小麦-簇毛麦易位系的抗条锈性遗传分析

本文对7个小麦-簇毛麦易住系种质V9128-1、V9128-3、V9129-1、V3、V4、V5、V12的抗条锈性进行遗传研究。用小麦条锈菌对供试材料苗期接种鉴定表明,7个易位系的抗病谱存在着明显的差异,据基因推导原理和系谱分析,可初步推测这7个易位系所包含的抗条锈基因不尽相同。进而对两个抗病谱较宽的易住系的抗条锈性进行了遗传分析。结果表明：小麦．簇毛麦易位系V9128-1对条锈菌CY30的抗条锈性由一对显性基因控制,小麦-簇毛麦易位系V3对条锈菌CY31的抗条锈基因由一显一隐2对基因控制。揭示了小麦．簇毛麦易位系抗条锈性为寡基因控制,为尽快利用这些宝贵抗病基因,培育小麦抗锈品种提供了科学依据。     

小麦品种贵农22号抗条锈基因遗传分析

贵农22号是利用簇毛麦(Haynaldia villosa)、硬粒小麦(Triticum durum)及普通小麦(Triticum aestuvum)杂交而育成的普通小麦品种,其抗中国目前流行和出现的条锈菌小种,已成为目前重要的抗小麦条锈病抗源。为了明确该品种抗锈遗传规律并进行应用前景评价,用一个流行的强毒性小种条中31号和一个突变弱毒性小种CY29-mut3,分别接种贵农22与国际已知抗锈基因品种Moro及感病品种辉县红双列杂交F2、F2代各株系幼苗,对贵农22号进行了抗锈性遗传分析,以便于在抗病育种中进一步应用。研究结果表明,贵农22号有三对独立遗传的抗条锈基因,暂定名为YrGui 1、YrGui 2和YrGui 3,它们表达稳定,不受亲本正反交影响,而并不具有Yr 10。Yr10基因载体品种Moto中有二或四对基因抗中国不同的条锈菌小种,不同小种及正反交对基因的表达有影响,为父本时其对CY29-mut3小种有两对完全显性基因、一对中度抗病基因及一对隐性抗病基因,而为母本时有一对完全显性基因和一对中度抗病基因起抗病作用;对条中31号,其为父本时有一对显性基因和一对隐性基因,为母本时可能存在两对累加作用基因或两对隐性抗病基因控制抗痫作用。     

小麦新抗源贵农775抗条锈性特征与遗传分析

发掘并利用不同类型抗条锈病基因,构建区域间抗病基因多样性差异布局,是阻遏条锈菌大区域传播、实现小麦条锈病持续控制的重要策略。为了明确小麦新抗源贵农775抗条锈性特征和抗性遗传规律,为其合理布局应用提供依据,文章利用10个条锈菌菌系进行苗期分小种鉴定;构建贵农775与感病品种Avocet(S)杂交后代F2:3及回交BC1遗传群体,利用小麦条锈菌流行小种CYR32和最近发现的对Yr26基因有毒性的新致病类型CH42,对贵农775进行抗条锈性遗传分析。结果表明,贵农775对包括CH42致病类型在内的所有10个供试菌系均表现为免疫或近免疫的抗病性反应,而中国当前主要条锈病抗源品种92R137、川麦42(YrCH42)、贵农22(YrGN22)及Yr24等均不抗CH42;抗病遗传分析结果表明,贵农775对小麦条锈菌小种CYR32和CH42的抗性分别由一对显性核基因控制,并且为不同的小种专化抗性基因。     

西科麦2028抗条锈性的遗传分析

西科麦2028是地理远缘小麦材料的杂交后代,具有突出的抗条锈病性能。为了解西科麦2028对小麦条锈病的抗性遗传规律,以西科麦2028和铭贤169的杂交群体为研究对象,采用我国目前小麦条锈菌流行小种CYR31、CYR32、CYR33、Su11-4对供试群体进行成株期接种,分析杂交后代的抗病性及分布情况。结果表明:西科麦2028对CYR31的抗病性由3对显性基因控制;对CYR32由2对显性和1对隐性基因控制;对CYR33由1对显性基因控制;对Su11-4由1对显性和1对隐性基因控制。     

