染色体分带和非整倍体技术在小麦细胞遗传研究中的综合运用

本文讨论了作者在小麦及其亲缘物种的进化、起源和小麦与亲缘种属间染色体或染色体片段的转移研究中,综合运用核型分析(Karyotype analysis)、染色体分带(Chromosome banding)和非整倍体技术(Aneuploid technique),以提高工作效率和增加研究结果准确性的新途径。     

小麦抗白粉病的遗传改良及多系品系的配制

为了培育抗白粉病的综合性状优良的小麦品种,采用滚动回交与遗传标记相结合的方法,排除了供体亲本中的不良性状,把抗白粉病基因Pm4α、Pm2、Pm6、Pm21以及Compton的慢白粉病性等转入综合性状较好的轮回亲本背景,与背景材料的丰产、早熟、优质、抗病等数量性状相结合,育成了一系列优良的近等基因系,其中扬麦10号、11号、12号等已经通过品种审定,在生产上大面积推广。同时构建了抗白粉病多系品系。并提出了把一系列重要农艺性状象转育Pm基因一样转育成综合丰产性好的近等基因系,然后在它们之间进行逐一回交,以构建聚合育种体系的构想。     

小麦Mlo反义基因的转化及转基因植株的白粉病抗性分析

采用基因枪法将小麦反义Mlo基因导入扬麦158和济麦20的幼胚愈伤组织中,在含除草剂的分化培养基上经两轮筛选,获得抗性再生植株。PCR检测、PCR-Southern杂交、基因组DNA斑点杂交和除草剂BASTA抗性分析结果证实已获得转基因扬麦158和济麦20阳性植株,荧光定量表达分析亦证明Mlo基因发生沉默。对T₀和T₁代转基因植株的白粉病抗性鉴定表明,有6个转基因株系高抗白粉病。对T₁代转基因小麦接种白粉菌后孢子发育的显微观察结果显示,Mlo反义基因的导入明显加快了乳突的形成和维持时间,有效抑制了吸器的发育,因而使转Mlo反义基因材料表现抗病性。     

普通小麦籽粒硬度与胚乳组成及显微结构的关系

[目的]研究普通小麦籽粒硬度与胚乳组成及显微结构的关系,进一步理解籽粒硬度的形成机理.[方法]利用由硬质小麦郑麦9405×软质小麦扬麦13构建的149个F6:7家系的RIL群体及2组软、硬质NIL群体,分析籽粒硬度与角质率、千粒重、胚乳蛋白质含量、总淀粉含量、直链淀粉含量及高、低分子量麦谷蛋白亚基组成之间的关系,并利用扫描电镜观察软、硬质近等基因系籽粒横切面显微结构.[结果]RIL群体中胁基因型为野生型(paina-Dla/Piab-Bla)的家系均为软质胚乳,而缺失Plan(Pina-D1b)基因型的所有家系均为硬质胚乳;软质家系的籽粒硬度值在郑州点和南京点的变异系数均高于硬质家系,软质家系的胚乳质地比硬质家系易受环境影响.RIL群体中的软质家系与硬质家系籽粒硬度值与角质率均极显著相关,而南京点的相关系数低于郑州点;籽粒硬度值与蛋白质含量、总淀粉含量、直链淀粉含量及千粒重相关不显著;具有高分子量麦谷蛋白14+15亚基家系和7+8亚基家系的籽粒硬度值差异不显著,而具有低分子量麦谷蛋白Glu-A3b亚基家系的籽粒硬度值显著高于Glu-A3c亚基家系.利用扫描电镜观察结果显示,软、硬质近等基因系籽粒糊粉层细胞无显著差异,而胚乳显微结构差异明显,软质近等基因系籽粒胚乳蛋白质基质与淀粉粒表面呈分离状态,而硬质近等基因系籽粒胚乳蛋白质基质与淀粉粒紧密结合.近等基因系软质家系和硬质家系的角质率差异显著,但二者在粒径、千粒重、蛋白质含量、总淀粉含量及直链淀粉含量上差异不显著.[结论]籽粒硬度值是胚乳蛋白质基质与淀粉粒结合程度的反映,其大小并不影响胚乳密度及籽粒形态,一定范围内胚乳总蛋白含量、总淀粉含量及直链淀粉含量均不影响硬度,而胚乳蛋白亚基组成对籽粒硬度值有一定的影响.     

