党参茎叶液体发酵条件优化及成分变化分析

该试验以灵芝菌(Ganoderma lucidum)为菌种发酵党参茎叶,以多糖含量为响应值,通过单因素及响应面试验对党参茎叶液体发酵条件进行优化,并对发酵前后的党参茎叶成分变化进行分析。结果表明,党参茎叶液体发酵的最佳条件为发酵时间6.5 d、料液比7.5∶100(g∶mL)、培养基初始p H值8,在此条件下测得发酵党参茎叶粗多糖含量为37.59 mg/g。与发酵前相比,发酵党参茎叶中粗多糖含量增加115.32%,总皂苷含量降低56.22%,总黄酮含量降低77.33%。

小麦抗白粉病基因来源及抗性评价的研究进展

小麦白粉病是小麦生产的重要病害,应用抗病品种是防治该病最为经济、安全和有效的途径。由于小麦白粉菌具有高度的遗传变异性,单个的抗病基因很容易被新的白粉菌毒力突变体克服而丧失抗性。因此,不断发掘新的小麦白粉病抗病基因,拓宽小麦遗传基础对中国小麦育种具有非常重要的意义。对已命名的56个白粉病基因的来源和利用进行了总结,结果显示,源于小麦一级、二级和三级基因库的抗白粉病基因分别有37个、11个和8个,弄清这些基因的来源、所在位点及抗谱范围对有效利用这些基因资源,同时发掘新的抗病基因至关重要。

干旱胁迫对小麦生理指标的影响

采用盆栽试验研究了不同水分处理下小麦4个生育期旗叶的光合速率、蒸腾速率、气孔导度3个生理指标的变化。结果表明,轻、中度干旱胁迫对抗旱品种长6878旗叶光合等生理指标影响较小,其变化趋势与对照相近;在严重干旱胁迫条件下,旗叶生理指标明显低于对照和轻、中度干旱处理。

小麦新抗源CH5383抗条锈病基因的遗传分析及分子定位

CH5383是新育成的源于中间偃麦草的渗入系,对小麦条锈病和白粉病均表现免疫。为明确其抗性来源、遗传方式和抗病基因在染色体上的位置,将CH5383的系谱材料及其与高感条锈病品种(系)杂交的F1、F2和F2:3家系群体进行条锈病抗性鉴定。结果表明,CH5383对条锈病的抗性源于中间偃麦草,对条锈病生理小种CYR32的抗性由一对显性核基因控制,将此基因暂时命名为YrCH5383。从476对SSR引物中筛选到3对引物Xgwm108、Xbarc206和Xbarc77与抗病基因连锁,遗传距离分别是8.2 cM、10.7 cM和13.6 cM。根据这两对标记在染色体上的位置,将抗病基因定位到3B染色体的长臂上。3B染色体的长臂还未见有正式命名的抗条锈病基因的报道,推测YrCH5383可能是一个源于中间偃麦草的新抗条锈病基因。

小偃麦衍生品系CH7086对白粉病抗性的遗传分析

CH7086是衍生于十倍体长穗偃麦草与普通小麦的八倍体"小偃7430"的小麦新品系,对小麦白粉病和条锈病均为免疫。为明确其白粉病抗性的遗传规律,用高感品种(系)绵阳11,晋太170,CH5241与CH7086杂交,将其F1,F2及其亲本分别在太原温室(用白粉病15号小种的E09菌系接种)进行了抗性基因的遗传分析。结果表明:F1对白粉病的感染为0级。F2群体中,白粉病抗感分离符合3R:1S,说明小偃麦衍生品系CH7086对白粉病的抗性受1对显性基因控制。

小偃麦渐渗系对白粉病和条锈病抗性的遗传分析

CH5382是一个携带中间偃麦草抗性基因的隐形异源渐渗系,它兼抗白粉病和条锈病。为明确其抗性的遗传规律,用高感品种绵阳11、台长29和SY95-71杂交,将其F1、F2、F3家系及其亲本分别在太原温室(用白粉病E09菌系接种)和四川成都电子科技大学农场(用条锈病菌CYR32接种)进行了抗性基因的遗传分析。结果表明,F1对2种病害的抗性分别为免疫(0级),近免疫(0;级);F2分离群体中,白粉病抗感分离比例符合3R∶1S;条锈病的抗感分离比例也符合3R∶1S;F3家系的抗感分离比例均符合1R∶2Seg∶1S的理论比例。说明小偃麦渐渗系CH5382对白粉病和条锈病的抗性均受1对显性基因控制。

