来源于人工合成小麦群体的种子活力分析

【目的】种子活力是筛选优质(高发芽率,高出苗率等)品种及种质资源的一项重要指标。通过对种子活力遗传机制的探究,为选育高活力品种提供参考及依据。【方法】利用具有不同种子活力的SHW-L1和川麦32构建的重组自交系群体材料,对当年新收获的种子和3种不同老化处理(人工加速老化、自然老化1年和5年)的种子发芽势、发芽率进行了QTL定位,与拟南芥、水稻和玉米已发表的种子活力相关的基因与主效QTL置信区间对应的小麦基因进行同源比较分析,同时对老化前后活力表现差异极端的材料进行醇溶蛋白、麦谷蛋白组成变化进行了分析。【结果】自然老化1年的种子QTL位点分布在7D上,人工老化的种子QTL位点分布在1B、2D、3A和7D,自然老化5年的种子QTL位点分布于3B上,当年新收获材料未能定位到QTL。7D含自然老化与人工老化共同的位点。筛选得到与种子发芽密切相关候选基因27个。与未老化种子相比,人工老化72 h后的种子醇溶蛋白与麦谷蛋白降解显著,高活力种子醇溶蛋白降解更快。【结论】不同自然老化年份的QTL位点处于动态变化;候选基因主要与种子发育、萌发、能量代谢和响应逆境的信号传导相关;人工加速老化与自然老化1年条件下,发现染色体一致的QTL位点7D(QGpy.sicau-7D-1和QGra.sicau-7D-1、QGpy.sicau-7D-2和QGra.sicau-7D-3);控制种子活力的增效基因来源于人工合成小麦SHW-L1,为进一步利用人工合成小麦种质资源改良小麦种子活力提供了依据。

基于原始种质的小麦育种技术体系

【目的】作物野生近缘物种、地方品种以及利用它们创制的育种原始种质,具有大量未被育种利用的遗传变异。但是,由于普遍具有明显缺陷、产量潜力低,育种家不愿意用,从而限制了其大规模应用。育种原始种质的利用效率不高,仍然是亟待解决的重要问题。【方法】根据人工合成六倍体小麦和以地方品种为遗传背景的染色体工程材料的育种实践,总结建立原始种质的高效育种利用技术体系。【结果】建立了“育种原始种质-顶交-两段选择”育种体系,利用小群体选育出7个新品种,同时利用6RS.6AL易位系选育的含黑麦抗白粉病基因Pm56的新品系参加了四川省区域试验。【结论】顶交可以导入原始种质的有利位点、同时改良综合性状,有利于重组累积不同品种亲本中的有利位点、赶上育种家的遗传改良步伐,也有利于原始种质与其他亲本间不同遗传变异的协调匹配。两段选择降低了选择难度、提高了选择效率,尤其是第一段选择聚焦于淘汰遗传上相对简单的关键缺陷性状,选择标准简单、易操作,而且符合中选标准的植株少,从而选择难度小、工作量小。育种实践表明,基于原始种质的小麦育种技术体系提高了育种效率。

小麦新品种川农16农艺性状分析

以四川农业大学小麦研究所创制的新材料 87- 4 2 9与中国科学院成都生物所选育的川育 12为亲本 ,采用杂交育种方法育成的小麦新品种川农 16 ,在四川省区域试验、生产试验和国家区域试验中分别平均增产 14 2 %、14 0 %和 12 7%。结果分析表明 ,川农 16的丰产性、稳产性、穗容量和成穗率均属四川小麦育种的新突破 。

利用黑麦异源基因选育大穗型超高产小麦新品种研究

应用染色体工程导入黑麦异源基因，创造出一批具有多小穗、多粒、大粒、单株有效穗多、抗病和优质等突出优异性状，且综合农艺性状优良的大穗型超高产小麦新品系。在新品系研制过程中，成功地利用了黑麦异源多小穗基因，克服了多小穗与特晚熟性间的遗传连锁关系，很好地协调了个体与群体生产力，并解决了超高产与优质难以结合的问题。这批新品系将进一步参加各级各类试验和扩大示范鉴定，可望从中培育出抗病优质的大穗型超高产新品种应用于生产。

