217份一粒系小麦苗期抗条锈病鉴定及抗病基因检测

小麦条锈病是影响小麦生产的重要病害之一。发掘新的抗病基因,培育新的抗病品种是防治小麦条锈病最经济有效的措施。一粒系小麦作为普通小麦的二级基因源,蕴含了丰富的抗病资源。为了从一粒系小麦中发掘新抗病基因,促进其利用,本文对217份一粒系小麦材料进行了苗期抗条锈病鉴定和A基因组的部分抗条锈病基因检测。结果表明,共有55份材料在苗期对CYR32表现抗病,占25.35%;抗病基因分子标记检测显示,携带Yr1、Yr34/Yr48、Yr69、Yr76抗性基因的材料分别有26、22、16、34份。共有4份表现高抗或免疫的材料同时携带2个抗性基因:2份材料携带Yr69和Yr34,2份携带Yr1和Yr34。所有供试材料中均未检测到Yr17。此外,有23份抗病材料未检测到以上抗病基因,其中7份表现高抗及免疫,可能携带其他已知或新的抗条锈病基因。本研究为一粒系小麦的利用提供了参考信息。

一粒系小麦遗传多样性分析及抗条锈菌CYR34鉴定

一粒系小麦(Einkorn wheat,AA)作为小麦的基础物种,在形成普通小麦的过程中染色体组部分位点丢失,评价一粒系小麦的遗传多样性及对病害抗性的水平对普通小麦育种和遗传改良具有重要的理论意义和育种价值。本研究利用15对条带清晰、多态性高的SSR引物对170份一粒系小麦材料进行遗传多样性分析,并接种条锈菌流行生理小种CYR34进行抗病性评价。结果表明,SSR分析获得71个等位变异,引物平均多态性信息含量为0.6540;聚类分析和群体结构分析均将170份供试材料分为两个类群,两类群内的平均遗传距离分别为0.4732和0.5404;抗病性评价获得19份抗性较好的材料,其中免疫材料3份,近免疫材料2份,高抗1份,中抗13份,占供试材料的11.17%;有3对SSR引物与一粒系小麦抗条锈病显著相关。综上所述,一粒系小麦存在较多的等位基因变异,含有优异的抗条锈病基因,具有提高小麦抗条锈病的育种潜力。

月点波心一粒珠--浅析作品《一粒珠》的素雅之美

紫砂艺术起源于北宋时期,见证了极高的品味和文化繁荣的巅峰。在这一时期,人们的审美观达到了相对纯粹的巅峰,同时各种艺术领域都得到了显著的创新和突破。在此时诞生的紫砂艺术汲取了各类艺术之长,是一件集实用与美观以及内涵于一体的优秀艺术品。《一粒珠》是紫砂经典壶型之一,相传是明天启、崇祯间制作紫砂壶名家惠孟臣所创。笔者所创作的《一粒珠》造型简约,气质不凡,是一件优秀的光素器作品。作品展示了至臻至美的清淡之美,它无需华丽斑斓的色彩,亦无需过多的修饰,却在其中散发出独特的韵味。

基于网络药理学和药效实验探究一粒金经鼻给药治疗偏头痛的机制

目的:通过网络药理学与实验验证探讨一粒金经鼻给药治疗偏头痛的潜在作用机制。方法:通过中医药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)筛选一粒金的活性化学成分及其治疗偏头痛的相关靶点;检索GeneCards数据库、OMIM数据库、UniProt数据库、TTD数据库,汇总、去重后得到偏头痛的靶点;采用交集法获得一粒金和偏头痛的相关靶点;利用STRING平台,构建PPI网络;利用Cytoscape软件对PPI网络进行拓扑分析得到核心靶点;利用DAVID数据库对核心靶点进行GO富集分析与KEGG通路富集分析,并对富集结果进行可视化分析。结合网络药理学预测结果,采用大鼠偏头痛模型,观察一粒金经鼻给药治疗偏头痛相关靶点的效果;采用ELISA法检测大鼠大脑皮层中一氧化氮(NO)、一氧化氮合酶(iNOS)、5-羟色胺(5-HT)、内皮素1(ET-1)、降钙素基因相关肽(CGRP)、瞬时受体电位香草酸亚型1(TRPV1)水平;RT-qPCR法检测大鼠大脑皮层及延髓中TRPV1 mRNA、谷氨酸受体5(mGluR5)mRNA表达水平。结果:一粒金中活性成分共计372个。偏头痛靶点共2346个,药物-疾病共同靶点共195个,关键靶点涉及PTGS2、MAPK1、ABCB1、AKT、BCL2、BDNF、CASP3、CCL2、EGFR、TRPV1等基因。GO功能富集分析条目147个,主要涉及肿瘤坏死因子(TNF)产生的正向调控、外周神经系统开发、炎症反应中细胞因子产生的正向调节等;KEGG通路富集分析得到155条路径,包括癌症通路、PI3K/AKT通路、AGE-RAGE信号通路、TNF信号通路、IL-17通路、HIF1通路、MAPK通路等通路。动物实验结果显示,一粒金能降低偏头痛模型大鼠大脑皮层中NO、iNOS、ET-1、CGRP、TRPV1水平,升高大脑皮层中5-HT水平,降低大脑皮层和延髓中mGluR5 mRNA、TRPV1 mRNA相对表达量。结论:一粒金具有治疗偏头痛的作用,其机制可能与TRPV1、mGluR5等关键因子相关。

