小麦新种质241千粒重的基因定位

以小麦新种质材料 2 4 1为测定系 ,中国春单体系及双端体系作为测验系 ,对控制千粒重的基因进行了定位研究。结果表明 ,小麦新种质材料 2 4 1的 3A、2B、7B和 6D染色体上具有控制千粒重的基因 ,其中3A、7B和 6D染色体上的基因表现为强效 ,2B染色体上的基因表现为弱效。通过双端体分析进一步将控制千粒重的基因定位到 3AL、7BL和 6DL上 ,其中 6DL上可能具有控制 2 4

小麦远缘杂交种质资源创新

小麦近缘种是改良小麦的一个重要基因库,具有许多栽培小麦所不具备的优良特性。我们通过远缘杂交、染色体工程的方法创制了一大批不同类型的材料,经基因组原位杂交GISH、多色FISH和特异分子标记鉴定,抗条锈病、白粉病、叶锈病鉴定,品质、营养性状以及产量性状鉴定,共选育出10类可为育种家利用的抗病、优质、富含微量营养元素、氮高效、丰产性状优良的远缘杂交新种质和新不育系种质;开发了414对黑麦基因组专化的EST引物,31个黑麦染色体(臂)专化的EST分子标记,可应用于分子标记辅助育种,或追踪检测小麦背景中的黑麦染色体或染色体片段;进行了抗病新基因的遗传分析和分子标记定位工作。利用新种质,选育出了一批表现突出的抗病、营养高效的小麦-黑麦、小麦-冰草远缘杂交新品系。

利用辐射与杂交相结合创造小麦优异新种质的研究

利用辐射诱变与杂交育种相结合的方法选育出豫同843等11个小麦优异突变体。介绍了这些突变体的来源、特征特性及应用价值,总结了该方方法在创造小麦新种质方面的经验。

小麦抗条锈新种质根尖细胞染色体初步鉴定

为了了解新创特殊种质的抗锈病特性,为生产实践提供新的抗锈病种质材料,对12个带有黑麦染色体片段的普通小麦抗条锈新种质进行了根尖细胞染色体的初步鉴定。结果表明,WT212-1、WT212-2、WT212-3、WT212-4、WT212-5、WT213-1、WT213-2、WT213-4、WT213-5和WT213-6等10个材料的染色体数目为42条,WT212-6、WT213-3两个材料染色体数目分别为43、44条。另外,观察的12个新种质大部分细胞出现四个随体,初步断定其为不同于1B/1R"洛类"抗源的小麦-黑麦易位系。

用无性系变异获得抗条锈小麦新品系4-8研究

以永良4号春小麦幼胚为外植体进行组织培养,将获得的愈伤组织经过继代培养、分化培养后获得45株移栽成活的再生植株,通过田间条锈病诱发鉴定选择,获得了抗条锈病小麦种质资源材料4-8。研究结果表明,4-8在田间连续5个世代中均表现对当前流行的条锈菌混合菌系(条中31号、条中32号、水-4、水-5、水-7、水-14)免疫;人工接种鉴定中,在苗期对上述混合菌系表现免疫,成株期分小种和混合菌系鉴定中仍表现免疫,说明通过组织培养获得的小麦种质材料4-8具有稳定遗传的条锈病抗性变异,从而为利用体细胞无性系变异进行小麦抗条锈病新种质创制提供了可能。

转基因小麦外源优质亚基基因的杂交转育研究

在获得外源品质基因1Dx5和1Ax1超量表达的转基因小麦的基础上,利用小麦转基因品系‘B72-8-11b’和‘B102-1-2’为父本,主要以湖北省栽培品种‘鄂麦12’为母本,配置杂交组合。杂交后代中采用系谱选择法,结合HMW-GS鉴定,研究了转基因小麦外源品质基因在F1、F2、F3、F4代的传递,并筛选出外源1Dx5或1Ax1基因保持超表达的2个新型转基因株系;同时证明了将外源品质基因向栽培品种转育,是提高小麦优质亚基含量和提高HMW-GS总量的有效方法之一。

