利用人工合成小麦自发产生的非整倍体进行基因定位

人工合成小麦可以同时将四倍体小麦和节节麦的优良基因转移到六倍体遗传背景。人工合成小麦可通过两种途径自发产生非整倍体:一是通过减数分裂核再组形成的非整倍配子结合,在合成小麦的第一代就产生非整倍体,另一种是通过新形成人工合成小麦的细胞学不稳定,产生非整倍体。人工合成小麦自发产生的非整倍体,可以专门用于四倍体小麦或节节麦质量性状基因的染色体定位。该细胞学定位方法主要包括以下几个步骤:①筛选出具有目标性状基因的四倍体小麦或节节麦材料;②创制人工合成小麦;③筛选目标性状存在差异的植株;④鉴定缺失染色体。该方法对四倍体小麦或节节麦目标基因转移的同时,实现对目标基因的染色体定位。     

人工合成小麦染色体区段在小麦优良新品系中的分布

从人工合成六倍体小麦SHW-L1改良后代中选育的5个春小麦新品系,在青海表现出比对照品种高原448更优的农艺性状和产量潜力,推测源于外源物种的野生不良性状被淘汰,保留在新品系中的外源染色体区段可能对遗传改良有贡献。为了了解源自人工合成小麦SHW-L1的外源染色体区段在这5个改良新品系中的分布,利用11 660个具有染色体位置信息的多态性DArTseq标记对这5个改良品系进行了外源染色体区段分析。结果表明,共检测到78个外源染色体区段,其中,65个为源于四倍体小麦的A和B基因组,13个为来自于节节麦的D基因组。24个源于四倍体小麦的外源染色体区段分布于3个以上的品系中,这些区段主要来自于A基因组,其中2A有8个,7A有4个,1A有3个,6A有3个。本研究材料来自于混合选择,不同品系共有的外源染色体区段可能含有对当前育种有价值的重要基因位点或基因簇,这样的区段将是下一步关注的重点。     

小麦未减数配子基因的连锁标记及染色体区段检测

六倍体普通小麦(Triticumaestivum L., AABBDD, 2n=42)由四倍体小麦(T. turgidum, AABB, 2n=28)与节节麦(Aegilops tauschii Cosson, DD, 2n=14)天然杂交,然后通过染色体自动加倍形成。加倍过程主要受四倍体小麦未减数配子基因控制,且不同四倍体小麦存在不同的遗传效应。本研究利用位于3B染色体上未减数配子基因QTug.sau-3B的连锁SSR标记Xgpw1146和高通量DArTseq分子标记,筛选出可能转入四倍体小麦未减数配子基因的人工合成小麦改良后代。在105份改良材料中检测出17份具有四倍体小麦的Xgpw1146等位位点,表明四倍体小麦的未减数配子基因可能转入了这17份材料。利用DArTseq高通量标记技术分析人工合成小麦SHW-L1的88份改良后代,发现含四倍体小麦Xgpw1146等位位点的材料均具有来自SHW-L1、且可能包含Xgpw1146的一个染色体区段,表明未减数配子基因临近区域以一个区段传递到改良后代。这些人工合成小麦改良材料在加倍单倍体育种中有重要的应用潜力。     

小麦族十一个物种的叶绿体psaC基因序列比较分析(简报)

植物叶绿体基因组的psaC基因有非常重要的功能,是植物光化学反应和光系统Ⅰ的组成成分。本研究对小麦族11个物种的psaC基因进行了扩增、测序和对比分析。结果表明,1)psaC基因编码区非常保守,存在3个SNP位点,但这3个突变位点都为同义突变,并没有引起氨基酸的改变。2)在psaC基因的间隔区,栽培大麦多了一个6 bp的‘CAAAAA’多核苷酸插入。在已经研究的植物中,该‘CAAAAA’多核苷酸插入是栽培大麦所特有的,表明该片段是在大麦物种分化以后插入的。该片段不但可以作为栽培大麦特异的标记序列,而且在大麦属物种的系统进化关系研究中有特殊的用途。3)发现的SNPs位点可用于相关物种的细胞质分子标记开发。     

一个普通小麦γ-醇溶蛋白基因的分子标记

运用生物信息学方法,根据已知的黑麦75Kγ-黑麦碱DNA序列设计引物,对8份不同类型的普通小麦材料进行PCR扩增,均获得一条约400 bp的特异扩增带。对新中长和99L2的扩增带分别进行克隆测序,序列登录号为:DQ432029和DQ432030。分析表明,DQ432029和DQ432030序列完全一致,由377个碱基组成。BLAST分析发现,该序列与普通小麦γ-醇溶蛋白基因的同源性最高,相似性达92%,表明它是一个小麦γ-醇溶蛋白基因。同时,此序列与所有已知γ-醇溶蛋白基因序列存在显著差异,因而可以认为它是普通小麦γ-醇溶蛋白基因家族的一个新序列。所有不同类型的小麦材料都扩出一条同样大小的清晰、明亮带,此扩增带可以作为普通小麦该γ-醇溶蛋白新基因的特异分子标记。     

