簇毛麦HMW-GS及其启动子基因的克隆与序列分析

利用2对特异引物,从簇毛麦(Dasypyrum villosum)基因组中分离克隆出一个簇毛麦HMW-GS基因VHG-2(GenBank登录号为FJ600492)及其启动子序列VHGp-1(GenBank登录号为FJ600489).VHGp-1序列长度为1 099 bp,从5′至3′方向依次有E-box、N-box、G-box、HMW谷蛋白特异38 bp增强子和TATA-box等典型的HMW-GS基因启动子作用调控元件,说明VHGp-1为簇毛麦HMW-GS的启动子基因.VHG-2序列长度为1 572 bp,具有单一完整的、可编码498个氨基酸的开放阅读框(ORF),该ORF推导的氨基酸序列结构分析表明,编码区依次包含由21个氨基酸残基组成的信号肽、105个氨基酸残基组成的N-末端区、330个氨基酸残基组成的中部重复区和42个氨基酸残基组成的C-末端区;中部重复区主要重复单元为6肽(PQQGQQ)和9肽(GYYPTSP/LQQ);有6个半胱氨酸残基(Cys),其中5个分布在N-末端区,1个分布在C-末端区,第3、4个相邻.这些特征与报道的y-型HMW-GS多肽结构基本一致,说明VHG-2是簇毛麦的y-型HMW-GS基因.系统进化分析表明,簇毛麦HMW-GS启动子序列(VHGP-1)与智利大麦(H.chilense)H基因组的D-hordein基因、拟鹅观草和阿拉善鹅观草St基因组的HMW-GS基因的启动子具有比较近的同源关系,簇毛麦HMW-GS基因(VHG-2)与冰草、拟鹅观草和中间偃麦草的y-型HMW-GS基因具有较近的同源关系.     

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。     

普通小麦－华山新麦草异附加系的选育及细胞遗传学研究

利用普通小麦与华山新麦草（２ｎ＝１４,ＮＮ）杂交与回交产生的七倍体杂种（ＡＡＢＢＤＤＮ,２ｎ＝４９）,再与普通小麦回交,即产生单体附加（２ｎ＝４３）,当以七倍体作父本时,产生单体附加的频率（２４．２％）高于七倍体作母本的频率（１２．２８％）。单体附加自交产生二体附加的频率为７．１９％。不同附加系的细胞学稳定性有差异,并随着逐代选择而有所提高。     

八倍体小滨麦与4D缺体杂交后代小染色体的传递与遗传效应

７２１８０ ４Ｄ缺体附加的１对小染色体（ｔｉ）为亚中部着丝点染色体,其大小为常染色体平均长度的１／３￣１／４。ＰＭＣ ＭＩ,染色体构型为１９．５９”（１８￣２０）＋０．４６’（０￣４）＋０．０９””（０￣１）＋０．９６ｔｉ”（０￣１）＋０．０８ｔｉ’（０￣２）,９６．１９％的细胞中,ｔｉ 色体联会成环状二价体,８２．３８％的ｔｉ”游离在赤道板两边,与常染色体不联会,且推后分离,与八倍体小滨麦杂交的     

一种小麦蓝粒标记单体代换系4E（3D）的创制

以中国春3D单体和小麦-长穗偃麦草4E二体异附加系为材料,通过杂交、回交结合染色体鉴定等方法,培育出了一种具有蓝粒标记的小麦4E(3D)单体代换系.该小麦4E(3D)单体代换系籽粒为浅蓝色,能够正常生长,自交结实率为36.1%,其自交后代可分离出深蓝籽粒小麦4E(3D)二体代换系、浅蓝籽粒小麦4E(3D)单体代换系和白粒小麦3D缺体.结果表明,长穗偃麦草4E染色体对小麦3D染色体缺失有一定的补偿功能,对以染色体定向代换方式快速创制蓝粒标记小麦单体系统具有一定的参考价值.     

具一对双随体染色体的硬粒小麦-簇毛麦双二倍体的合成、抗病性及细胞遗传学研究

通过幼胚培养和秋水仙碱处理,人工合成了具有一对双随体染色体的硬粒小麦——簇毛麦双二倍体（ＡＡＢＢＶＶ）。根尖细胞染色体数目２ｎ＝４２;花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ,２ｎ＝２１″的细胞占６９．９４％,染色体构型为１．０′＋２０．４７″＋０．０２。天然和自交结实率分别为４９．０７％和３９．２３％。籽粒蛋白质含量为２０．９８％。抗白粉、条锈、叶锈和赤霉病。     

小麦细胞减数分裂染色体分离同步化遗传分析

利用缺体回交法获得了含一对小染色体的自花结实4D缺体中分别附加0、1和2条4E染色体的3种材料．对自花结实4D缺体小麦附加不同剂量4E染色体后．小染色体在细胞分裂终变期和中期的配对频率观察分析。证明了4E染色体具有促进小染色体与小麦正常染色体分离同步化的作用,且这种作用没有剂量效应。     

八倍体小滨麦与普通小麦杂交后代的细胞遗传学研究

本文对八倍体小滨麦与普通小麦杂交后代的细胞遗传学及附加染色体的传递及丢失规律进行了研究和讨论。结果表明,ＢＣ１Ｆ１与Ｆ２相比较,染色体分离范围小,并且分离向染色体数目减少偏移,有利于４３、４４条染色体的分离;双单体附加和单体附加后代异染色体丢失严重,分别为６５．７９％和６１．９９％,双单体附加分离出单体附加占１０．５３％,单体附加的传递率为２６．９２％,单体附加后代分离出的二体附加为５．５６％,二体附加自交世代中,异染色体的丢失率为２９．０３％,传递率为５６．４５％;ＰＭＣＭＩ染色体构型为２１．７０Ⅱ＋０．０５Ⅰ＋０．０２Ⅲ＋０．０１Ⅳ,２ｎ＝２２Ⅱ的细胞占８８．９６％。选育的附加系及具４２条染色体的株系,不同程度地表现出大穗、大粒、优质、抗病等滨麦的优良性状。