小麦骨干亲本碧蚂4号的基因组特异位点及其在衍生后代中的传递

为探讨小麦骨干亲本碧蚂4号的遗传构成及其特异位点在衍生后代中的传递特点,利用覆盖小麦全基因组的1239个SSR、EST-SSR和STS标记对碧蚂4号子一代衍生品种(系)的4个亲本进行标记筛选,获得33个特异标记可用于76份碧蚂4号衍生材料的分析。在子一代和子二代材料中,除标记Xgwm577外的32个标记均能扩增出碧蚂4号特异带,且分别有8个和10个标记位点的传递频率大于50%;在子三代和子四代材料中能扩增出碧蚂4号特异带的标记分别有29个和20个,传递频率大于50%的标记位点分别有8个和4个;Xgwm261、Xedm80、SWES222和CFE223在4个世代中的传递频率都保持在50%以上;有18个标记位点对衍生品种(系)的遗传贡献率大于25%;推测这些基因组位点及其附近的染色体区域可能是被育种家强烈选择的部分,碧蚂4号含有一些特殊的与重要农艺性状相关的基因组位点/区段,可能是其成为骨干亲本的遗传基础。

小麦骨干亲本矮孟牛及其衍生后代遗传解析

【目的】探讨中国重要的小麦骨干亲本之一矮孟牛的遗传构成及其特异标记位点(染色体区段)在衍生后代中的传递频率和遗传贡献率。【方法】利用覆盖小麦全基因组的836个DArT标记对矮孟牛的3个亲本进行标记筛选,获得来自3个亲本的330个特异标记,并分析特异标记位点(染色体区段)在41份后代材料的遗传频率和遗传贡献率。【结果】亲本牛朱特的遗传物质对后代影响的覆盖涉及面最广,遗传贡献率最大,对后代衍生品种不同染色体的贡献率范围为21.5%(7A)—85.4%(5D),对A、B、D这3个基因组的贡献率分别为44.4%、51.8%和52.0%,对后代衍生品种(系)的遗传贡献率平均为52.2%,表明国外引进种质对中国的小麦遗传改良起到了重要作用。矮丰3号对后代衍生品种不同染色体的贡献率范围为12.2%(5D)—70.7%(2A),对A、B、D 3个基因组的贡献率分别为46.2%、44.0%和23.8%,对后代衍生品种(系)的遗传贡献率平均为43.2%;孟县201对后代衍生品种不同染色体的贡献率范围为14.0%(1D)—68.3%(6D),对A、B、D 3个基因组的贡献率分别为34.9%、35.9%和42.7%,对后代衍生品种(系)的遗传贡献率平均为35.4%。并鉴定出骨干亲本中一些对后代有较大贡献、高频率传递的染色体位点。【结论】本研究探明了矮孟牛中特异标记位点在衍生后代中的传递频率和遗传贡献率,鉴定出许多与小麦重要性状紧密连锁、对衍生后代具有重要贡献的染色体位点,为解析骨干亲本易出品种的遗传基础,更好地创造和利用骨干亲本,培育小麦新品种提供参考。

小麦-华山新麦草衍生后代抗旱性分析

为了解小麦-华山新麦草衍生后代的抗旱性,采用籽粒萌发期聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫和幼苗期盆栽控水方法,研究了干旱胁迫对普通小麦7182与华山新麦草的8个衍生后代(B1、B16、B18、B19、B23、B28、B32、A31)籽粒萌发及幼苗保护酶活性等生理指标的影响。结果表明,PEG胁迫对8个衍生材料种子发芽势、发芽率、胚芽和胚根生长均有一定的影响。与无胁迫处理相比,在低PEG浓度下,种子萌发和胚芽及胚根生长变化不明显,高PEG浓度下受到明显抑制,其中B1和B19在种子萌发期抗旱性较强。幼苗盆栽控水后,各材料的SOD、CAT和POD活性均随干旱胁迫程度的增加而增加,其中材料B32的三个指标值最大。各材料的脯氨酸和可溶性蛋白含量对干旱胁迫的反应不一致。通过综合隶属函数法对两个试(实)验的所有指标进行综合评价,不同材料的抗旱性强弱顺序分别为华山新麦草>B32>B19>小偃6号(CK)>A31>B23>B16、B1>7182>B18>B28,说明小麦-华山新麦草衍生后代的抗旱性多数介于两亲本之间,其中B32、B19在籽粒萌发期和幼苗期综合抗旱性较强。

