利用Affymetrix芯片分析DON诱导抗赤霉病小麦品种望水白的基因表达谱

中国小麦地方品种望水白不但高抗赤霉病,而且其籽粒中DON(脱氧雪腐镰刀菌烯醇,被认为是赤霉病的致病因子)含量也低.为了研究望水白低DON含量的分子机制,利用Affymetrix小麦基因芯片对望水白受DON诱导调控的基因进行高通量的检测,以DON诱导后12 h和24 h混合样品作为处理组,水处理做为对照.总共检测到差异表达的基因1 114个,其中上调表达的基因有949个,下调基因165个.在上调表达基因中,推断有功能的基因涉及转录因子、信号蛋白、着丝粒蛋白以及与病程相关的基因,如:腺苷三磷酸结合盒转运蛋白,谷胱甘酞转移酶、细胞色素P450酶、苯丙氨酸解氨酶、葡萄糖基转移酶以及抗病蛋白等.对上调表达中的部分基因进行RT-PCR分析,证实它们都受DON诱导上调表达,与芯片检测结果吻合.     

普通小麦中国春-百萨偃麦草异染色体系的分子标记分析

综合利用HMW-Glu亚基、STS、SSR和RFLP等分子标记对普通小麦中国春、百萨偃麦草、中国春-百萨偃麦草双二倍体和11个中国春-百萨偃麦草异染色体系进行了分析。结果表明，14对SSR、10对STS引物和6个RFLP标记可以特异追踪百萨偃麦草染色质。C7-17及其后代株系C7-17-2等编码百萨偃麦草特异HMW-Glu亚基，添加染色体涉及与小麦第１部分同源群染色体部分同源的1J；1对STS、3对SSR和1个RFLP探针可以特异追踪二体附加系CH05中的百萨偃麦草染色体，并揭示最初根据分带核型确定的J3与小麦第2部分同源群染色体具有较高的部分同源性；2对STS、1个RFLP探针和1对SSR可以追踪CH09的外源染色体，并揭示最初确定的J7与小麦第3部分同源群染色体具有较高的部分同源性；1对STS和1个RFLP探针在CH03、CH04和CH34中具有相同的多态，3个附加系可能添加了相同染色体，最初确定的J₁、J₂和J_?与小麦第7部分同源群染色体具有较高的部分同源性；3对SSR引物可以特异追踪CH12中附加的大片段易位染色体和CH11中的小片段易位染色体，推测易位可能涉及同一条百萨偃麦草染色体。发现13个标记（5个STS、3个RFLP探针和5个SSR）可以追踪未涉及到的4J和5J等染色体。     

利用离果山羊草3C染色体诱导簇毛麦2V染色体结构变异

【目的】簇毛麦是普通小麦的一个近缘物种,它具有许多抗病基因,在小麦育种中起重要作用。抗白粉病基因Pm21已被南京农业大学细胞遗传所成功地转移到小麦背景中,并被广泛地用于小麦育种实践。为了进一步转移和利用定位于簇毛麦2V染色体上的有用基因,如抗眼斑病基因、抗条锈基因和护颖颖脊刚毛基因,为小麦育种创造新种质。【方法】通过普通小麦农林26-离果山羊草3C二体异附加系与小麦-簇毛麦2V（2D）二体代换系杂交,综合运用染色体C-分带、基因组原位杂交、染色体构型分析和分子标记分析。【结果】从杂种F２和F３中鉴定出涉及簇毛麦2V结构变异的异染色体系7份,包括纯合缺失系1份（Del 2VS•2VL-）,易位系4份,其中纯合易位2份（初步推断为T3DS•2VL,T2VS•7DL）、小片段易位1份（T6BS•6BL-2VS）和中间插入易位1份（T2VS•2VL-W-2VL）,等臂染色体1份（2VS•2VS）和单端体1份（Mt2VS）。利用可分别追踪2VS 和2VL的分子标记Xwmc25-120和NAU/STSBCD135-1进行PCR分析,进一步证明这7份异染色体系中涉及簇毛麦2V染色体片段。【结论】涉及2V短臂的单端体Mt2VS,等臂染色体2VS•2VS和易位系T2VS•7DL在护颖颖脊上有簇状分布的刚毛,而涉及2V长臂的易位系T3DS•2VL无刚毛,进一步证实簇毛麦护颖颖脊刚毛基因位于2VS。离果山羊草3C染色体可有效诱发簇毛麦2V染色体结构变异。     

小麦-大赖草易位系对赤霉病抗性的聚合

利用C-分带、FISH、SSR技术,从小麦-大赖草易位系T01～T14中筛选出8个纯合易位系。将不同易位系相互进行杂交,配制了11个杂交组合,并对各易位系及其杂种后代进行赤霉病抗性鉴定。结果表明,大赖草各易位系对赤霉病的抗性接近于苏麦3号,但不同地点及年份间差异较大。涉及不同大赖草染色体的易位系间的杂种F1与其抗性较高的易位系亲本相比抗性有所提高,但涉及大赖草Lr．7或5Lr#1同一条染色体的不同易住系间杂种F1的抗性仅位于两亲本之间。这表明位于不同大赖草染色体上的抗赤霉病基因具有累加效应,通过不同大赖草染色体易位系的聚合,可提高赤霉病的抗性。     