一粒小麦的前世今生——记一节“麦”向未来的劳动博物课

劳动,可以让孩子与世界充分交流,用身体去丈量纷繁复杂的世界,可以动用视觉、触觉、嗅觉、听觉去认知和学习。我校将劳动、数学、艺术、科学学科进行了四位一体的设计,按照《义务教育劳动课程标准(2022版)》(以下简称《课标》)中提出的“坚持育人导向、构建以实践为主线的课程结构、倡导丰富多样的实践方式”等理念,为我校学生量身定制了一套劳动课程,期望学生能在一年多的参与过程中感知劳动美、创造劳动美、品味劳动美。课程名为“一粒小麦的前世今生”,通过中、高年级的户外实践课,以小麦的“一生”为主线。

一粒珠,寄情天地——浅析作品《一粒珠》的素雅之美

宜兴紫砂艺术世界闻名,承载着深厚的传统文化,以艺术的表达将中国的传统审美娓娓道来。作品《一粒珠》犹如明珠一颗,闪耀着匠人智慧,绽放着中国传统陶瓷艺术的璀璨光辉。笔者通过朴素典雅的造型设计,彰显出作品的艺术个性与文化情怀。在作品《一粒珠》的创作中,笔者将经典之美蕴含在朴素之中,更加感染人心。本文将从作品《一粒珠》的造型设计与意蕴内涵两个方面展开,带领读者一览紫砂艺术之美妙。

一粒系小麦种质资源研究进展

一粒系小麦是多倍体小麦染色体组的供体物种之一,是小麦的重要基础物种。近年来,随着现代生物技术的应用,国际上对一粒系小麦的研究取得了较大进展,但至今我国对一粒系小麦的研究和利用仍相对较少。本文从分布与分类、起源与进化、细胞学、遗传学、生物化学、分子生物学、生理学、农艺和品质性状等方面,将国内外对一粒系小麦种质资源的研究进展进行了综述,以期为一粒系小麦的进一步研究和利用提供参考。

野生一粒麦与普通小麦不同绿色器官光合特性和叶绿体结构特征

对野生一粒麦 (T.boeoticum)和普通小麦品种品七 (T.aestivum.cv.Pin7)开花期不同绿色器官光合速率 (Pn)、色素含量、 PSII活性及叶绿体超微结构进行了考察。结果表明 :野生一粒麦各器官 (旗叶叶片、叶鞘、穗下节间、穗 )的光合速率均明显高于栽培品种品七 ,这与各器官具有较高的叶绿素含量和较多的叶绿体基粒片层数目有密切关系。各器官 PSII活性在两种基因型间无明显差异。同一基因型不同器官的光合能力表现为叶片 >叶鞘 >穗下节间 >穗。叶绿素 a与 b的比值 (Chl a/ b)和类胡萝卜素与叶绿素的比值 (Car/ Chl)均是栽培种大于野生种、非叶器官大于旗叶叶片 ,暗示普通小麦栽培种比野生一粒麦。

