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。     

部分美国小麦种质资源醇溶蛋白遗传多样性分析及其亚基对品质性状的影响

为了解67份美国材料的遗传多样性及其醇溶蛋白亚基对品质性状的影响,利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(APAGE)技术进行醇溶蛋白谱带分析,测定了面团流变学特性及理化品质。结果表明,在67份美国材料中共分离出1332条谱带,49种不同迁移率类型的谱带,大部分谱带具有多态性。单个材料谱带总数变异幅度为13~28。谱带数在α、β、γ、ω4个区的分布存在较大差异。没有发现电泳谱带完全相同的材料。GS值变异范围0.54~0.90,平均值为0.731。在GS=0.607水平上,聚类分析将这67份材料分为6类。49条不同迁移率的谱带中有17条谱带与36项品质性状的相关性达到显著或极显著差异。6条谱带(迁移率为49.6、56.2、56.7、62.2、79.4、86.8)与湿面筋含量、蛋白质含量和沉淀值呈正相关,而迁移率为60.5的谱带与之呈负相关。11条谱带(迁移率为26.5、42.0、49.6、52.5、56.2、56.7、62.2、64.1、72.0、79.4、86.8)与面团稳定时间、面团形成时间、延伸面积等面团流变学特征呈正相关,而迁移率为34.4、47.5、49.0、60.5、69.4、85.4的6条谱带则与之呈负相关。说明供试材料间存在着丰富的遗传多样性以及与优质品质相关的谱带,为进一步利用这67份种质资源和优质小麦品种的选育提供了理论依据。     

普通小麦-华山新麦草异代换系的分子细胞遗传学研究

利用荧光原位杂交和染色体C-分带技术对普通小麦-一华山新麦草的异代换系进行了研究。荧光原位杂交结果显示：异代换系H921—6—12和H924—3—4均含有2条华山新麦草的染色体。对这2个材料和华山新麦草进行染色体C-分带带型比较,结果认为：H921—6—12可能是普通小麦-华山新麦草的5A／N5^b代换系,H924—3—4可能是3D／N4^b代换系。     

抗全蚀病小麦-华山新麦草中间材料H8911的细胞遗传学研究与利用

抗小麦全蚀病中间材料H8911(BC1F1)是通过小麦与华山新麦草杂种幼胚培养及杂种F1(ABDN2n=28)再与小麦回交后得到的。根尖细胞染色体数目49条,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ,染色体构型为20．85(19～21)Ⅱ 7．30(7～11)Ⅰ,21Ⅱ 7Ⅰ的细胞占86．67％。BC1F2和BC1F3体细胞染色体数目范围分别为45～53和44～52,49条染色体的植株类型分别占30．19％和27．50％,华山新麦草染色体丢失率分别为11．85％和13．14％;花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ,染色体构型分别为20．62(18～22)Ⅱ 7．64(5～13)Ⅰ 0．04(0～1)Ⅲ和20．53(17～22)Ⅱ 7．79(5～15)Ⅰ 0．05(0～1)Ⅲ,21Ⅱ 7Ⅰ的细胞分别占77．24％和69．42％。随着自交世代的延续,21Ⅱ 7Ⅰ细胞的传递能力逐渐降低。利用H8911作供体,选育出小麦-华山新麦草抗全蚀病新种质13个,其中1个附加系表现近高度抗病性,6个附加系、3个代换系和3个易位系材料表现中度抗病性。     

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     

滨麦低分子量谷蛋白亚基（LMW-GS）基因的分离与序列分析

采用PCR方法,从滨麦(Leymus mollis)基因组中分离出8条LMW-GS基因序列.核苷酸序列分析表明,序列GQ169791在起始密码子上游包含318 bp的启动子序列,该序列包含-300元件、GCN4 motif、种子贮藏蛋白盒等基因特异表达的顺式或反式作用调控元件.推导的氨基酸序列分析表明,8条序列的编码区依次有信号肽,N-末端区,中部重复区和C-末端Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区等典型LMW-GS多肽一级结构特征;序列HQ416909、HQ416914和HQ416915具有单一完整的开放阅读框(ORF);序列GQ169791、HQ416910、HQ416911、HQ416912和HQ416913在中部重复区和C-末端区出现了4个或5个提前终止密码子,推断其为假基因.8条序列都含有8个或9个半胱氨酸残基(C),N-末端区起始氨基酸序列为METSRIPG-或METTRIPG-,推断其为LMW-m型LMW-GS基因.系统进化分析表明,8条序列与华山新麦草(Psathyrostachys huashanica)LMW-GS基因(HM475146,GQ223386)和野大麦(Hordeum brevisubulatum)的B-hordein基因(AY695368)具有相对较近的同源关系.该研究为挖掘利用滨麦LMW-GS的基因提供了理论依据,对小麦品质改良具有一定参考价值.     

聚龙潭水利风景区

聚龙潭水利风景区位于吉林省中南部的东辽县境内,与辽宁省西丰县毗邻。景区建设以聚龙潭水库为中心,山水与人文景观自然布局,立体构图,水陆共生,浑然一体。     

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。     

二角山羊草细胞质小麦雄性不育系的育性特异性分析

利用大量小麦亲本材料和优良品种(系)与具有粘果、易变、偏凸和二角山羊草细胞质的小麦雄性不育系杂交,并对其杂交F1过氧化物同工酶进行了分析,结果表明：(1)二角山羊草细胞质与小麦核内的遗传物质组成两个不同的核质互作不育系统,粘、易、偏型不育系育性基本表现一致,而二角型不育系除了与前三种不育系具有相同的1BL／1RS保持系以外,对某些小麦近缘植物的杂交后代材料还表现出育性特异性。(2)粘、易、偏和二角型同核异质不育系5-1及其与V9125杂交F1过氧化物同工酶分析表明,粘、易、偏和二角型不育系5-1过氧化物同工酶带型基本表现一致,粘、易、偏不育系5-1与V9125杂交F1过氧化物同工酶带型基本表现一致,而二角型不育系5-1杂交F1过氧化物同工酶则表现出酶带减少变弱。