小麦高、低分子量麦谷蛋白亚基对品质性状的影响

为给小麦品质改良提供理论依据,以6个国家的532个品种(系)为材料,分析了小麦高、低分子量麦谷蛋白亚基与品质性状的关系。结果表明,各位点上不同的等位变异对品质性状的效应存在显著差异,亚基1、2*、17+18、5+10、GluA3f、GluB3b和GluB3g对面团形成时间和稳定时间具有显著的正向效应;亚基N、1、14+15、17+18、7+8、2+12、3+12、4+12、GluB3d、GluB3f、GluB3h和GluB3g对蛋白质和湿面筋含量具有显著正向效应;从亚基对品质性状的综合影响来看,1、17+18、GluA3f、GluB3g和GluB3f可作为优势亚基。具有1、17+18、2+12和1、17+18、5+10高分子量麦谷蛋白亚基组合的品种(系)综合品质性状显著优于含有N、14+15、2+12亚基组合的品种(系);具有低分子量麦谷蛋白亚基组合GluA3c、GluB3g,GluA3d、GluB3g和GluA3f、GluB3b品种(系)的综合品质性状显著优于含有GluA3b、GluB3j亚基组合的品种(系)。     

不同国家小麦种质资源遗传多样性研究

为有效利用国外引进的小麦种质资源,采用多样性指数、变异系数和聚类分析等方法,对来自6个国家的728个小麦品种(系)19个性状的遗传多样性进行了分析.结果表明,智利小麦的穗粒数多,蛋白质含量高,生育期偏长;中国小麦的粒重高,植株偏低;俄罗斯小麦的单株穗数多;墨西哥小麦的面粉吸水率高;荷兰小麦对白粉病的抗性好.中国小麦的6个产量性状和4个品质性状、俄罗斯小麦的植株性状、墨西哥小麦对黄矮病的抗性及澳大利亚小麦对白粉病的抗性变异类型丰富.荷兰小麦的6个产量性状、中国小麦的植株性状和俄罗斯小麦的4个品质性状变异程度最大.聚类分析表明,中国、智利和澳大利亚等3个国家小麦种质资源的变异类型较多,而俄罗斯种质资源变异类型较少;上述6个国家在育种过程中相互利用了彼此的种质资源,但各自的种质资源均具有独特的遗传特点.由此说明,从不同国家引进的小麦种质资源既可以改良中国小麦品种的农艺性状、品质性状和抗病性,也有助于拓宽中国小麦种质资源的遗传基础.     

小麦GRAS基因家族的全基因组鉴定与分析

GRAS基因是一类转录因子基因,在植物的生长和发育中起关键作用。本研究利用最新的小麦基因组数据,对小麦GRAS基因进行了全基因组鉴定和分析。结果从小麦中鉴定出153个GRAS基因,这些基因不均匀分布在小麦21条染色体上。系统发育分析将这些基因分为12个亚家族,片段复制和串联重复是导致该基因家族扩张的主要原因。蛋白质序列分析发现不同亚家族间氨基酸数目、分子量存在一定差异;二级结构预测表明,小麦GRAS基因的氨基酸序列均以α-螺旋、随机卷曲为主要组成部分。通过对小麦GRAS基因在不同组织和不同逆境胁迫下的表达分析发现,GRAS基因在不同组织和逆境胁迫下存在明显的差异表达,表明GRAS基因具有组织或器官表达特异性,且可能在对逆境胁迫的响应中起重要作用。这些结果为进一步研究小麦GRAS基因的功能奠定了基础。     

河南省近年审定小麦品种基于系谱和SNP标记的遗传多样性分析

为了解河南省近年小麦品种的遗传基础,利用Illumina 90k i Select SNP标记技术对豫麦34及该省2000—2013年审定的小麦品种共96个进行全基因组扫描,分析了其遗传多样性和遗传基础。结果表明,在所有SNP位点中,多态性比率为47.39%(38 661/81 587),多态性标记在基因组间分布呈现BAD。96个品种亲缘关系较近,两两遗传相似系数的平均值为0.719,变幅为0.552~0.998,且94.3%的品种间遗传相似系数在0.652~0.812之间;按UPGMA法将96个品种划分为7个类群。综合SNP和系谱分析,近10年河南省审定的96个小麦品种遗传多样性不够丰富,多数品种亲缘关系较近,在育种中迫切需要引入新的种质资源,拓宽遗传背景。     

黄淮麦区部分小麦种质资源的SSR聚类分析

利用79对SSR引物对黄淮麦区129份种质资源进行了分析。结果表明, 79对引物共检测到335个等位变异，每个引物检测到的等位变异数目2～8个，平均4.240个，变异最大的位点主要位于B组染色体上。79个SSR位点的遗传多态性信息含量在0.015～0.820之间，平均0.498。种质资源间的遗传相似系数在0.253～0.909之间，平均0.492。聚类分析把这些种质资源分为4大类和7个亚类。聚类结果与地域并不吻合，但能较好地反映出亲本的特性和其间的亲缘关系。关键词：黄淮麦区；小麦；种质资源；遗传多样性；SSR标记；聚类分析     