小偃麦衍生品系CH7086抗白粉基因的遗传及SSR分析

CH7086是兼抗白粉病、条锈病的小麦新品系,衍生于来自十倍体长穗偃麦草的八倍体小偃麦与普通小麦的杂种后代。温室接种鉴定结果显示,CH7086对白粉病菌系E09、E21、E26均表现为免疫,且其抗性来自长穗偃麦草。抗性遗传分析表明CH7086的白粉病抗性由1对显性基因控制,暂定名为MlCH86。应用分离群体分组法(BSA)对从CH5241×CH7086的F2中随机选取的95个单株进行微卫星标记检测,发现位于2BL、2DL上的SSR位点Xbarc159在双亲和抗、感池间有特异性,并与抗性基因MlCH86连锁,其遗传距离为10.8cM。用中国春第2部分同源群的缺体-四体系和双端体系进行验证,进一步将MlCH86定位在2BL上。用白粉病菌系E21、E26接种鉴定表明,MlCH86的抗性反应明显不同于2BL上已命名的抗性基因Pm6、Pm33。根据抗性基因的来源、染色体位置及抗性反应,初步推断存在于CH7086的抗性基因来自长穗偃麦草,它不同于已有的抗白粉病基因,可能是一个新基因。

不同激素浓度对柠条茎段组织培养及植株再生的影响

以小叶锦鸡儿茎段为外植体,MS为基本培养基,设计不同浓度的6-BA,IAA,NAA,IBA,KT等单因子和不 同比例的细胞生长素和细胞分裂素组合试验。结果表明:在芽的诱导增殖过程中,添加有6-BA 0.5 mg/L,IAA 0.01 mg/L的MS培养基效果最好,诱导率为90％。在生根培养过程中,添加有IAA 0.5 mg/L的1/2MS培养基效果较 好,生根率为86％。

兼抗白粉、条锈病小偃麦渗入系CH7124抗性遗传及细胞学鉴定

CH7124是通过八倍体小偃麦TAI8335与感病小麦杂交、回交育成的兼抗白粉病、条锈病的小偃麦种质系。利用抗性接种鉴定、细胞学和基因组原位杂交(GISH)技术相结合的方法,对CH7124的抗性来源、遗传方式及细胞学特征进行了分析和鉴定。结果表明,CH7124在苗期和成株期对条锈菌系CYR29、CYR31、CYR32、CYR33和白粉菌系E09、E20、E21、E26表现为免疫或近免疫,其抗性来自中间偃麦草,受1对显性核基因控制;CH7124的根尖细胞染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期I(PMC MI)绝大多数细胞内可观察到21个二价体,平均配对构型为2n=0.30 I+20.79 II+0.04 III;与普通小麦中国春、绵阳11的杂种F1中,有80%以上的花粉母细胞可观察到2n=21Ⅱ的染色体构型,其平均配对构型均为2n=21II。说明CH7124具有与普通小麦相似的染色体结构和规则的配对构型。由于利用以中间偃麦草总DNA为标记探针的原位杂交未观察到可见的外源DNA杂交信号,进一步证明CH7124是一个小麦-中间偃麦草的隐形异源渗入系。

粗山羊草全基因组Aux/IAA基因家族的分离、染色体定位及序列分析

生长素是植物生长发育过程中的关键激素之一,Aux/IAA家族基因是重要的生长素原初响应基因。通过生物信息学方法从粗山羊草(Aegilops tauschii)全基因组中分离出28个Aux/IAA基因,其中20个粗山羊草Aux/IAA蛋白具有4个保守结构域;28个Aux/IAA基因分布于全部7对染色体上,5个基因分别具有位于同一位点的已知标记。粗山羊草IAA3、IAA11和IAA26的表达具有组织特异性,分别在雌蕊、种子和根中特异表达。系统发育显示,11对粗山羊草-乌拉尔图小麦Aux/IAA蛋白、5对粗山羊草-大麦Aux/IAA蛋白直系同源。共线性分析表明,粗山羊草Aux/IAA基因与短柄草、水稻中同源基因具有很好的共线性。本研究分离的相关基因不仅可用于小麦的遗传改良,也为深入研究小麦Aux/IAA基因提供了信息。

