小麦-十倍体长穗偃麦草双重异代换系的分子细胞遗传学及抗条锈病鉴定

十倍体长穗偃麦草[Thinopyrum ponticum(Popd.)Barkworth and Dewey]具有抗寒、抗旱、耐盐碱、茎秆粗壮、穗长花多等优异性状,是小麦遗传改良的重要基因资源。本课题组从小麦与十倍体长穗偃麦草的杂交后代中筛选出一份抗条锈病的衍生系CH18067,本研究对其进行形态学、细胞学、原位杂交、分子标记、抗条锈病性等综合鉴定。细胞学观察结果显示,CH18067的体细胞染色体数目为42条,在减数分裂中期Ⅰ的染色体构型为2n=21Ⅱ,在减数分裂后期Ⅰ同源染色体可均等分离,表明其细胞学遗传稳定。利用寡核苷酸探针Oligo-pTa535(红色)和Oligo-pSc119.2(绿色)对CH18067进行FISH鉴定,结果显示,CH18067缺失小麦2D和4D染色体,同时含有2对具有特殊带型的染色体;通过对CH18067进行FISH-GISH、mc-GISH、液相芯片以及染色体核型分析,发现2对具有特殊带型的染色体中,在长臂和短臂末端均呈现Oligo-pTa535探针红色带型的染色体为十倍体长穗偃麦草的2J染色体,在着丝粒位置和长臂末端均呈现Oligo-pTa535探针红色带型的染色体为十倍体长穗偃麦草的4J^(S)染色体,说明CH18067为小麦-十倍体长穗偃麦草2J(2D)+4J^(S)(4D)双重异代换系。在第二部分同源群和第四部分同源群分别筛选出3个特异性标记,可用于追踪小麦遗传背景中长穗偃麦草的2J和4J^(S)染色体。形态学和条锈病抗性鉴定结果显示,CH18067具有矮秆、长粒等特性,且在成株期高抗小麦条锈病。以上结果表明,CH18067可作为小麦条锈病抗性育种和遗传研究的候选种质。

基于SLAF-seq技术开发长穗偃麦草染色体特异分子标记

长穗偃麦草1E及7E染色体上带有重要的抗赤霉病基因,开发大量相关染色体特异分子标记有助于准确定位抗性基因及获得可用于辅助育种紧密连锁的标记。基于SLAF-seq技术,获得了368个长穗偃麦草1E染色体特异片段,随机选取80个特异片段设计引物,开发了20个长穗偃麦草1E染色体特异分子标记、2个长穗偃麦草基因组特异分子标记及26个其他特异分子标记,效率达60%。用这些特异标记能稳定检测出不同小麦-长穗偃麦草衍生材料中的1E染色体或片段。通过标记与优良性状的共分离特性,获得与相关基因紧密连锁的标记,将为小麦抗性育种中的分子标记辅助选择提供依据。

水稻长穗颈性状的一种新遗传行为的发现与分析

在罗沙米的自然群体中发现一种隐性高秆突变体 ,秆型分析表明 ,突变体的株高增加主要是倒 1节间伸长所致 ,属最上节间伸长型 ,是一种长穗颈突变。该突变还引起了剑叶和粒长发生显著变化。突变体 /野生型、野生型 /突变体的F1 代全部为正常穗颈 ,F2 代正常穗颈与长穗颈之比为 3∶1;突变体 /缙恢 10号、缙 1B/突变体的F1 代全部为正常穗颈 ,F2 代正常穗颈与长穗颈之比为 13∶3。遗传分析结果表明 ,除主要基因外 ,高秆性状的遗传还受到一对抑制基因的作用 ,有两种遗传模式可解释该突变体的遗传行为。

长穗颈双低温敏核不育水稻的选育(英文)

双低温敏核不育水稻 (96- 5- 2 S)干种子通过 350 Gy60 Coγ-射线直接辐射 ,处理后的 M1代在育性转换敏感期让其感受自然低温而自交繁殖 .M2 代单本或双本密插 (1 0× 1 3.33cm) ,从 M2 代 2 5万株群体中 ,筛选出 7株长穗颈双低温敏核不育株 .它的成功选育 ,解决了我国两系杂交水稻的制种中不育系育性易出现反复和九二

