小麦-中间偃麦草异附加系条锈病抗性的研究

应用缺体回交法 ,以阿勃缺体为母本 ,中 4为父本 ,培育出小偃麦二体异附加系 7个 ,其中 St3、St5、St7对目前流行条锈病小种表现免疫。二体异附加系与阿勃杂交及其相互杂交的 F1PMC M1结果表明 ,所有附加系分别附加了一对中 4的外源染色体 ,其中 St5和 St7附加的染色体相同 ,但不同于 St3所附加的外源染色体。这表明中 4的中间偃麦草 St染色体组中至少有两条染色体携带有抗条锈病基因。

小麦-中间偃麦草衍生后代的细胞学和SSR标记鉴定

为了鉴定小麦与八倍体小偃麦的杂交组合NZ2W5的衍生后代中是否含有中间偃麦草的遗传物质,利用细胞学和SSR技术对该组合的12个衍生单株进行了鉴定。结果表明,NZ2W5组合衍生后代的根尖细胞染色体数目均为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期I染色体构型均为2n=21II。以相关亲本中间偃麦草、小麦-中间偃麦草部分双二倍体远中2、普通小麦合作2号和阿勃以及衍生后代为材料,选取均匀分布于小麦各条染色体上的480个SSR标记进行分析,结果表明,Xbarc008、Xbarc195、Xwmc489、Xcfb3440、Xwmc331和Xgwm608等20个标记在中间偃麦草中具有特异条带,其中定位在小麦4D染色体上的标记Xwmc331可以在NZ2W5组合衍生的12个单株中检测到中间偃麦草119bp的特异条带。研究结果表明,NZ2W5组合衍生后代的细胞遗传学基本稳定,携带中间偃麦草的遗传物质,涉及的外缘遗传物质可能同源于小麦的第四部分同源群。

小麦-中间偃麦草双体异附加系的选育及形态学和细胞学鉴定研究

应用在小麦品种烟农 1 5与中间偃麦草杂交的五个世代群体中直接筛选 2 n=2 2 植株的方法 ,获得 1 1个双体异附加株 ,分别命名为 DAL1、DAL2、……、DAL1 1。双体异附加株的细胞学稳定性较强 ,外源染色体传递频率高。形态学和细胞学鉴定结果表明 :DAL 1、3、5、6、8、9、1 0、1 1等 8个异附加系中附加的可能是中间偃麦草第 2部分同源群的染色体。其中 ,DAL5、9、1 0、1 1是同一种异附加系 ,DAL6和 DAL8为同一种异附加系 ,DAL3可能与之相同 ;DAL1与上述 7个异附加系均不同。DAL2和 DAL4可能分别附加了中间偃麦草第 5部分同源群的 1对染色体 ,但二者在形态上存在差异。DAL7可能附加了中间偃麦草第 7部分同源群的 1对染色体。旗叶卷曲是异附加系 DAL 1、3、5、6、8、9、1 0、1 1共有的形态标记。 1

小麦-中间偃麦草部分双二倍体种子贮存后遗传完整性研究

以不同收获年份的小麦-中间偃麦草部分双二倍体种子为试材,研究了室温保存条件下,种子活力变化与遗传完整性。结果表明,随贮存时间的延长,种子发芽率呈下降趋势,贮存11年、12年的种子基本失去活力,贮存7年的种子平均发芽率仅为13.36%。鉴定还发现,保存7年的小麦-中间偃麦草部分双二倍体中5根尖染色体畸变率高达35.09%。

小麦—中间偃麦草抗条锈衍生系的分子细胞遗传学研究

应用缺体回交法 ,以部分阿勃缺体为母本 ,中 4为父本 ,培育出 1个对目前条锈病优势小种和新小种高抗至免疫的小麦—中间偃麦草衍生系 N90 2 5 - 3 - 3 - 2 - 1 - 1。研究表明 ,该选系在形态学和细胞学上已经基本稳定 ,染色体构型为 2 n=42 =2 1″,抗病性来自中间偃麦草(Thinopyron intermedium)。以中间偃麦草 DNA为探针 ,对 N90 2 5 - 3 - 3 - 2 - 1 - 1进行基因组原位杂交分析结果证明 ,它为小麦—中间偃麦草异代换