普通小麦与Elymus rectisetus衍生后代的细胞遗传学和形态学研究

披碱草(Elymus rectisetus,以下简写为E.rectisetus)具有二倍性无融合生殖特性,为了获得小麦-E.rectisetus稳定的异附加系或异代换系,对(小麦-E.rectisetus)BC_2F_2衍生后代的细胞学和形态学进行了研究。结果表明,在BC_2F_5～BC_2F_7镜检的单株中,体细胞染色体数目在22～50条之间,其中42条和44条染色体所占的比例最大,分别占鉴定植株总数的38.0％和35.9％。三个2n=42=21”的稳定株系与普通小麦Fukuhokomugi杂交F_1的花粉母细胞染色体构型为2n=18″+6′,表明有三对E.rectisetus染色体代换到普通小麦中;三个2n=44=22″的稳定株系与Fukuhokomugi杂交F_1的花粉母细胞染色体构型为21″+1′,表明它们为二体异附加系。此外,衍生后代的形态学特征趋向于普通小麦。

普通小麦与华山新麦草衍生后代的农艺性状和细胞遗传学研究

对中国春ph2b突变体(CSph2b)与华山新麦草属间杂种F1的衍生后代(BC2和BC1F1)进行了细胞学观察和田间农艺性状调查。其主要结果为:①染色体数目从2n=42-52之间变化,其中2n=45出现频率最高,为20.27%,而2n=51最低,仅有0.66%;②大部分植株有较多单价体;③在染色体数目较多的植株中,能够观察到三价体、四价体、落后染色体、三分孢子体、微核以及染色体桥;④部分植株表现高抗条锈病和赤霉病;⑤各个性状的变异系数都大于亲本的变异系数,分蘖的变异系数最大;⑥2n=42和2n=44的植株细胞学相对稳定,为获得华山新麦草染色体的附加系、代换系或易位系等小麦遗传育种材料奠定了基础。

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。

小麦骨干亲本及其衍生后代产量分析模型及比较方法

为探讨小麦骨干亲本及其衍生后代的性状比较模型及分析方法,基于R语言程序,选取线性固定模型、重复内区组分群混合模型2种分析模型及Tukey多重比较、Scott-Knott分组2种分析方法,对2008年杨凌矮秆小麦品种区域试验的小区产量进行分析。结果表明,线性固定模型和混合模型的处理效应估计标准误的平均值分别为140.35及96.75,重复内区组分群混合模型处理效应估计标准误的平均值比线性固定模型降低31.06%。对混合模型分析结果进行Tukey多重比较(显著性水平0.05),可将252个处理分成有字母重叠的35个组,但是采用Scott-Knott分组可分成无字母重叠的4个组,可以看出不完全区组试验在大数量处理且数据缺失不平衡时使用混合模型进行处理的效应估计误差较小。通过Scott-Knott检验可得到字母不重叠的分组结果,它在大样本时结果表示简洁且易于解释。建议今后在此类试验中采用混合模型及Scott-Knott分组方法分析小区产量。

抗条锈病小麦-滨麦衍生后代的分子细胞遗传学鉴定

为了有效挖掘滨麦优异的基因资源,利用形态学、细胞学、荧光原位杂交(FISH)、基因组原位杂交(GISH)和分子标记等技术,对小麦-滨麦衍生后代M13063-3-3进行了鉴定。结果表明,M13063-3-3的染色体构型为2n=44=22Ⅱ。以滨麦基因组DNA为探针的原位杂交结果显示,二条染色体有杂交信号,且能配对,表明两条外源染色体是滨麦的一对同源染色体。SSR、EST和PLUG标记分析表明,M13063-3-3附加的滨麦染色体归属于第6部分同源群染色体。A-PAGE电泳分析表明,M13063-3-3在α区具有滨麦染色体特征带,进一步验证了附加的滨麦染色体与小麦第6部分同源群染色体有部分同源关系。田间条锈病调查结果表明,M13063-3-3对条锈菌生理小种条中31号、条中32号和条中33号混合菌种表现高抗。因此,M13063-3-3是一个附加了一对滨麦第6部分同源群染色体的抗条锈病的普通小麦材料,为小麦抗病育种提供了新的种质资源。

