AFLP分子标记及其在作物遗传育种中的应用与前景

AFLP是一种基于PCR技术的新的分子标记 ,也是一种可靠而又理想的遗传标记方法。本文简述AFLP的发展、原理、方法与特点 。

小麦背景中黑麦遗传物质的快速检测方法

黑麦(Secale cereale L.)基因资源在小麦(Triticum aestivum L.)品种改良方面具有很大的利用潜力。建立一种高效鉴定小麦背景中黑麦染色体的细胞学标记方法,有利于黑麦优良基因/遗传物质的追溯和高效利用。本研究利用核仁组织区(NOR)核糖体DNA(rDNA)串联重复序列,开发了一种新的寡核苷酸探针Oligo-1RNOR。非变性荧光原位杂交(ND-FISH)试验表明,该探针可专化性识别黑麦1R染色体的NOR区域,并产生强于Oligo-5BL.46的信号。同时,为了提高外源遗传物质细胞学鉴定的效率,建立了一种快速、简便制备小麦间期细胞的方法。利用基于Oligo-1RNOR、Oligo-pSc200和Oligo-pSc250探针的ND-FISH对制备的间期细胞滴片进行分析,结果与中期染色体细胞滴片的FISH结果相同,均能够清楚地判定材料中是否含有黑麦染色体。该方法无需制备中期染色体,叶片和根尖均可用于制备间期细胞,避免了常规细胞学根尖组织制片的预处理和固定程序,为检测小麦背景中的黑麦遗传物质或小麦-黑麦易位染色体提供了更方便的技术手段。本研究建立的方法不足之处在于,要求小麦背景中的黑麦片段必须含有高拷贝数的串联重复序列。

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。

小麦抗白粉病基因的定位及其在育种中的应用研究进展

小麦白粉病是威胁小麦生产的重要病害之一。培育抗病品种是防治该病最为经济、安全和有效的途径。到目前为止,已有32个主效抗白粉病基因被定位在小麦不同的染色体上。本文对小麦抗白粉病基因的染色体定位、来源和利用等进行综述,并对小麦抗白粉病育种的策略进行了探讨。

四川省部分小麦新品系醇溶蛋白遗传多样性分析

利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳 (APAGE)对 2 0 0 1年参加四川省区试的 2 0个小麦新品系和 2个对照品种进行了醇溶蛋白基因位点的特异性检测 ,分析了不同品系 (种 )间醇溶蛋白带型的遗传差异。结果表明 ,2 2个小麦品系(种 )具有 2 2种带型 ,每个材料分离出 18～ 2 9条带 ,2 2个材料共分离出 5 6条带 ,其中 4 9条具有多态性 ,占 87 5 %。2 0个新品系中具有 1RS/ 1BL易位系标记性位点Gli B1l的有 11个 ,占供试新品系的 5 5 %。 2 2个材料间的遗传距离在 0 0 4 3～ 1 0 0间 ,平均值为 0 4 4 4 ;1RS/ 1BL易位系与非 1RS/ 1BL易位系间的遗传距离较大。基于遗传距离的聚类分析表明 :供试材料在遗传距离 0 5 0水平上明显聚为 4类。分析表明 ,供试四川小麦新品系具有较为广泛的基于醇溶蛋白带谱的遗传多样性。同时还探讨了供试材料中Gli B1l位点高频率存在的原因及进一步合理利用1B/

野生天麻·栽培天麻的RAPD和AFLP标记遗传多态性分析

[目的]用RAPD和AFLP技术对采自主产区不同地域的2份野生天麻和7份栽培天麻进行多态性和聚类分析,研究天麻的遗传多样性及其原因。[方法]用酚-氯仿法提取的基因组DNA,经RAPD及AFLP程序扩增后分别用琼脂糖凝胶和PAGE电泳检测,使用NTSYSpc-2.10s软件的UPGMA方法对检测结果进行聚类。[结果]用RAPD和AFLP数据得到的聚类图相似,来自不同地方和不同海拔高度的样品在聚类图上得以区分。天麻与蜜环菌之间没有共同条带。[结论]包括海拔在内的地域隔阂,而非人工种植可能是产生天麻种内遗传多样性的重要原因;虽然天麻靠消化侵入其皮层内部的蜜环菌菌丝提供营养而进行发育,但是它们之间没有DNA的相互作用。