秩次分析法对冬小麦新种质产量性状评价的有效性

用秩次分析法,对6个年度参加河北省冬麦区中北部区域试验中的冬小麦新品系产量性状的稳定性进行评价。通过对各品种表现秩次值H2、环境区分指数YM、秩次均方值S2等统计数的计算,进行品种间产量的高低及稳定性比较。对22个可评价参试品种给予客观公正的评价,因此证明秩次分析法对作物新种质品比试验中产量性能的评价是一种实用、可行的数据处理方法。

普通小麦抗条锈新种质-体克2号的抗性遗传分析

对普通小麦抗条锈新种质-体克2号进行了遗传学分析和RAPD标记研究。结果表明,体克2号对条中32号生理小种的的抗性是由1对显性基因控制的。RAPD分析筛选出重复性强、在抗病亲本和抗性基因池稳定出现的特异DNA片段2个,即引物S369的扩增片段和引物S1397的扩增片段,其长度分别约为770bp和1400bp。利用Mapmaker3．0对引物S369扩增出来的特异片段与目的基因的遗传连锁性进行分析,该多态性差异与目的基因的连锁距离为10．4cM。

利用巨穗小麦种质培育的小麦新品系抗旱特性

对利用巨穗小麦种质为基础培育的 1 6个春小麦品系的抗旱生理指标进行了测定和在水分胁迫条件下对其主要农艺性状进行了考察。结果表明 ,利用巨穗小麦种质为基础培育的品系较当地生产上大面积种植的栽培品种有良好的抗旱特性 ,巨穗小麦种质有可能作为小麦抗旱节水育种的良好遗传资源。

氮离子束诱变创制冬小麦新种质研究初报

山西省农业科学院经济作物研究所旱地小麦育种课题组从2008年开始,分别针对当前小麦生产中推广的长6878、晋麦68号、吕旱1608共3个品种,采用不同剂量低能氮离子束辐射其干种子,经过3～4代连续选择,使明显的突变性状基本保持,获得矮秆与各种突变类型。试验重点研究长6878诱变处理后的变异情况,并确定了利用氮离子处理冬小麦的最适注入剂量为6×1016N+/cm2,最适注入速率为10 mA×28 kV。

抗穗发芽2D/2H小大麦易位系的鉴定和应用研究

大麦2H染色体长臂上的Isa-H基因控制α-淀粉酶抑制蛋白的合成,减轻高α-淀粉酶活性对小麦穗发芽的 不利影响。为了检测小大麦杂交后代中有无大麦Isa-H基因导入,利用染色体C-分带和原位杂交技术相结合对所 创制的2H小大麦异附加系WBA9812和易位系WBT371进行了鉴定,以完整麦穗吸水保湿发芽法测定穗发芽的抗 性,结合农艺性状观测,选育出具有抗穗发芽等优异特性的小大麦新种质。分析结果表明:WBT371是2D/2H易位 系,抗小麦穗发芽。WBT371为进一步培育抗穗发芽小麦新品种创造了宝贵的种质资源。

春小麦新种质陇矮1号矮秆性状的遗传研究

为了深入了解春小麦新创种质陇矮1号的矮秆性遗传规律,2000～2001年对"陇矮1号"的矮秆遗传特性进行了较为系统的研究。从"陇矮1号"分别与三个高秆亲本"老芒麦"、"和尚头"和"高原602"的杂种F1代株高表现可知,其F1代株高介于高亲值与中亲值之间,且D为负值,说明"陇矮1号"的矮秆特性受隐性矮秆基因控制。"陇矮1号"与"老芒麦"、"和尚头"和"高原602"的F2代株高分离表明,"陇矮1号"的矮秆特性受2对或2对以上隐性基因控制。此外,超亲分离表明"陇矮1号"的矮秆特性还受到一些微效基因的影响。对各组合回交世代BC1和BC2株高分离结果进行χ2测验,BC1的矮秆株数与半矮秆株数之比为3∶1,而BC2的半矮秆株数与高秆株数之比为1∶3。因此,推断"陇矮1号"的矮秆特性受2对主效隐性矮秆基因控制。