小麦新材料“J-11”与黑麦可杂交性的遗传研究

新材料“J-11”比众所周知的高亲和性品系“中国春”具有明显更高的与黑麦的可杂交性。遗传分析表明,“J-11”与“中国春”的可杂交性基因一样表现为完全隐性。但控制“J-11”和“中国春”与黑麦可杂交性的基因型确实不尽相同。“J-11”除具有“中国春”的3对可杂交性基因,即5B上的kr_1、5A上的kr_(?)和5D上的kr_3外,还具有1个新的可杂交性基因kr_4,位子1A染色体上。新基因kr_4表现为强效,其效应比kr_1的弱,但比kr_2和kr_3的强。小麦可杂交性基因间存在互作,表现为纯合隐性等位基因对其它显性等位基因的抑制作用,而纯合隐性等位基因间的效应具有可加性。

小麦多小穗品系“10—A”4个特异性状的基因效应及其相关分析

本文以每穗小穗数可多达37个的不分枝普通多小穗品系“10-A”为母本,与一系列遗传差异较大的测验系组配的20个组合的P_1、P_2、F_1、F_2、B_1和B_2六个世代为供试材料,考察了“10—A”最优良的性状(小穗数)和3个突出的不良性状(抽穗期、穗粒数和粒重).采用明道绪最近提出的“利用各世代的小区平均数估计遗传参数的加权最小二乘法”,按性状分组合进行了各参数估计及其显著性检验、遗传模型检验以及参数间差异显著性检验.在此基础上,对各类基因效应在组合间的变异程度,同一类基因效应在各性状间及其与测验系表型值间的相关程度作了统计分析.文中根据本试验结果对多小穗品系“10-A”的遗传改良与利用问题进行了讨论.

小麦粒重基因定位研究

本文以低粒重的多小穗品系“10阿”为被测材料,“中国春”和“阿勃”两套单体系列为测验系,对粒重性状进行了基因定位研究。结果表明,被测材料“10阿”粒重低受5A、1B、2B、6B、2D和7D等染色体上的隐性基因所控制。从其减小效应的程度来看,1B和2B染色体上的基因表现为强效。5A、6B、2D和7D染色体上的基因表现为弱效。

普通小麦抽穗期基因定位的研究

本文以特晚熟多小穗品系10阿为被测材料,中国春和阿勃两套单体系列为测验系,对抽穗期性状进行了基因定位研究。结果表明,被测系10阿晚抽穗,受5A、1B、2B、6B和2D染色体上的隐性基因所控制。其中,2D染色体上的基因表现为强效,5A、1B、2B和6B染色体上的基因表现为弱效。据前人研究和本试验结果分析认为,被测系10阿的1B和2B染色体上可能具有控制晚熟性的新基因。

小麦多小穗品系10—A单株籽粒产量染色体效应的研究

本文以不分枝普通多小穗品系10-A 为被测材料,中国春和阿勃两套单体系列为测验系,对单株籽粒产量进行了单体分析.结果表明,被测系10-A 单株籽粒产量受5A、7A、1B、2B、6B、2D 和7D 等染色体上的基因所控制.其中,5A、7A、2D 和7D 染色体上的基因表现为增效,1B、2B和6B染色体上的基因表现为减效.就作用强度而言,7A、1B、2D 染色体上的基因表现为强效,5A、2B、6B和7D 染色体上的基因表现为弱效.

普通小麦穗长基因定位研究

本文以长穗型不分枝普通多小穗品系“10—A”为被测材料,“中国春”和“阿勃”两套单体系列为测验系,对穗长性状进行了基因定位研究。结果表明,被测系“10—A”穗长受5A、7A、1B、2D、3D和6D等染色体上的基因所控制。其中,1B和2D染色体上的基因表现为强效。5A、7A、3D和6D染色体上的基因表现为弱效。

小麦穗粒数的染色体效应研究

选择穗粒数少的多少穗品系“10阿”为被测材料,“中国春”和“阿勃”两套单体系列为测验系,对穗粒数的染色体效应进行了研究。结果表明,被测材料穗粒数少系受6A、1B、4B、6B、2D,4D和4A或5A染色体上的不完全显性基因所控制。其中,1B和2D染色体上的基因表现为强效,其余染色体上的基因表现为弱效。据前人研究和本试验结果分析认为,被测系的1B、6B和4D染色体上可能具有控制穗粒数的新基因。