小黑麦半矮秆突变品系CA577的诱导及其遗传分析

报道了60 Coγ射线诱导的小黑麦半矮秆突变品系CA5 77的平均株高变异、株高遗传性及其染色体组成的鉴定结果。CA5 77的株高为 77.8± 2 .4 6cm ,遗传分析证实该性状受不完全显性单基因控制。纯合的突变基因型Rht(CA5 77)Rht(CA5 77)在亲本的遗传背景下显现 4 5 .97%的降秆能力。CA5 77的体细胞染色体数为 2n =4 2 ,观察到6个随体染色体 ;在CA5 77及其与Beagle 82等六倍体小黑麦品种 (系 )杂种F1的减数分裂MI期染色体构型中未观察到四价体或多价体 ;C 带带型分析表明其染色体组成为AABBRR。

小麦纹枯病抗性及抗性遗传的初步研究

从一个多亲本的复式杂交后代中，选育了 ４ 个高抗纹枯病的小麦新品系，编号为 ＭＮ－ ３、７、１８和 １９。抗病性鉴定证明，在对照品种绵阳１９ 病株率１００％ ，发病等级４～５ 级的情况下，这 ４ 个新品系的病株率和发病等级分别在 ３．６５％ ～６．９８％ 和 ０～１ 之间。这 ４ 个品系与高感纹枯病的小麦品种绵阳 １９ 杂交，在 Ｆ２ 代群体中植株符合抗∶感＝ ３∶１ 的分离比率，在隐性亲本的测交后代中符合 １∶１的分离比率；在这４ 个品系之间的杂交后代群体中未观察到抗性的分离。试验结果指出，４ 个品系均含有同一个抗小麦纹枯病的单显性抗病基因，该基因被命名为 Ｓｅｓ １。本研究指出了小麦抗纹枯病育种的可能性。

四川小麦新品种高分子量谷蛋白亚基遗传变异分析

利用SDS—PAGE电泳技术，对收集到的四川省2001—2005年新育成的4_4个小麦品种进行商分子谷蛋白亚基（HMW-GS）组成分析。结果表明，商分子谷蛋白亚基有10种，高分子谷蛋白亚基的组合类型共有16种；在Glu-A1位点有2种等位变异，分别是Null和1；在Glu-B1位点有5种等位变异，分别是7＋8、7＋9、6＋8、17＋18和20；在Glu-D1位点有3种等位变异，分别是2＋12、5＋10和5＋12。最最常见的商分子谷蛋白亚基组合类型是N，7＋9，2＋12和1，20，2＋12，出现频率分别是15．9％和13．6％。得分为8分和6分的组合类型最多，出现频率分别为20．5％和25％，除了川麦35（N，20，5＋12）的HMW—GS评分不明确之外，43个小麦品种的高分子谷蛋白亚基品质评分平均为6．9分。

小麦-簇毛麦端体附加系中6VS的细胞遗传学行为及其抗性遗传研究

小麦 -簇毛麦 6VS端体附加系AD134抗白粉病特性受 6VS上基因的控制 ,在不同小麦背景下都能充分表达。单体附加的 6VS抑制小麦染色体正常配对 ,造成单价体数量增加 ,但其影响程度还与小麦遗传背景的互作有关。观察到多种减数分裂异常现象 ,但染色体断裂的频率较低 ,表明使用端体附加系选育易位系应增大杂交后代的群体。AD134细胞学稳定性较差。在杂合状态下 ,6VS通过雌、雄配子的传递率均显著下降 ,但其通过雌配子的传递率 (平均 2 3 8% )仍显著高于通过雄配子的传递率 (平均 7 4% ) ,也高于 6V通过雌配子的传递率 。

小麦-黑麦远缘杂交后代储藏蛋白遗传变异分析

运用A PAGE和SDS PAGE电泳技术分析了 85份小麦 -黑麦远缘杂交后代及母本绵阳 11的种子储藏蛋白组成。结果为 :① 78 8%的材料在醇溶蛋白的ω区不同于亲本绵阳 11,其中 5 6 5 %的材料具有黑麦的特征带型Gli B1l,属于 1B/ 1R染色体易位 ,另外的 2 2 3%的变异材料与绵阳 11的差异在于 1～ 2条带纹的有无或表达剂量的不同 ;②供试材料中共分离出 7种高分子量谷蛋白亚基类型 ,其中母本绵阳 11的亚基在各位点上所占比例最高 ,亚基 1(5 3% )、7+8(5 4 % )、5 +10 (87% ) ,在非母本类型中N和 7+9的比例也较高 ;在 85份供试材料中共检测到 8种亚基组合 ,其中母本类型 (1,7+8,5 +10 )和非母本类型 (N ,7+9,5 +10 )占有较高的比例 ,分别为 36 5 %、31 7%。上述结果说明 ,运用单体附加外源染色体将黑麦基因引入普通小麦后可引起杂交后代醇溶蛋白和高分子麦谷蛋白亚基的变异 ,获得较多的变异材料 ,这些材料对丰富普通小麦的遗传资源以及对小麦品质的改良将会有重要作用。

