中国小麦遗传资源农艺性状鉴定、编目和繁种入库概况

经农艺性状鉴定、编目和繁种入库,明确了目前我国小麦遗传资源共45519份,包括15个属,231个种,其中小麦属24个种,共43014份;小麦野生近缘植物14个属,207个种,2505份。现有41400余份入国家种质库保存。同时,鉴定出具有优良性状的种质3000多份,并总结出较完善的繁种技术措施。从而显示出我国小麦遗传资源丰富的多样性,并且得到保护,这无疑为我国乃至世界小麦生产和育种的持续发展贮备了物质基础。     

小麦农艺性状与品质特性的多元分析与评价

估算96个小麦品种(系)的11个农艺性状和10个品质特性参数的主成分,并以主成分和欧氏距离为基础,分别作二维排序分析和聚类分析。农艺性状的前4个主成分反映了85.3450%的原始数据信息量;品质特性的前4个主成分代表了89.1483%的原始数据信息量。以96个材料的主成分得分绘制二维排序图,27个小麦品种(系)表现为矮秆、子粒和旗叶较大,丰产性较好、综合农艺性状优良;32个小麦品种(系)表现为铁、锌含量较高,加工品质较好、综合品质特性优良。在系统聚类图中,农艺性状和品质特性分别被聚成5类。综合农艺性状较好的材料主要集中在第Ⅲ类和第Ⅳ类;综合品质特性较好的材料主要集中在第Ⅰ类和第Ⅱ类。综合分析发现,同时兼顾丰产性较好且子粒铁、锌含量较高,品质特性较好的小麦品种(系)有:泰山9818、西农822、轮选719、杨-31、西安837和中育9383。将聚类分析和二维排序分析结合起来,能较好的对小麦的性状组成做出综合评价,鉴定和评价出优质、高产、综合性状优良的小麦品种(系),为小麦遗传育种提供优良的种质资源,为合理选配亲本提供参考。     

小麦易位系1BL/1RS×7DL.7Ag的F2分子检测及其农艺和品质性状分析

以‘豫农982’(1BL/1RS易位)和wheatear(7DL.7Ag易位)杂交后代的900个F2群体及其F2∶3家系为实验材料,对F2群体进行1BL/1RS易位和7DL.7Ag易位类型分子检测,调查分析F2群体及F2∶3家系的农艺、产量性状(F2群体的农艺性状仅作参考,重点分析F2∶3家系的性状),并探讨1BL/1RS易位和7DL.7Ag易位对小麦品质的影响。结果表明:(1)STS标记Lr19130与SSR引物Xgwm428联合使用可作为共显性标记鉴定纯合7DL.7Ag易位与杂合7DL.7Ag易位,完善了7DL.7Ag易位的分子检测方法。(2)在农艺和产量性状方面,1BL/1RS易位可显著降低株高,有助于提高穗粒数和小穗数;7DL.7Ag易位在籽粒千粒重和产量上有显著的正向作用,但7DL.7Ag易位的穗粒数显著低于非7DL.7Ag易位且有延迟小麦成熟和增加株高的趋势;1BL/1RS和7DL.7Ag双重易位可同时提升小穗数和千粒重,但穗粒数减少。(3)在品质性状方面,1BL/1RS易位主要影响沉淀值、稳定时间、弱化度、最大拉伸阻力、延伸度等主要反映蛋白质质量的性状,使面筋质量显著降低,而对蛋白质含量、湿面筋含量和吸水率等主要反映蛋白质数量的性状影响较小;7DL.7Ag易位显著提高沉淀值和面团拉伸品质参数,对小麦粉质参数和糊化参数贡献不大。由此推测,将7DL.7Ag易位应用于小麦品种选育,有望突破产量瓶颈并可较好地提升品质。     

泥蚶G2代快速生长家系遗传结构的微卫星分析及其与生长性状的关联

利用微卫星标记对泥蚶(Tegillarca granosa Linnaeus) G2代家系的遗传结构和遗传多样性进行了分析, 并结合家系的表型生长数据, 关联分析筛选可用于育种的候选标记。遗传结构分析表明, 18对引物共检测出59个等位基因, 其中家系F19、F21、F22的平均等位基因数(N_a)分别是2.500、2.722和2.722; 平均观测杂合度(H_o)为0.446、0.510和0.628; 平均期望杂合度(H_e)为0.394、0.433和0.464; 多态信息含量(PIC)分别是0.346、0.379和0.403。标记与生长性状的相关性分析显示, 有3个位点与壳高、壳长、壳宽和总质量显著相关, 其中F19家系的Teg-30的BB基因型与壳高、总质量显著相关, F21家系的Teg-03的BB基因型和Teg-20的BC基因型与壳高、壳长、壳宽和总质量均显著相关, 筛选出的与生长性状相关的标记为开展泥蚶分子标记辅助育种提供了有价值的遗传信息和参考依据。     