水稻长穗颈高秆隐性基因eui2的遗传及其微卫星分析

从水稻 (OryzasativaL .)协青早B的辐射M2 群体中获得以最上节间伸长为特征的长穗颈高秆突变系协青早eB_1和协青早eB_2 ,与原品系协青早B的秆性状相比 ,协青早eB_2的第一节间长占总秆长的 6 5 .3% ,其第一节间的增长量占秆长总增长量的 90 .2 % ;协青早eB_1的第一节间长占总秆长的 5 4.8% ,其第一节间的增长量占秆长总增长量的 5 3.3%。遗传分析表明 :协青早eB_1和协青早eB_2中的长穗颈高秆性状各由一对隐性基因控制 ,二者之间互不等位。与已报道的eui基因的等位性测验表明 :协青早eB_2的eui基因与其不等位 ,为新的长穗颈高秆隐性基因 ,命名为eui2 ;协青早eB_1的eui基因则与其等位。微卫星分析表明 :eui2基因与第 10染色体的RM2 5 8、RM2 6 9、RM2 71和RM30 4连锁 ,其遗传距离分别为 12 .0cM、12 .9cM、35 .1cM、1.4cM。由此推断 ,eui2基因位于第

重金属Cd Zn对长穗偃麦草生理生化特性的影响及其积累能力研究

以长穗偃麦草为材料,采用土培试验方法,研究了重金属Cd、Zn单一及复合污染对长穗偃麦草的生物量、保护酶(SOD和POD)、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)的影响,及长穗偃麦草对Cd、Zn的积累能力。结果表明,Cd、Zn单一及复合污染下,长穗偃麦草生物量随Cd和Zn浓度的升高而降低,与对照存在显著差异(P<0.05);Cd和Zn单一污染下,随着Cd、Zn浓度的升高,SOD、POD、MDA、Pro含量增加;Cd和Zn复合污染下,随处理质量浓度的增加,SOD呈下降趋势,POD和MDA呈增加趋势。Cd10Zn200处理下Pro含量减少,随Cd和Zn质量浓度的增加,其他复合处理下的Pro含量增加;植株根部的Cd和Zn积累量均大于地上部的积累量。综合实验结果,可初步判断长穗偃麦草能积累和忍受一定量的Cd、Zn,Cd和Zn复合污染对上述各指标的毒害效应大于同水平单元素污染的效应。长穗偃麦草根茎发达,生物量大,在生长过程中可通过生物量带走部分重金属Cd、Zn,因此长穗偃麦草具有修复重金属Cd和Zn污染土壤的潜能。

长穗颈温敏核不育水稻双低培eS遗传特性的研究

双低培eS是由双低S通过辐射诱变选育出的长穗颈温敏核不育水稻 ,其穗颈伸出长度比双低S增长 17cm。用双低培eS与 9311杂交 ,F1表现为正常半矮秆 ,但比培矮 6 4S/ 9311(两优培九 )穗颈伸出长度增加 2 7cm ,且不包颈。从F2群体中分离出的正常半矮秆与长穗颈高秆比例经 χ2 测验符合 3∶1分离规律 ,说明该突变的长穗颈性状为一对隐性基因控制 ;用协青早eB 1(eui1)、协青早eB 2 (eui2 )进行等位性测验表明 ,双低培eS的eui基因与eui1等位。不同温度处理双低培eS发现eui基因的表达与温度有关 ,在日平均温度低于 2 6℃时eui基因表达 ,在 30℃高温下被抑制 ,eui基因对光温敏核不育水稻育性转换的临界温度无影响 ,但其表达受育性基因的影响。

长穗偃麦草(Agropyron elongatum,2n=14)与普通小麦间的多态性及E组染色体的特异RAPD标记

以普通小麦中国春、长穗偃麦草及其7个二体异附加系为材料,用26个10碱基随机引物进行随机扩增,以检测普通小麦与长穗偃麦草间的多态性并建立长穗偃麦草染色体特有的RAPD标记。实验结果表明:26个引物在中国春及长穗偃麦中共扩增出180条带,其中中国春121条,长穗偃麦草94条,二者相同的带只有35条,仅占19.44％,另外80.56％的带在二者间揭示了多态性,从分子水平揭示二者基因组间存在着较高水平的多态性。有三个引物OPE—05、OPF—03和OPF—15分别在两亲本间揭示了多态性,同时这一多态性带也分别出现于双二倍体及1E、3E染色体的附加系中,其片段大小分别为1300bp、700bp、400bp,因而OPE—05_(1300)、OPF—03_(700)和OPF—15_(400)分别是1E和3E染色体的特异RAPD标记,可以用来快速地跟踪鉴定1E和3E染色体并应用于偃麦草属的研究中。

