小麦PPO活性基因等位变异的区域分布研究

为了解中国不同生态区小麦种质资源籽粒多酚氧化酶(PPO)活性基因的等位变异的差异与分布,利用小麦PPO活性基因的功能标记PPO16、PPO29与PPO18,检测了来自中国7个不同生态麦区的379份小麦种质资源的等位变异和分布差异。结果表明:(1)在2AL染色体该基因位点有2种等位变异类型:Ppo-A1a(高PPO)和Ppo-A1b(低PPO),其频率分别为51.5%和48.5%。(2)在2DL染色体该基因位点有3种等位变异类型:Ppo-D1a(低PPO)、Ppo-D1b(高PPO)和Ppo-D1ab(中间型),其频率分别为57.8%、32.5%和9.8%。(3)该基因在2AL和2DL染色体上的位点变异有6种不同类型的组合:Ppo-A1a/D1a(中间型)、Ppo-A1a/D1b(高PPO)、Ppo-A1a/Ppo-D1ab(中间型)、Ppo-A1b/D1a(低PPO)、Ppo-A1b/D1b(中间型)和Ppo-A1b/Ppo-D1ab(中间型),其中,与低PPO活性相关的基因型组合Ppo-A1b/D1a的频率为25.6%。(4)小麦PPO活性基因不同变异类型在各生态区的分布存在明显差异,基因型Ppo-A1b在北部冬麦区和西南冬麦区的比例较大,基因型Ppo-D1a在黄淮冬麦区和北部冬麦区的比例较大,基因型组合Ppo-A1b/D1a在北部冬麦区的比例较大。研究认为,结合采用分子标记辅助选择(MAS),有利于小麦籽粒外观品质的遗传改良和新品种选育。     

小麦品种面粉色泽相关PPO基因的多态性分析

小麦育种中有效地选配亲本,并对面粉色泽品质进行改良,本文以261个小麦品种（系）组成原始群体,利用其多态性分子标记信息构建了包括100个品种（系）的拟核心种质,并对拟核心种质群体进行了群体遗传结构分析,对属于3个亚群的100个品种（系）的PPO基因的等位变异进行了检测,分析发现100个小麦品种（系）中Ppo-A1a 、Ppo-A1b、Ppo-D1a 和Ppo-D1b 的基因频率分别为43%、57%、72%、28% ,为小麦PPO活性的分子标记辅助选择（MAS）提供了基础资料。     

黑龙江小麦春化和光周期主要基因组成分析

选取黑龙江省小麦品种126份,对其春化和光周期基因型及农艺性状进行研究。结果表明,春化和光周期基因位点显性等位变异组合在黑龙江省小麦中分布频率明显不同。含有显性基因组合Vrn-A1/Vrn-D1的分布频率最高,为26.2%,其次是显性基因Vrn-A1/Vrn-B1和Vrn-A1/Vrn-B1/Vrn-D1,分布频率分别为23.8%和23.0%,最低的是Vrn-B1基因,分布频率为0.8%,Vrn-B3位点在黑龙江小麦中不存在显性等位变异。光周期基因Ppd-D1位点的检测结果表明,53个小麦品种携带有Ppd-D1a基因型,表明光钝型小麦占42%,73个品种携带Ppd-D1b基因型,表明光敏型小麦占58%。结合田间性状调查分析春化和光周期基因对农艺性状的影响,发现在黑龙江省小麦品种中,光周期基因型对小麦的抽穗期有影响,Ppd-D1a的抽穗期比Ppd-D1b的抽穗期提前1~5d;春化和光周期基因等位变异组合对苗期习性有影响。     

