用微卫星标记辅助鉴定几种小麦缺体—四体

用已准确定位到小麦染色体上的部分SSR标记辅助鉴定3个中国春缺体-四体材料：N2AT2B、N2BT2D、N2DT2A。以中国春小麦为对照，首先选用缺失染色体上的SSR引物。PCR扩增结果表明3个材料均缺失该对染色体；进一步用分布于小麦21条染色体上的SSR引物进行PCR扩增．发现除缺失染色体外的其余染色体均有扩增．说明该材料至少有其余20对染色体中的每一条；最后用缺体-四体材料对24个新开发未知位点的EST-SSRs标记进行染色体定位，结果其中10个EST-SSRs位点被分别定位在小麦2A、2B、2D染色体上。     

D~2型山羊草细胞质对普通小麦性状影响的研究

以含有粗厚山羊草 (6 X)、牡山羊草、瓦维洛夫山羊草等 D2 型异源细胞质的 3个稳定普通小麦(Triticum aestivum)异质系为材料 ,分别与 6个普通小麦品系杂交 ,调查该细胞质对供试小麦育性、生长势和主要农艺性状的影响。结果表明 :D2 型细胞质对普通小麦的育性反应差异性显著 ,相对而言牡山羊草细胞质对杂交小麦的生产利用价值更大 ,对普通小麦农艺性状无不良的细胞质效应 ,能改良小麦品质和提高小麦对白粉病的抗性。     

一个与小麦雄性不育育性转换相关的MADS-box转录因子基因

为了揭示YS型小麦温敏雄性不育育性转换的基础, 构建了该类型不育系A3017的不育和可育幼穗正、反杂交的两个SSH-cDNA文库。经文库比较, 在不育文库中筛选出一个与MADS-box基因同源的EST序列(GenBank登录号: 36925702)。以该EST序列的同源性比对和拼接结果为依据, 设计引物对该基因在可育和不育幼穗中的表达进行了RT-PCR分析, 结果表明, 该基因在不育幼穗中表达量较高, 可育幼穗中表达量很低。对不育幼穗中扩增出的cDNA片段进行克隆测序, 获得了666 bp的cDNA序列。序列分析表明, 该片段编码160个氨基酸, 具有MADS-box转录因子的典型结构域K-box, 被定名为TaMS-MADSbox, 与一个小麦MADS box转录因子基因WAG的氨基酸序列的相似性为94%。进一步以3种不同类型的小麦雄性不育系和保持系的幼穗cDNA为材料, 利用半定量RT-PCR对该基因的表达模式分析发现也存在类似差异, 该基因在不育系幼穗中表达量较高, 而保持系幼穗中表达量较低。以上分析表明, 该MADS-box转录因子基因的表达与小麦雄性不育系的育性转化相关, 表达量高时表现雄性不育, 表达量低时表现雄性可育。     

糜子SAMS基因的克隆及其在干旱复水中的表达模式分析

以糜子抗旱节水研究中获得的一个与S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)基因同源性较高的EST序列为基础, 采用RT-PCR技术从糜子中分离到一个SAMS基因的全长cDNA序列(命名为PmSAMS), 全长1 293 bp, 编码396个氨基酸, 具有SAMS典型的N端结构域、中间结构域及C端结构域。糜子、马铃薯、拟南芥、甜菜、大麦、荔枝、番茄和水稻8种植物SAMS的氨基酸序列多重比较分析表明, 不同植物的SAMS的氨基酸相似程度非常高(92%~97%), 其中糜子与水稻的相似性最高(97%), 说明SAMS基因在植物进化中非常保守。PmSAMS基因在糜子幼苗干旱及复水过程中的半定量RT-PCR表达模式分析表明, 在干旱早期(土壤含水量36%)诱导该基因大量表达, 而干旱程度更严重时(土壤含水量为24%)其表达受到严重抑制, 表达量比对照还低; 严重干旱后复水2 h, 其表达量增强至干旱早期的表达量, 而复水6 h后表达量降低至对照(干旱处理前)水平。可见, PmSAMS基因的表达涉及糜子响应干旱胁迫及干旱后复水过程, 可能是糜子抗旱节水的关键基因。该基因的克隆为进一步探讨其应用于农作物抗旱节水性的遗传改良奠定了基础。     

YS型小麦温敏不育系3个姊妹系的温敏特性差异比较

【目的】研究小麦温敏不育系的育性转化温度差异及其遗传机理,选育出适应范围广的温敏不育系。【方法】对带有相同T型斯卑尔脱小麦(T.spelta var.duh.)1Bs染色体上的温敏主效基因、同一轮回亲本3314回交选育的YS型小麦温敏不育系3个姊妹系A731、A732和A733进行分期播种和分期剪穗试验,结合试验期间气象资料,比较其育性转换临界温度及可育条件下的自交结实率。【结果】A731、A732和A733的育性转换临界温度分别为18.92,17.90和18.54℃;3个姊妹系剪穗再生分蘖穗在27.85℃的可育条件下,自交结实率分别为9.80%,34.30%和14.75%,而当温度下降到24.45℃时自交结实率相应降低到5.00%,10.01%和8.35%。【结论】3个姊妹系在不同可育条件下的自交结实率有所不同,但与各自的育性转换临界温度高低无关,带有同一温敏主效基因的3个姊妹不育系的温敏特性存在差异,揭示了YS型小麦温敏不育系育性转换遗传机制的复杂性。     