鱼腥草种质资源的RAPD分析

目的 分析鱼腥草种质资源在分子水平上的遗传多样性。方法 应用RAPD技术对 92份鱼腥草种质资源进行检测。结果 34个随机引物中有 32个引物 (94 1%)扩增产物具多态性。 34个引物共得到 2 0 0条扩增DNA片段 ,其中 93 5 %的片段具多态性。每个多态性引物平均可扩增出 5 8个多态性片段。峨眉蕺菜和蕺菜种内平均遗传相似系数 (geneticsimilarity ,GS)分别为 0 5 2 1和 0 5 72 ,二者种间GS值为 0 5 17。峨眉蕺菜与蕺菜中染色体数目为36的细胞型间相似程度最高 ,其平均GS值达 0 5 30。栽培蕺菜类群比其野生类群遗传多样性相对较高。聚类分析表明 ,利用RAPD技术可将全部供试材料区分开 ,所有材料共划分为 14类。其中 ,绝大多数 (6 2个 )聚为一类 ,且根据RAPD遗传相似系数划分的类群同地理分布有一定关系。结论 (1)鱼腥草种质资源在分子水平上确实存在较大遗传差异。 (2 )RAPD标记可作为构建鱼腥草DNA指纹图谱的有效工具。 (3)鱼腥草药材道地性与环境因素有关 ,但更大程度上由其遗传因素所决定。

四川主栽小麦品种遗传多样性的SSR标记研究

采用微卫星分子标记 (SSR)对四川省近 5 0年以来年推广面积达 6 6 70 0 hm2 (10 0万亩 )以上的 4 0个主栽小麦品种的遗传多样性进行了研究。结果发现 ,在小麦全基因组 4 2条染色体臂上的 4 6个 SSR位点上 30个 SSR位点 (6 5 .2 2 % )具有多态性。这 4 6个位点共检测到 110个等位变异 ,每个 SSR位点能检测到 1～ 8个 ,平均为 2 .4个。聚类分析表明 ,SSR标记能将 4 0个品种相互区分开。品种间遗传相似系数 (GS)变幅为 0 .4 5 1～ 0 .76 7,平均 GS值为0 .6 0 1。据此认为 ,SSR标记揭示出四川主栽小麦品种具有较高的遗传多样性。各年代间 GS值变化趋势分析表明 ,2 0世纪 70年代后 。

节节麦抗穗发芽基因的染色体定位及其抗性机理

利用长休眠的河南节节麦与四倍体小麦矮兰麦杂交并经人工加倍合成的新六倍体小麦RSP,其节节麦抗穗发芽特性得到表达。通过对RSP不同灌浆期及不同发芽处理研究表明,在开花后35d的穗发芽高峰期其发芽率也仅为6.06％。其抗穗发芽的因素主要来自种子的抑制,麦穗的机械作用和颖壳内含物的抑制较次。利用RSP对节节麦的抗穗发芽基因进行定位分析,结果表明,RSP的抗穗发芽基因是隐性单基因位于2D染色体上。

波斯小麦农艺性状相关性及主成分分析

为从波斯小麦中发掘优异基因资源,拓宽小麦遗传基础,对来自15个国家(地区)的81份波斯小麦进行了农艺性状相关分析和主成分分析。结果表明,供试材料总体表现为植株高大,平均为110.0 cm;有效穗数平均为12.6个;穗粒数较多,平均为42.4粒;播种至抽穗平均为185.5 d;千粒重偏低,平均为17.3g。简单和偏相关分析中分别有16和12对性状相关极显著。其中分蘖数与有效穗数、穗长、小穗数,有效穗数与穗长、小穗数,穗长与小穗数,小穗数与千粒重,抽穗期与穗粒数间相关和偏相关系数均达极显著水平。主成分分析表明,前四个主成分(分蘖因子、粒重因子、穗粒数因子、抽穗期因子)对变异的贡献率达85.61%。

