利用90k芯片技术进行小麦穗部性状QTL定位

小麦穗部性状与产量密切相关,挖掘穗部性状基因及其关联分子标记具有重要意义。本研究以周8425B?小偃81衍生的RIL群体(F8)为材料,利用90k芯片标记构建的高密度遗传图谱对3个环境下的穗长、小穗数、不育小穗数、穗粒数、千粒重进行QTL定位。共检测到19条染色体上的71个QTL,变异解释率(PVE)范围为2.10%~45.25%,其中37个位点为主效QTL(PVE10%)。QSl.nafu-6A.2(穗长)、QSl.nafu-7A(穗长)、QSsn.nafu-2A.1(不育小穗数)、QSsn.nafu-2D(不育小穗数)和QGns.nafu-2B(穗粒数)在多个环境中被检测到,且LOD10,PVE20%。位于同一个基因簇中的QSl.nafu-6A.2(穗长)、QGns.nafu-6A(穗粒数)和QTgw.nafu-6A(千粒重)在多个环境中被检测到,且与已报道的相关位点位置相同或相近,在分子标记辅助育种中具有较大参考价值。     

两种不同穗型小麦品种光合生理特性研究

比较了大穗型和多穗型小麦品种的光合生理特性。结果表明 ,与多穗型品种豫麦 4 9相比 ,大穗型品种鲁麦 91 - 3具有较好的光合源和光合能力 ,在整个灌浆期旗叶具有较高的净光合速率和蒸腾速率 ,灌浆中后期旗叶叶绿素含量较高 ,叶面积系数 (L AI)衰减迟缓 ,叶片功能期较长。进一步提高大穗品种产量潜力的途径是 ,在保持或适当提高生物学产量的同时 ,较大幅度提高收获指数     

黄淮麦区小麦新品种(系)的遗传多样性分析

为了解黄淮麦区新育成小麦品种的遗传多样性,选用33对SSR引物对2011/2012年度国家黄淮冬麦区(南片)区试42个小麦品种(系)的遗传差异情况进行了分析。结果显示,(1)33对引物共检测到128个等位变异,每对引物检测到等位变异数2～6个,平均3.88个;每个SSR位点多态性信息指数(PIC)为0.09～0.77,平均为0.53。(2)小麦新品种3个基因组的平均遗传丰富度不同,由高到低排序为A>B>D,平均遗传多样性指数为B>A>D。(3)品种间遗传相似系数(GS)为0.15～0.88,平均为0.52。聚类分析结果表明,42个品种被聚为2大类,4个亚类,其中大部分品种聚集于前两个亚类。本研究表明,黄淮麦区小麦区试品种(系)中少数品种具有较大遗传差异,可为亲本利用提供参考,但参试品种总体遗传多样性水平较低。     

小麦籽粒PPO活性分子标记研究

为筛选出更实用的小麦籽粒多酚氧化酶(PPO)活性分子标记,试验根据P PO基因的EST序列设计引物,以PPO活性差异较大的2组材料基因组DNA为模版进行PCR扩增,对小麦籽粒PPO活性分子标记进行了研究。结果表明,引物PPO 18扩增产物的电泳带型在2组材料间存在明显差异,其在高PPO活性的材料中均扩增出685 bp片段,在低PPO活性的材料中均扩增出876 bp片段,相差191 bp。在所扩增的P PO基因序列中存在两个内含子(内含子Ⅰ和内含子Ⅱ),其中内含子Ⅰ符合内含子的GT-AG法则,在不同PPO活性材料间存在191 bp的DNA序列差异,与扩增片段的长度差异相吻合;内含子Ⅱ为‘GC-AG’型内含子,没有内含子的‘GT-AG’典型特征。在所扩增的P PO基因序列外显子区段,不同PPO活性材料之间存在两个单核苷酸多态性位点(SNP)。PPO 18及其所标记的P PO基因定位于2AL染色体上。结果表明,PPO 18标记是共显性、可靠、简便、实用的功能标记,可用于小麦种质资源评价和育种后代标记的辅助选择。     

关中地区小麦超高产育种问题探讨

关中地区当前小麦超高产育种的产量指标为 10 0 0 0 kg/ hm2 。产量性状和光合生理性状是决定品种产量潜力的关键性状 ,超高产育种重点应进行单位面积穗数、穗粒重、穗粒数、花后 2 1～ 30 d平均光合速率、花后30 d绿叶面积、灌浆高峰期单穗平均日增重、灌浆高峰持续时间、生物学产量、收获指数等 9个性状的遗传改良。集优交配法是选育超高产品种的有效育种技术。为了适应超高产育种的纵深发展要求 ,要加强光合生理特性、性状遗传规律等基础理论研究和超高产大穗材料创新工作     