一粒小麦与葡萄牙野燕麦远缘杂交后代抗条锈病鉴定及抗性株系的筛选

为了开拓小麦抗条锈病基因资源,利用中国流行的小麦条锈菌生理小种CYR23、CYR25、CYR27、CYR29、CYR31、CYR32和水源11致病型Su-11-4、Su-11-7和Su-11-14,对一粒小麦(T.monococ-cum)与葡萄牙野燕麦(Avena fatua L.)杂交后代(简称"一粒葡")进行成株期和苗期抗病性鉴定,分离筛选出8个抗性稳定的株系:YLP-7、YLP-1-1、YLP-1-6、YLP-9-3、YLP-9-8、YLP-15-1、YLP-15-4和YLP-16-4,这些抗性株系对所有参试条锈菌小种都表现为免疫或近免疫,表明"一粒葡"材料具有较强的条锈病抗性,可作为抗源用于小麦抗病育种。

一粒小麦-葡萄牙野燕麦远缘杂交后代衍生系GISH研究

以一粒小麦-葡萄牙野燕麦杂交后代一粒葡为实验材料,以地高辛标记的葡萄牙野燕麦基因组DNA为探针、一粒小麦基因组DNA为封阻对一粒葡及其衍生系根尖染色体进行基因组原位杂交(GISH)分析,探讨了影响一粒葡GISH效果的主要因素.建立并优化了一粒葡GISH分析的实验体系,即探针DNA与封阻DNA比例为1∶50时可有效分开双方染色体组.优化GISH分析显示,在一粒葡后代衍生系中均检测到燕麦染色质的存在,且不同选系间带有燕麦染色体的数目不同,进一步证明一粒葡是一粒小麦-葡萄牙野燕麦远缘杂交的后代.

乌拉尔图和栽培一粒小麦抗病基因向普通小麦转移的研究

乌拉尔图小麦(T riticum urartu Tum.)和栽培一粒小麦(T riticum m onococcum L.)是普通小麦的两个二倍体野生种,是进行小麦遗传改良的重要遗传资源。为了将其抗白粉病和抗条锈病基因转移到普通小麦中,用普通小麦分别与两份乌拉尔图小麦材料1010013和1010015及一份栽培一粒小麦材料1010048配制杂交组合。结果表明,乌拉尔图小麦与普通小麦杂交不能正常结实,必须进行幼胚拯救,成胚率为14.77%;而栽培一粒小麦与普通小麦杂交可正常结实,但结实率很低。杂种F1自交不育,与普通小麦回交可正常结实,但BC1自交结实率极低。对普通小麦与乌拉尔图小麦杂种F1花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ的观察结果表明,平均单价体为17.36个,二价体为5.32个。进一步对杂种后代进行抗病鉴定和遗传分析,乌拉尔图小麦1010013和1010015分别含有一对显性抗白粉病基因,栽培一粒小麦1010048含有两对独立遗传的显性抗条锈病基因,并分别在杂种后代BC2F1和BC1F2中获得了染色体正常(2n=42)、细胞学稳定且抗性与供体亲本一致的抗白粉病和抗条锈病植株,说明来自二倍体乌拉尔图和栽培一粒小麦的抗病基因已通过遗传重组导入到普通小麦中。研究还发现普通小麦莱州953与乌拉尔图小麦和栽培一粒小麦杂交的结实率与中国春的同样高,表明其可能携带有远缘杂交亲和基因。

栽培一粒小麦α-醇溶蛋白新基因的克隆与序列分析

α-醇溶蛋白是人们生活中消费最多的蛋白,由于含有引起乳糜泻(CD)的主要毒性肽成分,也是引起CD的最活跃的蛋白。为了解一粒小麦在小麦品质育种中的潜力,利用1对α-醇溶蛋白的特异引物,采用基因组PCR法从栽培一粒小麦中克隆α-醇溶蛋白新基因,共获得片段大小为856～882bp的4个基因序列,分别命名为AA-6、AA-8、AA-9和AA-21(GenBank登录号为JN831382～JN831385)。其中,AA-8、AA-9和AA-21均在102位因C→T替换而导致TAG终止子出现成为假基因;AA-6由882个核苷酸构成,可编码293个氨基酸,与已知基因的最高同源性为99%,推断氨基酸序列具有α-醇溶蛋白的典型结构,是α-醇溶蛋白家族的新成员。AA-6的CD毒性肽分析表明,除不含A基因组所没有的glia-α和glia-α2毒性肽外,其他已知的7种毒性肽均有分布。AA-6和86个来源于小麦及其祖先供体种的α-醇溶蛋白的同源性分析表明,α-醇溶蛋白基因存在基因组来源的差异性,其中,A、D基因组来源的α-醇溶蛋白基因的相似性较高。

