人工合成小麦RSP的LMW-GS基因克隆

 RSP是用抗穗发芽的节节麦与圆锥小麦合成的人工六倍体小麦Triticum turgidum-Aegilops tauschii），其抗穗发芽特性在维持小麦面粉加工品质方面有着潜在的重要价值。为了了解其低分子量谷蛋白这一对小麦加工品质有直接重要影响的蛋白组分情况，本研究采用PCR法从合成小麦RSP中克隆得到3个低分子量谷蛋白亚基（LMW-GSs）基因，命名为LMWRSP-1、LMWRSP-2和LMWRSP-3。基因序列GenBank登录号分别为AY676681、AY676682和AY676683。其中，LMWRSP-1和LMWRSP3的编码区长度分别为825 bp和915 bp，可分别编码274和304个氨基酸。LMWRSP-2由于在编码区内有1个提前终止密码子，推测为不编码成熟蛋白的假基因。与已知LMW-GS基因进行比较发现，LMWRSP-1与Glu-A3位点基因的相似性最高，LMWRSP-3与Glu-D3位点的基因相似性最高。     

波斯小麦高分子量谷蛋白亚基组成分析

利用SDS-PAGE技术对来源于16个国家(地区)93份波斯小麦材料的高分子量谷蛋白亚基进行了检测。结果表明,在Glu-A1和Glu-B1两个位点共发现8种亚基类型,6种亚基组合。其中,在Glu-A1位点上null亚基频率高达96.77%,仅3份材料含有2*亚基。通过提取种子总蛋白和选择性提取高分子量谷蛋白两种方法在所有材料中均检测到一条介于普通小麦对照By8和Dy10亚基之间的条带,推测为表达的Ay亚基。在Glu-B1位点上7 8亚基频率高达95.70%,同时筛选出具有优质亚基17 18和14 15的材料各1份,为小麦品质育种提供了基础材料。     

HMW-GS基因的遗传转化与小麦品质改良

小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW GS)的组成类型及相对含量与面筋的弹性和强度直接相关,决定面粉的烘烤品质。目前,应用转基因技术将HMW GS基因(主要为1Ax1、1Dx5和1Dy103个亚基基因)导入普通小麦,获得转基因株系。对转基因株系进行检测,发现导入的HMW GS基因在转化植株中均过量表达。对其品质进行测定表明,面团弹性、强度、稳定时间等多个品质性状都有所改善。我国小麦品种品质普遍较差,利用转基因技术提高优质亚基的表达数量,转入外源优质亚基,可能将是我国小麦,尤其是南方小麦品质遗传改良的有效途径之一。     

应用ISSR标记研究新疆布顿大麦(Hordeum bogdanii Wilensky)的遗传多样性

利用35条ISSR引物对32份新疆布顿大麦(Hordeum bogdanii Wilensky)的遗传多样性进行研究，发现仅9条ISSR引物能产生清晰扩增产物。在32份新疆布顿大麦中，9个ISSR标记共产生205条扩增片段，每条引物能产生12～45条，平均为22．8条。在这205条扩增片段中，有194条具有多态性，占94．6％，平均每个ISSR标记能产生21．6条多态性片段。ISSR标记揭示的32份新疆布顿大麦间的遗传相似系数变化范围为0．31～0．87，平均值为0．61。采用UPGMA法对32份新疆布顿大麦进行遗传聚类分析表明，ISSR标记能将32份新疆布顿大麦完全区分开，且ISSR标记揭示的新疆布顿大麦居群间的遗传关系与其地理来源间具有密切联系。     

将秦岭黑麦遗传物质导入普通小麦的研究

用 39个小麦与秦岭黑麦杂交 ,从杂交成功的 16个组合后代中发现“中国春×秦岭黑麦”与“新中长×秦岭黑麦”的F1能够自然结实产生有生活力的杂种。其中植株 (中国春×黑麦 )F2 - 2和 (新中长×黑麦 )F2 - 2进一步自交、回交结实性较好。并从后者获得了遗传上稳定的染色体数为 42的纯合小麦新材料 99L2。秦岭黑麦的抗条锈特性已被转移到 99L2遗传背景中并得到表达。     

密穗小麦(Triticum compactum Host.)醇溶蛋白遗传多样性分析

采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（A-PAGE）对来自美国、澳大利亚、巴基斯坦、意大利、土耳其等24个国家的70份密穗小麦材料进行了醇溶蛋白位点的遗传变异分析.结果表明,70份供试材料出现了69种醇溶蛋白带型.共电泳分离出54条谱带,其中每份材料可分离出14～29条带,平均22条.谱带在α、β、γ、ω四个区都存在较大的差异,分别有36、27、37和63种变异类型,表明密穗小麦醇溶蛋白位点具有较丰富的遗传多样性.聚类分析发现,多数材料的遗传聚类关系与其来源地有一定相关性.     

