Genetic Diversity of Gli-1,Gli-2 and Glu-1 Alleles Among Chinese Endemic Wheats

Genetic diversity at Gli_1, Gli_2 and Glu_1 loci was investigated in 32 accessions of Chinese endemic wheat by using acid polyacrylamide gel electrophoresis (APAGE) and sodium dodecyl sulfate (SDS)_PAGE. There were 8 gliadin and 3 high_molecular_weight (HMW)_glutenin patterns in 14 Yunnan hulled wheat ( Triticum aestivum ssp. yunnanese King) accessions, 9 gliadin and 4 HMW_glutenin patterns in 9 Tibetan weedrace ( T. aestivum ssp. tibetanum Shao ) accessions, and 9 gliadin and 5 HMW_glutenin patterns in 9 Xinjiang rice wheat ( T. petropavlovskyi Udacz. et Migusch.) accessions. One accession (i.e. Daomai 2) carried new subunits 2.1+10.1 encoded by Glu_D1. Among the three Chinese endemic wheat groups, a total of 10, 14 and 11 alleles at Gli_1 locus; 11, 14 and 12 alleles at Gli_2 locus; and 5, 6 and 8 alleles at Glu_1 locus were identified, respectively. Among Yunnan hulled wheat, Tibetan weedrace and Xinjiang rice wheat, the Nei's genetic variation indexes were 0.3798, 0.5625 and 0.5693, respectively. These results suggested that Tibetan weedrace and Xinjiang rice wheat had higher genetic diversity than Yunnan hulled wheat.

中国特有小麦中杂种黄化基因Chl和提型胞质育性恢复基因的分布研究

本研究以Ｔ型不育系ＱＡ１１０４（具有杂种黄化基因Ｃｈ２）和Ｋｈａｐｌｉ（具有杂种黄化基因Ｃｈ１）为测验种，对中国特有小麦等六倍体小麦类型和一些四倍体小麦类型中的Ｔ型胞质育性恢复基因和杂种黄化Ｃｈ１基因的分布进行了研究。结果表明：中国白麦子类型、西藏半野生小麦、云南铁壳麦、圆锥小麦（矮兰麦）一节节麦人工合成双二倍体以及中国圆锥小麦等类型中未发现Ｔ型育性恢复基因和杂种黄化基因Ｃｈ１；在斯卑尔脱小麦杜哈米林类型和野生二粒小麦中发现有Ｔ型育性恢复基因的存在，但是不存在杂种黄化基因Ｃｈ１。在新疆稻麦和中国波兰小麦中未发现有Ｔ型胞质育性恢复基因的存在。但在新疆稻麦中普遍含有杂种黄化基因Ｃｈ１，在波兰小麦中一些居群有Ｃｈ１基因、一些居群无。这暗示：新疆稻麦可能来源于含有Ｃｈ１基因的波兰小麦类型，而且可能是起源于波兰小麦与节节麦的天然杂交并经过双二倍体化途径而形成的。

新疆稻麦低分子量谷蛋白亚基基因序列分析

根据普通小麦低分子量谷蛋白亚基基因保守区序列,设计了一对引物(P1和P2),采用PCR法对新疆稻麦(Triticum petropavlovskyiUdacz.et Migusch)的基因组DNA进行扩增,获得1条约900 bp的片段,纯化后克隆到载体pMD18-T后,对筛选阳性克隆测序,获得1个基因LMWXJ-1(Genbank登录号:AY695380)。序列分析的结果表明LMWXJ-1具有典型的低分子量谷蛋白亚基基因的基本结构。推导的氨基酸序列比较结果表明,LMWXJ-1与Glu-A3和Glu-D3位点的低分子量谷蛋白基因具有较高的相似性(最高相似性分别为82%和80%),而与Glu-B3位点的差异较大(最高相似性仅有68%)。

中国特有小麦起源探讨

通过对有关国内外文献综述后，认为：（１）西藏半野生小麦可能不是中国四倍体小麦与中国节节麦的原初双二倍体，而可能是外地传入中国的原始六倍体小麦的后代，其原始性由于其本身的一些特性如闭花受精、抗穗发芽、种子休眠、碎穗、包壳、比当地品种早熟等，以及西藏的复杂地理气候条件和原始粗放耕作农业等因素作用下而得以保存；（２）西藏半野生小麦与云南铁壳麦可能有共同的祖先；（３）新疆稻麦可能来源于含有Ｃｈ１黄化基因的波兰小麦类型，而且可能是起源于波兰小麦与节节麦的天然杂交并双二倍体化途径。

中国特有小麦的易位染色体鉴定

中国特有小麦在研究小麦进化中具有重要价值。本研究利用多色基因组原位杂交和多色荧光原位杂交技术,发现供试的7份中国特有小麦品种均有一对4AL-5AL-7BS易位染色体,该易位是普通小麦和四倍体小麦的物种特异易位。在云南铁壳麦AS335中,还发现另外2对以前未报道的1BS·1BL-2DL和2DS·2DL-1BL易位。由于在另外1份云南铁壳麦AS336中不存在这两对易位,表明它们不是云南铁壳麦亚种特异的易位。这两对易位是相互易位,但是易位点不在着丝点,而在染色体长臂中部。本文还讨论了相互易位的产生、在物种进化和适应中的价值及其下一步研究的问题。

中国特有的3个普通小麦亚种抗条锈病评价及其抗性基因分子检测

西藏半野生小麦(Triticum aestivum ssp.tibetanum Shao)、云南铁壳麦(T.aestivum ssp.yunnanense King)和新疆稻麦(T.petropavloski Udats et Migusch)是我国特有的3个普通小麦亚种,它们具有特定的地理分布、明显不同于普通小麦的形态学特征,具有抗病、耐逆等优良性状,是可用于现代小麦品种生物和非生物胁迫改良的优异种质资源。本研究利用当前在我国流行频率高、毒性强的条锈菌生理小种和致病类群组成的混合菌对213份中国特有小麦种质(包括117份西藏半野生小麦、78份云南铁壳麦和18份新疆稻麦)进行苗期和成株期抗性表型鉴定,并利用与12个已知条锈病抗性基因(Yr)相关的分子标记进行分子检测。结果表明,共有18份中国特有小麦种质对混合生理小种表现苗期抗性,89份表现成株期抗性。进一步分析发现,成株期抗性种质主要来源于云南铁壳麦。结合系谱分析、抗性表型及条锈病抗病基因分子标记检测结果发现,2份中国特有小麦种质携带Yr18,所有种质均不携带Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr24/Yr26、Yr30、Yr41、Yr48、Yr65和Yr67等已知抗病基因。未检测到供试基因的抗性种质可能携带其他已知或新的条锈病抗性基因。该研究为进一步有效利用中国特有小麦亚种抗条锈病种质和发掘其抗性基因提供依据。