小麦面筋相关性状的主基因+多基因遗传模型分析

【目的】通过小麦面筋相关性状的主基因+多基因遗传模型分析,探析小麦湿面筋含量、干面筋含量和面筋指数的遗传规律,为我国长江中下游麦区红皮强筋专用小麦品种选育提供理论参考。【方法】以苏麦6号×扬97G59为亲本构建的双单倍体(DH)群体(共189个家系)为材料,采用主基因+多基因遗传分离分析方法对小麦湿面筋含量、干面筋含量和面筋指数进行遗传模型分析。【结果】湿面筋含量在句容试点MX2-ED-A模型为最佳模型,受到2对显性上位性效应主基因和加性效应微效多基因控制,主基因遗传率为74.18%,多基因遗传率为24.35%,但在扬州试点MX2-IE-A模型为最佳模型,受到2对抑制效应主基因和加性效应微效多基因控制,主基因遗传率为7.41%,多基因遗传率为90.60%。对于干面筋含量,在句容试点MX2-ED-A模型为最佳模型,受到2对显性上位性效应主基因和加性效应微效多基因控制,主基因遗传率为38.24%,多基因遗传率为61.61%,但在扬州试点MX2-IE-A模型为最佳模型,受到2对抑制效应主基因和加性效应微效多基因控制,主基因遗传率为5.65%,多基因遗传率为94.04%。面筋指数在句容试点MX2-AI-AI模型为最佳模型,受到2对加性上位性效应主基因和加性上位性效应微效多基因控制,主基因遗传率为66.34%,多基因遗传率为33.55%,但在扬州试点MX2-DE-A模型为最佳模型,受到2对重叠效应主基因和加性效应微效多基因控制,主基因遗传率为42.05%,多基因遗传率为57.62%。【结论】小麦干面筋含量、湿面筋含量和面筋指数均表现为数量性状的特点,受多基因的控制,且存在环境效应。干面筋含量和湿面筋含量的遗传主要受2对显性上位性或抑制效应主基因+多基因的控制;面筋指数的遗传受2对加性上位性或重叠效应主基因+多基因的控制。

小麦株高及节间长度的杂种优势和遗传分析

为改良小麦株型提供依据,以7个株高有较大差异的冬小麦品种为亲本,按Griffing双列杂交法Ⅱ配制21个杂交组合,探讨株高及节间长度的杂种优势、配合力和遗传力。结果表明:小麦株高及各节间长度的杂种优势均存在较大变异,各节间平均优势强弱为倒1节长>倒2节长>倒3节长>倒4节长>倒5节长;倒5节间长的遗传主要受加性基因效应作用,株高、倒1、倒2、倒3和倒4节间长的遗传受加性基因和非加性基因效应共同作用,但主要以加性基因效应为主;7个亲本中,宁麦8号和扬麦9号的株高及各节间长度的一般配合力较好,均表现为较大的负向效应,能极显著降低杂种后代株高及各个节间长度,在小麦矮化育种中利用价值较高;宁麦9号×扬麦11和扬麦9号×扬麦11这两个杂交组合的特殊配合力效应值在株高及各节间长度上均表现为较大的负向效应,可作为半矮秆小麦育种的重点组合;株高及各节间长度的狭义遗传力高,其后代变异受环境影响小,早代选择有效。