8个大赖草材料的C-分带和RAPD分析

利用C-分带和RAPD对小麦族赖草属的8个材料进行了比较研究。结果发现,大部分染色体都显示较强的末端带,着丝粒带和中间带则不丰富,除02I-191号材料外,其他几种材料之间变异不大。RAPD结果表明,45条随机引物中的35条(占77.8%)扩增出131条具有多态性的条带,其中22条为特异性条带,可以分别追踪8个大赖草材料。另外,OPC05还可以特异性追踪大赖草添加系中的第7和第14号染色体。     

我国南部麦区小麦硬度基因多态性初步分析

籽粒硬度是小麦重要的加工品质性状,直接影响磨粉品质和食品加工品质.决定籽粒硬度的蛋白是分子量为15kD的Friabilin蛋白,由多种成分组成,其主要成分是两种富含色氨酸(Trp)的蛋白质Puroindoline a和Puroindoline b(Pina和Pinb),分别由位于5 DS染色体Hardness(Ha)住点的基因Pina和Pinb编码.本研究选取了我国长江流域和黄淮麦区南部、西南麦区和南方冬麦区104份小麦品种,分别用Pina和Pinb特异的引物通过PCR分子检测基因的有无和长度的多态性.结果表明,在检测的104种小麦中,有6个品种无Pina目标条带,7个品种无Pinb条带,12个品种既无Pina也无Pinb,属于双缺失类型.本实验条件下,无论Pina还是Pinb,PCR产物长度均无明显变化.推测,大多数硬质小麦均是由Pina或Pinb基因的单核苷酸变化、较小的插入或缺失突变引起的.本研究为进一步筛查Pina和Pinb基因突变奠定了基础.     

ISSR标记在小麦指纹图谱分析中的应用研究初探

对ISSR标记技术在构建多态水平很低的小麦种内指纹图谱方面做了初步研究。发现（AG）n,(AC)n,(TG)n等二核苷酸重复引物类型在小麦中多态水平最高。能将亲缘关系很近的品种或品系区分区。结果有明：与其它常规分子标记技术如RFLP、RAPD等相比，ISSR标记具有简便、快捷、成本低、多态水平高等特点，是一种植得进一步研究的分子标记技术。     

鸡与鹌鹑属间杂交遗传效应的分析

通过对鸡、鹌鹑、鸡(♂)与鹌鹑(♀)属间杂交种的42个表型性状值和9种限制性内切酶的mtDNA-RFLP图谱进行分析,探讨了家禽远缘杂交的遗传效应。结果表明:鸡(♂)与鹌鹑(♀)属间杂交种的胸宽、胸深等12个性状具有超亲优势,肌纤维直径等25个性状及mtDNA都遵循母性遗传规律。     

大赖草和新麦草物种专化DNA重复序列研究Ⅰ. 分离和鉴定

从本研究建立的Ｌｅｙｍｕｓｒａｃｅｍｏｓｕｓ（Ｌａｍ．）Ｔｚｖｅｌｅｖ（大赖草）和Ｐｓａｔｈｙ－ｒｏｓｔａｃｈｙｓｊｕｎｃｅａ（Ｆｉｓｃｈ）Ｎｅｖｓｋｉ（新麦草）的ＤＮＡ文库中分别挑出５５０和３４８个重组克隆提取质粒ＤＮＡ,用普通小麦、Ｌ．ｒａｃｅｍｏｓｕｓ和Ｐｓａ．ｊｕｎｃｅａ等物种的总ＤＮＡ作探针,通过两轮点渍杂交,发现有１５个克隆稳定地与Ｌ．ｒａｃｅｍｏｓｕｓ和（或）Ｐｓａ．ｊｕｎｃｅａ有强杂交信号,与中国春无或基本无杂交信号,初步认定这些克隆为物种专化ＤＮＡ重复序列克隆。其中５个又被选取作交互杂交以测定彼此间的同源性,结果表明,ｐＰｊ６０５与ｐＰｊ２０５有同源性,而ｐＬｒ３４４,ｐＬｒ４２６和ｐＬｒ６４７相互间以及与ｐＰｊ２０５和ｐＰｊ６０５之间均无序列同源性。     

转水稻几丁质酶基因小麦的获得和白粉病抗性鉴定

通过花粉管通道技术将携带有水稻(Oryza sativa L.)几丁质酶基因(Chi11)的表达载体质粒pCAMB IA.chi11转入到高产小麦(Triticum aestivum L.)新品种"周麦18".通过PPT抗性筛选和PCR检测,获得了转基因小麦株系.大田白粉病抗性鉴定和离体叶段培养白粉病抗性鉴定表明,一些转基因株系的抗性得到了提高.