籼粳交组合培矮64S/ 日本晴F2、F3 及F6 代主要农艺性状分析

采用方差分析和相关分析等方法对籼粳交组合培矮64S/日本晴F2、F3及 F6代分蘖数、有效分蘖数和株高等7个主要农艺性状进行了研究。结果表明, 7个农艺性状在双亲之间均存在显著或极显著差异, 亲本在不同年份和不同地点表现出较大差异, 株高表现变异系数较大, 分别为14.4%和22.8%。各性状在3个世代中除了F2分蘖率、F3齐穗期和F6株高, 其余各性状均呈连续变异, 分布频率大致接近正态分布, 同时存在双向超亲分离现象。各性状不同世代相关系数有一定的变化, 但不改变其方向。这些结果可以为水稻数量性状基因座分析提供有价值的信息, 也可为水稻遗传改良提供理论依据; 本文还对选用测序水稻品种为亲本构建群体进行农艺性状研究的意义进行了讨论。     

籼粳交组合培矮64S/日本晴F2、F3及F6代主要农艺性状分析

采用方差分析和相关分析等方法对籼粳交组合培矮64S／日本晴F2、F3及F6代分蘖数、有效分蘖数和株高等7个主要农艺性状进行了研究。结果表明,7个农艺性状在双亲之间均存在显著或极显著差异,亲本在不同年份和不同地点表现出较大差异,株高表现变异系数较大,分别为14．4％和22．8％。各性状在3个世代中除了F2分蘖率、F3齐穗期和F6株高,其余各性状均呈连续变异,分布频率大致接近正态分布,同时存在双向超亲分离现象。各性状不同世代相关系数有一定的变化,但不改变其方向。这些结果可以为水稻数量性状基因座分析提供有价值的信息,也可为水稻遗传改良提供理论依据：本文还对选用测序水稻品种为亲本构建群体进行农艺性状研究的意义进行了讨论。     

转基因玉米HGK60在不同遗传背景下抗虫性鉴定及农艺性状分析

为研究转基因玉米HGK60在不同遗传背景下遗传稳定性和抗虫效果,利用转Bt cry1Ah基因的转基因玉米HGK60为供体,通过回交转育的方式将cry1Ah基因分别导入玉米自交系郑58、昌7-2、lx05-4、lx03-2,获得转基因玉米自交系HGK60-郑58、HGK60-昌7-2、HGK60-lx03-2、HGK60-lx05-4,并杂交获得HGK60-郑单958（HGK60-郑58 × HGK60-昌7-2）和HGK60-鲁单9066（HGK60-lx05-4 × HGK60-lx03-2）,转化体特异性PCR证明cry1Ah基因已转入不同遗传背景玉米中,ELISA检测不同遗传背景转基因玉米叶片中Cry1Ah蛋白表达情况,结果表明在不同遗传背景玉米自交系和杂交种中Cry1Ah蛋白表达没有显著差异;田间人工接虫和室内玉米螟抗虫性鉴定结果表明,不同遗传背景的转基因玉米高抗玉米螟,室内接虫后4 d幼虫死亡率达到100%;对不同遗传背景转基因玉米HGK60进行农艺性状分析,结果显示与受体对照玉米相比,两者之间农艺性状没有显著差异,转基因玉米HGK60可用于抗虫玉米品种的选育。     

对92株茶树菇菌株的遗传多样性分析和农艺性状的评价

为了解茶树菇（Agrocybe aegerita）种质资源的遗传多样性和筛选优良的茶树菇新品种,采用菌株拮抗试验方法观察了92株茶树菇菌株间拮抗反应及其类型,ISSR-PCR（inter-simple sequence repeat-PCR）分子标记方法对92株茶树菇菌株的遗传多样性进行了综合分析。拮抗试验将92株茶树菇菌株分为27组;筛选出的20条ISSR引物共扩增出317条清晰条带,多态性条带平均比率为82.60%;在遗传相似系数为0.742时,ISSR分子标记分析可将92株茶树菇划分为6大类群,拮抗试验和ISSR分子标记分析的结果基本一致。通过对比农艺性状分析,初步筛选出滇农5、滇农14、茶5-800、白茶、闽农5及滇农8作为工厂化生产茶树菇菌种。结果表明茶树菇的遗传多样性丰富,结合栽培出菇试验可为茶树菇品种选育和杂交育种的亲本选择提供参考。     