小麦-卵穗山羊草衍生后代的SSR分子标记鉴定和白粉病抗性评价(英文)

山羊草属植物是普通小麦改良过程中重要的有益基因来源,小麦的许多抗病虫、抗逆基因都来源于山羊草属植物。本研究利用杂交和回交的方法,成功获得了19株小麦-卵穗山羊草衍生后代,实验选取均匀分布于小麦各条染色体的SSR标记400个,对三个亲本(中国春、卵穗山羊草和陕优225)以及19株衍生后代进行分子标记特异性分析,结果表明,341个标记可以在卵穗山羊草中扩增出条带,说明SSR标记在山羊草中位点丰富;20个标记可以在卵穗山羊草中扩增出特异条带,说明在卵穗山羊草中有不同于另外两个亲本的特异SSR位点;将20个在卵穗山羊草亲本中有特异条带的标记应用于19株衍生后代中,发现有10个标记可以在衍生后代中扩增出特异条带,说明19株衍生后代中全部含有卵穗山羊草的遗传物质,这些特异引物可以继续应用于后代的检测中。本实验还对3个亲本材料和19株衍生后代进行了成株期白粉病抗性鉴定,结果显示,中国春和陕优225都是9级高感,卵穗山羊草是0级免疫,19株衍生后代中有3株(1-1,1-2,1-3)分别是7、8和8级感病,其余均为0级免疫,说明衍生后代的白粉病抗性完全遗传自卵穗山羊草亲本。

普通小麦-华山新麦草衍生后代H18和0841的SSR标记鉴定

为了明确普通小麦-华山新麦草衍生后代材料中所携带的外源遗传物质,利用SSR标记对普通小麦-华山新麦草衍生后代H18和0841进行了鉴定。SSR标记结果表明,331个SSR标记中有271个在亲本华山新麦草和普通小麦7182间具有多态性;85个在华山新麦草中具有清晰且明亮的特异条带,其中9个标记在H18衍生的8个单株中(2n=51～54)具有华山新麦草特征条带。0841的染色体数目为42条,利用筛选的9个标记对其鉴定,发现定位于小麦3D染色体上的标记Xbarc71在0841中具有华山新麦草的特异条带,同时缺失小麦亲本7182的特异条带,推测0841可能是华山新麦草的3Ns染色体代换了小麦的3D染色体。条锈病抗性鉴定显示,0841中抗至高抗条锈菌条中31号和条中32号混合小种。

系谱追踪等位变异法分析籼粳交亲本对衍生后代的遗传贡献

利用16个亲本及特异种质92gk729的39个衍生品系为材料,采用221对SSR标记和系谱追踪等位变异法分析祖先亲本在籼粳杂交各衍生世代的遗传贡献。结果表明:(1)在92gk729中有10对SSR引物位点上出现4个祖先亲本杂交重组的特异条带,有5个重组后的特异位点能稳定传递到衍生后代中,有1个重组后的特异位点在亲本及衍生品系中都没有出现;(2)ketan Nangka、嘉南粳、02428、明恢72对92gk729的遗传贡献率分别为15.09%、21.32%、22.78%和34.64%。4个亲本杂交染色体片段重组后能产生新的特异位点,其遗传贡献率是6.17%;(3)4个祖先亲本在每条染色体上对衍生后代遗传贡献的趋势都是随着衍生代数的递增,遗传贡献率逐渐下降。亲本对各世代衍生品系的遗传贡献率为明恢72>02428>嘉南粳>Kenta Nangka;(4)采用系谱追踪等位变异法进行数据分析,然后对数据进行聚类,发现同一杂交组合的品系、同一系谱分支存在衍生关系的大部分品系聚为一类,后代亲缘关系相近的高代材料聚为一类。说明该法能够较好地反映祖先亲本对后代的遗传贡献。

太谷核不育小麦衍生材料川6415在其后代中的遗传分析

川6415是利用太谷核不育小麦育成的重要小麦育种基因资源,解析川6415在其衍生后代的遗传,对利用川6415进行分子标记辅助选择育种具有重要意义。本研究选用617对SSR引物对川6415及其衍生品种(系)进行扫描,分析川6415在其一代、二代衍生品种(系)的遗传,结果表明,一代衍生品种川麦42继承了26.6%川6415的遗传物质;二代衍生品种(系)31区和R104更多的继承了川6415的遗传物质,分别为32.6%和37.2%。川麦42遗传背景中来源于川6415的SSR标记位点,在除3D、4D、7D外的18条染色体上都有分布,在2A、2B和4B染色体上形成染色体区段。4B上川麦42遗传背景中源于川6415的染色体区段有利于增加穗数/m2;2B和7A上的川6415染色体区段有利于降低川麦42株高。因此,太谷核不育小麦衍生材料川6415可作为增加穗数/m2和降低株高的重要基因资源用于小麦高产育种。

