西南冬麦区地方品种HMW-GS组成遗传多样性研究

采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对西南冬麦区(云南、贵州、四川)3个省份共计560份小麦地方品种的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成进行了研究。结果表明:Glu-1位点共有22种等位基因,其中Glu-A1位点4种、Glu-B1位点11种、Glu-D1位点7种;亚基null、7 8和2 12在各自位点的频率最高,分别为89.64%、68.21%和96.43%。亚基组成类型共有46种,以null/7 8/2 12和null/7 9/2 12为主,频率分别为50.89%和11.79%。在这些材料中筛选出一些含有1、2*、17 18、14 15、5 10等优质亚基的材料,其中有52份材料含有优质亚基组合。     

新疆冬春麦区小麦地方品种贮藏蛋白遗传多样性研究

采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）对236份新疆小麦地方品种的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的组成进行了分析。结果表明：Glu-1位点共有19种等位基因,其中Glu-A1位点3种,Glu-B1位点7种,Glu-D1位点9种;亚基null、7+8、2+12在各自的位点上出现频率最高,分别达到91.95％、85.17％、80.93％;亚基组成类型共有21种,主要为null/7+8/2+12,频率达70.34％;同时筛选出33份含有1、2*、13+16、14+15、5+10、1.5+10、17+18等优质亚基的材料,可作为优质基因源。利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（A-PAGE）对其中的65份地方品种进行醇溶蛋白多样性分析。结果表明：电泳出现64条迁移率不同的谱带,构成65种组合,其中ω区出现的谱带最多,达17条,其次是β和γ区各16条,α区出现的谱带数最少,为15条。从每条谱带在65份材料中出现的频率看,总的变异范围为1.54%~93.85%;α、β、γ和ω四个分区多样性指数（H′）分别为0.498、0.386、0.523和0.348。这表明新疆麦区小麦地方品种贮藏蛋白位点存在丰富的遗传多样性。     

67份美国小麦种质资源的HMW-GS组成与品质分析

为了挖掘新的种质资源,对引自美国的67份小麦种质材料进行了高分子量麦谷蛋白亚基组成与品质性状分析。HMW-GS组成分析表明,在供试材料中共检测到20种亚基类型和25种亚基组合,表明这批材料的遗传多样性较高。在GluA1位点上,亚基1与2*的出现频率分别为16.4%与35.8%;Glu-B1位点有9个等位变异,其中出现频率最高的为7+9亚基对(47.8%);Glu-D1位点有8个等位变异,以5+10亚基对为主要类型,出现频率高达74.6%。在Glu-B1位点上发现3个不常见亚基7*、8*、8**和3个未知亚基a、b、c,还发现1个未知亚基,暂时将其标记为5*,可能位于Glu-D1位点上。亚基组合类型中,"null,7+8,5+10"的出现频率最高,为22.4%。亚基评分在5~10分之间,平均8.2分,得分在8分及其以上的材料有42份(62.69%),其中得10分的材料有9份(13.43%)。利用DA7200近红外成分分析仪对这批小麦材料的品质性状进行初步分析,结果表明其品质指标较低。这67份美国小麦材料含有的优质亚基比例较高,可作为中间材料以改良我国黄淮麦区小麦品种的亚基组成。     