小麦–中间偃麦草渗入系抗白粉病基因PmCH7124的分子定位

小麦新种质CH7124由八倍体小偃麦TAI8335与高感白粉病小麦品种晋麦33杂交后代衍生而来,在苗期对白粉病菌株E09、E20、E21、E23、E26、Bg1和Bg2表现免疫或高抗,抗病表现与TAI8335及其野生亲本中间偃麦草相似。基因组原位杂交未检测到CH7124含有外源染色体信号。利用CH7124与感病亲本SY95-71和绵阳11的杂交群体接种鉴定和遗传分析证实,CH7124成株期对E09的抗性由1对显性核基因控制,暂命名为Pm CH7124。采用分离群体分组分析法(bulked segregant analysis,BSA)对SY95-71/CH7124的F6群体进行SSR标记扫描,发现抗性基因Pm CH7124与5对SSR标记连锁,与两翼邻近标记Xgwm501和Xbarc101的遗传距离分别为1.7 c M和4.5 c M。利用中国春缺体–四体和双端体材料,将Pm CH7124及其连锁标记定位在小麦2B染色体长臂上。通过分析2BL上其他抗白粉病基因的抗谱、抗性来源、物理图谱位置以及连锁标记在Pm CH7124作图群体中的多态性,认为Pm CH7124不同于2BL上已知的抗白粉病基因Pm6、Pm33、Pm JM22、Ml Zec1、Ml AB10和Ml LX99。

中间偃麦草抗小麦白粉病基因导入及其抗性评价

为利用中间偃麦草对小麦白粉病的抗性,通过八倍体小偃麦TAI7045与普通小麦杂交、回交,育成一批兼抗我国黄淮麦区和西南麦区小麦白粉病、条锈病的新品系和新材料。抗性评价结果表明,无论苗期还是成株期,对小麦白粉病菌优势小种E09及强毒力小种E20、E21表现为免疫或高抗的有57份,占测试材料的67.9%;中抗的有10份,占11.9%,且对白粉病的抗性来自中间偃麦草。对随机选取的4份抗病品系及其与普通小麦的杂交F1进行了根尖细胞有丝分裂中期染色体计数和花粉母细胞减数分裂中期I(PMC MI)染色体构型分析,结果表明,它们的染色体数目均为2n=42,4个材料及其与中国春杂交F1的平均染色体配对构型分别为0.13Ⅰ+19.75Ⅱ+0.06Ⅲ和0.16Ⅰ+20.06Ⅱ+0.04Ⅲ,而且与中国春小麦的染色体配对构型无显著差异,说明它们的染色体组成与普通小麦基本一致,在遗传学和细胞学上已具有良好的稳定性。

在小麦育种中利用偃麦草抗病特性的研究

为利用中间偃麦草的抗性基因改良普通小麦的抗病性,以八倍体小偃麦TAI7045为桥梁亲本,与小麦杂交、回交,通过异源染色体的细胞遗传学操纵,将偃麦草的抗条锈病基因转移给普通小麦,育成一批抗病性和农艺性状均已稳定的小偃麦易位系,并采用染色体分带和分子原位杂交技术,对它们的染色体组成进行了准确鉴定。抗病性的异地评价和接种鉴定结果表明,它们高抗我国小麦条锈病优势小种和新的流行小种。此外,还就防止或至少延缓抗病性丧失的有效途径、染色体小片段异源易位的诱导方法和外源基因的利用前景进行了讨论。

小偃麦渗入系抗条锈性评价及细胞学鉴定

为将中间偃麦草的抗条锈病基因导入小麦,以八倍体小偃麦TAI7047为桥梁亲本,与普通小麦杂交、回交,结合细胞学鉴定选育抗条锈病小麦-异源渗入系;并通过人工接种在温室和田间病圃对育成的82份渗入系进行了连续2年的苗期、成株期抗病性鉴定筛选。筛选到38份免疫我国优势小种CYR32、CYR33和新小种v26;45份免疫CYR32、CYR33小种;51份免疫CYR32;48份免疫CYR33;52份免疫v26。且它们的抗性均来自中间偃麦草。对随机选取的3份抗病渗入系及其与中国春小麦的杂交F1进行了染色体计数和配对分析。结果表明,它们的染色体数目均为2n=42,且3个测试材料及其与中国春杂种F1的平均配对构型分别为2n=0.26I+20.79II+0.05III和2n=0.37I+20.68II+0.09III。说明小偃麦抗病渗入系具有与普通小麦相似的染色体结构和规则的配对构型,为小麦抗病育种提供了新抗源。

小麦白粉病成株抗性研究现状

由白粉菌引起的小麦白粉病是一种世界性病害。培育抗病品种是防治小麦病害最有效的措施,而合理利用小麦白粉病成株抗性基因对小麦持久抗病育种十分重要。从小麦白粉病成株抗性研究现状出发,分析了小麦白粉病致病机理、抗病基因鉴定、基因定位及成株抗白粉病基因有效利用,可为我国小麦白粉病持久抗性研究提供极大的便利。