小麦新品种川农16的品质性状相关分析

本文对以小麦新品种川农16为亲本之一组配的杂交组合主要品质性状进行相关分析,结果表明,蛋白质含量与湿面筋含量呈极显著正相关,粉质系数中形成时间与公差指数呈极显著负相关,与稳定时间和评价值呈极显著正相关.蛋白质含量与稳定时间、公差指数和评价值在F2中相关显著,但在F1中相关却不显著.沉淀值与蛋白质含量、湿面筋含量、形成时间、稳定时间、公差指数在F1中均达极显著相关,在F2中沉淀值与湿面筋含量、稳定时间和公差指数相关达显著水平,说明各品质性状间相关关系因杂交组合及其世代、种植环境等的不同而有所差异.     

应用PCR技术研究四川小麦品种特异性位点遗传多样性

采用PCR技术对四川省近50年来年推广面积达66700hm2(100万亩)以上的40个小麦品种特异性位点(即STS-PCR标记)的遗传多样性进行了研究。13对STS-PCR引物和26种引物-酶组合中,92 3%的引物和88 5%引物-酶组合能揭示小麦品种间的多态性。在检测到的92条DNA片段中,86 96%具有多态性,平均每种引物-酶组合检测到3 08条(变幅为1～8条)。这些品种间遗传相似系数(GS)变幅为0 478～0 989,平均GS值为0 753。STS-PCR标记遗传距离聚类分析能将40个品种相互区分开,其结果与亲缘关系较一致。各年代品种间GS值变化趋势表明,从60年代后四川小麦品种的遗传多样性呈明显的下降趋势。     

印度圆粒小麦抗条锈病新基因YrSph的遗传分析和SSR标记定位

 抗条锈病小麦新种质D31是以印度圆粒小麦（Triticum sphaerococcum Perc.）AS384与普通小麦品系94-3854杂交、回交选育而成的新品系。用中国小麦条锈病菌（Puccinia striiformis f.sp. stritici）流行生理小种条中32号对D31和Taichung29的杂交后代进行苗期及成株期抗条锈性遗传分析。结果表明,D31对生理小种条中32号表现为全生育期近免疫抗性反应,其抗性由1对隐性基因控制,暂命名为YrSph。利用BSA法对构建的F²遗传作图群体进行SSR标记分析。通过对400对微卫星引物的筛选和群体分析表明,抗性基因与 Xwmc149、Xwmc246、Xgwm372和Xwmc198 具有连锁关系,其中与 Xwmc246 标记连锁较近,遗传距离为8.8 cM。基因和标记之间的顺序为 Xwmc149-YrSph-Xwmc246-Xgwm372-Xwmc198 。根据作图结果,将D31所含的抗条锈病基因YrSph定位于2A短臂上。基于该基因的作图位置与系谱分析,认为该基因可能是1个新的抗条锈病基因。     

小麦抗条锈病一致性数量性状位点(MQTL)图谱构建

 小麦条锈病是造成小麦减产和品质劣化的最重要病害,定位小麦染色体上一致性条锈病抗性基因/位点/区段是小麦条锈病抗性分子育种的重要基础。本研究对至今分子标记和遗传定位的342个条锈病抗性基因/位点/区段进行数据搜集整理,借助Maccaferr和Andrzej的参考图谱,基于元分析技术进行Meta-QTL(MQTL)检测,共获得194个小麦抗条锈病MQTL,包括74个与严重度(Disease severity, DS)相关,46个与反应型(Infection type, IT)相关、19个与病程曲线下面积相关(Area under disease progress curve, AUDPC)、28个与DS和IT共相关、6个与DS和AUDPC共相关、15个与IT和AUDPC共相关、6个与其他条锈病抗性性状相关。这些抗条锈病一致性QTL定位于小麦21条染色体上,呈非均匀分布,且部分MQTL集中成簇。通过与已发表的正式命名抗条锈病基因比较分析,发现大多数正式命名基因定位于MQTL簇区段,说明这些MQTL簇区段很可能是控制小麦条锈病抗性热点区域。控制小麦抗条锈病一致性QTL遗传图谱的构建为小麦条锈病抗性基因精细定位及抗病育种提供了遗传信息参考依据。