宁春4号与河东乌麦杂交F_2代穗部性状分析及其重要QTL发掘

【目的】分析宁春4号与河东乌麦杂交F_2代的穗部性状,并利用SSR分子标记发掘其重要QTL,为宁夏小麦穗部性状改良提供理论参考。【方法】以宁春4号与河东乌麦杂交F_2代的331个单株为材料,利用方差分析、相关性分析、聚类分析和单标记回归分析等方法对5个穗部性状及其重要QTL进行定位研究。【结果】5个穗部性状在F_2代呈连续正态分布,符合多基因控制的数量性状的遗传特点。F_2代出现许多具有超亲性状的单株,穗长、总小穗数、结实小穗数、穗粒数和穗粒重的平均值分别为8.69 cm、18.01个、16.71个、33.07粒和1.19 g,超中亲比例分别达20.24%、44.71%、41.99%、34.14%和33.84%,超高亲比例依次为6.64%、18.73%、17.22%、34.14%和26.88%。5个穗部性状间均呈极显著正相关(P<0.01),表明这些性状对产量的贡献均较大。基于穗部性状测定结果,在遗传距离为5 c M时,可将F_2代331个单株分为八大类群,其中,类群Ⅰ平均穗长最长(为9.96 cm)、穗粒数最多(49.25粒)、穗粒重最重(1.61 g),类群Ⅷ平均总小穗数和结实小穗数最多,分别为21.40和19.57个,表明类群Ⅰ和Ⅷ为穗部性状优异类群。利用19个SSR分子标记共发掘出36个与穗部性状相关的QTL,其中,穗长、总小穗数、结实小穗数、穗粒数和穗粒重QTL数量分别有15、6、6、5和4个,分布在2A、4A、5A、1B、2B、3B、5B、7B、5D、6D和7D等11条染色体上,加性效应为-0.72～1.57,表型贡献率为2%～9%,LOD最大值为23.90,其中,4A染色体上检测到穗长、穗粒数和穗粒重QTL,5A染色体上检测到穗长、总小穗数和结实小穗数QTL,1B和5D染色体上均检测到穗长、总小穗数、结实小穗数、穗粒数和穗粒重QTL,2B染色体上检测到穗长、总小穗数、结实小穗数和穗粒重QTL,7B染色体上检测到穗长和总小穗数QTL,表明4A、5A、1B、2B、7B和5D等6条染色体存在QTL富集区。【结论】小麦杂交F_2代遗传性状处于高度分离,蕴藏着最大的数量遗传信息,为相关穗部性状分析及QTL发掘提供了可靠的遗传群体,检测到的36个QTL可用于小麦穗部性状的遗传改良。

普通小麦-华山新麦草二体附加植株减数分裂中期染色体行为及形态学分析

为了进一步建立一套完整的普通小麦-华山新麦草异附加系,对普通小麦-华山新麦草衍生后代中,染色体数目2n=44的39个附加2条华山新麦草染色体植株的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMC MⅠ)染色体行为进行了GISH检测,获得了2条华山新麦草染色体能够配对的18个小麦-华山新麦草二体附加植株;并对这18个二体附加植株进行形态学比较,将其划分为7类。说明这7类二体附加植株所附加的华山新麦草染色体是不同的,初步推测在这7类二体附加植株附加的华山新麦草染色体应是华山新麦草7个同源群的不同染色体。

小麦和无融合生殖披碱草杂交后代(BC_2F_2)的无融合生殖及胚胎发育过程中的异常现象研究

对小麦 (Triticumaestivum)和无融合生殖披碱草 (Elymusrectisetus)的染色体数目为 42的杂种后代(BC2 F2 )单株进行了RAPD检测和胚胎学研究。RAPD检测结果表明 :染色体数目为 42条的BC2 F2 单株的遗传组成与普通小麦的遗传组成十分接近 ,但是在部分单株中出现了披碱草的特异带。由此可以推测 ,经过回交和自交后小麦草的部分染色体片段已经整合进了小麦的染色体。在部分BC2 F2 单株胚胎学切片中发现了较高比例的 (5 %左右 )双孢原、早发胚以及多胚囊等无融合生殖现象 ,直接表明了无融合生殖基因转移。由于基因整合的多样性 ,无融合生殖基因在有些单株中并没有充分表达 ,从而造成了某些单株胚胎发育的异常。

优质强筋小麦济麦229选育实践与思考

济麦229是山东省农业科学院作物研究所继济南17、济麦20之后新近育成的优质强筋小麦品种,同时达到国家一等强筋小麦标准(GB/T17892—1999)和郑州商品交易所期货用的一等强筋小麦标准,是订单生产非常理想的品种。本文对济麦229的选育实践如育种目标确立、亲本选配、选育技术和方法、特征特性、产量表现、品质性状、特别是选育体会进行总结分析,期望对优质强筋小麦品种选育提供借鉴。

小麦-中间偃麦草异代换系的细胞学和SSR标记鉴定

中间偃麦草含有丰富的优良基因,在小麦的遗传改良中具有重要利用价值。对从八倍体小偃麦TAI-7045与普通小麦复合杂交后代中选育的小麦种质系CH-9916进行细胞学鉴定,其根尖细胞染色体数目为2n=42,为六倍体普通小麦,在苗期和成株期CH-9916对条锈病均表现免疫,中抗白粉病。通过SSR标记鉴定分析,其可能是由偃麦草的染色体代换了小麦的2D染色体。以上结果表明,种质系CH-9916可能是一个异代换系。

小麦籽粒构型与粒重性状的遗传分析

以小麦6044×01-35杂交后获得的重组自交系群体为试验材料,对其籽粒构型与粒重性状予以遗传分析。结果表明,重组自交系群体籽粒构型性状均呈正态分布,均有不同程度的变异;广义遗传力较高的是粒长/粒厚、粒宽/粒厚、粒长/粒宽、粒长和粒宽;由主成分分析来看,对粒重影响最大的依次是粒长、粒长/粒厚、粒宽/粒厚;千粒重与粒长、粒宽和粒厚均呈极显著正相关性,与粒长/粒宽、粒长/粒厚和粒宽/粒厚呈显著负相关;通过逐步回归和通径分析表明,提高千粒重需协调好粒长、粒宽和粒厚的关系,尤其是粒厚。

