The Value of Different GA Insensitive Rht Dwarfing Genes in Winter Wheat Breeding

The value of different dwarfing genes in winter wheat breeding was studied using 6 near-isogenic lines carrying different Rht dwarfing genes over three years experiment.Results showed that both the Rht1 and Rht2 semi-dwarfing genes had significantlypositive effects on kernel number and grain weight per spike, and had significantlynegative effects on 1000-grain weight comparing to the tall line(rht) and the Rht3 line.The Rht3 dwarfing gene had a significantly negative effect on kernel number per spike,and had positive effect on 1000-grain weight. The combination of the Rht2 and Rht3 geneshowed significantly negative effect on yield components. All of these 5 dwarfing orsemidwarfing genotypes mentioned above had a significantly negative effect on plantheight and no significant effect on the area of flag leaf, spikelets per spike and spikelength.

用STS标记检测矮秆基因Rht-B1b和Rht-D1b在中国小麦中的分布

目的明确矮秆基因在中国小麦中的分布,有助于改良小麦株高和提高产量潜力。方法选用中国主要麦区品种(系)239份,用STS标记检测矮秆基因Rht-B1b(Rht1)和Rht-D1b(Rht2)的分布规律,验证其PCR标记在分子标记辅助育种中的可用性。结果(1)Rht-B1b和Rht-D1b特异性STS标记可以准确检测小麦品种的Rht-B1b和Rht-D1b矮秆基因。(2)Rht-B1b基因在全国的平均分布频率为24.3%,新疆冬春麦区高达62.5%,长江中下游冬麦区为42.3%,黄淮冬麦区、北部冬麦区和西北春麦区分别为28%、25.8%和25%,北部春麦区和西南冬麦区分别为9.1%和8.3%,东北春麦区供试材料未携带Rht-B1b基因。(3)Rht-D1b基因在全国的平均分布频率为46.9%,北部春麦区和黄淮冬麦区分别为72.7%和69%,西南冬麦区、西北春麦区和北部冬麦区分别为38.9%、37.5%和35.5%,长江中下游冬麦区和新疆冬春麦区分别为23.1%和12.5%,东北春麦区供试材料未携带Rht-D1b基因。结论分子检测结果和系谱分析表明,中国小麦品种(系)携带的Rht-B1b矮秆基因来自St2422/464和农林10,Rht-D1b矮秆基因来自农林10号、水源86、辉县红和蚰包麦。

分子标记辅助选育兼抗白粉病、条锈病、黄矮病小麦新种质

选育和推广多抗、兼抗型小麦品种是今后小麦育种发展方向之一。本研究通过复合杂交、回交,将抗白粉病基因聚合体Pm4+Pm13+PmV、抗条锈病基因YrX(源自YW243)、抗黄矮病基因Bdv2向优异农艺亲本转育。利用抗病性鉴定和分子标记辅助选择,选育出聚合了3～5个抗病基因的兼抗白粉、条锈和黄矮病的冬性小麦新种质和春性小麦新种质,其中聚合Pm4+Pm13+PmV+YrX+Bdv2等5个抗病基因的冬性材料1株,聚合Pm4+Pm13+YrX+Bdv2d的冬性、春性(BC2F3)材料分别为2株、3株,聚合Pm4+PmV+YrX+Bdv2等4个抗病基因的冬性、春性(BC2F3)材料分别为6株和18株,聚合Pm13+YrX+Bdv2、PmV+YrX+Bdv2等3个抗病基因的春性材料分别为7株和46株。本研究可为小麦多抗、兼抗育种提供遗传组成明确的丰富抗源和快捷的选择方法。

小麦新品系宛原50-2矮秆基因的染色体定位

宛原50—2是一个株高比常用矮源矮,农艺性状较好的新品系.通过21个单体系F_1、F_2的株高和F_2的赤霉酸反应及测交分析,发现该品系携带有4对或4对以上的矮秆基因.其中Rht lS位于染色体4B上;Rht8和Rht9分别位于染色体2D和7B上;一对可能通过诱变产生的对赤霉酸不敏感的矮秆基因,暂命名为Rht(Wan),位于染色体4D上.

两个抗小麦白粉病新基因的遗传分析与染色体定位

YU25是从八倍体小偃麦TAI7047与小麦栽培品种川麦107杂交后代中选育出的对白粉病免疫的小麦育种新材料。以感白粉病小麦品种MY11与YU25杂交和回交的后代F1、F2、BC1F1和BC2F1为材料,采用四川省当前流行的小麦白粉病优势生理小种人工接种,对YU25的白粉病抗性进行了遗传分析。结果表明,YU25含有2对表现免疫反应和高抗反应的显性抗病基因,暂命名为PmE(免疫)和PmYU25(高抗)。用294对小麦微卫星引物和221个F2植株,对这2个基因进行连锁分析,发现小麦微卫星标记Xgwm-297-7B与PmE基因的遗传距离为13.0 cM,而Xgwm-210-2D与PmYU25基因的遗传距离为16.6 cM,因此将PmE和PmYU25分别定位在7BS和2DL上。根据系谱和基因位点分析,推断PmE和PmYU25均为起源于中间偃麦草、不同于已知的抗小麦白粉病基因的2个新基因。小麦育种新材料YU25含有可能来源于小麦-中间偃麦草的染色体多重易位,其细胞学基础和在实际育种中的应用值得进一步研究。