云南温光敏两系杂交小麦制种技术研究

为探索适于云南高原麦区的温光敏两系杂交小麦制种技术，以云杂3号（C49S-87／98YR5）、云杂5号（K78S／01Y1-1069）为材料，在1997-2005年大面积生产制种中，对与制种纯度和产量相关的主要技术措施进行了研究，制种实践及研究结果表明：父母本行比极显著地影响制种产量，云杂3号、云杂5号的最佳父母本行比分别为2：8和2：6；对于C49S-87，为确保制种纯度和制种产量，制种以利用前3个分蘖穗为宜；叶龄、叶枕距、幼穗长度等均可作为制种中预测父母本花期相遇的形态指标；不育系C49S-87和K78S的制种实践表明，不育系本身的育性参数和异交结实性对建立高效制种技术起决定性作用。2003年以来，已建立了一套基于K78S的简易、高效、低成本的温光敏两系杂交小麦制种技术，制种产量稳定在3750kg／hm。（不含该面积上的父本产量），制种纯度稳定达98％以上。     

普通小麦籽粒DON含量的配合力分析

为了选育抗赤霉病且籽粒毒素含量低的小麦品种以减轻赤霉病危害,在对我国南方麦区地方品种进行赤霉病抗性鉴定的基础上,选用8个籽粒中脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol, DON）含量水平不同的小麦品种作亲本,按8×8半双列杂交配制28个杂交组合,以接种后成熟籽粒中DON含量、病小穗数、病小穗率和病粒率为指标,进行赤霉病抗性、一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）遗传分析,以及不同鉴定指标间比较和相关性分析。结果表明,8个品种中籽粒DON含量以苏麦3号最低(0.5715 mg kg^-1),Alondra’s最高(13.5560 mg kg^-1),各组合F1的籽粒DON含量均低于感病品种Alondra’s。品种间GCA和SCA存在显著差异,籽粒DON含量以加性效应为主,存在部分显性效应。苏麦3号、望水白和翻山小麦表现出较好的一般配合力效应。以苏麦3号为亲本的5个组合、望水白为亲本的4个组合特殊配合力效应较大。扬麦158一般配合力效应较小,但有4个组合表现较好的特殊配合力效应。籽粒DON含量和病小穗数、病小穗率、病粒率呈极显著的正相关关系。感病品种Alondra’s和绵阳8545的各个抗性鉴定指标的一般配合力在8个品种的排序中表现一致,抗病品种各个抗性指标的一般配合力在8个参试材料间的排序有所差异。DON含量的狭义遗传力为74.54%,因此以抗DON积累为指标的赤霉病抗性育种,可以在早期世代进行选择。     

小麦矮秆基因Rht3和赤霉酸不敏感基因Gai3与α-淀粉酶的表达

以小麦赤霉酸反应不敏感的Rht3矮秆基因两个近等基因系及其分离群体为材料,分析了Rht3、Gai3与α-淀粉酶表达的相互关系.结果表明,Rht3、Gai3能强烈地抑制萌发籽粒α-淀粉酶的表达,降低α-淀粉酶活性水平.高矮亲本间α-淀粉酶活性差异明显,矮扬3、矮苏3和扬麦3号、苏麦3号的α-淀粉酶OD值分别为0.071,0.080和0.635,0.720.经χ2测验,两群体中α-淀粉酶活性高、中、低的分离比率符合1:2:1的理论比.株高与α-淀粉酶活性间的相关系数分别为0.791 5和0.688 8达极显著水平.赤霉酸反应与α-淀粉酶活性的相关系数更高,分别为0.854 0和0.735 3.对几株Rht3与Gai3重组类型植株的α-淀粉酶活性分析表明,Rht3对α-淀粉酶活性的影响更大.     

麦胚乳贮藏蛋白的生化研究进展

本文综述了麦胚乳贮藏蛋白质主要组成部分（麦高分子量谷蛋白、麦醇溶蛋白、麦低分子量谷蛋白）生化研究进展,为人们认识麦胚乳贮藏蛋白主要组分的分子结构,理解这些组分对面筋品质影响的机理提供参考。     

小麦与簇毛麦杂种后代抗白粉病株系的细胞遗传学分析

通过花粉母细胞减数分裂分析,鉴定了{[(T.turgidum c.v.r-80-1×H.villosa)F_1×T.aestivum c.v.宁麦7317~2)F_1×T.aestivum c.v.扬麦3号}自交和部分自由授粉后代中抗白粉病株系的染色体构型。初步探明这些材料对白粉病免疫或高抗的特性可能是通过易位或代换(单体或二体代换)导入的。这种易位与代换显然涉及载有抗白粉病基因的簇毛麦染色体。在这些材料的株系间和株系内,观察到了上述易位或代换交错存在的现象。