峨眉山不同山峪和海拔高度鱼腥草(Houttuynia cordata Thunb.)居群挥发油成分的变化

以分布于峨眉山不同山峪不同海拔（500-1800m）的17个鱼腥草（Houttuynia cordata Thunb.）居群及生长地土样作为试验材料，按土壤农化分析常规方法对土壤pH值及土壤营养元素进行测定，用水蒸馏法提取植株地上部分的挥发油，并用GCMS对挥发油化学成分进行分离和鉴定，峰面积归一法测定各成分含量。结果显示：峨眉山鱼腥草生长地土壤肥力水平较高，对鱼腥草的生长极为有利。从所有居群中共鉴定出35种化合物，各居群挥发油成分组成及含量存在较大的差异。月桂烯作为四个山峪唯一共有的主要成分在各居群中均能检测到，且在各居群中的平均含量最高。乙酸龙脑酯和trans-β-罗勒烯的含量与海拔高度间分别存在显著和极显著正相关。方差分析及多重比较的结果表明，不同山峪以及海拔高度对各居群挥发油成分和含量有显著影响。通过偏相关分析发现土壤微量元素对鱼腥草挥发油共有成分合成与积累的作用大于大量元素，微量元素中以有效钼的影响最为显著，大量元素中以速效钾的影响最为显著。采用逐步多元回归分析筛选出了对挥发油共有成分含量影响显著的土壤营养元素。

鱼腥草光合蒸腾特性及影响因素的分析

在自然条件下,对鱼腥草叶片光合蒸腾特性测定结果表明,其净光合速率(Pn)和蒸腾速率(T r)日变化曲线均为“单峰”型,峰值出现在13:00左右.相关分析表明,与鱼腥草Pn和T r有显著或极显著相关关系的环境因子为光量子通量密度(PFD)和相对湿度(RH),生理因子为气孔导度(G s)和叶片温度(T l).环境因子对光合蒸腾的回归分析和通径分析结果表明,PFD和C a是Pn的主要影响因子,而PFD和T a则是T r的主要影响因子.

利用RAMP和ISSR标记分析大麦种质资源的遗传多样性

利用RAMP和ISSR两种标记分别对60份大麦种质资源遗传多样性进行了检测。结果发现,两种标记都能揭示材料间较高的遗传多样性,其中ISSR标记多态性又高于RAMP标记。在RAMP分析中,每个引物可扩增出1～10条DNA片段,平均为5.27条;22个RAMP引物共扩增出116条DNA片段,其中98条具有多态性,多态性比率(PPB)为84.48%;平均多态信息量(PIC)为0.277;每个位点有效等位基因数(Ne)为1.602;材料间遗传相似系数GS变化范围为0.551～0.965,平均值为0.830。在ISSR分析中,每个引物可获得1～10条DNA片段,平均为5.95条;19个ISSR引物共扩增出113条DNA片段,其中111条具有多态性,多态性比率(PPB)为98.23%;平均多态信息量(PIC)为0.427;每个位点有效等位基因数(Ne)为2.033;材料间遗传相似系数GS变幅为0.203～0.931,平均达0.676。聚类分析表明,两种标记都能将供试材料完全区分开,聚类结果具有一定的相似性,但也存在明显差异。Mantel检测表明,这两种标记极显著相关(r=0.346,t=2.808)。

四川主栽小麦品种高分子量谷蛋白亚基遗传变异分析

采用SDS PAGE技术对四川省近 5 0年以来年推广面积达 6 6 70 0hm2 (10 0万亩 )以上的 4 0个主栽小麦品种高分子量谷蛋白亚基 (Glu 1位点 )的遗传变异进行了研究 ,并计算了品质评分。在这些品种中 ,Glu 1位点具有较丰富的遗传变异 ,共检测到 10种亚基和 13种亚基组合类型 ;品质得分在 5～ 10分之间 ,平均 7.6分。各时期品种平均品质评分呈缓慢上升的趋势 ,且 1980年以后育成品种中 5 +10亚基出现的频率明显增加 ,说明各育种单位已充分重视将具有优良品质遗传基础的材料应用于育种实践。 4 0个品种中 ,12个具有 5 +10优质亚基 ,1个具有 2 亚基 。

川产鱼腥草种质资源的同工酶分析

川产鱼腥草种质资源的过氧化物酶和酯酶同工酶分析结果发现,存在较丰富的同工酶变异类型,共有6种过氧化物酶和10种酯酶酶谱类型,每种过氧化物酶谱类型具4～6条酶带,酯酶酶谱类型具5～8条酶带。栽培和野生居群酶谱类型一致,而峨眉蕺菜和蕺菜种间亲缘关系较近,难以根据同工酶谱加以区分。试验结果还表明,四川鱼腥草种质资源过氧化酶酶带数在纬度偏北地区相对较多,偏南地区相对较少,酯酶酶谱在此范围内无地理分布差异。