小麦新品系的赤霉病抗性及分子标记分析

为有效降低赤霉病对我国黄淮麦区小麦生产的影响，培育抗赤霉病小麦新品种，以自主创制的13个抗赤霉病稳定的小麦新品系为材料，利用赤霉病菌地表接种和单花滴注法接种鉴定、分子标记检测等技术，鉴定其抗病性、主要农艺性状及赤霉病抗性相关的遗传基础。结果表明：（1）品系Xn12-2和Xn13-2对赤霉病表现为抗，平均病小穗率为11.5%和13.4%，严重度为1.9；其余11个品系表现中抗，平均病小穗率均小于30%，严重度均小于3.0，其中4个品系（Xn12-2、Xn10-2、Xn12-3和Xn12-7）兼抗条锈病；（2）参试新品系的越冬抗寒性较好，株高较矮（67~82 cm），穗较长（9.6~11.3 cm），千粒重高（39.2~50.2 g）；（3）11个品系携带有苏麦3号的Fhb1基因，部分品系兼具苏麦3号的Fhb2、Fhb5或QFhs.crc-2DL位点的优异等位变异。综上所述，参试部分品系不仅具有良好的赤霉病和条锈病抗性，其主要农艺性状基本满足黄淮南部麦区的主要育种目标要求，可作为小麦抗赤霉病改良的材料。     

小麦多酚氧化酶（PPO）活性的SSR标记筛选鉴定与验证

 小麦多酚氧化酶（PPO）活性是引起面条和面团储存期间颜色褐变的主要因素。发掘可应用于籽粒PPO活性辅助选择的分子标记，将有助于小麦面粉颜色性状的遗传改良。本研究选用来自全国不同麦区的203份冬小麦品种，验证SSR（simple sequence repeat）引物Xgwm312的PCR扩增片段大小与籽粒PPO活性的关系。结果表明，198bp扩增片段的有无同籽粒PPO活性大小密切相关，该片段的出现通常意味着籽粒PPO活性较高。Xgwm312可应用于籽粒PPO活性的分子标记辅助育种。     

小麦TaFT基因编码区序列多态性及其与开花期的关系

春化基因VRN-B3是小麦开花素基因TaFT,为探索该基因在品种间的保守性及其与小麦开花早晚的关系,根据TaFT基因序列(GenBank accession No.: DQ890162)设计特异PCR引物,扩增了13个品种中该基因的编码区。通过测序和序列比对,发现不同品种间该基因编码区的DNA序列存在多态性,序列翻译发现5个品种的表达产物FT蛋白发生变异。利用中国春的非整倍体材料将TaFT基因定位在7BS染色体上。参考品种的冬春性及开花时间,推测冬性品种正常的FT蛋白(同DQ890162翻译的氨基酸序列一致)可加速开花,FT蛋白变异则延迟开花;春性品种的FT蛋白变异与否对开花期影响不大,推测TaFT基因的效应可能被春性品种的显性春化基因所掩盖。     

小麦穗发芽抗性鉴定及相关分子标记的有效性验证

为筛选出抗穗发芽小麦种质及可用于种质评价和分子标记辅助育种的高效分子标记,以41份黄淮南片区试品系和309份中外小麦品种为材料,选用4个与穗发芽抗性相关的标记,即STS标记Vp1B3和MST101、STMS标记wmc104及SSR标记Xgwm155,结合整穗发芽鉴定试验,评价筛选抗穗发芽小麦种质,同时对上述4个分子标记进行有效性验证。结果表明,标记Vp1B3和wmc104可有效用于小麦穗发芽抗性筛选,而标记Xgwm155和MST101与穗发芽抗性不相关;350份供试材料中41份国家区试材料的整穗发芽率普遍偏高,均值达到43.94%;而另外309份材料中,淮麦20、轮选987、长旱58等18份材料为高抗穗发芽品种,平均整穗发芽率为2.56%,是穗发芽抗性育种中的重要抗性资源。     

305份国内外小麦种质条锈病与白粉病抗性鉴定与评价

为获得抗病小麦种质以促进其在育种上的应用,利用与抗条锈病基因和抗白粉病基因紧密连锁或共分离的分子标记对国内外的305份小麦种质进行检测。结果显示,携带 Yr10、 Yr15、 Yr18、 Yr26、 Yr46、 Pm8、 Pm21和 Pm34基因的材料分别为5、10、23、0、4、100、1、95份,占比依次为1.63%、3.28%、7.54%、0、1.31%、32.79%、0.33%、31.15%。携带上述抗性基因且表现出中抗水平以上的材料分别依次有2、3、7、0、3、59、1、62个,还有部分表现抗病的种质未检测到以上8个基因,其抗性可能由其他基因控制。本研究中没有一个种质材料同时携带两个多效抗病基因 Yr18和 Yr46,但 Yr18和 Yr46分别通过与 Yr10、 Pm8和 Pm34等抗病基因的组合,极大提高了品种的综合抗病能力,如CA0548( Yr18+ Yr10)、川麦42( Yr46+ Pm34)、Fr03717( Yr18+ Pm34)、鄂恩5号( Yr46+ Pm8),以上材料对条锈病和白粉病均具备中抗以上的抗性。因此,以后要充分发挥多效抗性基因的优势并培育兼抗性小麦品种。