徐淮白山羊DGAT2基因内含子3多态性与生长性状关联分析

目的：探讨DGAT2基因内含子3的遗传多态性及其与山羊生长性状的关联。方法：采用PCR-SSCP、DNA序列分析及生物信息学技术研究徐淮白山羊DGAT2基因内含子3的多态性及其与山羊生长性状的关联情况。结果：徐淮白山羊DGAT2基因内含子3存在A、B2个等位基因,其基因频率依次为0.9550、0.0450,并且处于Hardy-Weinberg平衡状态;徐淮白山羊DGAT2基因不同基因型对徐淮白山羊体高有显著影响（P〈0.05）,而对其他体尺指标在统计学上无显著影响（P〉0.05）。结论：DGAT2基因内含子3的遗传多态性与徐淮白山羊生长性状存在相关。     

小麦背景中来自华山新麦草的抗条锈病基因的遗传学分析和分子标记

H9020—17—5是一个通过杂交和回交选育的普通小麦—华山新麦草易位系,接种鉴定表明其对条锈病具有优良抗性。遗传学分析证明易位系H9020—17—5的抗条锈性是由单基因控制的显性性状,抗性基因来自于华山新麦草,暂定名为YrHua。为了标记这个来自华山新麦草的抗条锈病基因,利用H9020—17—5与感病小麦品种铭贤169杂交,建立了F2分离群体。应用81对AFLP引物对119个经条锈菌生理小种CY30接种鉴定的F2单株进行了分析,结果得到两个与YrHua基因连锁的AFLP标记PM14(301)和PM42(249),遗传距离分别为5．4cM和2．7cM,并分别位于目标基因的两侧。将标记片段克隆、测序后,根据序列信息和酶切位点多态性设计特异性引物,将AFLP标记PM14(301)转换成了简单的PCR标记。研究结果为标记辅助育种提供了分子选择工具,同时也为进一步精细定位和图位克隆YrHua基因奠定了基础。     

猪UCP5基因克隆表达特性及与屠体性状的关联分析

通过3′和5′cDNA末端快速扩增(RACE)获得了猪UCP5基因全长cDNA序列,通过不同品种猪UCP5基因编码区和调控区单核苷酸多态分析,发现 -1 567 bp处存在A→T的突变,从而导致转录因子CdxA、HNF-1、Sox-5、GATA-2结合位点发生了改变．在金华×皮特兰F2代资源群中,使用PCR限制性片段长度多态性(RFLP)方法,对524头个体进行基因型测定,并与屠体性状关联分析,结果发现,AA型活体重极显著高于BB型(P < 0.01),AB型活体重显著高于BB型(0.01 < P < 0.05),AA型的后腿肌肉重极显著高于BB型(P < 0.01),AA型的后腿脂肪重显著高于BB型(0.01 < P < 0.05)．同时,通过实时荧光定量PCR获得了UCP5基因在初生仔猪心、肝、脾、肺、肾、眼肌、腹脂和大脑等不同组织中基因表达的特性,结果表明,UCP5在猪的各种组织均有表达,在脑和肺中表达量最多．t检验发现,初生达兰猪眼肌中UCP5的表达量显著高于金华猪．     

小麦穗部发育多效基因的遗传分析与基因定位

在小麦育种材料中首次发现一种穗部发育萎缩且花器官明显退化,但茎、叶等其他器官发育正常的突变体sda1(spike development atrophy 1)。用显微镜观察突变体sda1的花器官,用碘-碘化钾鉴定其小孢子育性;以‘陕麦94’为父本,突变材料sda1为母本构建F2群体,调查各主要农艺性状,灌浆期测定穗部及穗下茎可溶性糖含量、旗叶光合性能(净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率),对该突变体进行遗传分析;利用SSR微卫星标记,通过混合分离分析(BSA)和群体连锁分析进行基因定位,进一步探索该基因功能。结果表明:(1)小麦突变体sda1雄蕊发育畸形,雌蕊发育萎缩,小孢子几乎全部丧失育性。(2)对突变体sda1原株系中表型正常植株的后代分离统计分析结果证明,该突变性状由1对隐性核基因控制,并命名该基因为SDA1。(3)在F2群体中,突变株抽穗期较正常株延迟4d;穗部及穗下茎可溶性糖含量分别显著高于正常株30.6%和11.0%,但突变株与正常株的抽穗持续时间(均为8d)和光合性能无显著差异。(4)经基因定位分析初步确定SDA1位于小麦6B染色体WMC398和BARC136标记之间,与两标记的遗传距离分别为2.2cM和2.1cM。推测认为,SDA1是一个控制抽穗期与器官发育的多效基因,且该基因突变影响植株的糖分转化与利用。     