籼型长穗颈不育系K17eA选育

1999年 10月从福建农业大学引进“水稻雄性不育系的选育方法”。用60 C0 γ射线直接照射籼型杂交稻亲本K17B等一批杨仁崔未处理过的保持系 ,M2 群体中获得长穗颈eui隐性基因突变体。用K17eB突变体与相应的不育系K17A杂交、回交 ,育成长穗颈不育系K17eA。 2 0 0 1年 7月

中国春背景下长穗偃麦草抗赤霉病相关基因的染色体定位

长穗偃麦草具有良好的赤霉病抗性,是小麦赤霉病抗性改良的重要种质资源。为了深入研究长穗偃麦草的赤霉病抗性并对其抗性相关基因进行染色体定位,连续两年两地于开花期通过单花滴注法对中国春-长穗偃麦草二体附加系、置换系等31份材料进行穗部接种,21d后调查发病情况;同时调查了各材料的自然发病情况。结果表明,长穗偃麦草的赤霉病抗性主效基因定位于1E和7E染色体,其中7E染色体的短臂具有良好的赤霉病抗性,2E和4E染色体具有微效抗性基因,而3E、5E和6E可能存在易感基因。

利用生化及分子标记确定长穗偃麦草(Elytrigia elongatum, EE. 2n=14)染色体与小麦染色体的部分同源性

利用限制性片段长度多态性（ＲＦＬＰ）及等电聚焦（ＩＥＦ）技术确定普通小麦中国春－二倍体长穗僵麦草７个异附加系所附加的外源染色体与小麦染色体的部分同源性，共有８个生化标记，１３个ＲＦＬＰ标记在亲本间揭示了多态性。结果表明：长穗堰麦草的ＩＥ、２Ｅ、３Ｅ、４Ｅ、 ５Ｅ、６Ｅ、７Ｅ ７条染色体分别与小麦染色体的 １、２、３、４、５、６、７ ７个部分同源群具有部分同源关系，堰麦草的ＩＥ与７Ｅ、５Ｅ与７Ｅ染色体间可能发生过重排。同时，研究还分别将Ｅｓｔ－Ｅ５、Ｅｓｔ－Ｅ８位点定位于３ＥＬ，Ｐｅｒ－Ｅ１定位于７Ｅ， Ｐｅｒ－Ｅ４定位于５Ｅ，β－Ａｍｙ－Ｅ１定位于４ＥＬ染色体，并进一步将α－Ａｍｙ－Ｅ１位点定位于６Ｅ染色体长臂上。

辐射诱变选育水稻长穗颈不育系的初步研究

用 60 Co-γ射线直接照射 11个杂交籼稻保持系 ( B系 )干种子 ,从 10个 B系的 M2 群体中获得长穗颈eui- 1突变体 ( e B) ,5个 B系还获得长穗颈 eui- 2突变体 .将突变体同相应的不育系 ( A系 )杂交、回交 ,育成长穗颈不育系 ( e A系 ) .e A系既保留了原 A系主要农艺性状和不育性 ,又从遗传上改善了异交特性 ,包括植株较高、穗颈伸长、达到完全或基本解除包穗、颖花增长、柱头外露率和颖花长宽比提高以及对赤霉素更敏感等 .本文还就利用 e

