小麦属G组染色体编码的高分子量谷蛋白亚基多态性

用 SDS- PAGE和 PCR扩增方法对提莫菲维小麦和阿拉拉特小麦 G组染色体编码的高分子量谷蛋白亚基 (HMW- GS)的多态性进行了研究。无论从蛋白质水平还是从 DNA水平来看 ,G组染色体编码的HMW- GS都存在遗传多样性 ,1 5个供试材料表现出 8种带型 ,并与普通小麦和硬粒小麦的 HMW- GS不同 ,为了研究 G组染色体编码的 HMW- GS与小麦品质的关系 ;利用普通小麦的 Glu- 1 Y位点中部重复结构区的保守序列设计的 2个特异性引物对 G组染色体进行 PCR扩增可以鉴别 Glu- 1 G位点的等位基因变异 ,且与SDS-

小麦属的分类研究

本文通过小麦属植物的栽培实验观察,对小麦属外部形态、叶表皮,花粉及淀粉粒的性状进行了分类价值的评价和演化趋势的探讨,从而在前人研究的基础上将该属修订处理为3组15种,即线穗组含2种,扁穗组含3种,柱穗组含10种。过去形态划分中的一些种如茹科夫斯基小麦、科尔希二粒小麦、野生二粒小麦、东方小麦和瓦维洛夫小麦等分别以新组合或新等级的形式归并到相应的种类中。

ACGM标记在小麦属中的通用性

为检验水稻基因组数据在小麦属中的通用性,利用基于水稻基因组数据设计的扩增共有序列遗传标记(ACGM)扩增小麦属12种不同材料,结果有32对引物可以至少在1种小麦属材料中获得扩增产物,占引物总数的80%;在能够获得特异性产物的32对引物中,有4对引物的产物在供试材料之间没有多态性位点;有28对引物可以在供试小麦材料之间获得多态产物,占引物总数的70%。这表明以水稻基因组序列开发的ACGM标记在小麦中有一定的通用性。

小麦属2个种间杂种及3个亲本的核型分析

【研究目的】本研究旨在通过细胞学鉴定判断小麦属2个种间杂种的真实性,了解其亲本的染色体组及倍数性;【方法】本试验采用了常规染色体组型分析方法;【结果】分析和报道了小麦属2个种间杂种及其3个亲本的核型,根据核型分析的有关参数,阐明了两个杂种1894×Ps5、新7×Ps5及其亲本新7、1894和Ps5的核型特征,其核型分别为:新7(2n=6x=42):2M+12sm+28m(2SAT)(2B),1894(2n=6x=42):2M+20sm+18m(2SAT)+2st(2B),Ps5(2n=4x=28):2M+12sm(2SAT)+12m+2st(2B),1894×Ps5(2n=5x=35):2M+19m+12sm+2st(2B),新7×Ps5(2n=5x=35):1M+21m+13sm(2B);【结论】由此鉴定了2个杂种的真实性--均为真杂种,并确认了亲本新7和1894的第一套和第二套染色体均分别为A组和B组,倍数性均为6x,它们的第三套染色体属什么染色体组有待进一步研究。

山羊草属S基因组与小麦属B／G基因组RAPD标记和特异DNA片段克隆及研究

本研究利用132个随机引物，对山羊草属和小麦属11个种的DNA进行扩增。对其中特异RAPD扩增产物进行克隆，然后用其做探针与小麦族23个种属DNA的RAPD扩增产物进行Southern杂交。共得到24个特异克隆：其中小麦族共有特异克隆1个，山羊草属和小麦属共有特异克隆2个，S基因组特异克隆2类7个，B／G基因组特异克隆2类6个，S基因组与B／G基因组共有的特异克隆8个。24个特异克隆中有22个测定了序列，其中15个为Fasta数据库里显示未见报导的序列。用这24个特异DNA克隆制成的探针与相应的23个材料经HindⅢ酶切消化的总DNA进行Southern杂交，发现其中7个可做为基因组特异探针。通过对24个特异DNA克隆分析研究表明：①S基因组是由两个基本不同的类型构成的，即拟斯卑尔脱山羊草为一个类型，其余4个S组山羊草为另一类型；因此建议前者基因型符号仍保留为“S”，而其余4个种之间无明显不同，故应把基因组符号统一为“S^1”②S基因组是小麦B／G基因组的供体，而拟斯卑尔脱山羊草可能是最主要的供体，但并不排除其余S基因组的种参与了B／G基因组形成的可能；研究还表明B基因组与S基因组还是有很大区别的，并已找到了B基因组的特异标记。