黄淮麦区部分小麦种质资源的遗传差异分析

利用79对SSR引物对黄淮麦区129份种质资源进行了分析。结果表明,79对引物共检测到335个等位变异,每个引物检测到的等位变异数目2～8个,平均4.240个,变异最大的位点主要位于B组染色体上。79个SSR位点的遗传多态性信./010.015～0.820之间,平均0.498。种质资源间的遗传相似系数在0.253～0.909之间,平均0.492。聚类分析把这些种质45674大类和7个亚类。聚类结果与地域并不吻合,但能较好地反映出亲本的特性和其间的亲缘关系。     

利用SSR标记鉴定棉花杂交种兴杂2号纯度的研究

杂交棉在制种过程中往往因母本去雄不彻底或漏去雄形成自交铃而导致制种纯度不高,寻找快速准确的纯度检测方法是杂交棉种子生产和经营急需解决的问题。试验以棉花杂交种兴杂2号及其亲本为材料,选用77对异源四倍体棉花SSR引物,采用SSR分子标记技术筛选出双亲间的多态性产物,并对兴杂2号种子的纯度进行了检测。结果表明,CP55、CP128、CP483、CP478等4对引物在兴杂2号双亲间扩增出多态性产物,可以准确地鉴别出兴杂2号及其亲本间的差异,为棉花杂交种兴杂2号的纯度鉴定提供了一个准确、稳定、快捷、实用的检测方法。     

168份小麦不同病害抗性材料白粉病抗性鉴定及其Lr34/Yr18/Pm38位点的分子检测

为了发掘更多的小麦白粉病抗性种质资源,对收集到的168份小麦不同病害抗性材料进行了白粉病苗期和成株期抗性鉴定,并利用STS标记csLV34以及功能标记cssfr3、cssfr4、cssfr5和Yr18E11a对其Lr34/Yr18/Pm38位点的等位变异类型进行检测。结果表明,在168份小麦种质中,共鉴定出41份白粉病苗期抗性品种(系)以及96份慢白粉病品种(系)。功能标记cssfr3和cssfr4可准确鉴定Lr34/Yr18/Pm38位点第11外显子中的等位变异,而功能标记cssfr5和Yr18E11a在检测时存在小频率的错判。在96份慢白粉病材料中,有24份材料携带Lr34/Yr18/Pm38的等位变异类型,这些材料在2个年份下的白粉病田间MDS均低于不携带Lr34/Yr18/Pm38的等位变异类型的材料。     

黄淮麦区小麦品种耐倒春寒相关性状的评价及关联分析

为对黄淮地区小麦耐倒春寒的相关性状进行评价和检测其优异等位变异,以107份黄淮麦区近十年来的主栽品种或正在参加区试的品系为研究对象,通过人工气候室对其耐倒春寒性状进行鉴定,并通过660KSNP芯片检测对其进行全基因组关联分析。结果表明,经过雌雄蕊分化期低温处理后,小麦的结实率显著降低,不育小花数显著增多,但低温处理的结实率和不育小花数均与对照差异不大;根据结实率耐受力(TSR)分布,耐倒春寒(TSR≥0.90)、中耐倒春寒(0.9TSR≥0.70)和不耐倒春寒(TSR0.70)的材料分别有44个、53个和10个,平均结实率耐受力分别为0.94、0.81和0.59。经关联分析共得到80个与耐倒春寒相关性状关联的位点,在小麦21条染色体上均有分布,单个位点的表型变异贡献率(R2)为16.61%～36.15%,其中6个位点在两个以上性状中被重复关联到。从这些位点中,得到多个与耐倒春寒相关性状相关的优异等位变异。如1B上AX-110630731的碱基G变异类型在低温处理下能使结实率提高7.00%,使不育小花数减少2.91个·穗-1,使结实率耐受力增加6.23%,但对照条件下并不影响这两个性状;3A上AX-110064042的T变异类型在低温处理下使不育小花数平均减少2.72个·穗-1,使结实率及其耐受力分别增加6.02%和5.60%。     

小麦K型雄性不育系易恢性的差异研究

在两种环境条件下对16个K型不育系与12个恢复系组配的192个杂交组合的恢复度进行了鉴定,研究了不同不育系易恢性的差异以及恢复系的恢复力表现.结果表明,在16个不育系中,豫麦3号、豫农93019、豫农93151和漯珍1号的平均恢复度都在70%以上,为易恢性好的类型;豫教1号、豫农93221、S33、豫农92369、豫农92368和豫农92382的平均恢复度在60%～70%,为易恢性中等的类型;MS43、S34、豫麦21号、S43、矮82056和豫农212M2的平均恢复度在60%以下,为易恢性差的类型.在12个恢复系中,携带2对恢复基因的豫麦2号不仅平均恢复度高,而且在不同不育系间恢复力最稳定;豫麦54号和豫麦66号的恢复力最差,二者均没有携带Rfv1基因.不育系与恢复系间存在一定的互作效应.