带芒草属低分子量谷蛋白基因的克隆及序列分析

在普通小麦中获得了大量的低分子量谷蛋白基因序列, 而在小麦近缘属物种中获得的同源基因则比较少, 导致对麦类低分子量谷蛋白基因家族成员间的关系还不清楚。因此, 进行近缘属物种低分子量谷蛋白基因的研究是非常必要的。此研究通过特殊设计的1对引物, 以小麦近缘属带芒草物种的基因组DNA为模板, 经过PCR和克隆, 从中得到了一条核苷酸序列长度为1 035 bp, 推测的氨基酸序列为343个氨基酸残基的低分子量谷蛋白基因, 该基因序列具有小麦低分子量谷蛋白基因的典型特征, 包括21个氨基酸残基的信号肽、13个氨基酸的N-端和由可重复的短肽单元组成的重复区以及1个C末端。序列比对结果揭示了来自带芒草的低分子量谷蛋白基因与小麦同源基因的差异及相互关系。此研究结果对从带芒草属以及其他小麦近缘属物种中分离未知低分子量谷蛋白基因有参考价值和借鉴意义。     

RSP抗穗发芽基因育种利用研究初报

利用农艺性状优良、优质的红粒小麦品种绵阳11以及2个白粒、极易穗发芽(常年穗发芽在50%以上)的小麦品系YY2和88-1643与穗发芽抗性来源于长休眠节节麦的人工合成小麦RSP杂交,对3个组合的F2单株和F3株系的穗发芽测试,从RSP×绵阳11中筛选出15个与RSP相当的纯合抗性株系和27份穗发芽接近0的F3单株;从RSP×YY2和RSP×88-1643组合中共筛选出5份穗发芽在7%以下的白粒株系.这些株系或单株相对于RSP的高秆、晚熟等不利性状已有较大改良,为节节麦抗穗发芽基因向优质或白粒小麦转移研制出了更容易利用的中间材料.     

类大麦属高分子量谷蛋白基因Kx的序列测定及表达

利用SDS-PAGE检测了2份类大麦属(Crithopsis delileana)材料的高分子量谷蛋白亚基组成,并对其中1份材料的x型亚基进行了克隆和测序。结果表明,2份材料具有完全相同的蛋白电泳图谱。在小麦的高分子量区域仅检测到一条蛋白质带,与小麦y型亚基的迁移率接近,但克隆测序表明其为x型高分子量谷蛋白亚基,其编码基因命名为Kx。Kx基因编码区序列长度为2052bp．编码长度为661个氨基酸残基的蛋白质,其序列具有典型的x型高分子量谷蛋白亚基的特征。Kx基因能在原核表达系统内正确表达,其表达蛋白与来源于种子中的Kx亚基的迁移率完全一致。Kx亚基与小麦属A、B和D,山羊草属C和U以及黑麦属R染色体组编码的高分子量谷蛋白亚基氨基酸序列非常相似,但在N和C保守区的氨基酸组成以及重复区长度上与它们存在明显差异。聚类分析可将Kx与Ax1聚类为平行的分支。由此可见,来源于C．delileana的Kx基因为一新的x型高分子量谷蛋白亚基基因。     

应用SDS-PAGE分析和PCR鉴定长发带芒草的高分子量谷蛋白亚基

利用SDS-PAGE分析、PCR扩增和序列测定与分析研究了长发带芒草(Taeniatherumcrinitum)的高分子量谷蛋白亚基及其基因。结果显示,长发带芒草中发现的高分子量谷蛋白亚基与普通小麦中的类似,但迁移率存在较大差异。其中,x型亚基均比Dx2亚基迁移率小或接近,y型亚基均比Dx12亚基迁移率更快。本研究结果揭示了带芒草属具有与普通小麦类似的高分子量谷蛋白亚基,这些亚基在小麦品质遗传改良中具有潜在的利用价值。     

小麦幼胚培养再生单性雌花的研究

通过45个基因型的小麦(Triticum aestivum L.)幼胚培养,发现有11.1%的基因型从靠近再生芽基部的愈伤组织上分化形成花器官.再生花芽呈裸露的、多子房丛生的、具有茂盛羽毛状柱头而缺乏雄蕊、外稃、内稃和颖片的单性雌花. 组织切片观察发现,其雌蕊起源于再生芽附近的分生组织细胞,并通过次生雌蕊再生的方式形成丛生状,其羽毛状结构的发育先于子房中胚珠的分化. 除正常的单胚珠外,还发现双生胚珠分化.χ2独立性检验结果显示,花芽再生率存在强烈的基因型效应.小麦品种YA-1 表现突出(44.4%),其花芽再生潜力能在不同年份间较好地再现,说明YA-1的花芽再生能力具有相对稳定性.与脱分化培养基的效应相比,YA-1的花芽再生效率主要受继代培养基成分的影响. 其中,6-BA、NAA和加倍无机铁盐的配比较2,4-D和正常浓度无机铁盐的配比更有利于YA-1的幼胚培养再生花芽.同时,外植体实验表明,YA-1的幼穗和成熟胚培养无任何成花反应,而其幼胚外植体具有特异的花芽再生能力.据此认为,YA-1的幼胚培养有助于为小麦花发育机理研究建立理想的实验系统.     

小麦低分子量谷蛋白亚基基因5′侧翼保守序列染色体组特异性DNA变异的分析及验证

根据33个低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)基因5′侧翼序列的相似性进行聚类分析, 可将其划分成8个类群, 这与基于N末端推导氨基酸序列进行的类群划分结果完全一致. 序列比对发现, 各类群基因5′侧翼保守序列间存在DNA多态性, 共发现34个多态性位点, 其中18个为潜在单核苷酸多态性位点(SNPs, single nucleotide polymorphisms). 除1个LMW-GS类群之外, 其余7个类群的5′侧翼序列均具有类群特异性DNA变异位点. 根据类群间的DNA多态性对这7个类群设计了特异引物, 利用普通小麦(Triticum aestivum L.)品种中国春及其第1同源群双端体系对其进行染色体定位分析, 揭示了1AS, 1BS和1DS上分别有第2, 1和4类群. 对PCR产物的克隆测序进一步验证了不同染色体组上的LMW-GS基因类群间5′侧翼序列具有特异性. 这些结果表明, LMW-GS基因的编码区及其5′侧翼保守序列可能是协调进化的. 本文报道的7对引物可对7类LMW-GS基因的完整编码区进行特异扩增, 因而能在小麦复杂的遗传背景下有目的地对某一类LMW-GS基因进行分离克隆, 这有助于弄清单个LMW-GS对小麦品质的贡献. 同时, 在小麦育种中, 这些标记对于有效地选择与品质密切相关的LMW-GS组分有一定应用价值.     

西藏小麦资源在都江堰试种的表现及评价

对125份来源于西藏的小麦地方品种进行农艺性状分析和评价。结果显示,西藏小麦植株高度总体偏高,少数适中。分蘖数多数在10个以下,少数偏多。穗长、小穗数的单位长度着生的小穗数存在明显差异,存在一些密穗类型和多小穗类型。多数小麦品种穗粒数不少,但千粒重明显偏低。性状相关分析表明,随着分集数增多、穗长增长、小穗数增多,株高有增加的趋势,而株高的增加又导致了千粒重的降低。小穗数多其穗长通常比较长。中时西藏小麦资源进行了评价、利用方式进行了探讨、在都江堰与西藏表现差异的原因进行了分析。