小麦属Xa 21-类似蛋白激酶基因的克隆及与同源位点序列比较

对小麦属Xa21-类似蛋白激酶基因进行了克隆及与同源序列比较研究.在小麦(Triticum aestivum)高分子量麦谷蛋白基因位点附近有一个编码LRR-类受体蛋白激酶的基因位点(暂标记为TaXa),编码蛋白与水稻(O ryza sativa)抗病蛋白Xa 21类似.通过反转录PCR途径,从普通小麦和二粒小麦(Triticum turgidum)的TaXa同源位点分离了3个cDNA克隆,ZS 860(GenBank查询号:EF 394367),ZS 2000(GenBank查询号:EF 394368)和ZS 2001(GenBank查询号:EF 394369).TaXa位点的祖先基因可能编码1 028个氨基酸组成的多肽.一个完整的TaXa蛋白包括N-端保守区、LRR结构域、一个跨膜区和位于C—端的丝氨酸—苏氨酸蛋白激酶功能域.在基因进化过程中,由于碱基代换、缺失和插入导致了开放读码框的改变,使该位点基因的编码多肽缩短.本研究对小麦属TaXa同源位点编码氨基酸序列和1个大麦(Hordeum vulgare)中的同源蛋白进行了详细比较.

根据叶表皮微形态特征探讨山羊草属基因在小麦属中的渗入Ⅰ．组间途径

解剖观察了小麦属３个组、山羊草属６个组的叶片远轴面表皮，并根据表皮上长细胞、短细胞、气孔器细胞、刺毛和大毛在各个类群中形态、数量和分布式样的差异，从组群角度对山羊草属基因在小麦属中的渗入进行了分析。结果表明：小麦属中除线穗组无山羊草属基因侵入外，其余扁穗组和柱穗组皆为山羊草属基因可能的受体类群；山羊草属中除无芒山羊草组、顶芒山羊草组和小伞山羊草组无基因输出外，拟斯卑尔脱组和节节麦组均有基因进入小麦属，其中拟斯卑尔脱组基因最大可能进入扁穗组，节节麦组基因最大可能进入柱穗组；柱穗山羊草组的表皮结构较特殊，它是否为山羊草属基因的供体类群值得进一步研究。

小麦白粉菌对小麦属物种的寄生致病性研究

田间和温室试验的结果表明,供试的小麦属15个物种中,除波斯小麦对小麦白粉菌表现免疫外,其它14个物种均对该菌表现感染。其中栽培一粒小麦、瓦维洛夫小麦、莫加小麦,斯卑尔脱小麦和印度圆粒小麦感染该菌在国内属首次报道。本研究从一个侧面进一步支持了小麦属的现代分类理论。

国家种质库保存的小麦属种质资源

至1990年底,国家种质库已保存小麦属种质资源20个种(亚种)30466份(普通小麦28789份,稀有种1677份)。其中保存国内小麦9个种(亚种)18180份,国外引进小麦17个种12286份。入库种子发芽率分布,国内小麦与引进小麦之间,国内普通小麦各省份之间存在着较大差异。保存的国外引进小麦属材料,原产(来源)于78个国家和地区。

小麦属植物叶绿体基因组结构的比较分析

为了从叶绿体角度解析小麦属植物的起源进化关系,以14个小麦属植物叶绿体基因组为对象,利用比较基因组分析方法,比较了小麦属植物的叶绿体基因组基因含量、序列变异、结构特性、进化关系和RNA编辑的异同。结果发现,14个小麦属植物叶绿体基因组大小相近,结构特征比较保守,但基因数量存在一定的差异,主要是由于tRNA的数目不一致引起的;IR区的伸缩分析发现硬粒小麦和乌拉尔图小麦在IRb-SSC边界基因存在明显的差异,其他麦类作物间差异很小;基于叶绿体全基因组的系统进化分析发现,有AABB基因型的物种聚在一起,而AAGG型的单独为一支,基本反映了其系统进化关系;对这14个叶绿体基因组的RNA编辑位点进行了预测和比较分析,发现有35个编辑位点在所有小麦属物种中均发生,同时还鉴定到多个物种特异的编辑位点,为从RNA编辑角度解析小麦属植物的系统进化关系提供了重要数据。