小麦-簇毛麦属间染色体易位系的高效诱导

利用60Coγ射线以不同剂量照射硬粒小麦-簇毛麦双二倍体即将成熟的花粉,将其授于母本中国春,创造出一批包含小麦-簇毛麦易住染色体的材料,对这些材料用中国春进行连续回交或自交,可有效保留簇毛麦染色体片段,实现外源基因的转移.研究结果表明,60Coγ射线照射花粉后产生易位染色体的频率因剂量不同而有显著差异,12 Gy和8 Gy剂量照射后杂交的M1群体中,产生小麦-簇毛麦易位染色体的单株分别占调查总数的76.7%和50.0%,均显著高于用其他方法创造易住的频率,并且12 Gy较8 Gy产生了更优的易住类型;创制的易位染色体有67.6%可以从M1传递到BC1,BC1的易位染色体有96.4%可传递到BC,;在回交后代中,加以人为选择,整条簇毛麦染色体很快丢失,至BC2F2即有纯合易位株出现.     

从小麦-簇毛麦易位系TAC文库中筛选Hv-SITPK基因

本实验室已经通过基因芯片技术筛选到一个白粉菌诱导后上调表达的抗病相关基因Hv-S／TPK,并获得了它的全长cDNA序列。利用Hv-S／TPK的特异引物筛选小麦．簇毛麦6VS／6AL易位系基因组可转化人工染色体（Transformation-competent artificial chromsome,TAC）文库,获得了阳性TAC单克隆,并进一步获得了含有Hv-S／TPK cDNA序列的5160bp（GenBank Accession No．EU153366）的亚克隆。对亚克隆的序列分析结果表明,Hv-S/TPK基因在起始密码子和终止密码子之间有3个内含子和4个外显子,4个外显子序列与簇毛麦上已得到的Hv-S／TPK的cDNA序列100％同源。对起始密码子上游序列分析结果表明,该基因的调控序列中,含有W-Box、OCS-element等与抗病相关的元件。以TAC克隆为探针与小麦．簇毛麦6VS／6AL易位系有丝分裂中期染色体进行荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization,FISH）,结果表明含有Hv-S／TPK基因的TAC克隆来自于簇毛麦。     

从小麦-簇毛麦易位系TAC文库中筛选Hv-S/TPK基因

本实验室已经通过基因芯片技术筛选到一个白粉菌诱导后上调表达的抗病相关基因Hv-S/TPK, 并获得了它的全长cDNA序列。利用Hv-S/TPK的特异引物筛选小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系基因组可转化人工染色体(Transformation-competent artificial chromsome, TAC)文库, 获得了阳性TAC单克隆, 并进一步获得了含有Hv-S/TPK cDNA序列的5160 bp(GenBank Accession No. EU153366)的亚克隆。对亚克隆的序列分析结果表明, Hv-S/TPK基因在起始密码子和终止密码子之间有3个内含子和4个外显子, 4个外显子序列与簇毛麦上已得到的Hv-S/TPK的cDNA序列100%同源。对起始密码子上游序列分析结果表明, 该基因的调控序列中, 含有W-Box、OCS-element等与抗病相关的元件。以TAC克隆为探针与小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系有丝分裂中期染色体进行荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization, FISH), 结果表明含有Hv-S/TPK基因的TAC克隆来自于簇毛麦。     

条锈菌与慢锈小麦品种互作的超微结构

条锈菌与慢锈小麦品种互作的超微结构研究表明,随着慢锈性的表达,条锈菌的胞间菌丝发育受抑,细胞器泡囊化解体。吸器母细胞和吸器发育受阻,最终解体,坏死。吸器的受抑,坏死主要表现在吸器体形成后期。在锈菌与寄主互作的交界面,吸器外质膜皱褶,电子致密度增高,吸器外间质加宽,并有大量电子致密度加深的物质沉积。与抗病品种相比,慢锈品种中病菌受抑,坏死程度轻,寄主细胞的过敏性坏死机率也较低。     