一粒小麦抗白粉病和条锈病基因的分析

一粒小麦是普通小麦抗性改良的宝贵资源。本研究对24份一粒小麦分别进行了白粉病和条锈病混合菌种苗期接种鉴定,进一步分别用一套白粉病菌菌株(15个)对2份乌拉尔图小麦和条锈病菌小种(21个)对1份栽培一粒小麦进行接种鉴定,其中乌拉尔图小麦UR206能抵抗所有供试白粉菌菌株,UR204除对白粉菌菌株E11感病外,对其余菌株表现抗性;栽培一粒小麦MO205对不同条锈菌小种表现出不同的抗性反应,研究表明乌拉尔图小麦UR206、UR204和栽培一粒小麦MO205分别含有与已知抗白粉病和抗条锈病基因不同的新基因。对乌拉尔图小麦UR204、UR206和栽培一粒小麦MO205分别进行抗白粉和条锈病基因的遗传分析,结果表明乌拉尔图小麦UR204和UR206分别含有一对显性抗白粉病基因,栽培一粒小麦MO205含有两对独立遗传的显性抗条锈病基因。

野生一粒小麦根干旱响应蛋白的筛选与鉴定

为解析野生一粒小麦根响应干旱胁迫的调控网络,用20%(w/v)PEG6000处理两叶一心期野生一粒小麦,通过对小麦根蛋白质的分离和鉴定,分析了干旱胁迫下野生一粒小麦根中的蛋白质变化。结果共分离、鉴定得到85个表达差异倍数在1.5以上的蛋白质。这些差异蛋白主要涉及碳代谢(27%)、氨基酸代谢(15%)、解毒与防御(11%)、分子伴侣(8%)、能量代谢(8%)、信号传导(6%)、蛋白质代谢(5%)、脂代谢(4%)、转录与翻译(4%)、核苷酸代谢(2%)以及骨架蛋白(1%)。对这些表达差异蛋白进行进一步的功能分析,发现大部分信号传导相关蛋白上调表达;碳代谢途径中的糖酵解相关蛋白下调表达,而磷酸戊糖途径相关蛋白上调表达。同时下调表达的还包括蛋白质代谢相关蛋白。大部分氨基酸代谢相关蛋白质下调表达,但是谷氨酸脱羧酶及甲硫氨酸合酶含量上升。结果表明,干旱胁迫增强了野生一粒小麦根中信号传导与磷酸戊糖途径代谢,促进了谷氨酸与甲硫氨酸的生物合成,降低了糖酵解与蛋白质代谢等过程。研究结果丰富了野生一粒小麦根响应干旱胁迫机制信息。

基本培养基及激素对野生一粒小麦幼胚培养的影响

为建立适于野生一粒小麦遗传转化的高效组培再生体系,以野生型一粒小麦幼胚为外植体,研究了MS、MSE3和N6三种基本培养基和激素对愈伤组织诱导、分化和成苗的影响。结果表明,愈伤诱导培养基以MES3为基本培养基并添加2.0mg·L^(-1) 2,4-D效果最佳,愈伤组织出愈率最高可达90.5%,胚性愈伤率为80.0%。愈伤组织分化过程在添加0.25mg·L^(-1) IAA的MS培养基中加入0.5mg·L^(-1) 6-BA分化效果最佳,分化率能达到50.7%,成苗率为26.5%。