小麦矮秆种质系山农31504-1矮秆基因的鉴定及其染色体定位

以小麦矮秆种质系山农31504-1作母本与小麦高秆品种杂交,获得F1杂种和F2分离群体。初步遗传分析表明,山农31504-1的矮秆性状由部分显性单基因控制;苗期外施赤霉酸表明,山农31504-1对赤霉酸不敏感。同时利用中国春缺体-四体系和中国春端体系对山农31504-1矮秆基因进行了染色体定位,结果证明矮秆基因位于山农31504-1的2A染色体上。

Rht8、Rht10和Rht12矮秆基因对产量构成因子的影响

利用携带不同矮秆基因的近等基因系,通过两年、两地的试验研究证明,Rht8半矮秆基因虽然其总小穗数显著低于其他系,但其籽粒产量、小花结实率较Rht10和Rht12显著高。Rht10的降秆作用最强,千粒重显著高于Rht8,但其分蘖成穗率、结实率及小区籽粒产量显著低于其他,表现对环境条件特敏感。Rht12矮秆基因的降秆程度显著高于Rht8,但由于生物产量太低、成熟太晚,造成籽粒产量显著降低,在小麦育种中单独利用价值较低。

小麦显性矮秆基因Rht_3理想株高突变体的基因型检测

本研究采用4BS染色体携带Rht3基因的小麦显性矮源“矮苏3”（55-60cm），经辐射与化学诱变，获得了一系列株高在70-85cm、具小麦育种理想株高的突变体。采用形态标记、生化标记及分子标记对上述理想株高突变体进行了基因型检测。经成熟种子萌发试验的生化标记检测表明，理想株高突变体仍具有显性矮秆基因Rht3成熟种子α-淀粉酶活性低而抗穗萌的特性。经采用位于4BS染色体上的“易组太谷核不育基因MN2（4BS）”作为形态标记基因来定位理想株高突变体携带的半显性矮秆基因，证实了理想株高突变体携带的半显性矮秆基因与MN2（4BS）连锁、因而与Rht3基因同位于普通小麦4B染色体上。基于通常认为Rht3与隐性矮秆基因Rht。同为4BS染色体上的复等位基因，经采用Ellis等开发的“perfect marker”SSR特异引物的分子标记检测，在矮苏3及其理想株高突变体上同时扩增出了与Rht-Blb相同的237bp的特征带。以上3种类型的基因标记检测的结果，均有利于说明矮苏3的理想株高突变体携带Rht3突变衍生的复等位基因，因其具理想株高而又抗穗萌，可望作为半显性创新矮源用于高度集约化的小麦“分子设计育种”，以克服小麦育种目前局限于使用隐性矮源的局面，实现自“绿色革命”以来小麦育种矮源的升级换代。

利用Fhb1基因分子标记辅助回交育种法改良黄淮冬小麦赤霉病抗性

黄淮冬麦区小麦赤霉病的发生流行程度年际间变化较大,给赤霉病抗性品种的田间选择造成很大困难,因此分子标记辅助选择育种技术的应用显得尤为重要。为明确Fhb1基因在轮选136背景下对赤霉病抗性的影响,本研究以6个长江中下游麦区抗赤霉病品种(系)为供体,与黄淮冬麦区骨干亲本周麦16的矮败小麦近等基因系进行杂交,并分别与周麦16及其衍生品系轮选136进行2次回交,创建6个BC2回交育种群体。利用功能标记跟踪后代Fhb1基因,结合单花滴注接种和自然发病鉴定,检测分子标记选择的效果。根据三个环境表型鉴定结果,发现161个携带Fhb1抗性等位基因(Fhb1-R)的BC2F3株系平均病小穗数和严重度均低于中感赤霉病对照淮麦20和轮回亲本轮选136。其中,60个BC2F3株系(37.3%)的病小穗数和严重度在三个环境下表现一致,显著低于淮麦20。在入选的122个BC2F4品系中,93个品系(76.2%)的赤霉病抗性优于淮麦20,36个品系(29.5%)优于或相当于中抗对照扬麦158。基因型分析结果表明,赤霉病抗性优于淮麦20的93个BC2F4品系除了携带Fhb1-R外,还携带轮选136的抗性位点Qfhb.7D。本研究为黄淮冬麦区小麦抗赤霉病分子标记辅助选择育种提供了重要信息和育种材料。