1E~e染色体对小麦农艺和品质性状的影响研究

二倍体长穗偃麦草含有抗条锈病、抗赤霉病和耐盐碱等优异基因,是小麦遗传改良的重要基因源之一。为明确1E~e染色体片段对小麦农艺和品质性状的影响,利用1E~e(1A)代换系和中国春为试验材料,多年多点鉴定,农艺性状分析结果表明,1E~e取代1A染色体,不仅降低了旗叶长度和旗叶宽度等农艺性状,而且降低了粒长、粒宽、穗粒数、小穗数和千粒重等产量相关性状,但显著增加了穗长。品质相关性状分析结果表明,1E~e染色体可以显著增加面团最大峰值高度和8分钟带宽,但对蛋白质含量、SDS沉降值、湿面筋含量、面筋指数和峰值高度时间等5个指标上没有显著影响。另外,本研究开发了17个1E~e染色体特异分子标记。总之,1E~e染色体可提高小麦品质,但对产量相关性状有不利影响,本研究开发的分子标记对于进一步打破连锁累赘,创制小麦-长穗偃麦草Glu-Ee1短片段易位系具有重要意义。     

小麦-簇毛麦6VS/6AL易位染色体对小麦农艺性状的影响

利用3类试验材料,即由不同生态类型的推广品种与小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系经过杂交回交选育的高代品系(种),3份涉及6VS/6AL的高代分离品系以及5个以小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系作杂交亲本的F2群体,对含有与不含有6VS/6AL易位染色体材料的产量、株高、穗长、德粒数、穗粒重和千粒重等农艺性状进行方差分析.结果表明,6VS/6AL易位染色体对后代的小穗数、穗粒数、穗粒重和产量等农艺性状没有表现出明显的影响,对穗长和千粒重表现出一定的正向效应.多数6VS/6AL衍生品系的株高与亲本相比有所增加,但在同一组合的不同品系之间表现出一定的差异,在育种过程中通过选择可改变增高趋势.6VS/6AL易位系对白粉病免疫,并且遗传稳定,对小麦的抗病育种是很有潜力的抗源亲本.     

小麦-簇毛麦6VS/6AL易位染色体对小麦农艺性状的影响

南京农业大学细胞遗传研究所选育的小麦－簇毛麦6VS/6AL易位系在6VS上携有Pm21基因,用它作抗源已选育出一批高抗白粉病的新品系和新品种。为了研究6VS/6AL易位染色体对普通小麦农艺性状的影响,本研究选用由不同生态类型的推广品种与6VS/6AL易位系经过杂交回交选育的11个高代品系(种)及其轮回亲本和3份涉及6VS/6AL的高代分离品系以及5个F2群体,对产量、株高、穗长、穗粒数、穗粒重和千粒重等农艺性状进行比较分析。结果表明,6VS/6AL易位染色体对后代的小穗数、穗粒数、穗粒重和产量等农艺性状没有表现出明显的影响,对穗长和千粒重表现出一定的正向效应。多数6VS/6AL衍生品系的株高与亲本相比有所增加,但在同一组合的不同品系之间表现出一定的差异,在育种过程中通过选择能够改变增高趋势。6VS/6AL易位系对白粉病免疫,并且遗传稳定,对小麦的抗病育种是很有潜力的抗源亲本。     