用基因枪法将抗除草剂基因导入小麦栽培品种的研究

利用基因枪法将抗除草剂bar基因导入西南地区的 3个小麦栽培品种 ,共获得 7个转基因植株 ,转化频率在 0 .45 %～ 1 .2 %之间 ,转化周期缩短至 3个月左右。对抗性植株进行PCR和PCR_Southern杂交检测 ,初步确定bar基因已导入小麦基因组。做转基因植株叶片对除草剂PPT的抗性试验 ,有 4株呈抗性 ,3株呈部分抗性 ,表明bar基因已在小麦植株中得到表达。

小麦化学杀雄杂种优势利用研究与展望

回顾了小麦化学杀雄杂种优势利用研究的进展,阐述了小麦化学杀雄杂种优势利用的特点。对小麦化学杀雄杂种优势组合亲本的选配与改良小麦的CHA试剂及其杀雄效果以及化学杀雄高产制种等问题进行了评述,并展望了小麦化学杀雄杂种优势的利用前景。

提高小麦×鸭茅状摩擦禾杂交组合的小麦单倍体植株成苗率的探索

法国小麦和中国小麦杂交的后代和鸭茅状摩擦禾（父本）杂交，授粉1d后用100mg／L2,4-D蘸穗处理，12-14d取单倍体幼胚培养。结果表明，仅培养于1／2MS培养基上，成苗率为78．01％；而根据幼胚的发育状态，先将发育较完善的幼胚直接接种在1／2MS培养基上，将发育不良的幼胚先接种于1／2MS＋2mg／L2，4-D的培养基上进一步养育幼胚，3-4d后再将其转入1／2MS培养基中，此法的成苗率为93．22％，较前者的成苗率提高了15．21个百分点。

新疆耐盐丰产小麦新品系“101”的选育与特性

小麦耐盐新品系“1 0 1”是利用冬小麦“红选 50 1”和墨西哥春麦“唐努尔”杂交的F1作母本 ,“红选 50 1”和墨西哥春麦“西埃代赛洛斯”杂交的 F2 为父本进行复交培育而成 ,具有耐盐好、抗倒伏、产量高的特点。在轻度盐渍地上小区对比试验 ,产量为 51 2 5.5kg/hm2 ,比对照高 57.47% ,在中度盐渍化地上也有显著的经济效益 ,单产为 51 2 2 .5kg/hm2 。

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。

小麦杂交后代贮藏蛋白的遗传多样性分析

采用十二烷硫酸钠—聚丙烯酰胺凝胶电泳法 (SDS -PAGE)和酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳法(APAGE) ,分别对节燕 97- 1和加拿大优质面包小麦Glenlea及其杂交后代 (F3)的 30个株系进行高分子量麦谷蛋白亚基 (HMW -GS)和醇溶蛋白的遗传多样性分析。结果表明 ,Glenlea具有 7+8、5 + 10亚基 ,节燕 97- 1具有 1、7+ 9、5 + 10亚基 ,其杂交后代在 1A、1B、1D 3个位点上都具有多态性 ,共出现 10种亚基类型 ,其中有 5 + 12、5 + 10 + 12、7、6 + 8、7+ 8+ 9、2 0几种新亚基类型。普通小麦中极其稀少的 5 + 12亚基在此后代中占 13.3% ,5 + 10 + 12亚基占 10 % ,具有优质亚基组合 7+ 8、5 + 10的占 5 0 %以上。两个亲本的醇溶蛋白谱带也表现出不同带型 ,其杂交后代出现17种带型 ,在α、β、γ 3个区均有较大的差异。说明杂交后代的贮藏蛋白变异丰富 。