普通小麦-大麦杂种后代衍生系抗旱性鉴定

通过对普通小麦-大麦杂种后代群体分离出的13个2n=42整倍体衍生系种子发芽水分效应和干旱胁迫条件下产量效应进行研究.结果表明:结合方差分析筛选出4个具有大麦抗旱性状的杂种后代衍生系(WB0859、WB0862、WB0826、WB0817),其中,WB0817、WB0826和WB08623个衍生系的抗旱指数介于‘长武34’和‘小偃128’对照品种之间,衍生系WB0859抗旱指数均高于抗旱对照品种.

人工合成六倍体小麦后代衍生群体遗传多样性检测

通过四倍体二粒小麦和节节麦杂交而获得的人工合成六倍体小麦,含有丰富的普通小麦品种改良有益基因,作为拓宽普通栽培小麦性状和新品种改良的新的种质资源已广泛应用于普通小麦的遗传改良实践中。利用分布于小麦A、B、D基因组21条染色体、28个不同染色体臂上的37对微卫星引物,对人工合成六倍体小麦与四川成都平原普通栽培小麦主栽品种杂交、回交经多代选择而形成的117份人工合成六倍体小麦衍生后代高代群体系(其中川麦38、川麦42、川麦43和川麦47为审定品种)进行了DNA分子水平上的分析,共检测到256个等位变异,平均每个SSR标记位点检测到6.92个等位变异,变幅在1到14之间。A、B、D基因组中,D基因组表现出的多态性信息含量最低,为0.4276,B基因组次之,为0.5346,A基因组最高,达到0.6145(A>B>D)。辛普森指数比较的结果也反映出相同的变化趋势,A基因组最高,为1.1874,B基因组次之,为1.0810,D基因组最小,为0.8046(A>B>D)。综合多态性信息含量和辛普森指数的估值,表明这一批人工合成六倍体小麦衍生后代群体接受的遗传基因既来自人工合成六倍体小麦,又来自普通栽培小麦,显示杂合度类型丰富,具有较高的遗传差异。根据SSR位点获得的等位基因变异片断的分布情况进行UPGMA聚类,发现A、B、D基因组基因型间的遗传相似系数较低,A、B、D三个基因组所得平均遗传相似系数为0.4721,其中A基因组平均遗传相似系数为0.3797,B基因组平均遗传相似系数为0.4627,D基因组上平均遗传相似系数为0.5815,反映人工合成六倍体小麦后代衍生材料的遗传多样性处于较高水平。研究结果证明利用人工合成六倍体小麦所具有的普通小麦野生近缘种中的基因库改良现代小麦,丰富其遗传基础,减少其生物和非生物胁迫的脆弱性,是一条行之有效的途径。

水稻骨干亲本石狩白毛重要基因组位点在衍生品种中的传递

为探讨水稻骨干亲本石狩白毛遗传基础及重要标记位点在衍生后代中传递特点,利用1 000对SSR标记筛选石狩白毛标记,最终筛选出128对多态性较好引物,利用128对引物在分子水平分析石狩白毛及衍生品种。128对引物中有45个标记遗传贡献率超过50%,在子一代和子二代材料中,所有标记均被检测到,有27个标记在前两个世代传递频率在60%以上;在子三代和子四代材料中,除RM229外均被检测到,传递频率大于60%标记位点分别有25个和18个;子五代和子六代中遗传频率均超过60%标记分别有25个和24个;子七代中有7个标记传递频率在60%以上,RM84、RM254、RM556、RM309、RM217、RM109、RM22、RM599、RM331、RM20300、RM27850、RM22516在七个世代中传递频率均达50%以上;推测这些基因组位点及其附近染色体区域是育种重点选择部分。石狩白毛含有与重要农艺性状相关的特殊基因组位点/区段,是其成为骨干亲本的遗传基础。