94份小麦种质Puroindoline和HMW-GS分子检测与品质分析

籽粒硬度和高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）对小麦品质起决定作用,为发掘和利用硬度Puroindoline基因和HMW-GS优异等位变异,提升长江中下游麦区中强筋小麦品质,对长江中下游麦区推广品种以及其他麦区优质推广品种和地方品种共计94份材料进行分子检测和品质分析。结果表明,硬度变幅7.21～72.91,软质类型42份、占44.68%,硬质类型42份、占44.68%,混合类型10份、占10.64%。硬度突变基因型共有5种,包括Pina-D1b/Pinb-D1a、Pina-D1r/Pinb-D1a、Pina-D1s/Pinb-D1a、Pina-D1a/Pinb-D1b和Pina-D1a/Pinb-D1p,数量分别为8份、3份、1份、29份和9份,籽粒硬度表现依次为Pina-D1r/Pinb-D1a>Pina-D1s/Pinb-D1a>Pina-D1b/Pinb-D1a>Pina-D1a/Pinb-D1p>Pina-D1a/Pinb-D1b。HMW-GS分析表明,Glu-A1位点1和Null亚基材料比例分别为53.33%和45.56%,此外有1G330E亚基材料1...     

牡山羊草Aegilops juvenalis Puroindoline b基因的克隆

Puroindoline a（Pina）和puroindoline b（Pinb）是控制小麦籽粒硬度的主效基因。根据已报道的小麦Pinb基因的保守序列,设计合成了一对特异性引物,对六倍体牡山羊草Aegilops juvenalis（UUMMDD）的基因组DNA和胚乳eDNA进行Pinb基因扩增、克隆和序列测定,发现了两个新型Pinb等位基因Pinb-allele-1和Pinb-allele-2。该基因全长360bp,编码119个氨基酸残基。它编码的蛋白和麦类作物Puroindoline B（PinB）的成熟蛋白有非常高的同源性,具有麦类作物PinB蛋白所特有的WPTKWWK的色氨酸结构域和10个半胱氨酸所形成的5个二硫键结构。与软粒小麦ev．Capitole的Pinb-D1a相比较,其核苷酸同源性为93．1％、93．3％,氨基酸同源性为90．8％、92．4％。Pinb。allele。1和Pinb—allele一2分别含有11和9个氨基酸变异位点。RT—PCR证实了Pinb—allele一2基因在籽粒胚乳中的表达。SouthernBlot分析结果表明,牡山羊草中含有两个拷贝的Pinb基因,其中包含着与小麦差异较大的籽粒硬度控制基因。     

柚品种的等位酶变异研究

研究了柚的48个品种的等位酶变异,利用等位酶分析技术对柚的酯酶（EST）,6－磷酸葡萄糖异的酶（PGI）,6－磷酸葡萄糖变位酶（PGM）,莽草酸脱氢酶（SKD）,超氧化物歧化酶（SOD）共5个酶系统的10个等位酶基因座进行了分析,除PGI－1,PGI－2两个基因座外,其它8个均为多态性基因座;10个等位酶基因座共观察到的等位基因25个,平均每个基因座的有效等位基因数目为1．55,基因多样度0．2805,柚的品种间具有较为丰富的等位酶标记遗传多样性,但柚类种质资源群体总的遗传多样性水平偏低。柚的较低的有效等位基因数目与基因多样度可能由于人工选择及资源流失造成。     

高大山羊草Aegilops longissima puroindoline b基因的克隆与表达分析

籽粒硬度是小麦加工品质的重要影响因素。puroindoline a（Pina）和puroindoline b（Pinb）是控制小麦籽粒硬度的主效基因。根据已报导的小麦Pinb基因的保守序列,设计合成了一对特异性引物,对高大山羊草Aegilops longissima（SS）的基因组DNA和胚乳RNA进行Pinb基因扩增、克隆、序列测定和表达分析,发现了一个新型Pinb等位基因。基因长360bp,编码119个氨基酸残基,对应于麦类作物Puroindoline B（PinB）成熟蛋白的结构区域,具有麦类作物Pinb基因特有的WPTKWWK的色氨酸结构域基因序列和10个半胱氨酸所形成的5个二硫键结构。与软粒小麦cv．Capitole的Pinb—D1a相比较,其核苷酸和氨基酸同源性分别为93．3％和92．4％。RT—PCR证实了Pinb基因在籽粒胚乳中的表达。研究结果表明,高大山羊草中包含着与小麦差异较大的籽粒硬度控制基因,为栽培小麦品质改良提供了丰富的遗传资源。     

黄淮麦区地方小麦品种籽粒颜色相关基因Tamyb10-1等位变异检测?

