利用减数分裂期成株电离辐射选育小麦—大赖草易位系的研究

采用６００１１２５Ｒ剂量的６０Ｃｏγ射线对小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）大赖草（Ｌｅｙｍｕｓｒａｃｅｍｏｓｕｓ（Ｌａｍ．）Ｔｚｖｅｌ．）Ｌｒ．７单体异附加系在减数分裂期进行成株辐射处理,经过Ｍ１代根尖细胞有丝分裂中期（ＲＴＣ,Ｍ期）染色体ＧｉｅｍｓａＣ分带粗筛,Ｍ２代ＲＴＣＭ期染色体Ｃ分带和荧光原位杂交鉴定,选育出２个小麦大赖草Ｌｒ．７异易位系。其中Ｔ０２易位系是由Ｌｒ．７染色体绝大部分与一小片段小麦染色体接在一起组成的易位类型（ＴＬｒ．７·Ｌｒ．７Ｗ）;Ｔ０８的易位染色体由小麦４ＡＬ和大赖草Ｌｒ．７某臂组成。     

普通小麦外源染色体易位系的诱导及其在育种上的应用

采用辐射、细胞组织培养、调控Ph基因、杀配子染色体、着丝点断裂融合等方法,诱导小麦外源染色体易位是有效利用外源基因,开发小麦新种质的重要手段。研究发现外源染色体易位对小麦籽粒蛋白质的含量、小麦的加工品质都有较大的影响,同时也为穗发芽抗性资源和小麦杂种优势恢复系的创建开辟了新的途径。     

用中国春双端二体分析西藏小麦的染色体构成

用普通小麦“中国春”双端二体系列(double ditelosomics)作母本分别与西藏小麦杂交,对全套21个F_1的PMC在MI进行端体配对分析。在(“中国春”双端二体7B×西藏小麦)F_1中,含有(t′,t1″)构型的PMC占观察总数的87.3％,7BS常不参与配对,显示出有较大差异。“中国春”3A、7A、2D—7D等8条染色体的两臂可以分别同时与西藏小麦对应染色体配成异型三价体(tt1′′′)的PMC频率达80.0—95.5％,表明西藏小麦与“中国春”之间这8条染色体差异很小。在涉及其余12条染色体的组合中,出现(tt1′′′)、(t′t1″)和(t′,t′)构型的PMC分别占观察细胞总数的42.3—77.6％、21.9—55.5％和0—8.0％,表明它们之间仅某个染色体臂间有轻度变异或分化。从总体来看,西藏小麦与“中国春”之间除7BS有较大差异外在染色体构成上基本相似。     

小麦抗纹枯病种质资源筛选

近年来,随着耕作制度的改变和气候的变化,纹枯病在我国黄淮冬麦区和长江中下游冬麦区广泛发生,并呈逐年加重的趋势。为了筛选出可在生产或育种中利用的抗病材料,本试验对从国内外收集到的79份小麦材料及1份小麦近缘材料荆州黑麦,同时在温室和大田进行纹枯病抗性鉴定,结果表明,品种间存在纹枯病抗性差异,在小麦品种中进行小麦纹枯病抗源选择是有效的,温室和大田同时抗性表现较好的有14份材料:CI 12633、丽麦16、ARz、Cooker 983、FHB143、Italy-2、GUADA-LYPE、Ovontun、白火麦、山红麦、山农12号、小偃22、紫秆子和荆州黑麦,为纹枯病抗病育种提供稳定可靠的抗源。     

利用染色体C-分带和双色荧光原位交杂技术鉴定普通小麦-黑麦-簇毛麦双重易位系1RS·1BL，6VS·6AL

为改进小麦-黑麦1RS·1BL易位系的抗病性,丰富栽培小麦品种的遗传多样性,本文通过1RS·1BL与6VS·6AL易位系杂交,在后代中利用染色体C-分带技术从杂种F     

基于专化的反转录转座子序列开发鉴定簇毛麦染色质的PCR分子标记

通过克隆簇毛麦的专化序列,开发基于其序列的可用于鉴定簇毛麦染色质的PCR分子标记.用根据抗病基因保守域设计的XLS和A3简并引物进行PCR,检测到1条簇毛麦的特异PCR产物,酶切分析与测序结果表明:这条特异带由4类不同的片段组成,且都与反转录转座子具有同源性.以其中1个片段pHv29为探针进行Southern杂交,发现只有含有簇毛麦染色质的材料产生强的杂交信号,表明pHv29是一个对簇毛麦专化的反转录转座子序列.根据pHv29序列重新设计1对特异引物pHv29-F和pHv29-R,用一系列含有簇毛麦染色质的易位系或添加系的基因组DNA为模板进行PCR扩增,电泳结果表明pHv29433可以作为鉴定簇毛麦的染色质的分子标记.     

簇毛麦和硬粒小麦-簇毛麦双二倍体的染色体N-分带

利用染色体N-分带技术可鉴别簇毛麦(Haynaldia villosa)V染色体组的所有7条染色林,并且可与硬粒小麦(Triticum durum)A、B染色体组的14条染色体相区别。利用染色体N-分带技术,一个硬粒小麦-簇毛麦双二倍体得到了进一步证实。     

利用瞬间表达技术分析小麦抗病相关基因的功能

采用瞬间表达技术分析了TaTBL、TaPK1和TaTST等3个抗病相关基因的功能。首先将这3个小麦抗病相关基因构建入高效表达载体,然后使用基因枪将目标基因和GUS基因载体同时导入到感白粉病小麦品种离体叶片表皮细胞中,用GUS基因标记阳性转化细胞。转化后接种白粉菌孢子,48h后观察转化阳性表皮细胞,研究抗病相关基因表达对白粉菌入侵及吸器形成产生的影响。结果表明,这3个基因在感病小麦品种叶片表皮细胞中的瞬间表达,对白粉菌侵入和吸器形成均有部分抑制作用,在一定程度上增强了表达细胞对白粉菌的抗性。     

用克隆池PCR法筛选小麦-簇毛麦易位系6VS/6AL基因组TAC文库获得抗病基因候选克隆

用根据抗病基因保守区设计的一对简并性引物,从小麦－簇毛麦易位系6VS／6AL cDNA中PCR扩增获得一个具有抗病基因核苷酸结合位点（Nucleotide binding site,NBS）结构特点的DNA片段克隆N7。从小麦－簇毛麦易位系6VS／6AL基因组TAC（Transformation-competent artificial chromosome,TAC）文库的22块96孔板提取所有2112个克隆池（每个池含约1000个克隆）的质粒,再根据N7的核苷酸序列设计一对特异引物,用克隆池PCR（pooled PCR)法经分级筛选从文库中获得一个阳性克隆。以N7为探针,通过Southern杂交证实了该TAC克隆为真正含有抗病候选基因的克隆。研究结果表明克隆池PCR法对克隆数目巨大的基因组文库的筛选很有效。