小麦新品种川农12号中外源染色质的分子细胞遗传学检测

为深入了解利用染色体工程新方法选育的小麦新品种川农12号的遗传基础,对其进行GiemsaC-带分析,结果显示川农12号有两条染色体的短臂具有黑麦1RS的端带特征,其长臂与小麦染色体1B的长臂(1BL)带型一致,表明这对染色体可能是1RS/1BL易位染色体;再利用黑麦总基因组DNA作探针,小麦基因组总DNA作封阻对川农12号根尖细胞中期分裂相染色体进行荧光原位杂交,结果证实川农12号确为含1RS/1BL易位染色体的新品种。同时对易位系的选育、1RS/1BL易位的多样性进行了讨论。

小麦条锈病抗性材料的遗传组成分析

用当前我国流行的条锈菌生理小种条中30、条中31、条中32、杂3、杂4、水源4和水源14对27个亲本及其51个衍生的F1和39个F2以及3个回交F2代群体进行接种鉴定。结果表明,R25、R57、R59、新抗5号、“4285”、爱民5号、爱民6号、温麦1号和R88对病原物表现为免疫或近免疫。而安农91168、陕253、苏3110、鲁955159、北Z76、烟辐188、温麦6号、淮阴9628、豫麦47、豫麦62、藁城8901和对照中国春则表现为高感。遗传分析和分子标记鉴定表明本研究使用的亲本材料的抗性有4种不同的组成模式:即主效基因加微效多基因控制的数量抗性;受Yr36控制的垂直抗性;受有别于Yr36的1对显性基因控制的垂直抗性;受寡基因控制的高抗材料。并将不同抗性基因进行聚合杂交,从中选出抗性强于双亲的抗性材料,特别是R57中很可能存在促进条锈病抗性超亲分离的基因。同时对这些抗性在小麦抗病育种中的利用进行了讨论。

我国部分小麦新品种(系)的高分子谷蛋白亚基遗传变异分析

利用SDS PAGE方法对我国 5 2份新育成的优质品种 (系 )的高分子谷蛋白亚基进行了分析。按照Payne的谷蛋白亚基评分标准进行了品质评分。结果表明 ,这些品种 (系 )的品质评分为 7 2 8,高分子谷蛋白变异较为丰富 ,Glu A1位有两个等位变异“N”和“1”主要为 1亚基 ,占 (73 1% ) ;Glu B1有 7+8(46 3% )、7+9(36 5 % )、2 0(5 8% )、17+18(3 8% )、13+16 (3 8% )、14 +15 (3 8% ) 6个等位变异类型 ,但主要以 7+8和 7+9为主 ;Glu D1有 5 +10 (36 6 % )、2 +12 (5 1 9% )、4 +12 (11 5 % ) 3个等位变异类型 ,以 2 +12和 5 +10为主。其结果基本反映了我国目前培育的小麦品种的谷蛋白亚基组成情况。研究还证明优质亚基 5 +10、2 亚基在我国小麦品种中的比例偏低 ,因此在育种中应加强优质的谷蛋白亲本材料的引进和利用 。

1BL／1RS易位系对小麦高分子量谷蛋白亚基遗传的影响初析

以1BL/1RS易位系小麦川农18(1,7+9,2+12)分别作母本和父本与川农19(N,7+8,2+12)杂交,统计正反交F2单株后代中1BL/1RS易位染色体所占的比例及HMW-GS的遗传规律,研究了1BL/1RS易位染色体对HMW-GS遗传的影响。结果表明,1BL/1RS易位染色体在雌配子和雄配子中都不能完全传递至后代,且雄配子的传递率低于雌配子。HMW-GS在正、反交F1中呈共显性遗传。在F2中,Glu-A1位点上亚基的分离正常;而Glu-B1位点上亚基的分离以及Glu-A1与Glu-B1位点之间的组合都与理论值不符。在川农19×川农18杂交F1中发现了一粒变异,其HMW-GS组成为(1,7+8,x+9,2+12)。分别检测了其F2代HMW-GS和醇溶蛋白的组成,并用SSR分子标记分析了F1变异和非变异株,结果证实该变异粒确系两个亲本的杂交后代,变异的亚基在SDS-PAGE电泳图上位于1Dx5和1Bx7亚基之间,迁移率与1Bx6相似。

