关联分析结果。因此,TaNAC67-6D可用于改良农作物穗部性状,其分子标记可用于小麦分子标记辅助选择育种。     

小麦收获指数与主要农艺性状的相关性探析?

小麦收获指数是指籽粒产量占地上部生物产量的百分率。研究小麦品种主要农艺性状和经济性状间与其产量的相互关系,采用相关性分析与回归方法,对影响收获指数的10个主要农艺性状及因素进行了研究分析。结果表明：供试小麦HI具有较大的改良空间;HI与穗颈长、株高、穗长、小穗数、主茎生物产量有显著负相关,与单穗质量、产量呈正相关,与生物产量没有显著相关性;主成分分析结果显示,3个主成分累积贡献率达 87.427%,表明 3 个主成分已覆盖所有性状的主要信息;通过回归分析,小麦HI与单穗籽粒产量、生物产量、千粒质量有显著回归关系。结论: 通过对10份小麦材料农艺性状的统计分析,得出如下结论。HI受单穗质量、生物产量、千粒重影响较为明显有显著回归关系,与单穗质量、产量和穗粒数有明显正效应,生物产量对其有负效应。小麦HI提高可通过选育生物产量不宜过大,而穗粒数较高、单穗重较大的小麦品种。     

2005–2019年江苏省冬小麦品种的性状分析

进一步了解江苏省冬小麦产量及主要农艺性状的演变规律,为江苏省冬小麦育种和生产提供借鉴。本研究对2005—2019年江苏省审定的109个小麦品种进行产量、品质与抗病性分析。结果表明,江苏省审定的小麦品种平均产量呈逐年递增趋势,年增产量为134.43 kg/hm²;穗数、穗粒数和千粒重呈逐年增长趋势,但增长幅度较小。主要农艺性状与产量的相关程度为穗数>千粒重,呈正相关;株高>穗粒数,呈负相关;产量三要素之间的偏相关均为正值,偏相关程度表现为穗数>穗粒数>千粒重;审定品种中有27个品种的容重、蛋白质和湿面筋含量达到中筋小麦品质标准,有15个小麦品种达到强筋标准,有54.12%的小麦品种的湿面筋含量低于中筋小麦品质标准,下一步应把提高湿面筋含量作为提高小麦品质育种的主攻方向。在审定的小麦品种中,没有可以兼抗赤霉病、纹枯病和白粉病3种病害的品种,兼抗赤霉病和白粉病的品种为‘淮麦21’、‘宁麦17’、‘镇麦9号’、‘宁麦18’、‘扬麦21’和‘扬江麦586’。江苏省小麦品种产量的提高应在保持适宜穗粒数的基础上,增加穗数,提高千粒重,同时进一步引进新的抗病、优质种质资源,以培育高产、优质、多抗的小麦新品种。     

Agronomic Variability in Selected Triticum turgidum x T. tauschii Synthetic Hexaploid Wheats

Two trials were conducted at the Mexican National Institute of Agricultural Research Experiment Station at Yaqui Valley, Sonora, Mexico to investigate the nature and extent of agronomic variation in 50 synthetic hexaploid (SH) wheats (2n = 6x = 42, AABBDD) derived from Triticum turgidum (2n = 4x = 28. AABB) × T. tauschii (In = 2x = 14, DD) crosses for subsequent use in wheat improvement. Plant height, spike length, days to flowering, physiological maturity, grain yield, above-ground biomass at maturity, harvest index, yield components and test weight were determined.
Significant agronomic variation was observed among the germplasm evaluated. Outstanding SH genotypes were identified with higher grain yield, above-ground biomass at maturity, 1000-grain weight, and spikes m⁻² than the bread wheat ( Triticum aestivum L.) check cultivar Seri 82. Genotypic correlations of grain yield with other character traits show that grain m² was the most important determinant of gram yield (r = 0.993). Data on agronomic traits subjected to complete linkage cluster analysis resulted in classifying the genotypes into two distinct phenotypic groups excluding Seri 82. Groups generally corresponded to durum progenitors of the SH with significant group differences for all characters. This demonstrates use of practical numerical analysis procedures to describe agronomic variation in representative SH genotypes. Clustering by quantitativy traits may be valuable for identification of genotypes with divergent sources for breeding and agronomic purposes.