Tamyb10-1基因属于MYB家族的一种转录因子,决定着小麦种皮的颜色,同时对穗发芽抗性也具有一定影响。本研究以来自我国黄淮麦区的地方小麦品种为材料,利用功能标记对参试小麦品种Tamyb10-1基因位点在3A、3B和3D染色体上的等位变异类型进行了检测。结果表明,参试材料中上述每一位点均有2种等位变异类型,由此形成了7种基因型组合,分别为Tamyb10-A1a/Tamyb10-B1a/Tamyb10-D1a、Tamyb10-A1a/Tamyb10-B1a/Tamyb10-D1b、Tamyb10-A1a/Tamyb10-B1b/Tamyb10-D1a、Tamyb10-A1b/Tamyb10-B1a/Tamyb10-D1a、Tamyb10-A1b/Tamyb10-B1b/Tamyb10-D1a、Tamyb10-A1b/Tamyb10-B1a/Tamyb10-D1b和Tamyb10-A1b/Tamyb10-B1b/Tamyb10-D1b,其分布频率分别为38.0%、15.0%、1.0%、8.0%、1.0%、33.0%和4.0%。进一步研究结果表明,种皮颜色为白色时,Tamyb10-1基因在3个位点均为野生型,而当任何一个位点发生突变时均表现为红色。由于该基因也影响穗发芽的抗性,且子粒颜色与其抗氧化能力密切相关,因此本研究对以子粒颜色性状为育种目标的优异种质资源筛选具有一定参考价值。     

中国小麦微核心种质资源Psy基因的等位变异

根据已发表的麦族植物体Psy基因序列的保守区设计引物PsyO2,克隆小麦Psy基因（片段）。结果表明,PsyO2引物的扩增产物出现2种带型：196bp和233bp,序列分析表明两条特异条带涵盖了小麦Psy基因第2外显子全部序列,相差的37bp为Psy基因第2内含子中的一段插入序列,可反映不同黄色素含量（YPC）,属小麦风,,基因的等位变异。验证试验表明,248份小麦微核心种质中有153份材料（占样品数的65．7％）扩增出196bp条带,群体内YPC均值7．314mg kg^-1,属高YPC范畴;另有95份材料（占样品总数的38．3％）扩增出233bp条带,群体内YPE均值为5．207mg kg^-1,属低YPC范畴,方差分析表明二者YPC差异达1％极显著水平差异,说明上述37bp的插入序列是导致小麦品种间YPC产生差异的原因之一,因此该引物扩增的Psy基因对小麦YPC具有显著影响,引物PsyO2是对小麦YPC进行分子鉴定的重要标记。     