栽培一粒小麦α-,γ-,ω-醇溶蛋白基因的克隆与序列分析

为全面揭示栽培一粒小麦诱发乳糜泻（Celiacdisease，CD）的毒性和在小麦品质改良中的应用价值，根据已注册基因的保守序列分别设计2～3对特异引物，采用AS-PCR技术对栽培一粒小麦的醇溶蛋白新基因进行克隆、CD毒性肽识别和同源性分析。结果表明，从栽培一粒小麦中分别克隆得到26个具有独特编码区的α-（命名为：G忙A—1～GnA-7，GenBank登陆号为JN831382-JN831385和JX828193-JX828195）、γ-（命名为：Gli-R—J～Gli-R-6，GenBank登陆号为HM120220，JX828376～JX828380）、ω-（命名为：Gli-w-1～Gli-w-13）醇溶蛋白新基因和1个已知基因（Gli-R-7，ACJ03494）。CD毒性肽的识别分析表明，栽培一粒小麦具有较强的CD毒性，分布于醇溶蛋白的5种主要T细胞优势多肽和4种“毒性肽”除A基因组来源的”醇溶蛋白中不舍有的毒性肽Glia—α2和Glia—α外，其余多肽在克隆基因的编码蛋白中均有分布。克隆基因与已知基因的同源性分析表明，α-，γ-醇溶蛋白的推断氨基酸序列存在明显的基因组来源的差异性，而ω-醇溶蛋白基因的基因组来源差异不明显。此外，所克隆的7个α-醇溶蛋白变异相对广泛，而γ-，ω-醇溶蛋白基因的组成则相对单一，具有极高的相似度。

一个一粒小麦抗白粉病主效QTL的定位

TA2027是一个高抗白粉病的一粒小麦种质。本研究利用F2群体和F3家系的抗性鉴定资料分析了TA2027抗白粉病的遗传。群体内各单株的抗性表现出连续性变异,分布峰明显偏向感病亲本。标记分析表明TA2027的抗性主要受染色体5AL上的一个隐性主效QTL控制。在区间作图中,该QTL被定位在Xcfd39/Xmag1491-Xmag1493区间,文中将其定名为Qpm.nau-5A。Qpm.nau-5A解释了59%以上的表型变异。Qpm.nau-5A是目前发现的第一个位于染色体5AL的小麦抗白粉病主效QTL。

一粒系小麦的微卫星分析

利用普通小麦A基因组含有微卫星位点的引物对在3种一粒系小麦的部分同源微卫星位点进行了检测。结果发现,59%的小麦A基因组微卫星位点的引物对可在3种一粒系小麦的多个种质中检测到部分同源微卫星位点,表明A基因组含有的微卫星位点在普通小麦和一粒系小麦间并不完全保守。一粒系小麦的微卫星位点之间在扩增条带数目以及扩增条带长度上均存在广泛差异,同一微卫星位点在不同一粒系小麦种质中的扩增条带数目以及扩增条带长度上也表现明显差异。

一粒小麦×野燕麦衍生系细胞学特征及条锈病抗性鉴定

在一粒小麦与葡萄牙野燕麦远缘杂交后代中,选育了5个形态学稳定的抗条锈病衍生系(‘一粒葡’)YLP-1、YLP-7、YLP-9、YLP-13和YLP-16,为筛选含有外源染色体且抗性优良的植株,对该衍生系的细胞学特征和抗病性进行了鉴定。细胞学初步鉴定表明:根尖染色体数目均为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型为2n=21Ⅱ;5个选系与‘中国春’杂交F1花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ的异常细胞构型率为16%～50%;初步鉴定这5个‘一粒葡’材料均为易位系,验证了‘一粒葡’是远缘杂交的后代。用9个条锈菌小种分别对9个株系进行苗期抗病性鉴定,有5个株系YLP-1-4、YLP-7、YLP-9-1、YLP-9-3、YLP-16-1对所有参试小种都表现为高抗,且与已知的Yr5、Yr10、Yr15、Yr24/Yr26基因不同,表明‘一粒葡’中可能含有新的抗病基因,可作为抗源用于小麦抗病育种。

一粒系小麦高分子量谷蛋白亚基1Ay的多样性

通过十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对44份一粒系小麦1Ay亚基的检测结果表明,一粒系小麦中普遍存在表达的1Ay亚基。供试的乌拉尔图小麦、野生一粒小麦和栽培一粒小麦的分布频率依次为42.86%,81.25%和100%。同时,1Ay亚基的迁移率在物种间也存在明显多态性。3种供试物种中分离出齐平于和快于1Dy12,齐平、快于和慢于1Bx7,以及齐平于1By8共6种迁移率类型。其中,乌拉尔图小麦的1Ay全部在1Dy12亚基附近,而野生一粒小麦和栽培一粒小麦则以集中在1Bx7附近为主。尽管一粒系小麦1Ay的表达与地理来源有关,但也存在变异,体现在来源地不同的同一物种的1Ay表达频率相异,又体现在来自同一地区材料的1Ay迁移率存在明显多态性。一粒系小麦具有的较丰富的1Ay亚基变异类型,为小麦育种提供了资源。