小偃麦异附加系TAI-13中来自中间偃麦草的低分子量麦谷蛋白亚基基因的分子克隆

通过分析小麦(Triticum aestivum L.)-中间偃麦草(Agropyron intermedium(Host)Beav)异附加系TAI-Ⅰ系列的麦谷蛋白SDS-PAGE电泳图谱和基因组DNA的PCR扩增产物，发现在异附加系TAI-13中附加的中间偃麦草染色体上具有编码高分子量和低分子量麦谷蛋白亚基基因的位点，属于第一同源群。随后，采用RT-PCR方法，从TAI-13的未成熟子粒中克隆了4个来自中间偃麦草的低分子量麦谷蛋白亚基基因。序列分析表明，13003、13006和13054是包括信号肽编码序列的全长基因，而13514没有信号肽编码序列。根据由核苷酸序列推导的蛋白质分子的N-末端氨基酸序列，这4个基因编码的麦谷蛋白亚基可分为3种类型，即Ai-M型(由基因13514编码，命名为LAi1)、Ai-O型(由基因13006和13045编码，分别命名为LAi2和LAi3)和Ai-Ⅰ型(由基因13003编码，命名为LAi4)。通过与小麦的低分子量麦谷蛋白亚基分子比较，发现Ai-M和Ai-O是两种未见报道的新的低分子量麦谷蛋白亚基类型，而Ai-Ⅰ型与小麦的Ⅰ型亚基相似。氨基酸序列分析发现，基因13514编码的蛋白质亚基分子LAi1有较长的重复区(26个重复模块)和较多的半胱氨酸残基(9个)，推测其可形成3个分子间二硫键，可能对增强面团的强度和粘弹性有正面效应。

小麦抗病基因类似序列BRG1的分离与功能分析

利用cDNA-AFLP技术筛选到1个在抗黄矮病的小麦-中间偃麦草易位系YW642中特异表达的小麦抗病基因类似序列(BYDV resistance-related gene1,BRG1)的基因片段。利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)和RT-PCR技术,从YW642中分离出BRG1基因全长cDNA序列,获得了一个通读的抗病同源基因cDNA序列,编码由645个氨基酸组成的蛋白质,包含1个NB-ARC保守结构域和3个LRR结构域,该蛋白属于nucleotide-site binding,leucine-rich repeats(NBS-LRR)家族。荧光定量或半定量RT-PCR表达分析表明,BRG1在抗病小麦易位系YW642叶片中优势表达,受BYDV的诱导,BYDV接种后48h表达量最高,BRG1在感病小麦亲本中8601中表达量始终较低,随BYDV接种时间延长呈轻微的下调趋势;而且外源激素水杨酸(SA)与茉莉酸(JA)处理可上调该基因在YW642中的表达。利用病毒介导的基因沉默技术分析了BRG1基因的功能,结果表明该基因沉默的抗病小麦易位系YW642中BYDV相对含量增加,但未造成抗病性表型显著改变,说明该基因参与抗黄矮病反应,但不是小麦抗黄矮病重要基因。

抗白粉病小麦新种质的选育及细胞学鉴定

利用杂交、回交、自交相结合的方法从小麦烟农15与中间偃麦草(Thinopyrumintermedium(Host)Bark worth andDewey,E1E1E2E2StSt,2 n=6 x=42)杂交后代(BC3F6)中选出抗白粉病种质系SN996221。在对其白粉病抗性等主要农艺性状鉴定的基础上,进行了细胞学分析。结果表明:SN996221高抗小麦白粉病,其抗性可能来源于中间偃麦草;其根尖细胞染色体数目为2 n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMC MⅠ)染色体构型为2 n=21Ⅱ,与普通小麦的杂种F1PMC MⅠ大多数细胞能观察到2个单价体,染色体构型为2 n=1.02Ⅰ+20.49Ⅱ,SN996221可能是一个小麦-中间偃麦草的异代换系。

抗病基因Bdv2抑制大麦黄矮病毒复制和运动的分子证据(英文)

小麦-中间偃麦草易位系YW642含有一个源于中间偃麦草7X染色体的抗性基因Bdv2,对大麦黄矮病毒GAV株系具有高度抗性.为有效控制该病毒和阐明抗黄矮病机制,采用半定量RT-PCR的方法,研究了大麦黄矮病毒GAV株系在YW642及其感病姊妹系YW641中积累浓度的差异.分别在接种病毒不同时间、不同部位上取样,用半定量RT-PCR的方法来检测GAV的积累浓度.在接种部位,抗病植株中病毒的浓度远远低于感病植株.在侵染的前5 d,抗病植株YW642中病毒会有一定程度的复制和积累,但随后病毒浓度开始下降,接种14～16 d时没有检测到病毒;而在感病株系中,病毒积累的浓度远远高于抗病植株,并一直维持一个较高的浓度.在未接种部位,感病植株中可检测到较高浓度的病毒,说明病毒能从接种点很快运动到未接种部位,并大量复制.而在抗病系YW642中,未接种部位始终未检测到病毒.实验结果从分子水平上证明,在抗病植株中BYDV的复制和运动均受到了极大的抑制.这是抗病基因Bdv2与BYDV互作后,激活了一系列防御基因的结果.另外还确定了防御基因诱导表达的时间,为从抗病植株中分离抗病相关基因、研究抗黄矮病机制提供了取样的依据.