小麦新种质系SN0594春化和光周期反应特性鉴定

为了明确本实验室创制的小麦新种质SN0594的光温反应特性及其利用价值,本研究以SN0594和不同春化习性的小麦品种为材料,在明确不同材料的春化基因和光周期基因组成特点的基础上,对其在不同环境条件进行生育期鉴定。结果表明,在Vrn-A1位点含有显性等位变异的多数小麦材料在人工气候室不经过低温春化且满足长日照的条件下都能够完成抽穗,其中小麦种质系SN0594在Vrn-A1位点含有显性等位变异基因Vrn-A1a,扬麦14和扬麦15含有显性等位变异基因Vrn-A1b,中国春等则含有显性等位变异基因Vrn-D1;不同环境鉴定结果表明,SN0594在人工气候室不经春化处理条件下,能够较早开花并完成生育周期,不同显性变异基因春性效应大小为Vrn-A1a>Vrn-A1b>Vrn-B1>Vrn-D1;田间鉴定结果表明,不同小麦材料在经过冬季低温春化后,其抽穗期与在人工气候室调查发生较大差异,其中SN0594和中国春抽穗较其他品种晚,证明除了春化基因以外,光周期Ppd-D1b等其他基因对小麦生育期影响也较大,需满足一定的长日照条件才能促使小麦抽穗开花。

利用电离辐照创造小麦-冰草异源多粒新种质的初步研究

为了将冰草的多粒基因转入小麦,以具有多粒特性的小麦-冰草二体附加系4844-12为材料与小麦品种藁城8901杂交,对其杂种F1进行60Co-γ辐照处理。采用冰草P基因组特异SSR和SCAR标记对M2236个单株进行鉴定,进而对部分含P染色质阳性植株进行基因组原位杂交(GISH)检测,初步分析发现有3株为小麦-冰草异源易位(渐渗)系;进一步的穗粒数分析表明,该3株材料具有多粒特性,可能成为小麦丰产育种的创新种质。

抗穗发芽小麦新种质的筛选与鉴定

[目的]为小麦抗穗发芽育种提供白粒、半冬性抗性新种质。[方法]利用田间延迟收获自然鉴定的方法对最新育成的65份新品系开展穗发芽抗性鉴定。[结果]同一区组内不同品种间发芽率差异达极显著水平,即不同品种间田间抗穗发芽能力存在显著差异。经鉴定白粒穗发芽抗性显著优于对照品种济麦22的品种(系)有12个,平均发芽率为3.0%～9.2%,占所有参试品种数的16.9%,主要来源于7个不同组合。[结论]抗性种质的鉴定为下一步小麦抗穗发芽育种提供了技术支撑。

普通小麦抗条锈新种质——WT212的细胞遗传学分析及其抗性基因的RAPD标记

对普通小麦抗条锈新种质--WT212的细胞遗传学及其抗性基因的RAPD标记进行了研究。结 果表明,WT212所携带的抗源不同于1BL／1RS易位系为基础的"洛类"抗源,而是一种来自黑麦染色体组的抗条 锈新抗源,初步断定WT212是只涉及1对染色体的小麦-黑麦易位系;RAPD分析筛选出重复性强、在抗病亲本 和抗性基因池稳定出现的特异DNA片段2个,即引物S369的扩增片段和引物S1397的扩增片段,其长度分别约 为770和1400 bp。对引物S369扩增出的特异片段与目的基因的遗传连锁性进行了分析,结果表明,引物S369扩 增出的特异DNA片段与目的基因紧密连锁。

小麦新种质N95175抗白粉病基因的SSR分析

为明确小簇麦新种质N95175抗白粉病基因的遗传效应和基因位点,采用常规分析法结合SSR技术进行抗性基因的遗传分析和分子标记研究。抗性基因常规分析结果表明,N95175分别与高感白粉病普通小麦品种陕160和陕优225两个杂交组合的F1均现高抗,F2抗感植株比例分别为115∶43和111∶48,经χ2检验,符合3∶1的显性单基因孟德尔遗传分离比例,即该抗白粉病基因为显性单基因遗传。利用208对小麦微卫星引物对N95175×陕优225的F2抗感分离群体分析结果表明,Xgwm570和Xwmc553均与抗白粉病基因连锁,遗传距离分别为13.38和12.03 cM。Xg-wm570和Xwmc553两者之间在两群体中的遗传距离为3.74 cM。利用两引物对N95175×陕160组合F2代进行标记验证分析,分析结果与接种后调查结果符合率为89.24%。根据Xgwm570和Xwmc553在小麦染色体的位置,将N95175的抗白粉病基因定位在6A染色体上。