多效唑拌种配合使用赤霉素对小麦温敏不育系制种性状的影响

【目的】探索多效唑及赤霉素在杂交小麦制种生产中的作用。【方法】以小麦温敏不育系"A河10"及其恢复系"389"为材料,采用裂区试验设计,以不用激素处理为对照,研究多效唑(75,90,105,120,135,150 g/hm2)和赤霉素(0,120 g/hm2,喷药液量375 kg/hm2)2种激素配合使用对不育系生长发育、花器性状、异交结实率和制种产量的影响。【结果】与对照相比,用75~150 g/hm2多效唑拌种,能够使成穗数、株头外露率、雌蕊长度和颖壳张开角度分别增加24.88%~66.51%,0.88%~4.57%,2.64%~6.16%,6.93%~14.35%,从而提高异交结实率和制种产量。与未喷施赤霉素相比,喷施赤霉素后,雌蕊长度显著增加,柱头外露率、颖壳张开角度、异交结实率和制种产量均极显著降低。其中以135 g/hm2多效唑拌种、不喷施赤霉素为最佳处理,其异交结实率和制种产量均最高,分别达到35.63%和2 142.0 kg/hm2。【结论】在杂交小麦制种中,可以通过多效唑拌种来优化群体组成及不育系异交特性,增加制种产量,使杂交小麦制种技术更加成熟。     

沙生冰草遗传多样性的SSR分析

为给进一步保护、收集和利用沙生冰草种质资源提供依据,采用26个多态性小麦SSR引物对采集自中国不同生态环境的18个沙生冰草居群进行遗传多样性的SSR分析.结果表明,26个SSR引物多态性带纹数目变化为2～27条,平均每个引物在沙生冰草居群中扩增出了9.384条多态性带纹;不同引物间总遗传多样性指数最高为0.944(引物Xgwm544),最低为0.375(引物Xgwm257),平均遗传多样性指数为0.745;SSR检测到地区内遗传多样性占总体的82.2%,地区间为17.8%;在Nei遗传距离0.67处,18个沙生冰草居群被分为3个类群;UPGMA聚类和PCA分析表明,采集地生态环境相似的沙生冰草居群遗传距离较近.沙生冰草遗传多样性与居群的遗传和生态环境相关,在沙生冰草的有效保护和持续利用中,对其主要生态环境居群保护和利用基础上还需进一步加强不同生态环境中特异类型居群的保护和研究.     

YS型小麦温敏不育基因的RAPD标记

选取温敏小麦不育系A3314与Silverstar杂交组合的F2高可育和高不育单株构建基因池,利用500对随机引物对其进行多态性分析,同时对其反应体系和扩增条件进行优化。试验结果表明,在25μL反应体系中使用50 ng的模板DNA,2 mmol/L Mg2 ,0.2 mmol/L dNTPS,0.2μmol/L引物,1 UTaq酶;反应条件为94℃预变性5 min,然后进行94℃变性45 s,37℃结合45 s,72℃延伸90 s,40个循环后,再72℃延伸10 min,小麦RAPD扩增效果较好;S310750为小麦温敏不育基因的连锁标记。     

非1B/1R和1B/1R类型K型小麦雄性不育系幼穗部分生理指标的变化

为了揭示非1B/1R及1B/1R类型K型小麦雄性不育系雄性败育的生化机制,在不同发育时期对K型非1B/1R小麦雄性不育系KTSP3314A及同型保持系TPS3314B与K型1B/1R小麦雄性不育系K3314A及同型保持系3314B幼穗中游离氨基酸总量、可溶性蛋白含量、可溶性糖和淀粉含量进行了测定.结果表明,非1B/1R类型的K型不育系幼穗的这些生理指标与1B/1R类型K型小麦雄性不育系的变化不同.1B/1R类型不育系除可溶性糖含量在整个发育时期与其同型保持系差别不明显外,其它物质的含量在单核小孢子时期均差异明显;非1B/1R类型不育系这四种物质含量在二核小孢子时期均差异较大.由此说明,这两类K型不育系的雄性败育进程有所不同,非1B/1R类型K型不育系的雄性败育时间晚于1B/1R类型K型不育系,并在雄性败育的过程中伴随着部分生理指标的变化.     

沙生冰草遗传多样性的SSR分析

为给进一步保护、收集和利用沙生冰草种质资源提供依据,采用26个多态性小麦SSR引物对采集自中国不同生态环境的18个沙生冰草居群进行遗传多样性的SSR分析。结果表明,26个SSR引物多态性带纹数目变化为2～27条,平均每个引物在沙生冰草居群中扩增出了9．384条多态性带纹;不同引物间总遗传多样性指数最高为0．944（引物Xgwm544）,最低为0．375（引物Xgwm257）,平均遗传多样性指数为0．745;SSR检测到地区内遗传多样性占总体的82．2％,地区间为17.8％;在Nei遗传距离0．67处,18个沙生冰草居群被分为3个类群;UPGMA聚类和PCA分析表明,采集地生态环境相似的沙生冰草居群遗传距离较近。沙生冰草遗传多样性与居群的遗传和生态环境相关,在沙生冰草的有效保护和持续利用中,对其主要生态环境居群保护和利用基础上还需进一步加强不同生态环境中特异类型居群的保护和研究。