小麦胁迫相关基因TaSF3B2的克隆及表达特性分析

为研究小麦剪接因子在逆境胁迫中的作用,通过分析小麦抗性相关EST数据库,筛选并克隆获得1条2 327bp的核苷酸序列。该序列包含了一个1 854bp的开放阅读框,编码一个由617个氨基酸残基组成的蛋白,氨基酸同源比对发现,该蛋白含有GUS1结构域(Splicing Factor 3B,Subunit 2),属于剪接因子3b亚基中的一员,将该蛋白命名为TaSF3B2。生物信息学分析显示,TaSF3B2平均亲水系数(GRAVY)为-0.895,不稳定系数为43.92,且在细胞核中发挥作用的可能性最大。实时荧光定量PCR分析表明,TaSF3B2基因在不同组织中存在差异表达,不同发育时期其表达也存在差异;在幼苗叶片中,该基因表达受高盐、低温、条锈菌、干旱及ABA激素胁迫明显下调表达,而在幼苗根中变化不明显。推测TaSF3B2基因参与了小麦正常条件下的生长发育,同时在小麦应对逆境胁迫的过程中具有重要的作用。     

Genetic Analysis and Molecular Mapping of a Stripe Rust Resistance Gene in Chinese Wheat Differential Guinong 22

Stripe rust, caused by Puccinia striiformis f.sp. tritici (Pst), is one of the most damaging diseases of wheat worldwide, especially in China. Growing resistant cultivars is the most effective approach to control the disease, but few effective resistance genes are available. Guinong 22, one of the wheat cultivars used for differentiated Chinese race of the pathogen, has unknown resistance gene(s) to stripe rust. Genetic analysis, molecular mapping and allelic analysis were used in this study to determine the inheritance and chromosomal location of the gene(s) in Guinong 22 with the most prevalent Pst race CYR33. Genetic analysis indicated that a single recessive gene yrGn22 confers the resistance to CYR33. A total of 450 simple sequence repeat (SSR) primer pairs and 31 pairs of sequence‐tagged site (STS) or conserved primers were selected to screen the resistant bulk and susceptible bulk as well as the parents. Seven polymorphic SSR markers and two STS markers were then used to genotype 113 F₂ individual plants. Linkage analysis indicated that all nine markers were linked to yrGn22, with genetic distances ranging from 2.2 to 11.1 cM. Based on the chromosomal locations of the linked markers, yrGn22 was located on wheat chromosome 1B near the centromere. The pedigree, common markers, chromosome location, resistance and allelism tests indicated that yrGn22 is either linked to Yr26 or possibly the same gene.     

水稻短根突变体Osksr5的遗传分析和基因定位

水稻根系对其生长、发育及产量等起着至关重要的作用。该研究从甲基磺酸乙酯（ethyl methane sulfonate,EMS）诱变的籼稻Kasalath突变体库中筛选到1个根系变短的突变体,命名为Osksr5（Oryza sativa kasalath short root 5）,该突变体植株具体表现为主根、不定根和侧根都明显变短,不定根的数目相对减少,株高与野生型相比也明显矮小。遗传分析结果表明,该突变性状由1对隐性核基因控制。利用图位克隆技术将OsKSR5基因定位在第1染色体的STS（sequence tagged site）分子标记33027k和33471k,物理距离约为444 kb。对OsKSR5基因的定位为进一步克隆该基因和阐明水稻根系发育的分子机理奠定了基础。     

水稻短根突变体Osksr6的遗传分析和基因定位

该研究对从甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的水稻突变体库中筛选到的一个短根突变体Osksr6(Oryza sativa kasalath short root 6)进行了表型鉴定、遗传分析与基因定位。结果表明:(1)生长7d的突变体Osksr6与野生型相比,株高与不定根数量差异不明显,但主根变短61.98%、不定根变短46.42%,侧根的发生与根毛的伸长也受不同程度抑制;成熟期的Osksr6分蘖数明显减少,总穗长与结实率均较野生型差。(2)遗传分析结果显示,突变体Osksr6的短根性状受1对隐性基因控制。(3)利用图位克隆技术,将突变基因OsKSR6定位于3号染色体InDel标记28420k和28880k之间,物理距离约460kb,该区间没有已报道的与根系发育相关的基因。该研究为进一步研究水稻根系生长的分子机理奠定了基础。