陕南鄂西丘陵麦区小麦HMW-GS组成和LMW-GS等位基因变异

采用SDS-PAGE凝胶电泳和STS标记方法分别对陕南鄂西丘陵麦区小麦品种(系)中的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成和低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)Glu-A3与Glu-B3位点的等位基因进行了检测,并通过STS特异性标记对SDS-PAGE凝胶电泳检测的HMW-GS部分结果进行了验证。结果表明:(1)陕南麦区64份小麦材料中共检测到9种HMW-GS类型,其中Glu-A1位点含有Null、1共2种等位变异,频率分别为53.12%和46.88%;Glu-B1位点有7+8、7+9、14+15和17+18共4个等位变异,频率分别为26.56%、48.44%、21.88%和3.13%;Glu-D1位点有2+12、5+10和4+12共3种等位变异,频率为71.88%、15.63%和12.49%;而且17种不同亚基组合中以"1,7+9,2+12"与"Null,7+9,2+12"为主。(2)64份小麦材料中检测到11种LMW-GS类型,其中Glu-A3位点存在Glu-A3a、Glu-A3c和Glu-A3d共3种等位变异,分布频率为10.94%、62.50%和26.56%;GluB3位点有Glu-B3a、Glu-B3b、Glu-B3d、Glu-B3e、Glu-B3f、Glu-B3g、Glu-B3i和Glu-B3j共8种等位变异,分布频率分别为6.25%、4.69%、29.69%、1.56%、3.13%、18.75%、4.69%、31.25%。(3)2个特异性STS标记对SDSPAGE凝胶电泳检测到的HMW-GS部分组成结果验证表明,STS标记可以有效克服SDS-PAGE方法检测小麦HMW-GS中的7与7*、8与8*以及2与2*亚基的误读问题,为小麦品质育种与食品加工提供理论支持。     

小麦—中间偃麦草衍生材料农艺性状、HMW-GS及GISH鉴定

本研究分析了143个小麦—中间偃麦草种质材料的农艺性状、高分子量麦谷蛋白亚基及部分代表性材料的染色体构成,旨在为小麦育种中广泛有效地利用这些种质提供有用信息。结果表明,小麦—中间偃麦草种质主要农艺性状变异丰富,其在穗长、小穗数和分蘖数性状上明显优于主栽品种,分别有142(99.3%)、125(87.4%)和62(43.4%)个小麦—中间偃麦草材料的穗长、分蘖数和小穗数大于主栽品种的平均值。供试材料在Glu-1的3个基因位点上共检测到12个等位变异,形成15种亚基组合类型,以(2*,7+8,5+10)为主,占所有材料的25.7%;Glu-A1(1和2*)、Glu-B1(7+8)和Glu-D1(5+10)位点的优质亚基比例分别达到了68.4%、68.4%和52.0%,有102(71.3%)个材料在Glu-1的2或3个位点同时具有优质亚基;有17个材料的优质亚基组合为(2*,7+8,5+10)或(1,7+8,5+10),且在穗长、小穗数和分蘖数性状上均优于主栽品种。进一步对30个代表性材料GISH分析发现,8个为八倍体小偃麦,其他为非整倍体。研究结果表明这些材料可以作为改良普通小麦的有益基因资源。     

小麦新品种(系)Glu-1位点等位基因变异研究

应用SDS-PAGE技术分析了40份小麦新品种(系)的高分子量麦谷蛋白亚基等位基因变异。在Glu-1位点共检测到10种变异类型,其中Glu-Al位点有3种类型：Null、1、26 ,Glu-B1位点有5种类型：7 8、7 9、14 15、7、17 18,Glu-D1位点有2种类型：2 12、5 10;Null(54．3％)、7 8(51．4％)和2 12(62．9％)分别是Glu-Al、Glu-B1和Glu-D1位点上的主要亚基变异类型。另外,在2份材料的Glu-B1和Glu-D1位点各检测到1个新的亚基,分别命名为1By8．1和1Dx5^ 。Glu-1位点的Nei‘s遗传变异指数平均为0,5648,Glu-B1的遗传多样性最高,Glu-D1最低。供试小麦材料Glu-1位点的HMW-GS组合共有17种类型,以(Null,7 8,2 12)组合为主要类型,占31．4％;有9种亚基组合类型分别只在1份材料中出现,占26.1％。结果表明,这些小麦新品种(系)存在着丰富的亚基组合类型。     

Ta1小麦轮选群体高分子量谷蛋白亚基组成分析

利用Ta1小麦 Ms2 创建改良小麦面包品质的优质群体,采用SDS-PAGE法对其2次互交轮回群体C2的HMW-GS组成进行了分析.结果表明:在供试的193个样品中各HMW-GS及其组成模式的频率不尽相同,Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1位点上产生频率最高的亚基分别是1、14+15和2+12,各为54.40%、35.75%和60.10%,优质亚基5+10的频率为17.6%; null、14+15、2+12 模式产生频率最高,为13.47%,并有 14+15,5+10 的优质亚基聚合体出现,占5.2%;该群体也产生了亲本不具有的13、16、22亚基及19种新的HMW-GS组成模式.说明利用Ta1小麦轮回选择技术是创造新亚基类型的一个有效途径.     