普通小麦与硬粒小麦种间杂交培育抗干热风新种质研究

对普通小麦(T.aestivum)与硬粒小麦(T.durum)的正反杂交后代进行了连续7 a的研究.结果表明:(1)普通小麦、硬粒小麦间具有一定的可杂交性.正交(普通小麦/硬粒小麦)结实率为24.35%,反交(硬粒小麦/普通小麦)结实率为33.33%,与品种间杂交结实率80.2%相比,差异达极显著水平.F1发芽率分别为19.64%和22.06%,大部分杂交种因种子瘪瘦或败育无发芽力.(2)无论正交及反交,F1表现较大的生长繁茂性和100%不育.小孢子发育可通过四分体阶段,败育主要发生在单核细胞期,分别占82.37%和88.62%,其余为二核期败育的圆败花粉细胞.(3)普通小麦/硬粒小麦//普通小麦回交F1群体82株,育性全部恢复,后代无不育株出现.硬粒小麦/普通小麦//普通小麦回交BC1群体52株,8株表现不育,继续回交,BC2育性全部恢复.(4)对可育自交后代进行选择,获得株高45～120 cm、穗长5～12.5 cm、主茎穗粒数60～105 粒、千粒重33～61.22 g,矮秆、大穗、多小花、高千粒重的优质变异株系370个.(5)对变异后代进行干旱胁迫处理,并在自然干热风条件下进行选择,培育出319个籽粒饱满度1级、千粒重40～61.22 g、高抗干热风的种质资源.

1B/1R与非1B/1R类型小麦雄性不育系SOD活性比较研究

利用两个 1B/ 1R类型的小麦不育系及其保持系和两个非 1B/ 1R类型的小麦不育系及其保持系 ,对其单核期、二核期、三核期三个时期的SOD活性进行比较研究。结果表明 :1B/ 1R和非 1B/ 1R类型不育系的SOD活性的变化差异较小 ,均呈下降趋势 ;保持系差异较大 ,1B/ 1R类型SOD活性一直下降 ,非 1B/ 1R类型SOD活性在二核期后回升。非 1B/ 1R类型和 1B/ 1R类型小麦雄性不育系花粉败育的关键时期均为二核期到三核期。

小麦遗传改良中的重要基因源——冰草

通过远缘杂交创制育种新材料并应用于小麦新品种培育,对拓宽小麦的遗传基础和提高育种水平具有重要意义。冰草属(Agropyron)物种具有较强的抗旱、抗寒、耐盐和抗病特性,是小麦遗传改良的重要基因源。本研究对小麦与冰草杂交、小麦-冰草异染色体系的创制、小麦背景中冰草染色质的鉴定和冰草有益性状向小麦导入等方面的研究进展进行总结,以期为更好地开发利用该属物种提供依据。

莫迦小麦1BS染色体片段对K型小麦雄性不育系的影响

【目的】拓宽K型杂交小麦保持系资源,克服1B/1R类型K型小麦雄性不育系的缺陷。【方法】对来自莫迦小麦的1BS染色体片段进行细胞学鉴定,并研究将莫迦小麦1BS染色体片段导入1B/1R类型K型小麦雄性不育系后,对其育性、单倍体频率及恢复性的影响。【结果】K Tm3314A含有莫迦小麦的1BS染色体,为非1B/1R类型K型小麦雄性不育系,该类型小麦雄性不育系具有稳定的温敏遗传特性,单倍体频率为0,其平均自交结实率(79.4%)较1B/1R类型K型小麦雄性不育系K D23314A(62.7%)提高16.7%,且有效恢复系(自交结实率大于70%)出现的频率高。【结论】莫迦小麦的1BS染色体片段引入1B/1R类型K型小麦雄性不育系后,使K型小麦雄性不育系具有稳定的温敏遗传特性,其本身和F1代均不产生单倍体,育性更易恢复,恢复源广泛。

长江中下游地区杂交小麦初步研究

为探究杂交小麦在长江中下游地区的适应性,选用温光敏雄性核不育系K456S为母本配组的6个杂交组合为研究材料,以扬麦20为对照,研究杂交小麦在长江中下游地区的产量及品质特点。结果表明,不同杂交小麦材料株高均高于对照,但均在1 m以内,生育期则短于对照2 d以上;不同杂交小麦材料产量差异较大,除D组合高于对照9.53%外,均低于对照6.28%及以上;杂优D组合有效穗数和千粒质量均优于对照,且对产量影响穗粒数>有效穗>千粒质量;各杂交小麦材料主要品质性状趋势不明显,但杂优D组合接近国家优质弱筋小麦品质要求。杂优小麦在长江中下游地区具有较好的产量和品质潜力。

杂交纸袋对小麦杂交穗粒数和千粒重的影响

为解决小麦杂交穗籽粒瘪小问题,将66个小麦杂交组合剪颖后分别套牛皮纸袋和白色硫酸纸袋,比较两种纸袋对杂交穗穗粒数和千粒重的影响。结果表明,套两种纸袋的杂交穗穗粒数无显著差异;而套牛皮纸袋的杂交穗种子千粒重极显著高于套白色硫酸纸袋,66个组合平均提高33.00%。说明用牛皮纸袋替代传统的硫酸纸袋,可显著提高小麦杂交穗种子质量。