小偃6号抗条锈基因遗传分析及分子标记

用小麦条锈菌CY 29-m u t3、CY 28、CY 27和CY 25分别接种小偃6号、铭贤169及其F2代各株系,在常温下(15~17℃)和高温下(20~22℃)进行了小偃6号抗条锈基因的遗传分析.结果发现,在常温下,小偃6号对4个条锈菌生理小种的抗病性均由1对显性核基因控制;在高温下,其抗病性由2对或3对基因控制,但其正反交的作用方式不同,抗锈性也可能与细胞质遗传有关;筛选到与抗条锈基因连锁的RAPD标记,分别命名为OPT 17650、OPC 111000.同时,具有长穗偃麦草血缘的小麦品种小偃22对OPC 11进行了验证,明确了其在分子辅助育种中的价值.     

1994 - 2002年小麦品种(系)抗条锈性鉴定与监测

1994—2002年经对3822份小麦品种(系)材料抗条锈性鉴定结果表明,冬小麦抗条锈性优于春小麦,甘肃品种抗条锈性优于国内其它省区品种。田间抗条锈性监测结果表明,我国主要生产品种均表现感病,甘肃主要生产品种仅陇鉴127等少数几个品种抗病,抗源材料中也仅有中四等少数品种表现抗病,结合抗病性鉴定、监测结果及田间综合农艺性状观察,筛选出20余份可供育种利用的抗源材料。同时在针对今后抗条中31、32号等主要小种类型的抗病育种、抗病性监测等方面进行了讨论。     

利用AABBDDDD八倍体培育小麦-簇毛麦二体附加系的研究

对普通小麦（Triticumaestivum）-节节麦（Aegilopssquarrosa）八倍体（2n=8x=56,AABBDDDD）与硬粒小麦（Triticumdurum）-簇毛麦（Haynaldiavillosa）六倍体（2n=6x＝42,AABBVV）杂交后,将所得七倍体杂种（AABBDDV）进行连续自交,在F4代中利用C-分带鉴定出可能的簇毛麦6V二体附加系95－7和2V二体附加系26－7,其花粉母细胞染色体在减数分裂中期I的配对构型分别为0.14I＋20．42＋1．5和0．10I＋20．07＋1.82;进一步将95－7和26－7的基因组DNA用EcoRI酶切,分别用小麦族第6部分同源群短臂探针Psr113和第2部分同源群长臂探针BCD240进行Southern杂交,结果显示具有簇毛麦的特异杂交带,进一步确证了95－7和26－7分别是普通小麦-簇毛麦6V和2V二体附加系。     

Plant Regeneration from Cell and Protoplast Cultures of Triticum aestivum-Haynaldia villosa Hybrid

Starting materials used in these experiments were taken from Triticum aestivum-Hay-naldia villosa hybrid embryo-derived callus, which had been maintained for nearly two years. To establish suspension cultures, the callus was subcultured till its compact texture became friable, and then shaken in a liquid medium. Upon transferring the suspended cells onto a semisolid medium, high frequency of plant regeneration was achieved.     

利用phlb突变体创造普通小麦-簇毛麦6VS端二体代换系

用中国春phlb突变体（C.Sphlbphlb)与普通小麦柎-簇毛麦6V（6A）异代换系（Sub.6V)杂交,再用phlb突变体与F     

3个小麦条锈菌鉴别寄主的抗性遗传分析

根据对鉴别寄主的毒性谱,选用小麦条锈病菌生理小种2E16单孢菌系为接种病菌,鉴定了小麦务锈病菌鉴别寄主Chinese166、HeinesⅦ和Vilmorin23的抗性基因构成及其遗传特征。通过对3个鉴别寄主与感病品种铭贤169杂交,分别在苗期鉴定了亲代、F1、F2、BC1及正反交后代对小种2E16的抗性反应。结果表明：供试品种Chinese166对生理小种2E16的抗性由二对显性基因,即显性基因Yr1和另一对显性基因独立或重叠控制;HeinesⅦ对生理小种2E16的抗性由一对显性基因Yr2和一对隐性基因控制;Vilmorin23对生理小种2E16的抗性则由显性基因Yr3和一对隐性基因控制。     