小麦全基因组抗赤霉病QTL关联位点特异性SSR标记的筛选、等位变异及效应解析

赤霉病是小麦主要的流行病害之一。借助标记辅助选择将不同数量性状基因座（quantitative trait loci，QTL）聚合是防治赤霉病有效且环保的方法，可以从源头上控制赤霉病并降低籽粒中毒素含量。抗赤霉病QTL在小麦全基因组均有分布，但除了Fhb1、Fhb2等少数位点有比较可靠的鉴别标记，绝大部分位点缺乏有效的位点特异性鉴别标记。简单重复序列（simple sequence repeat，SSR）标记多态性丰富，可以区分自然群体中不同等位变异，方便用于标记辅助育种。基于此，搜集了不同文献中报道的与赤霉病关联的SSR标记386个，并用这些标记构建全基因组赤霉病抗性QTL一致性图谱，接着对这些关联标记进行拷贝数分析，进而选择位点内的单拷贝SSR标记，将这些单拷贝标记在156个品种组成的自然群体中进行扩增，并与三季大田和三季温室环境下赤霉病抗性进行关联，筛选与赤霉病抗性关联的单拷贝SSR标记，明确这些标记在自然群体中的有效等位变异和效应。结果表明，共8个单拷贝SSR标记至少在两季试验中与表型显著关联(P<0.05)，涉及2B、2D、3B、5A、5B、6A、6D、7A染色体，有5个单拷贝标记位点存在有效等位变异。中国地方品种和日本品种携带更多的有利变异，且有利等位变异数目越多的品种赤霉病抗性越好。研究分析的QTL位点及其关联的单拷贝SSR标记可用于赤霉病抗病育种，有利于提高品种赤霉病抗性水平和育种效率。     

小麦与玉米杂交及单倍体的产生

应用普通小麦不同品种(品系)与苏玉4号杂交,喷洒100ppm的2,4—D一至二次,授粉后子房膨大,其膨大率因品种不同而异。在部分膨大子房中剥取到发育幼胚,经组织培养后,获得单倍体小麦植株,植株未结实。     

8个小麦育种亲本抗叶锈基因分析

选取19个小麦叶锈菌生理小种对8个小麦育种亲本进行成株期和苗期抗叶锈病鉴定及基因推导,同时利用与24个抗叶锈基因紧密连锁或共分离的31个分子标记进行分子检测。推测出L83#-5与L83#-6含有Lr1,可能含有Lr2c和Lr42;L/PL2003-1含有Lr1,可能含有Lr2c、Lr28和Lr42;贵农13号可能含有Lr28;92R137可能含有Lr2c和Lr28;L201含有Lr1,可能含有Lr2c、Lr16和Lr28;TM可能含有Lr41和其他抗叶锈基因。研究结果表明,测试的8个小麦育种亲本中TM的抗叶锈性最好,具有很好的抗叶锈病应用潜力,可作为小麦抗叶锈病育种的重要抗源。     

Wheat acetyl-CoA carboxylase

The acetyl-CoA carboxylase present in both wheat germ and total wheat leaf protein contains ca. 220 kDa subunits. It is the major biotin-dependent carboxylase present in wheat chloroplasts. Active acetyl-CoA carboxylase purified from wheat germ is a homodimer with an apparent molecular mass of ca. 500 kDa. The enzyme from wheat germ or from wheat chloroplasts is sensitive to the herbicide haloxyfop at micromolar levels. The incorporation of ¹⁴C-acetate into fatty acids in freshly cut wheat seedling leaves provides a convenient in vivo assay for both acetyl-CoA carboxylase and haloxyfop.     

西北春麦区小麦地方品种高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

为了给品质改良提供基础材料,并了解西北春麦区小麦地方品种的遗传多样性,采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法,分析了493份小麦地方品种的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的组成.结果表明:在供试材料中,Glu-1位点共有26个等位基因,其中Glu-A1位点3个,Glu-B1位点9个,Glu-D1位点14个,亚基null、7+8、2+12在各自的位点上出现频率最高,分别达到了94.53%、92.92%、86.24%;亚基组成类型共有30种,主要为null/7+8/2+12,频率达79.76%;同时筛选出一些含有1、2*、13+16、14+15、5+10、1.5+10等优质亚基或亚基对的材料,可作为优质基因源;西北春麦区小麦地方品种间Glu-1位点的遗传多样性,以Glu-D1位点最高,其次是Glu-B1位点,Glu-A1位点最低.     