我国小麦条锈菌对非小麦属植物的寄生专化性

供试的小麦条锈菌每一个中国生理小种都可以侵染多个非小麦属植物的种和属,并表现出与在小麦上相类似的寄生专化性。同一生理小种的寄生性,因供试植物的属,种或种内材料的不同而有差异。小麦条锈菌生理小种在小麦品种水平上的寄生范围,与在非小麦属植物属种水平上的寄生范围有关。

小麦属分类

小麦属的分类系统建议采用:(1)保持小麦属的传统属界;(2)在属内根据特化的染色体组型和生殖隔离认定有5个种;(3)根据形态特征、栽培类型、染色体组亚型分化及地理分布等将大多数传统形态种降为亚种,共确定24个亚种;(4)废弃原有的一些亚种;(5)保持原有变种。

小麦属物种ω-醇溶蛋白序列的克隆与分析

为了挖掘ω-醇溶蛋白在小麦品质育种中的潜力,利用2对引物采用基因组PCR方法分别从阿拉拉特小麦（Triticum timopheevi Zhuk.var.araraticum）、栽培二粒小麦（Triticum turgidum ssp.dicoccon）、提莫菲维小麦（Triticum timopheevi）、栽培一粒小麦（Triticum monococcumssp.monococcum）和野生一粒小麦（Triticum monococcum var.boeoticum）5个小麦属物种中克隆出ω-醇溶蛋白序列,并对其进行序列分析。结果表明,本研究共克隆到6条新的ω-醇溶蛋白序列,归属于ARH、ATN和TRQ三种类型。这些新的ω-醇溶蛋白序列的长度为927~1 095bp。在这6个序列中,除KR082150拥有两个甲硫氨酸（Met）外,其余的均缺少含硫氨基酸。进化分析表明,本研究获得的6条ω-醇溶蛋白序列聚在了2个主要的分支,其中N端第一个氨基酸为丙氨酸（Ala）的ω-醇溶蛋白聚在了一个大的分支中,而TRQ类型的则聚在了另一个分支中。

小麦属与山羊草属的细胞质变异

本文是关于小麦属和山羊草属细胞质变异最近研究的评述,包括引入异源细胞质对各种小麦性状的遗传效应和小麦与异源细胞质所分离的细胞器DNA之间的分子差异两方面的内容。虽然有关线粒体的变异还了解得很少,但这两个属细胞质变异的全貌、胞质基因组和质体基因组的进化途径,已在很大程度上得到了阐明。同时,本文还指出了具有异源细胞质的普通小麦对育种有用的一些性状。

小麦属与簇毛麦属一人工杂交新类群

小簇毛麦属(新杂交属) X Tritihaynaldia J. Fu et S. Y. Chen nothogen. nov. 本新杂交属系小麦属与簇毛麦属人工杂交形成的一新类群。新杂交属与小麦属的主要区别为叶面和叶缘疏生柔毛,叶鞘及其边缘有纤毛;穗轴棱上有柔毛,上半部穗轴节易断,节部密生柔毛;颖革质,具隆起3—4脉,脉上有短硬毛或茸毛,背具锐脊,脊上着生硬毛或纤毛,长2—3毫米。芽鞘紫红色。染色体组型中增加了V组染色体。

小麦属间杂种不同外植体的离体培养

幼胚或幼穗培养技术在克服远缘杂种生活力弱和不结实等方面得到广泛应用。已得到小麦、大麦、簇毛麦、黑麦、山羊草、冰草、偃麦草以及小黑麦等多种属间杂种幼胚或幼穗培养再生植株。近年来,我们对二倍体普通小麦、4D 缺体小麦与黑麦、小黑麦、山羊草、小偃麦杂种后代的幼胚或幼穗进行离体培养,获得大量再生植株。

小麦白粉菌对小麦属物种的寄生致病性

田间和温室试验的结果表明,供试的小麦属15个种中,除波斯小麦对小麦白粉菌表现免疫外,其它14个种均对该菌表现不同程度的感染。其中栽培一粒小麦、瓦维洛夫小麦、莫加小麦、斯卑尔脱小麦和印度圆粒小麦感染该菌的情况过去在国内未见有过报道。在试验田中,以上5个种比其他种显得更为感病。本研究结果从一个侧面进一步支持了小麦属的现代分类理论。