外源基因导入对玉米叶片物理性状的影响

【目的】探讨外源基因导入对玉米叶片物理性状的影响,为转基因玉米的安全性评价提供基础资料,也为转基因玉米的科学、有效利用提供依据。【方法】在扬州大学实验农牧场种植大北农转基因(转Cry Ab和epsps基因)和大北农(对照)、IE09S034转基因(转Cry IE基因)和IE09S034(对照)、808-双抗-12-5转基因(转Cry Ab/cry2Aj和Gloevo-epsps基因)和808瑞丰-1(对照)3对玉米品种,室内测定了不同时期(苗期、穂期和花粒期)各品种叶片的蜡质含量、叶绿素含量、茸毛密度、维管束埋深及Si、K、Ca、S、P和Cl含量。【结果】转基因玉米的叶片中蜡质含量、叶绿素含量和维管束埋深较对应的常规亲本品种大,而叶片茸毛密度则较对应的常规亲本品种小。其中,穗期的大北农、IE09S034和808-双抗-12-5转基因品种叶片蜡质含量分别较对照高17.95%、48.30%和39.31%;IE09S034和808-双抗-12-5转基因品种穗期叶片的维管束埋深分别较对照高13.70%和9.21%,花粒期分别高10.81%和14.47%;IE09S034和808-双抗-12-5转基因品种穗期叶片的叶绿素含量分别较对照高18.11%和13.13%,花粒期分别高16.62%和14.61%;大北农、IE09S034和808-双抗-12-5转基因品种花粒期叶片茸毛密度分别较对照低17.70%、17.43%和17.78%。3个品种的转基因玉米叶表面元素含量均大于相应的对照。其中,与常规亲本相比,穗期大北农转基因品种叶片中Ca和S含量分别高64.71%和61.18%,IE09S034转基因品种叶片中Si、Ca、S、P和Cl含量分别高110.26%、16.67%、44.44%、46.32%和20.00%,808-双抗-12-5转基因品种叶片中Si、Ca、S和P含量分别高34.78%、50.52%、115.47%和20.41%。【结论】外源基因的导入会诱导玉米叶片相关物理性状的改变。     

小麦的外源染色体鉴定

通过染色体原位杂交、RFLP分析和染色体重双端体分析,对在小麦遗传育种研究中具有重要理论和应用价值的VE161小麦不育异代换系及其附加系进行了染色体鉴定.结果表明,VE161小麦代换的或附加的外源染色体为来自长穗偃麦草的4E染色体,被代换的小麦染色体为4B.过去曾鉴定为7B,可能是由于VE161早代染色体易位较多所致.同时发现,VE161小麦在5B,7B和1D所在的3个部分同源群中仍有染色体相互易位存在,为进一步研究VE161小麦促进部分同源染色体配对的机制、不育的机制和应用奠定了基础.     

导入小麦的外源染色体片段的准确鉴定及外源抗性基因的稳定性分析

用抗白粉病的普通小麦一簇毛麦６ＶＳ／６ＡＬ易位系与普通小麦品种扬麦５号、普通小麦一簇毛麦６Ｖ代换系和中国春６Ａ双端二体以及６Ｖ代换系和６Ａ双端二体配制了４个测交组合,分析了这４个杂交组合Ｆ１ＰＭＣ’ｓＭＩＣ－分带的减数分裂构型。在（６ＶＳ／６ＡＬ易位系×扬麦５号）和（６ＶＳ／６ＡＬ易位系×６Ｖ代换系）的Ｆ１ＰＭＣ’ｓＭＩ,分别观察到由易位染色体与６Ａ染色体和６Ｖ染色体配对形成的具有特定Ｃ－分带带型的棒状二价体,杂种中的棒状二价体数目高于各自亲本中的棒状二价体数。在（易位系×Ｃ．Ｓ．ｄ．ｄ．ｔ６Ａ）Ｆ１中,在８７．９％的ＰＭＣ中观察到由易位染色体长臂与６ＡＬ端体配对形成的异形二价体（ｔｌ”）。而在（６Ｖ代换系×Ｃ．Ｓ．ｄ．ｄ．ｔ６Ａ）Ｆ１中,９６．６８％的ＰＭＣ具有两个单价端体（ｔ’,ｔ’）。该结果进一步证实易位涉及簇毛麦染色体６ＶＳ和小麦染色体６ＡＬ,易位断点靠近着丝粒。在减数分裂中,易位染色体的正常配对和分离,保证了６ＶＳ上白粉病抗性基因Ｐｍ２１的正常传递,为这一新抗源在小麦育种中的应用奠定了细胞学基础。     

VE161小麦的外源染色体鉴定

通过染色体原位杂交、ＲＦＬＰ分析和染色体重双端体分析,对在小麦遗传育种研究中具有重要理论和应用价值的ＶＥ１６１小麦不育异代换系及其附加系进行了染色体鉴定。结果表明,ＶＥ１６１小麦代换的或附加的外源染色体为来自长穗偃麦草的４Ｅ染色体,被代换的小麦染色体为４Ｂ。过去曾鉴定为７Ｂ,可能是由于ＶＥ１６１早代染色体易位较多所致。同时发现,ＶＥ１６１小麦在５Ｂ,７Ｂ和１Ｄ所在的３个部分同源群中仍有染色体相互易     