云南小麦、西藏半野生小麦和普通小麦叶绿体DNA限制性内切酶图谱的研究

云南小麦(Triticum aestivum ssp.yunnanense King)和西藏半野生小麦(Triticum aestivum ssp.tibetanum Shao) 是我国西部地区特有的两个普通小麦(T.aestivum L.)亚种。我们采用改进的高离子强度法,提取云南小麦、西藏半野生小麦、普通小麦的两个品种(中国春和鄂恩1号)的叶绿体DNA, 并用7种限制性内切酶对它们的叶绿体DNA进行了酶切图谱分析。结果表明:在普通小麦及其两个亚种中没有叶绿体DNA的限制性片段长度差异,反映了叶绿体基因组在进化过程中相对的稳定性。 Abstract:Yunnan wheat(Triticum aestivum ssp. Yunnanense King) and Tibet semiwild wheat (Triticum aestivum ssp. Tibetanum Shao) are two endemic subspecies of common wheat (T. eastivum L.) in the west of China.Improved high ionic strength medium was adopted to extract the cpDNAs of Yunnan wheat,Tibet semiwild wheat and two cultivars of common wheat (Chinese Spring and Een 1).Restriction fragment analysis of cpDNAs was carried out with the use of 7 restriction enzymes.The results showed that there was no diversity of cpDNAs from common wheat and the two subspecies,indicating the conservatism of the chloroplast genome during the process of evolution.     

黑小麦与普通小麦过氧化物酶和蛋白质的比较研究

以小麦作对照．系统研究了2种黑小麦幼苗生长过程中过氧化物酶(POD)活性的变化．同时利用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳对2种黑小麦的幼苗生长不同时期根、芽的过氧化物酶同工酶及其蛋白质进行了分离分析。结果显示：黑小麦POD酶活性高于小麦。黑小麦POD同工酶谱与小麦差异明显．且在幼苗生长不同时期变化显著。幼根与幼芽中可溶性蛋白的合成动态具有明显差异。     

The Production of Haploid Wheat Plants via Wheat X Maize Hybridization

The intergeneric cross between wheat and maize are characterized by a high frequency of formation of hybrid embryos, but maize chromosomes are rapidly eliminated in the first few cell division cycles to produce haploid wheat embryos. If left the embryos on the plants they will soon abort, as a result of the absence or poor development of the endosperm. Embryo rescue techniques should not enable these embryos to grow to plants because of the embryos were extremely young for embryo culture. Viable embryos were obtained at much higher frequenc, if spikes containing cross-pollinated florets were dipped in 100 ppm 2,4-D solution 4 hours after pollination. Of the 382 florets treated, 64(16.8%) embryos were obtained 10 days after treatment, and 47 plants recovered on the culture medium. In control (2,4-D not applied) only 1 (0.96%) embryo and 1 plant was obtained from 104 florets. This simplified technique should enable haploid wheat plants production through wheat - maize to apply to practical breeding.     

利用普通小麦与近缘属间的复合杂交创造小麦新种质

利用永368(普通小麦)与春品-11(白壳、六倍体小黑麦) 、人工合成小麦双二倍体、柱穗山羊草进行复合杂交,采用系谱法,按照宁夏小麦品种选育目标,经过连续十年的选择,培育出10个稳定优良品系,分别为春节1、2、3、4、5、6号和春山1、2、3、4号.它们与宁夏目前生产上的主栽品种宁春4号所属的遗传类群不同,品质也有明显改进.染色体组原位杂交和醇溶蛋白电泳鉴定结果表明,新创造的7个选系是黑麦染色体1B/1R易位系,另外一个品系是涉及黑麦其他染色体的易位系.     

小麦土传病毒在感病小麦细胞中的分布及小麦梭条斑花叶病毒RNA组分

四川雅安、陕西长安的土传小麦病毒病由小麦梭条斑花叶病毒(WSSMV)引起,而浙江安吉、新昌、江苏宜兴的病害则由WSSMV和土传小麦花叶病毒(SBWMV)所致。WSSMV和SBWMV可以同时复合侵染同一株小麦,但在病细胞中二者彼此独立分布。我国WSSMV RNA有2个基因组,分子量分别为2.6×10~6和1.5×10~6,与日本小麦黄花叶病毒(WYMV)一致。