基于e-PCR的小麦、山羊草属SSR电子指纹图谱的开发

电子指纹图谱的绘制可对电泳结果进行规范化、可视化操作,进而提高小麦分子标记的流通性,加速小麦育种进程。本研究用MicroSAtellite(MISA)软件对小麦属、山羊草属共61个叶绿体和13个线粒体的全基因组SSR标记进行搜索,发现SSR位点的出现频率与基因组类型有关,线粒体、叶绿体基因组均以2次重复的五核苷酸和六核苷酸重复基序为主,同一种类型的基序重复次数与SSR数目成反比;基于电子PCR技术(e-PCR)并结合MapChart软件共筛选出30对引物,其中来源于二倍体和四倍体山羊草属叶绿体全基因组的引物分别有16和2对,来源于四倍体和六倍体小麦属叶绿体全基因组的引物分别有5和2对,来源于六倍体小麦属线粒体全基因组的引物有5对,最后用MapChart软件绘制电子指纹图谱。本研究采用了一种新的SSR引物设计和筛选方法,完成了小麦属、山羊草属叶绿体和线粒体共74个全基因组序列SSR分子标记的初步开发和电子指纹图谱的绘制,为引物开发提供了新思路,有利于提高分子标记的流通性以及小麦种质资源亲缘关系的鉴定。

小麦族全基因组测序研究进展

小麦族是禾本科植物中最重要的粮食作物来源之一,包括小麦、大麦、黑麦等麦类作物,全球年产量高达9亿t,约占全部谷类产量的30%。小麦族物种基因组庞大,重复序列比例高,且倍性水平多样,因此其从头测序和组装难度相对较大。近年来,随着三代长读长测序技术和针对复杂基因组的组装算法不断发展,以及测序成本显著下降,越来越多的小麦族物种的全基因组测序工作相继完成。本文综述了小麦族中小麦属、大麦属、黑麦属、偃麦草属和山羊草属共计17个物种(包括亚种)的全基因组研究进展,包括测序技术、拼装策略、组装质量、基因组和基因功能的主要分析内容等,旨在为更复杂的植物基因组测序和基因组学研究提供一定的理论与技术参考。

小麦近缘属植物1-FFT基因的克隆及功能分析

果聚糖与植物碳素分配和抗逆性有关,在逆境胁迫中具有保护植物细胞免受伤害的作用。为明确不同来源的果聚糖1-果糖基转移酶基因在植物抗逆中的作用,本研究分别以小麦近缘属植物华山新麦草(Psathyrostachys huashanica,2n=2x=14,Ns Ns)、簇毛麦(Dasypyrum villosum,2n=2x=14,VV)、大赖草(Leymus racemosus,2n=4x=28,Ns Ns Xm Xm)为材料,利用RACE技术克隆获得3个果聚糖1-果糖基转移酶1-FFT基因,分别命名为Ph-1-FFT、Dv-1-FFT和Lr-1-FFT。3个基因的完整开放阅读框长度分别为1989、1950和1989 bp,编码662、649和662个氨基酸,其编码氨基酸序列均含有果糖基转移酶保守结构域。氨基酸序列比对及进化树分析表明,Ph-1-FFT和Lr-1-FFT高度同源,与Dv-1-FFT位于不同的分支,而Dv-1-FFT与普通小麦、圆锥小麦、西尔斯山羊草和乌拉尔图小麦1-FFT具有高度同源性。采用基因重组技术构建p1300-35SN-Ph-1-FFT/Dv-1-FFT/Lr-1-FFT表达载体,利用农杆菌介导法将3个载体分别转入烟草品种W38中。对经过抗性筛选、PCR和RT-PCR验证的转基因植株鉴定发现,其抗旱和抗寒性明显高于对照,不同来源的1-FFT转基因植株的抗逆性差异不明显;在逆境胁迫条件下,转基因株系的果聚糖、可溶性糖、脯氨酸含量都显著高于对照,而丙二醛的含量显著低于对照,不同来源的1-FFT转基因植株的果聚糖、可溶性糖、脯氨酸和丙二醛含量差异不显著。本研究表明,Ph-1-FFT、Dv-1-FFT和Lr-1-FFT基因均是典型的GH32基因家族成员,其表达可能对提高烟草抗旱和抗寒性起作用。