小麦体细胞无性系4-8的抗锈机理及其特性研究

以永良4号小麦幼胚为外植体进行离体诱导形成愈伤组织,愈伤组织继代培养6次后进行再分化培养获得再生植株,通过田间诱发鉴定选择,获得了抗条锈病小麦新种质4-8。研究结果表明,4-8在田间连续6个世代中均表现对当前流行的条锈菌混合菌系(条中31号、条中32号、水-4、水-5、水-7、水-14等当前流行的生理小种和致病类型)免疫;人工接种鉴定中,在苗期对上述混合菌系表现免疫,成株期分小种和混合菌种鉴定中仍表现免疫,说明4-8具有稳定遗传的抗性变异;接种条中32号小种后测定了4-8及其供体亲本叶片组织中的PAL、PPO、POD三种酶活性,结果分析表明,新品系4-8组织中的PAL、PPO、POD活性升高幅度大,持续时间长,供体亲本的这三种酶活性也升高,但变化平缓,酶活性高峰值低,这种酶活性上的差异是新品系抗锈的生化基础;新品系4-8与其供体亲本相比,株高降低,生育期提前,有效穗数、千粒重和小区产量增加,而穗长、穗粒数、结实小穗数变少,株型与原供体亲本存在明显的差异。这些研究结果为利用体细胞无性系变异进行小麦品种改良提供了依据。

普冰3228籽粒主要矿质元素含量的遗传分析

为了探讨小麦-冰草新种质普冰3228籽粒主要矿质元素含量的遗传特点,对普冰3228、京4839及其F_(2:3)群体籽粒Ca、Mg、Zn含量进行测定,并对普冰3228籽粒Ca、Mg、Zn含量进行遗传分析。结果表明,普冰3228、京4839及其F_(2:3)群体籽粒Ca、Mg、Zn含量均存在一定的差异,F_(2:3)群体籽粒Ca、Mg、Zn含量分别为81.76~999.55、337.24~1 380.86、5.21~148.11 mg/kg,其中Zn含量变异最大。3种元素含量具有相似的遗传特点,其最适遗传模型均为2对主基因+多基因模型,且主基因均具有加性-显性-上位性效应。控制Ca含量主基因的加性、显性、加性×加性、加性×显性、显性×加性效应值均为正值,而其显性×显性效应值为负值;控制Mg含量主基因的加性、显性、加性×加性、显性×加性效应值均为正值,而其加性×显性、显性×显性效应值均为负值;对于Zn含量,其主基因的加性、显性、加性×加性、加性×显性效应值均为正值,而显性×加性、显性×显性效应值均为负值。3种元素含量的主基因遗传率表现差异较大,其中Zn含量的主基因遗传率最高,其次是Mg含量,Ca含量最低。

冬小麦新种质开95016矮秆基因遗传研究

为了更深入了解冬小麦矮源开95016矮秆性状的遗传规律，在2004年度研究的基础上（“开95016”为隐性矮秆基因控制），2005～2006年对“开95016”的矮秆遗传规律进行了较为系统的研究。从“开95016”与7个高秆亲本“豫麦2号”、“郑麦9023”、“豫麦18”、“周麦17”、“小冰麦”、“豫麦49”、“周麦13”的杂交F2代分离表明，“开95016”株高受2对以上矮秆基因控制，对各组合回交世代BC1和BC2的株高分离结果进行x^2检验，BC1的矮秆株数与半矮秆株数之比为3：1，BC2的半矮秆株数与高秆株数之比1：3。因此，“开95016”的矮秆性状受2对主效隐性矮秆基因控制。