节节麦及人工合成多倍体中Glu—D1位点高分子量谷蛋白亚基组成及表达研究

为了了解节节麦及人工合成多倍体的Glu—D1位点高分子量谷蛋白亚基组成及表达情况，采用十二烷基磺酸钠-聚丙烯跣胺凝胶电泳(SDS-PAGE)，分析了4份节节麦及其在此基础上形成的人工合成多倍体高分子量走谷蛋白亚基(high—molecular-weight glutenin subunit,HMW-GS)的组成。研究结果表明，4份节节走AS60-1、AS60-2、AS77和AS2383在Glu—D1位点上出现了4种不同的亚基类型，分别为2 10、5 12、5 10和2．1 10；2份节节走人工加倍形成四倍体AS2390、AS2410的HMW—GS分别为2．1 10和5 10；3份节节麦-圆锥麦人工合成双二倍体RSP、SHW—L1及SHW—L2的HWM—GS分别为2^*、17 18、5 10；2^*、17 18、2 10和2 10。谷蛋白王基呈现了共显性遗传，表明节节麦高分子量谷蛋白基因能在人工多倍体情况下得到正常表达。本文还对利用节节麦优良基因的方式作了讨论。     

青海审定小麦品种抗叶锈病基因的分子鉴定

为了分析抗叶锈病基因在青海审定小麦品种中的分布状况,采用6个抗叶锈基因(Lr1、Lr9、Lr24、Lr29、Lr34、Lr42)的分子标记对青海省审定的66个小麦品种进行检测。检测结果显示:66份小麦品种中,16个品种含Lr1,占24.24%;18个品种含Lr24,占27.27%;31个品种含Lr29,占46.97%;5个品种含Lr34,占7.58%;23个品种含Lr42,占34.85%;未检测到Lr9。另外,同时含有2个抗叶锈基因的小麦品种17份,占25.76%,同时含有3个抗性基因的品种9份,占13.64%,同时含有4个或4个以上的品种仅1份,为‘青春254’。     

抗穗发芽合成小麦改良品系的筛选及遗传分析

【目的】筛选抗穗发芽的合成小麦改良品系，分析潜在的相关基因。【方法】6个环境（2年3点）下，对129份改良品系进行了穗发芽抗性的鉴定及评价，同时利用Wheat 55K芯片数据进行全基因组关联分析。【结果】获得3份抗穗发芽品系（发芽指数GI≤0.2；发芽率GR≤40%），分别为红皮品系L2741、L3006、白皮品系L586，得到3个显著关联的位点。【结论】获得的3份抗穗发芽品系可在培育抗穗发芽品种中利用，获得46个可能的候选基因，其中4个基因主要与植物抗逆性有关，推测其在小麦抗穗发芽中起重要作用。     

柠条发酵饲料对宁夏滩羊生长性能及瘤胃微生物区系的影响

本试验旨在研究柠条发酵饲料对宁夏滩羊生长性能及瘤胃微生物区系的影响，探讨柠条发酵饲料在滩羊饲粮中适宜添加比例。选择健康、体重[(24.42±1.53) kg]相近的断奶滩羊公羔羊60只，按体重随机分为4个组，每组15只羊。对照组饲喂100%柠条饲料，试验1组饲喂75%柠条饲料+25%柠条发酵饲料，试验2组饲喂50%柠条饲料+50%柠条发酵饲料，试验3组饲喂25%柠条饲料+75%柠条发酵饲料。结果表明：1)试验2组的终末体重、平均日增重最高，显著高于对照组(P<0.05)。2)试验组的操作分类单元(OTU)数目均低于对照组，OTU数目顺序为对照组>试验3组>试验2组>试验1组。3)各组间ACE、Chao1、Shannon和Simpson指数差异不显著(P>0.05),其中试验2组的ACE和Chao1指数略高于对照组。4)门水平上，与对照组相比，试验1组滩羊瘤胃液中变形菌门的相对丰度显著提高(P<0.05),厚壁菌门和Patescibacteria的相对丰度显著降低(P<0.05);试验2组滩羊瘤胃液中厚壁菌门的相对丰度显著提高(P<0.05...     

基于原始种质的小麦育种技术体系

【目的】作物野生近缘物种、地方品种以及利用它们创制的育种原始种质，具有大量未被育种利用的遗传变异。但是，由于普遍具有明显缺陷、产量潜力低，育种家不愿意用，从而限制了其大规模应用。育种原始种质的利用效率不高，仍然是亟待解决的重要问题。【方法】根据人工合成六倍体小麦和以地方品种为遗传背景的染色体工程材料的育种实践，总结建立原始种质的高效育种利用技术体系。【结果】建立了“育种原始种质-顶交-两段选择”育种体系，利用小群体选育出7个新品种，同时利用6RS.6AL易位系选育的含黑麦抗白粉病基因Pm56的新品系参加了四川省区域试验。【结论】顶交可以导入原始种质的有利位点、同时改良综合性状，有利于重组累积不同品种亲本中的有利位点、赶上育种家的遗传改良步伐，也有利于原始种质与其他亲本间不同遗传变异的协调匹配。两段选择降低了选择难度、提高了选择效率，尤其是第一段选择聚焦于淘汰遗传上相对简单的关键缺陷性状，选择标准简单、易操作，而且符合中选标准的植株少，从而选择难度小、工作量小。育种实践表明，基于原始种质的小麦育种技术体系提高了育种效率。