化学在农业院校遗传学教学中的渗透与思考

农业院校多数专业的课程设置里面,化学是一类重要的基础课程,而遗传学是核心的专业基础课。怎样将先修的化学知识向遗传学教学进行渗透,从而在逻辑上体现专业基础课对基础课的"承上"功能,是遗传学教师值得探讨的新问题。作者认为,在农业院校的本科遗传学教学中,应充分利用先修课程特别是化学的知识原理,采用"渗透式"教学,分析学科间知识点的内在联系,加深学生对遗传学知识的认知和理解,构建完整的知识体系,提高学生分析能力、综合能力和逻辑思维能力,探索综合竞争力强的复合型人才培养的教学模式。

抗白粉病基因Pm8在四川小麦中遗传表达初步研究

用Ｇｉｅｍｓａ－Ｃ带技术鉴定了４８个含１ＲＳ／１ＢＬ染色体的小麦材料，并对其抗白粉病基因Ｐｍ８的遗传表达进行了初步研究。用对Ｐｍ８非毒性的小麦白粉菌系接种这些品系，结果表明：２１个小麦品系１ＲＳ／１ＢＬ染色体上的抗白粉病基因Ｐｍ８未表达，２４个具有Ｐｍ８抗性，３个品系可能含有除Ｐｍ８外的其它基因或组合。我们认为，在四川小麦中的含１ＲＳ／１ＢＬ染色体的品种（系）中Ｐｍ８基因的不表达也是白粉病流行的重要原因，在利用１ＲＳ／１ＢＬ染色体于四川小麦高产育种中应注重其抗病性，并发掘新的抗白粉病资源有重要的现实意义。

利用小麦微卫星引物分析小麦及其近缘种遗传多样性

利用竹通大麦染色体上的引物218条对小麦SSR引物对小麦及其近缘种共22个材料进行PCR扩增。从中筛选到39对多态性高、重复性好的引物，这些引物可在供试材料中检测出213个等位基因变异，平均每个位点可检测到5．4个等位基因。位点多态性信息量（PIC）变幅为0．38～0．89，平均为0．57。NTSYS软件分析表明22份材料的遗传相似系数范围为0．46—0．94，平均遗传相似系数为0．67，聚类分析结果显示小麦、偃麦草、大赖草、黑麦均各自聚类，与传统的形态分类结果有较高的吻合度。这表明：①SSR可以应用于小麦与其近缘种的遗传多样性研究。②SSR揭示的小麦与其近缘物种间的多态性高，可以用来鉴定小麦近缘种。

数学原理在遗传学教学中的应用与实践

遗传学在生命科学中具有举足轻重的作用,其建立、发展和完善与数学紧密相连。由于遗传学自身具有较强的理论性和实践性,其内容较为抽象,导致部分学生缺乏学习兴趣。采用"渗透式"教学的方法,把遗传学知识和数学思维有机结合,巧妙应用数学的方法和技巧,将部分遗传现象进行数学抽象和逻辑推理,提升学生对遗传学的认识和理解层次,进一步提高学生的学习和研究能力。

黑麦的不同抗条锈病特性在小麦育种中利用价值的评价

研究了含不同黑麦抗性基因的材料在小麦抗条锈病实际育种中的表现.在含不同来源的黑麦抗性基因的杂交F7以上高代株系群体中,11.68%～18.69%表现免疫或者高抗的材料在1年内就丧失了抗性;69.40%～81.07%的材料仍然保持了较好的抗性.而一些中抗材料却表现出了相对持久的抗性,表现了慢锈性的特征.这些结果证明了来源于黑麦的抗条锈病基因的多样性,同样可以表现为垂直抗性、水平抗性和慢锈性.此外,在调查中发现,F7及其更高世代仍有较多株系的抗病性在发生分离.本研究指出,在小麦抗条锈病育种中,垂直抗性基因和慢锈性基因的集合对延长新品种寿命有重要意义,在高世代株系中的进一步选择有利于实现这个目标.