矮秆基因对小麦部分农艺性状的效应

以中国主要麦区的124份小麦品种为材料,利用分子标记和系谱分析相结合,对其按照所含的矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8进行分类,结合田间株高、旗叶长、小穗数和穗粒数以及室内苗期根系长度等农艺形状的调查,分析不同矮秆基因对小麦农艺性状的效应.结果显示:(1)参试的124份小麦品种(系)中23份含有Rht-B1b,7份含有Rht-D1b,22份含有Rht8基因,34份同时含有Rht-B1b和Rht8,16份同时含有Rht-D1b和Rht8,可分为6组.(2)Rht-B1b和Rht-D1b在降低株高的同时也缩短了旗叶的长度和苗期叶长,Rht8对株高的影响较弱,对旗叶和苗期叶长的影响也较小;3个矮秆基因对苗期根系长度、小穗数没有显著影响;Rht-D1b和Rht8显著增加穗粒数.研究表明,矮秆基因Rht8对小麦株高以及其他农艺性状的影响均较小,但能够显著增加穗粒数,是小麦矮化育种中比较理想的矮秆基因.     

玉米对生基因转育对主要农艺性状影响的研究

本研究利用对生基因转育获得的对生与互生近等基因系及其杂交组合,分析了对生基因转育对玉米主要农艺性状的影响。结果表明对生自交系的产量性状一般低于互生自交系;对生系的油脂和淀粉含量高于互生系,而在蛋白质、赖氨酸和色氨酸含量上两者差异不明显;对生基因转育对玉米产量和品质性状间的相关性无不良影响。因此,对生基因的转育不影响玉米的产量和品质性状的同步改良。     

VE161小麦外源染色体的传递特点

VE161小麦包括具有一对长穗偃麦草染色体的雄性不育代换系,可育附加系和杂育系,杂育系由其代换系×附加系产生,其外源染色体（E染色体）具有促进小麦部分同源染色体配对作用。本报道了VE161小麦本身含E染色体配子的传递率为VE161小麦与普通小麦杂交F2,BC1中分离出含E染色体植株的频率,发现VE161小麦本身含E染色体配子的传递率极高,而在F2和BC1代分离群体中保留或消除E染色体都较为容易,这一特点极利于E染色体促进部分同源染色体配对作用在创造易位系上的应用。     

小麦外源DNA导入引起变异的研究

1987年以来,作者采用改进的酚-RNA酶法从野生一粒、野生二粒、提莫菲维和波兰小麦幼苗中提取总DNA,并用子房注射法和花粉管途径导入云南铁壳麦1号及湖北生产上大面积应用的鄂恩1号。经观察发现,D_1代出现了供体性状或新的变异性状,有些变异性状能稳定遗传到D_3和D_4代。     

外源DNA导入小麦引起遗传变异的验证

对由波兰小麦ＤＮＡ注射到普通小麦鄂恩１号子房获得的Ｄ５代稳定遗传变异２个转化株系的种子醇溶蛋白,进行单向和双向聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,结果表明由外源ＤＮＡ导入获得转化株系的变异,与其种子醇溶蛋白电泳图谱出现供体的某些组分和缺少受体的某些组分相印证。     

苗期喷施水杨酸对甜叶菊主要农艺性状和糖苷含量的影响

采用不同浓度水杨酸(0.5、1、2、4、8mmol·L~(-1))以及水杨酸抑制剂1-氨基苯并三唑(ABT)10μmol·L~(-1)喷施大棚内以及大田中甜叶菊苗期叶片,探究其对甜叶菊主要农艺性状、叶片糖苷含量以及采收时期甜叶菊叶片水杨酸含量的影响。结果表明:(1)随着水杨酸处理浓度升高,大棚和大田中甜叶菊主要农艺性状大多均表现出先增加后降低的趋势;2mmol·L~(-1)水杨酸处理下,大棚内和大田中甜叶菊主要农艺性状均有显著增加,其单株叶干重产量分别为1.03和16.76g较对照(0.76和12.34g)增加39.96%和9.52%;ABT处理对甜叶菊农艺性状均有一定抑制作用。(2)甜叶菊叶片总糖苷及其组分含量在1mmol·L~(-1)水杨酸处理后均有明显升高,且在2mmol·L~(-1)水杨酸浓度下达到最高值,此时大棚和大田中甜叶菊叶片总糖苷含量分别为16.75%、14.57%比对照(13.33%、12.03%)增加25.66%和16.18%,RA苷也均有显著增加并达到10.59%和9.77%。(3)采收时期大田甜叶菊叶片水杨酸含量在1和2mmol·L~(-1)处理后与对照组无显著差异,在4和8mmol·L~(-1)水杨酸处理后显著提高,而在ABT处理后有所降低。研究认为,叶面喷施适宜浓度水杨酸可显著提高甜叶菊产量和糖苷含量,尤其是RA苷含量,且不影响采收期叶片水杨酸含量,生产中可采用2mmol·L~(-1)水杨酸苗期喷施甜叶菊以提高产量和改进品质。     