云南铁壳麦高分子量麦谷蛋白亚基组成及其遗传多样性分析

以36份云南铁壳麦为试验材料,采用SDS-PAGE法分析了Glu-1位点编码的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)及组成。结果表明,在Glu-A1位点上检测到3种(N,2*和1)亚基类型,Glu-B1位点上共检测到5种(7、7 8、17 18、13 16和6 8)亚基类型,Glu-D1位点上只检测到1种(2 12)亚基类型。共检测到6种亚基组成类型,即:N、7、2 12,N、7 8、2 12,2*、7 8、2 12,2*、17 18、2 12,1、6 8、2 12和1、13 16、2 12。云南铁壳麦的HMW-GS为普通小麦已知变异类型的18%,3个位点的Nei's遗传变异系数顺序为Glu-B1(0.5734)>Glu-A1(0.2484)>Glu-D1(0),表明云南铁壳麦属较原始类型,Glu-D1位点未发生变异。品质评分最高分为8分(3份材料),平均为5.2分。同时86%的云南铁壳麦具有适合制作优质手工馒头的高分子量麦谷蛋白亚基(N和2 12),42%的云南铁壳麦具有亚基组成类型(1、7 8、2 12和N、7 8、2 12),这些材料可作为云南小麦馒头品质改良的材料。     

山西小麦育成品种品质性状及HMW-GS组成演变分析

研究山西省小麦育成品种的品质及高分子量麦谷蛋白亚基的演变,有助于优异种质资源的挖掘和创新,可以为小麦品质改良和品种推广提供依据。对山西小麦育成品种的品质及HMW-GS组成进行演变分析,结果表明,山西小麦整体上以中筋为主,除硬度指数呈逐年下降趋势外,其他品质指标在20世纪90年代之前均逐渐提升,而后呈现下降趋势;山西省小麦品种HMW-GS的Glu-1位点等位变异较为丰富,Glu-A1位点有1、2*和Null 3种亚基类型,Glu-B1位点有7种亚基类型(7+8、7+9、6+8、13+16、14+15、17+18、20),Glu-D1位点有6种亚基类型(2+12、2+10、5+12、5+10、4+12和2. 2+12),共检测到亚基组合类型32种,"Null,7+8,2+12"出现频率最高,且优质亚基的变化与品质演变趋势一致; Glu-D1位点对蛋白质含量、硬度指数、容重、湿面筋含量、延伸性和吸水率的效应较大,其中4+12和2+10对蛋白质含量和湿面筋含量具有正效应,Glu-B1位点主要影响沉降值、形成时间、稳定时间、拉伸面积和最大抗延阻力等指标,其中7+8、7+9亚基对拉伸面积具有正效应,Glu-A1位点的2*对沉降值、最大抗延阻力、稳定时间、形成时间和拉伸面积具有正效应;"2*,7+8,4+12"和"1,7+9,2+10"亚基组合对品质性状效应较高。     

