部分小麦近缘物种材料的白粉病抗性鉴定

鉴定了170份小麦近缘物种材料苗期对北京地区流行的小麦白粉菌小种的抗性表现,包括引自美国和欧洲的斯卑尔脱小麦81份,密穗小麦27份,中国的西藏半野生小麦4份,和引自 CIMMYT 的人工合成六倍体小麦58份。结果表明,3份斯卑尔脱小麦表现抗病,它们是瑞士品种 Hubel 和 Lueg 以及德国的原始品种69Z6.245(编号 PI348085)。人工合成六倍体小麦中有19份材料表现高抗至免疫。密穗小麦材料中有2份(即美国材料 DN-2263和 Coda)表现抗病。4份西藏半野生小麦苗期都不抗小麦白粉病。

小麦近缘物种通用标记的开发及应用

随着小麦远缘杂交和染色体工程的深入开展,小麦近缘物种的部分优异性状已被导入小麦,极大地丰富了普通小麦的遗传基础。然而,目前可用于检测小麦背景中近缘物种的通用分子标记还非常缺乏。本研究利用生物信息学手段筛选小麦A、B和D染色体组上相关基因,通过综合分析基因结构和不同内含子长度,在长度适宜的内含子上下游外显子保守序列处设计引物,以13份小麦为对照,以17份小麦近缘物种和15份小麦-近缘物种杂交种质等为材料,进行PCR扩增验证,开发了25个能检测小麦近缘物种的通用标记,对筛选鉴定小麦近缘物种、小麦-近缘物种杂交种质以及选育含外缘物种血缘的小麦品系(种)均具有重要意义。

45S rDNA在小麦及其近缘物种染色体上的分布

将染色体C-分带和原位杂交技术相结合,系统研究了45S rDNA在栽培一粒小麦、野生二粒小麦、普通小麦、大麦、簇毛麦、硬簇麦、六倍体燕麦及鹅观草等物种染色体上的分布情况。这些物种染色体的次缢痕区都有45S rDNA位点,某些非随体染色体上也有45S rDNA位点分布。以小麦—鹅观草1Rk#1二体附加系为材料,通过顺序C分带-FISH技术首次将一个45S rDNA定位到1Rk#1染色体短臂末端。

低温胁迫对小麦族物种抗寒生理的影响

小麦野生近缘物种是小麦品种改良的重要基因库,可为小麦抗寒力的提高提供丰富的基因资源。以抗寒性较好的三芒山羊草、冰草和强冬性小麦品种M808为试材,以春小麦材料中国春为对照,研究了低温处理对小麦族物种抗寒生理指标的影响。结果表明:低温胁迫下,所有材料相对电导率均呈现上升趋势,中国春上升最快,96h后达到90%,M808次之,而三芒山羊草和冰草相对较慢;可溶性蛋白含量在24h内变化不显著,随着低温胁迫时间的延长,三芒山羊草和冰草上升趋势较为明显,72h时达到峰值并开始下降;脯氨酸含量较未胁迫时有很大幅度的提高,96h后达到25~30μgFW.g-1的范围,三芒山羊草和冰草提高程度明显高于小麦材料;在相同的处理时间下,三芒山羊草和冰草的SOD活性也高于小麦材料;低温胁迫初期所有材料MDA含量迅速增加,24h后平缓上升,72h达到峰值,约90nmol.g-1,随后呈现下降趋势;可溶性糖含量低温胁迫初期有下降趋势,24h以后有所提高。综合分析发现三芒山羊草、冰草和冬小麦米808相应指标变化明显比春小麦更倾向于提高抗寒水平的方向发展,而三芒山羊草和冰草的抗寒生理基础要强于冬小麦品种M808。这些将为小麦族抗寒材料的发掘和抗寒生理机制的明确提供重要参考。