基因型和环境对小麦主要品质性状参数的影响

利用8个冬小麦品种（系）于2002年种植在8个不同地点的试验结果,分析了品种（系）、环境以及品种（系）与环境的互作对谷蛋白大聚合体（GMP）及其组成、面团揉混仪参数及烘烤品质等主要品质性状的影响。结果表明,基因型对GMP、高、低分子量谷蛋白亚基有显著影响,说明GMP及其组成主要受基因型控制;沉淀值、峰值时间（MPT）、8min带宽（8TW）受环境影响程度比基因型小;而品种、环境及其互作对面包体积都有显著影响。小麦品质性状间的相关系数受环境条件的影响,不同地点品质性状问的相关系数不同。品种（系）和地点的互作效应在同一品种不同地点间是不同的,即使在不利的环境下,也有表现好的品种（系）。综合考虑对烘烤品质的影响,烟台点和济麦20表现最好。因此,进行品质评价时,不同地点间不仅考虑蛋白质含量的变化,还要考虑蛋白质质量、GMP及其组成、沉淀值、中线峰值时间以及8min带宽的变化规律。     

外源DNA导入小麦的RAPD验证及遗传分析

将外源DNA特别是牛胸腺DNA转移给普通小麦,对在其后代中选育出的矮杆变异体进行了RAPD分子验证及其遗传学分析研究,获得了3个主要结果：（1）对变异体D111,受体814527,供体矮孟牛I型进行的RAPD验证中,通过137个引物由5个引物检测出了DNA的多态性,表明矮秆变异体D111的出现可能是供体的片段DNA进入了受体并得到稳定遗传。（2）对变异体D011,D1453,受体814527,供体牛胸腺DNA进行的RAPD验证中,在供试的180个引物中,变异体,受体扩增产物的带型绝大多数一致而与供体则完全不一致,其中有很少引物对变异体和受体扩增产物的带型表现不同,还有个别引物对变异体扩增产物的带型与供体的个别带一致,由此说明亲缘关系极远的牛胸腺DNA导入受体引起的变异更为广泛和复杂;（3）3个矮秆变异体的遗传分析表明,控制其株高的基因位于核基因组,在杂种后代中表现了明显降低株高的作用,其杂种后代的某些农艺性状也表现良好,因此,利用它们进行杂交育种或在杂种优势的利用上,都将是有较好应用价值前途的新矮源。     

利用电离辐射创造普通小麦外源染色体易位系

电离辐射是诱导染色体结构变异尤其是易位系的常用方法。介绍了电离辐射的原理、种类及方法,阐述了电离辐射的生物学效应,分析了辐射的材料、时期和适宜剂量,最后论述了电离辐射创造的普通小麦外源易位系在育种上的应用价值。     

小麦外源DNA导入及转化的初步研究

采用改进的酚-RNA酶法从野生一粒、野生二粒、提莫菲维和波兰小麦幼苗中提取总DNA,用子房注射法和花粉管途径导入云南铁壳麦1号和湖北生产上应用的鄂恩1号小麦,发现D1代出现供体性状或新的变异性状,有些变异性能遗传到后代。     

烤烟主要农艺性状对产量的遗传贡献率分析

为了研究烤烟主要农艺性状对产量的贡献,以14个品种（系）及其配制的41个杂交组合为材料,利用估算条件方差分量和预测条件遗传效应值的统计方法对多点实验数据进行了分析。结果表明,株高对产量的加性遗传方差贡献率最高,腰叶长对产量的显性遗传方差贡献率最高,各农艺性状对产量的加性X环境互作遗传方差、显性X环境互作遗传方差的贡献率均较小。对产量加性效应贡献最大的农艺性状因不同亲本而异,表明各亲本具有其独特的遗传和发育特性。多数杂交组合产量的显性效应主要受腰叶长影响,因此腰叶长可作为间接选择组合产量显性效应的指标。