新疆冬春麦区小麦地方品种贮藏蛋白遗传多样性研究

采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）对236份新疆小麦地方品种的高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）的组成进行了分析。结果表明：Glu-Ⅰ位点共有19种等位基因,其中Glu-Al位点3种,Glu-Bl位点7种,Glu—D1住点9种;亚基null、7＋8、2＋12在各自的位点上出现频率最高,分别达到91．95％、85．17％、80．93％;亚基组成类型共有21种,主要为null／7＋8／2＋12,频率达70．34％;同时筛选出33份含有1、2^＊、13＋16、14＋15、5＋10、1．5＋10、174-18等优质亚基的材料,可作为优质基因源。利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（A-PAGE）对其中的65份地方品种进行醇溶蛋白多样性分析。结果表明：电泳出现64条迁移率不同的谱带,构成65种组合,其中ω区出现的谱带最多,达17条;其次是β和γ区各16条,α区出现的谱带数最少,为15条。从每条谱带在65份材料中出现的频率看,总的变异范围为1．54％～93．85％;α、β、γ和ω4个分区多样性指数（H1）分别为0．498、0．386、0．523和0．348,表明新疆麦区小麦地方品种贮藏蛋白位点存在丰富的遗传多样性。     

小麦与玉米杂交及单倍体的产生

应用普通小麦不同品种(品系)与苏玉4号杂交,喷洒100ppm的2,4—D一至二次,授粉后子房膨大,其膨大率因品种不同而异。在部分膨大子房中剥取到发育幼胚,经组织培养后,获得单倍体小麦植株,植株未结实。     

8个小麦育种亲本抗叶锈基因分析

选取19个小麦叶锈菌生理小种对8个小麦育种亲本进行成株期和苗期抗叶锈病鉴定及基因推导,同时利用与24个抗叶锈基因紧密连锁或共分离的31个分子标记进行分子检测。推测出L83#-5与L83#-6含有Lr1,可能含有Lr2c和Lr42;L/PL2003-1含有Lr1,可能含有Lr2c、Lr28和Lr42;贵农13号可能含有Lr28;92R137可能含有Lr2c和Lr28;L201含有Lr1,可能含有Lr2c、Lr16和Lr28;TM可能含有Lr41和其他抗叶锈基因。研究结果表明,测试的8个小麦育种亲本中TM的抗叶锈性最好,具有很好的抗叶锈病应用潜力,可作为小麦抗叶锈病育种的重要抗源。     

Wheat acetyl-CoA carboxylase

The acetyl-CoA carboxylase present in both wheat germ and total wheat leaf protein contains ca. 220 kDa subunits. It is the major biotin-dependent carboxylase present in wheat chloroplasts. Active acetyl-CoA carboxylase purified from wheat germ is a homodimer with an apparent molecular mass of ca. 500 kDa. The enzyme from wheat germ or from wheat chloroplasts is sensitive to the herbicide haloxyfop at micromolar levels. The incorporation of ¹⁴C-acetate into fatty acids in freshly cut wheat seedling leaves provides a convenient in vivo assay for both acetyl-CoA carboxylase and haloxyfop.     

云南小麦、西藏半野生小麦和普通小麦叶绿体DNA限制性内切酶图谱的研究

云南小麦(Triticum aestivum ssp.yunnanense King)和西藏半野生小麦(Triticum aestivum ssp.tibetanum Shao) 是我国西部地区特有的两个普通小麦(T.aestivum L.)亚种。我们采用改进的高离子强度法,提取云南小麦、西藏半野生小麦、普通小麦的两个品种(中国春和鄂恩1号)的叶绿体DNA, 并用7种限制性内切酶对它们的叶绿体DNA进行了酶切图谱分析。结果表明:在普通小麦及其两个亚种中没有叶绿体DNA的限制性片段长度差异,反映了叶绿体基因组在进化过程中相对的稳定性。 Abstract:Yunnan wheat(Triticum aestivum ssp. Yunnanense King) and Tibet semiwild wheat (Triticum aestivum ssp. Tibetanum Shao) are two endemic subspecies of common wheat (T. eastivum L.) in the west of China.Improved high ionic strength medium was adopted to extract the cpDNAs of Yunnan wheat,Tibet semiwild wheat and two cultivars of common wheat (Chinese Spring and Een 1).Restriction fragment analysis of cpDNAs was carried out with the use of 7 restriction enzymes.The results showed that there was no diversity of cpDNAs from common wheat and the two subspecies,indicating the conservatism of the chloroplast genome during the process of evolution.     