抗大麦黄矮病的小偃麦易位系的创制与鉴定

抗大麦黄矮病的小偃麦易位系的创制与鉴定@辛志勇$中国农业科学院作物育种载培研究所!北京100081@张增燕$中国农业科学院作物育种载培研究所!北京100081@陈孝$中国农业科学院作物育种载培研究所!北京100081@林志珊$中国农业科学院作物育种载培研究所!北京100081大麦;;小偃麦;;易位系     

不同小麦背景小簇麦双二倍体的品质、抗病性及分子细胞遗传学研究

对不同小麦（Triticum aestivum 2n=42 AABBDD）背景的4个小簇麦双二倍体进行了分子细胞遗传学分析。结果表明,经过自交7代选育,小簇麦双二倍体的遗传逐渐趋于稳定。其中V852cd和V853cd的遗传稳定性相对较好,RTC M,2m=56的植株分别占100％和83.33%,PMC MI,2n=28Ⅱ的频率分别为73.34%和70.72%,相对紊乱系数分别为0.021和0.022;用簇毛麦（Haynaldia villosa 2n=14 VV)DNA作探针进行原位杂交时,V851cd、V852cd和V853cd的体细胞中都有14条簇毛麦染色体,其染色体组成为2n=56=42W 14V,V854cd中有12条簇毛麦染色体,其染色体组成为2n=56=42W 12V 2T(W/V)。4个双二倍体籽粒蛋白质含量为19.28％－20.52%;V851cd,V852cd和V853cd对条锈病免疫或近免疫,高抗白娄病和叶锈病,中抗雪霉病和赤霉病。     

玉米抗南方锈病种质资源初步鉴定及遗传多样性分析

南方锈病是玉米生产上的重要病害。2013-2015年在广西南宁和北京昌平对903份玉米种质资源进行了抗南方锈病的初步鉴定与评价,并利用SSR标记对筛选出的部分抗性材料进行了遗传多样性分析。结果表明,在903份种质中,8份自交系在广西南宁和北京昌平均对南方锈病表现高抗(HR),占总鉴定种质的0.9%;29份材料表现为抗病(R),占比3.2%,包括27份自交系和2份农家种;中抗种质(MR)100份,占比11.1%;感病(S)和高感(HS)种质分别为181和585份,占鉴定材料的20.0%和64.8%。由此可见,玉米资源中高抗南方锈病的种质较为匮乏,在不同地点均表现高抗的材料是难得的抗源。不同地理来源的玉米种质对南方锈病的抗性水平存在较大差异,其中抗性资源较为丰富的是源自内蒙古和山西的种质。42对多态性SSR引物在50份抗锈病材料中,共扩增出141个条带,多态性条带139个,多态位点百分率(PPB)为98.58%。平均等位基因数(Na)1.98,平均有效等位基因数(Ne)1.59,平均Nei's基因多样性(H)0.34,平均多态性信息含量(PIC)0.78,平均Shannon's信息指数(I)0.51;通过UPGMA聚类分析,50份抗病材料被划分为2个类群,其中,第Ⅰ类群又可划分为5个亚类,表现出较高的遗传多样性,为抗病育种中抗源的选择和利用提供参考信息。     

小麦病程相关蛋白1基因的克隆及特性分析

利用RT－PCR技术,从被白粉菌诱导的小麦－簇毛麦6VS／6AL易位系中获得病程相关蛋白1（TaPr-1)cDNA克隆,该基因具有编码164氨基酸的开放阅读框,其中包含24个氨基酸构成的信号肽和140个氨基酸组成的成熟肽（MW为15.1kD),经蛋白结构比较分析,发现其与植物中已分离的多种PR1类蛋白具一定的同源性,Northern杂交显示,易位系易被诱导12小时左右,该基因转录物累积最多,其在抗病易位系和感病亲本扬5中表达水平有明显差异,Southern杂交表达在小麦基因组中该基因的拷贝数多于1个,且该基因在扬5和易位系中表现多态性,表明6VS上有可能携带基因。     

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。