源于中间偃麦草的小麦新品系CH5026白粉病抗性的遗传

CH5026是衍生于八倍体小偃麦TAI7045的抗病新品系,它兼抗小麦的白粉病和条锈病。温室抗性评价结果显示,无论是苗期还是成株期,CH5026对白粉病菌系E09均表现为免疫,且具有与其抗性供体TAI7045及TAI7045的野生亲本中间偃麦草相似的白粉病抗性,且CH5026和TAI7045的小麦亲本均为中、高感,表明存在于CH5026的白粉病抗性来自中间偃麦草。为进一步明确其白粉病抗性的遗传规律,用高感品种(系)晋太170和CH5065分别与CH5026杂交、回交,将其F1,F2,BC1,F3群体及其双亲分别在太原温室用白粉病15号小种的E09菌系接种,并按单株调查其抗感分离之比。结果表明,F1对白粉病的感染分别为0或0;级。F2,BC1的群体中,其抗感分离分别符合3R∶1S和1R∶1S;而且在F3株系中,全抗∶抗感分离∶全感为1∶2∶1,说明衍生于TAI7045的抗病品系CH5026对白粉病的抗性受1对显性核基因控制。

抗条锈病基因YrCH5026的遗传分析及分子定位

CH5026是携带中间偃麦草抗病基因的渗入系。为了更好地利用CH5026,拓宽小麦抗性育种资源,对其抗条锈性来源和遗传模式进行了分析,对抗性基因进行了染色体定位并构建了遗传连锁图谱。在苗期和成株期对CH5026及其亲本分别接种条锈菌流行小种CYR31、CYR32和CYR33。结果表明,CH5026在苗期和成株期对这3个条锈菌小种均表现出免疫或近免疫,且与其抗性供体TAI7045及其野生亲本中间偃麦草抗病侵染型相似。对其与感病品种(系)的杂交后代F1、F2、F2:3和BC1群体接种CYR32进行成株期抗性遗传机制分析,证实CH5026对CYR32的抗性由1对显性核基因控制。基因组原位杂交未检测到外源DNA杂交信号。用569对SSR引物对CH5026/台长29的192个F2群体进行分析,发现3个与抗性基因连锁的SSR标记:Xgwm210、Xwmc382和Xgpw7101,抗性基因位点与两翼邻近连锁标记Xwmc382和Xgpw7101的遗传距离分别为6.0,4.7 c M。利用中国春缺四体、双端体材料将该基因及其连锁标记定位在染色体2AS上。通过基因来源及连锁分子标记多态性比较,这个抗条锈病基因与已知定位于染色体2AS上的抗性基因不同,很可能是一个新的抗条锈病新基因,暂将其命名为Yr CH5026。

小叶锦鸡儿的组织培养和快速繁殖

选用小叶锦鸡儿茎段为材料进行组织培养和快速繁殖,结果表明,芽诱导的最适培养基是MS基本培养基附加6-BA0.5mg/L和IAA0.01mg/L;最适生根培养基是1/2MS基本培养基附加IAA0.5mg/L,诱导生根率达86%.再生植株移入大田,15d后成活率在98%以上.

99份小麦地方品种抗白粉病种质发掘及其分子鉴定

利用国内白粉菌流行小种E09和E20分别对收集到的99份小麦农家种及地方品种进行了苗期抗性鉴定,共筛选出10份兼抗2个小种的材料,其中对2个小种均达到高抗以上的材料有6份,分别为028079、石家庄8号、菏泽2号、复壮30、冀麦2号和白齐麦。利用抗白粉病基因Pm21,Pm52,PmLK906和PmLX66对99份材料进行了分子检测,结果发现,复壮30、菏泽2号分别含有Pm5E和Pm52,台中23和成都秃头含有Pm LK906,其余材料均未检测到上述抗白粉病基因,也未见有含抗白粉病基因的报道。这6份材料可以作为有效抗源应用于小麦抗病育种中。

源于长穗偃麦草的小麦新品系CH7034抗白粉病基因的染色体定位

CH7034是一个兼抗小麦白粉病和条锈病的新种质材料,通过普通小麦与八倍体小偃麦"小偃7430"杂交、回交选育而成。为明确其白粉病抗性的遗传机制及抗性基因的染色体位置,用小麦高感品系"SY95-71"与CH7034杂交,所获F1、F2及其双亲在温室用白粉病E09菌系的15号小种接种,对CH7034的白粉病抗性进行鉴定和遗传分析。结果表明,无论是苗期还是成株期,CH7034对白粉病菌均表现为免疫,且具有与其抗性供体小偃7430及野生亲本长穗偃麦草相似的白粉病抗性,F1代抗病反应型为0或0'级,F2代抗感分离比符合R:S=3:1,说明CH7034抗性受显性单基因控制。用307对小麦微卫星引物对一个148株的F2群体进行分析,发现小麦微卫星标记Xgwm311与抗病基因连锁,遗传距离为12.4cM。用中国春缺—四体和双端体材料进一步验证与抗病相关的片段位于2A染色体的长臂上,进而将CH7034所含的抗白粉病基因定位于小麦的2AL上。