黑小麦与普通小麦过氧化物酶和蛋白质的比较研究

以小麦作对照．系统研究了2种黑小麦幼苗生长过程中过氧化物酶(POD)活性的变化．同时利用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳对2种黑小麦的幼苗生长不同时期根、芽的过氧化物酶同工酶及其蛋白质进行了分离分析。结果显示：黑小麦POD酶活性高于小麦。黑小麦POD同工酶谱与小麦差异明显．且在幼苗生长不同时期变化显著。幼根与幼芽中可溶性蛋白的合成动态具有明显差异。     

The Production of Haploid Wheat Plants via Wheat X Maize Hybridization

The intergeneric cross between wheat and maize are characterized by a high frequency of formation of hybrid embryos, but maize chromosomes are rapidly eliminated in the first few cell division cycles to produce haploid wheat embryos. If left the embryos on the plants they will soon abort, as a result of the absence or poor development of the endosperm. Embryo rescue techniques should not enable these embryos to grow to plants because of the embryos were extremely young for embryo culture. Viable embryos were obtained at much higher frequenc, if spikes containing cross-pollinated florets were dipped in 100 ppm 2,4-D solution 4 hours after pollination. Of the 382 florets treated, 64(16.8%) embryos were obtained 10 days after treatment, and 47 plants recovered on the culture medium. In control (2,4-D not applied) only 1 (0.96%) embryo and 1 plant was obtained from 104 florets. This simplified technique should enable haploid wheat plants production through wheat - maize to apply to practical breeding.     

利用普通小麦与近缘属间的复合杂交创造小麦新种质

利用永368(普通小麦)与春品-11(白壳、六倍体小黑麦) 、人工合成小麦双二倍体、柱穗山羊草进行复合杂交,采用系谱法,按照宁夏小麦品种选育目标,经过连续十年的选择,培育出10个稳定优良品系,分别为春节1、2、3、4、5、6号和春山1、2、3、4号.它们与宁夏目前生产上的主栽品种宁春4号所属的遗传类群不同,品质也有明显改进.染色体组原位杂交和醇溶蛋白电泳鉴定结果表明,新创造的7个选系是黑麦染色体1B/1R易位系,另外一个品系是涉及黑麦其他染色体的易位系.     

小麦土传病毒在感病小麦细胞中的分布及小麦梭条斑花叶病毒RNA组分

四川雅安、陕西长安的土传小麦病毒病由小麦梭条斑花叶病毒(WSSMV)引起,而浙江安吉、新昌、江苏宜兴的病害则由WSSMV和土传小麦花叶病毒(SBWMV)所致。WSSMV和SBWMV可以同时复合侵染同一株小麦,但在病细胞中二者彼此独立分布。我国WSSMV RNA有2个基因组,分子量分别为2.6×10~6和1.5×10~6,与日本小麦黄花叶病毒(WYMV)一致。     

小麦全蚀病菌致病力测定及品种抗病性研究

近年来,小麦全蚀病在我国黄淮麦区的发生呈上升趋势,为了解该病菌的致病力及目前推广品种的抗病性,本研究比较了全蚀病菌致病力的3种接种测定方法和2种病情分级标准,结果表明以蛭石为培养基质、麦种下2cm接种菌丝块和0～6级的分级标准,可比较有效和准确地测定小麦全蚀病菌的致病力。对2010年分离自黄淮麦区河南、江苏、安徽、山东4省10地的52株小麦全蚀病菌进行了致病力测定,结果表明供试菌株的致病力存在明显差异。选取致病性较强的菌株G1037,对69个常用小麦品种进行了苗期抗全蚀病鉴定,结果表明供试小麦品种对全蚀病的抗性水平普遍较低,没有发现免疫和高抗的品种,泛麦5号和太空6号具有较强的抗(耐)性。