一种小麦蓝粒标记单体代换系4E(5A)的创制

【目的】利用长穗偃麦草4E染色体代换方法,快速创制具有蓝粒标记性状的小麦单体系统。【方法】以中国春5A单体和小麦-长穗偃麦草4E二体代换系为材料,分别以拟斯卑尔脱穗型和蓝粒性状作为小麦5A染色体和长穗偃麦草4E染色体的标记,通过杂交、回交并结合染色体鉴定等方法,培育一种具有蓝粒标记的小麦单体代换系4E(5A)。【结果】这种蓝粒标记的小麦单体代换系籽粒为浅蓝色,能够正常生长结实,其自交可分离出深蓝籽粒小麦4E(5A)二体代换系、浅蓝籽粒小麦4E(5A)单体代换系和白粒小麦5A缺体,3种类型所占比例分别为14.5%,75.6%和9.9%,其种子均能正常生长,植株均表现出拟斯卑尔脱穗型性状,且颖壳较硬,但白粒系植株的生活力明显低于前二者。【结论】长穗偃麦草4E染色体对小麦5A染色体的缺失,具有一定的补偿功能,对以染色体定向代换方式快速创制蓝粒标记小麦单体系统,具有一定的参考价值。     

小麦成熟胚再生体系优化及优良受体基因型筛选

为了筛选出高再生能力的基因型,对成熟胚接种前处理、取胚方式和诱导培养基成分进行了优化,并利用优化的再生体系对196个黄淮麦区的小麦品种(系)进行了筛选。结果表明,接种前4℃浸种15h结合切割取胚是成熟胚的最佳诱导前预处理组合,Mg诱导培养基更利于成熟胚植株再生。筛选出分化率高于21.29%的优良基因型10个,其中小麦品种郑麦366及小麦新品系D白C23、Z50和56-10-7的分化率(分别为31.58%、36.78%、34.72%和29.38%)显著高于对照品种Bobwhite(23.98%),而洛阳8716、陕农N82(2)、阎麦8911、西农928、宁春23和临远207的分化率与Bobwhite无显著差异。所获得的高再生能力的小麦品种(系)可用于下一步的小麦成熟胚遗传转化研究。     

小麦成熟胚基因枪转化影响因素的研究

为了探索小麦成熟胚基因枪转化的影响因素,对Z50、郑麦366、Bobwhite和西农529四个小麦基因型的成熟胚进行了愈伤组织的诱导及植株分化再生研究,同时以郑麦366的成熟胚为外植体分析了不同渗透处理剂、每枪金粉用量和轰击距离对基因枪转化过程的影响。结果表明,Z50、郑麦366、Bobwhite三个基因型的出愈率及胚性愈伤率差异不大,均在85%以上,西农529的出愈率较低,胚性愈伤率与Z50、郑麦366和Bobwhite差异显著。不同小麦基因型分化率差异显著,其中郑麦366分化率最高(39.26%)。基因枪转化结果显示,渗透剂对小麦愈伤组织生长均有一定的抑制作用,蔗糖的抑制作用比甘露醇弱;每枪金粉用量100μg的分化率较高(45.57%),但金粉用量100μg时的GUS瞬时表达量与金粉用量60μg时差异不显著,轰击距离为9cm时的分化率和GUS瞬时表达量均比6cm和12cm时高;蔗糖用量0.4mol、金粉用量60μg、轰击距离9cm时GUS瞬时表达量最高,该条件下小麦成熟胚转化频率达0.67%,已初步优化了基因枪介导的小麦成熟胚遗传转化体系。     

普通小麦-十倍体长穗偃麦草衍生新品种抗赤霉病基因的分子鉴别

【目的】赤霉病(Fusarium head blight,FHB)是世界范围内严重危害小麦生产的病害之一。十倍体长穗偃麦草(Thinopyrum ponticum)具有优良的赤霉病抗性,普通小麦-十倍体长穗偃麦草衍生新品种西农509、西农511和西农529在田间展现出较强的赤霉病抗性。本文旨在对这3个品种的赤霉病抗性基因进行分子鉴别,为它们在小麦赤霉病抗性遗传改良中的应用提供理论依据。【方法】通过赤霉病菌(Fusarium graminearum)人工接种鉴定,明确3个小麦新品种对赤霉病的抗性水平。利用偃麦草E组染色体(臂)第1—7同源群的特异引物对3个普通小麦-十倍体长穗偃麦草衍生新品种及其主要亲本小偃693、小偃597和十倍体长穗偃麦草进行分子鉴定,确定其长穗偃麦草的遗传区段。利用与长穗偃麦草7EL染色体上抗赤霉病基因Fhb7紧密连锁的标记对实验材料进行分析,明确该抗性基因与Fhb7的关系。【结果】鉴定结果表明,西农509、西农529和西农511的赤霉病抗性与中抗对照品种扬麦158的抗性水平相当,表现为中抗。105个长穗偃麦草E基因组特异标记中有7个在3个新品种中均能扩增出长穗偃麦草的特异条带,其中5个标记定位于7EL染色体臂上,2个标记定位于7ES染色体臂上。利用97个定位于7E染色体的特异标记进一步对小偃693、小偃597和3个新品种的遗传片段进行鉴别,结果表明20个标记能在5个长穗偃麦草衍生品种(系)扩增出稳定的十倍体长穗偃麦草的特异条带,其中包括与Fhb7紧密连锁的Xsdau K8、Xsdau K144、Xsdau K27、Xsdau K99、Xcfa2040和Xsdau K116等6个标记(7EL 149.00—7EL 153.77),即表明该区段源自于十倍体长穗偃麦草,跨距约89 c M。然而,已报道的7EL染色体臂末端与Fhb7两侧紧密连锁的分子标记Xsdau K60(7EL 153.77)、Xmag1932(7EL 154.70)、Xcfa2240(7EL 156.27)、Xsdau K66(7EL 158.02)、Xsdau K71(7EL 158.97)和Xsews19(7EL 160.00)等在3个新品种及小偃597中均没检出长穗偃麦草的特异条带。【结论】普通小麦-十倍体长穗偃麦草衍生新品种西农509、西农511和西农529具有较好的赤霉病抗性,携带来自于十倍体长穗偃麦草7E染色体的遗传区段,然而该抗赤霉病基因不同于Fhb7。     

普通小麦 华山新麦草衍生后代H18和0841的SSR标记鉴定

为了明确普通小麦华山新麦草衍生后代材料中所携带的外源遗传物质,利用SSR标记对普通小麦-华山新麦草衍生后代H18和0841进行了鉴定.SSR标记结果表明,331个SSR标记中有271个在亲本华山新麦草和普通小麦7182间具有多态性;85个在华山新麦草中具有清晰且明亮的特异条带,其中9个标记在H18衍生的8个单株中(2n=51～54)具有华山新麦草特征条带.0841的染色体数目为42条,利用筛选的9个标记对其鉴定,发现定位于小麦3D染色体上的标记Xbarc71在0841中具有华山新麦草的特异条带,同时缺失小麦亲本7182的特异条带,推测0841可能是华山新麦草的3Ns染色体代换了小麦的3D染色体.条锈病抗性鉴定显示,0841中抗至高抗条锈菌条中31号和条中32号混合小种.