高大山羊草Pm13染色体片段对小麦农艺和产量性状的影响

含有高大山羊草 Pm13染色体片段的小麦种质R1B对白粉病菌表现高抗。为明确 Pm13对白粉病的抗性遗传特点及高大山羊草染色体片段对小麦农艺和产量性状的影响,利用R1B与高感小麦品种济麦22杂交获得的F_(2∶5)RIL群体进行自然诱发鉴定和分子标记分析。结果表明,发病后,RIL群体的抗、感病株系符合1∶1分离比(χ~2=3.261,χ■=3.841),说明白粉病抗性是由一对基因控制。经分子标记分析,RIL群体白粉病抗性由 Pm13控制,且符合孟德尔单基因遗传规律。RIL群体中抗白粉病组和感白粉病组间,抽穗期、开花期、株高、穗长、每穗可育小穗数、每穗不育小穗数、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽、粒周长、长宽比等12个性状均无显著差异(P>0.05),说明高大山羊草染色体片段对这些性状没有明显不利影响。鉴于 Pm13抗性遗传稳定,应加大其利用力度,培育更多含有该基因的抗白粉病品种,发挥其在生产上的应用价值。

高大山羊草Aegilops longissima puroindoline b基因的克隆与表达分析

籽粒硬度是小麦加工品质的重要影响因素。puroindoline a(Pina)和puroindoline b(Pinb)是控制小麦籽粒硬度的主效基因。根据已报导的小麦Pinb基因的保守序列,设计合成了一对特异性引物,对高大山羊草Aegilops longissima(SS)的基因组DNA和胚乳RNA进行Pinb基因扩增、克隆、序列测定和表达分析,发现了一个新型Pinb等位基因。基因长360bp,编码119个氨基酸残基,对应于麦类作物Puroindoline B(PinB)成熟蛋白的结构区域,具有麦类作物Pinb基因特有的WPTKWWK的色氨酸结构域基因序列和10个半胱氨酸所形成的5个二硫键结构。与软粒小麦cv.Capitole的Pinb-D1a相比较,其核苷酸和氨基酸同源性分别为93.3%和92.4%。RT-PCR证实了Pinb基因在籽粒胚乳中的表达。研究结果表明,高大山羊草中包含着与小麦差异较大的籽粒硬度控制基因,为栽培小麦品质改良提供了丰富的遗传资源。

高大山羊草(Aegilops longissima Schweinf.and Muschl.)遗传多样性的RAPD分析

通过70个 RAPD 引物对高大山羊草15份材料进行扩增,共扩增出766条带,其中无多态性(即相同带)的带115条,占总带数的15%,有多态性的带651条,占总带数的85%。通过分析,发现高大山羊草的 Y315、Y316、Y317与其它12份材料差异很大,这3份材料的特异带有253条,占整个多态性带数的38.9%。经 NTSYS 系统聚类表明,高大山羊草 Y315、Y316、Y317这3份材料为一个类群,而其余12份材料为另一类群;这2个类群中任何一份山羊草与另一类群中任何一份山羊草的遗传距离均很大,变幅为1.38～1.58,是它们各自类群内遗传距离的3倍以上。鉴于这两类材料在分子水平的 RAPD 扩增产物上差异很大,并考虑到这两个类群在形态上也确实存在明显差异,因而建议将高大山羊草分为两个亚种,当然这一观点还有待收集更多的材料做进一步的研究。

高大山羊草和沙融山羊草含有Gc基因的新发现

由栽培二粒小麦和沙融山羊草形成的双二倍体，再和高大山羊草一起，替换了普通小麦细胞质，形成代换系。这个代换系的后代携带两个新的Ｇｃ基因。Ｃ－带分析表明：一个基因位于高大山羊草５Ｓ＇染色体或类似５Ｓ＇的染色体上，而另一个基因，位于沙融山羊草的４Ｓ＇染色体上。