普通小麦背景中长穗偃麦草[Lophopyrum elongatum(Host) A. Lve]E染色体组的RGAP特异标记

利用已知植物抗病基因编码氨基酸保守区域NBS-LRR(核苷酸结合位点-富亮氨酸区域)设计了42个简并引物组合,运用抗病基因类似物多态性(resistance gene analog polymorphism,RGAP)分子标记技术,对中国春、中国春-长穗偃麦草双二倍体及其附加系和代换系基因组DNA进行PCR扩增。结果表明,共有38对引物组合获得扩增产物,其中35对在普通小麦中国春、中国春-长穗偃麦草双二倍体中能扩增出多态性,平均每个引物组合扩增出38.5个片段。在普通小麦背景下,共获得275条长穗偃麦草E基因组多态性谱带,占扩增总谱带数的17.44%,揭示出在普通小麦背景下E基因组和普通小麦A、B、D基因组间的高丰度遗传变异。另外,利用RGAP分子标记技术,构建了一套完整的长穗偃麦草1E^7E染色体的特异RGAP标记。为小麦背景中长穗偃麦草外源遗传物质的快速检测提供了新途径。

小麦-长穗偃麦草7E抗赤霉病易位系培育

【目的】将二倍体长穗偃麦草7E染色体导入主栽小麦背景,培育小麦-长穗偃麦草7E染色体抗赤霉病易位系,为小麦抗赤霉病遗传改良利用外源优良基因提供新种质。【方法】利用中国春-长穗偃麦草7E代换系DS7E(7B)与扬麦16杂交的F_2种子进行^(60)Co辐射(30 000 rad)和种植,表现型选择收获存活M_1植株的种子,从M_2连续通过表型农艺性状选择、单花滴注法进行赤霉病抗性鉴定和长穗偃麦草7E染色体或染色体臂特异分子标记PCR扩增筛选,最后在M_4代对中选材料以长穗偃麦草基因组DNA为探针进行基因组原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)证实。【结果】M_1选择了赤霉病发病率不同的13个单株进行繁殖。利用前期开发的长穗偃麦草7E染色体和7EL、7ES特异标记检测13株的后代M_2单株,获得含有长穗偃麦草7EL片段7株和7ES片段14株;对21株M_2衍生的222个M_3植株进行特异标记检测,共选择含有长穗偃麦草7EL片段13株和7ES片段3株;利用来自12株M_3的后代(M_4)进行GISH,共9株M_3的后代具有小麦-长穗偃麦草易位染色体,体细胞染色体2n=42。2株M_3的后代显示附加2条长穗偃麦草染色体短臂,体细胞染色体2n=44。连续多年多途径的筛选,获得4份材料,3份材料均为长穗偃麦草7E染色体长臂易位系,命名为TW-7EL1、TW-7EL2和TW-7EL3。1份为7E染色体短臂附加系,命名为W-DA7ES,最后所获得的材料是源自M_1代2个单株。连续3年赤霉病抗性鉴定结果表明长穗偃麦草7EL易位系抗性高,发病率明显低于中国春和扬麦16,与苏麦3号相当,而7ES附加系的赤霉病抗性明显较低,发病率明显高于7EL易位系。【结论】通过赤霉病抗性鉴定、染色体特异分子标记筛选和GISH证实相结合培育了小麦-长穗偃麦草7EL抗赤霉病易位系,长穗偃麦草易位片段鉴定快速和准确。二倍体长穗偃麦草7E染色体长臂中含有抗小麦赤霉病的基因。

长穗偃麦草基因组中与耐低磷营养胁迫有关的基因的染色体定位

以中国春－长穗偃麦草二体异附加系和二体异代换系为材料，对其耐低磷营养胁迫特性进行鉴定和遗传分析。结果表明：（1）长穗偃麦草的4E与6E染色体携有耐低磷营养胁迫的基因，且其效应远远超过背景亲本中国春。（2）强烈抑制耐低磷胁迫特性的基因位于5E染色体。（3）2E和3E染色体的附加系与代换系耐低磷特性的表现不一致。尽管2E和3E的附加系对低磷营养胁迫极为敏感，但无论在对照或低磷胁迫条件下，其相应的异代换系却显著优于其附加系和中国春。此外，对附加系和代换系表现不一致的原因进行了讨论。

甘肃石羊河流域人工种植长穗柽柳树干液流量变化规律研究

采用SF 200热脉冲液流测定仪对人工种植长穗柽柳的树干液流进行连续监测;利用管式-时域反射仪测定长穗柽柳根区附近3 m深土壤含水量;并用自动气象站对太阳辐射、空气温度、相对湿度、风速等主要气象因子进行同步监测.基于上述试验数据,分析长穗柽柳树干液流量的日季变化规律及与环境因子的关系.结果表明:人工种植环境下,霜冻对长穗柽柳树干液流量的影响较大;随着时间的推移,长穗柽柳日液流量可能会因环境因子的变化而上下波动,但总体上是逐渐减少的趋势;气象因子对长穗柽柳日液流量的影响依次为:太阳辐射>气温>空气水汽压差>大气相对湿度>风速.

温度对隐性长穗颈温敏不育水稻eui基因表达的影响

为了解杂交稻不育系抽穗不畅问题,以隐性长穗颈温敏核不育水稻长选3S为材料,采用田间调查和人工温度处理方法研究了温度对隐性长穗颈基因(eui)表达的影响。结果表明,长选3S穗颈伸出剑叶叶鞘的长度与始花前9～20 d自然条件下的日均温度呈负相关,其中以始花前12～17 d(花粉母细胞形成至减数分裂期)日均温度负相关性最显著。在eui基因表达对温度最敏感的时期进行4种人工温度处理,22℃、24℃、26℃和28℃。28℃条件下eui基因表达受阻;22～26℃条件下eui基因表达,且穗颈伸出剑叶叶鞘的长度随温度降低而增长。

不同盐胁迫对长穗偃麦草种子萌发及幼苗生长的影响

采用不同浓度NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3单盐溶液对长穗偃麦草种子进行胁迫处理,测定种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数以及幼苗芽长和根长等指标,研究长穗偃麦草种子在不同盐胁迫条件下的萌发特性。结果表明,与用蒸馏水培养的对照相比,随着NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3单盐浓度的增加,长穗偃麦草种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均呈下降趋势。NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3对胚芽长和胚根长的抑制规律一致,表现为随盐浓度升高抑制作用增强,且胚根比胚芽对盐浓度反应更敏感;但是低浓度NaHCO3对胚根生长有一定的促进作用。4种单盐对长穗偃麦草种子萌发的抑制作用总体表现为:二价盐>一价盐。

苏打盐碱胁迫对长穗冰草幼苗生长和K^+、Na^+含量的影响

在人工模拟不同pH梯度的苏打盐碱土上种植长穗冰草,旨在探讨长穗冰草苗期耐碱性和盐碱胁迫下K+、Na+含量的变化及其生理响应。结果表明,长穗冰草是一种耐碱性较强的植物,在土壤pH≤10.5的苏打盐碱土上可以出苗和生长。与对照(pH7.5)相比,pH≤8.5的土壤对长穗冰草出苗有促进作用,pH>10.5时对出苗产生严重抑制,长穗冰草出苗最适宜的pH为8.5。长穗冰草的株高随土壤pH值的升高而下降(r=-0.9406**),地上部干重和分蘖数随土壤pH值的升高而增加(r=0.8834**和r=0.9787**)。苏打盐碱胁迫抑制长穗冰草顶端生长优势的同时,促进了幼苗地上部干重与分蘖数的增加。分蘖数可以作为衡量长穗冰草耐碱性强弱的生长指标。随着苏打盐碱胁迫的增强,长穗冰草地上部K+含量不断降低,Na+含量显著升高,K+/Na+比值减小,表明Na+含量的升高和K+/Na+比值的降低可能是抑制长穗冰草生长的主要原因之一。K+、Na+的含量变化对维持长穗冰草植物细胞的离子平衡起到了积极的调节作用。

小麦中国春背景下长穗偃麦草光合作用相关基因的染色体定位

光合作用与小麦产量关系的研究倍受国内外学者关注,而以代换系为材料研究外源染色体对光合作用的效应至今未见报道。笔者以小麦-长穗偃麦草二体代换系为材料,以旗叶为主要测定叶位,用美国CID公司生产的CI-310便携式光合作用测定系统于田间测定旗叶光合速率在各生育期变化,并测定其与产量构成因素间的相关性。结果表明,DS2Ee(2A)代换系在开花期具有在整个生育期最高的光合速率,2Ee染色体可在穗粒数性状的改良过程中加以利用。DS4Ee(4A、4B、4D)代换系其旗叶从抽穗期到灌浆期始终保持较高水平净光合速率,对籽粒形成和充实十分有利,4Ee染色体可在通过改良灌浆时光合速率来提高千粒重等产量指标的研究中加以利用。