云南及周边地区少数民族对农业生物资源的保护与利用

"云南及周边地区生物资源调查"项目属于国家科技部基础性工作专项。云南及周边地区是我国少数民族聚集区,农业生物多样性十分丰富。然而,近些年来随着经济发展,外来文化的渗透,该地区正经历着较大的变迁,少数民族文化和农业生物资源正在逐步消失[1]。为了保护和发扬少数民族的传统文化和农业生物资源,对该地区的41个县和10个民族进行了系统调查。本次调查全面完成了各项任务和考核指标。本文仅介绍云南及周边地区少数民族对农业生物资源的保护和利用情况,旨在为国家保护和发扬少数民族传统文化,制定生物资源保护政策和科学研究提供基础信息和科学依据。     

中国普通小麦初选核心种质的产生

对中国普通小麦种质资源构建了初选核心种质。地方品种和选育品种分别构建。按栽培区(地理生态区)分组。地方品种按亚区分为28组,选育品种按大区分为10组。各组内在21个表型性状聚类的基础上,按平方根法取样,并依遗传多样性指数与遗传丰富度加以调整。提出在生产上或育种中起过重要作用的品种为必选材料。初步选定的材料经种植核对,淘汰错杂后,产生初选核心种质。地方品种全部供试材料11694份,初选核心种质3283份,取样比例为28．18％。选育品种全部11441份,初选核心种质1684份,取样比例为14．9％。计划经分子标记分析,最后核心种质的比例占全部种质的10％左右。根据全部材料21个性状遗传多样性指数测验,初选核心种质,除芒和壳两性状外,与全部种质的遗传差异均未达到显水平。讨论了初选核心种质的构建方法。指出陕南部西山地和汾渭谷地是中国小麦地方品种遗传变异多样性的富集地。育成品种多样性程度以西南冬麦区和黄淮冬麦区为最高。     

小麦-冰草多粒新种质的抗白粉病和高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

穗粒数是决定小麦产量的三因素之一,因此通过远缘杂交创造多粒新种质,对于拓宽小麦育种的遗传基础和促进育种水平的持续提高具有重要意义。本研究以通过多年多点鉴定证明具有多粒特性(粒数/穗>80)的31份普通小麦-冰草(Agropyron cristatum,2n=4x=28,PPPP)衍生后代为材料,通过田间接种白粉病生理小种E09进行抗病性鉴定、采用SDS-PAGE方法进行高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成分析以及株高、有效分蘖等农艺性状调查,发现26份材料表现抗白粉病,12份材料具有优质高分子量麦谷蛋白亚基组合,亚基组成为(2*,7+8,5+10)或(1,7+8,5+10)。其中,8份材料的穗粒数大于80粒、株高小于75 cm、抗白粉病且具有优质高分子量麦谷蛋白亚基组合,这为未来培育兼具高产、优质、抗白粉病小麦新品种提供了重要的物质基础。此外,对多粒、抗白粉病和优质亚基的可能来源进行了讨论。     

冰草P基因组特异RAPD标记的筛选

以二倍体、四倍体和六倍体冰草（P基因组）以及中国春、Fukuho、栽培一粒小麦和硬粒小麦（ABD基因组）等为材料进行RAPD分析,从520个RAPD随机引物中,筛选出2个P基因组特异的RAPD分子标记OPC04和OPP12.利用OPC04和OPP12对小麦族其它基因组植物和8个小麦-冰草二体附加系进行扩增,结果表明OPC04和OPP12在ABD、C、E、AG、I、M、R、S、V、Y等基因组扩增中未出现相应结合位点;而在对8个小麦-冰草二体附加系扩增中均出现此2个特异片段,且扩增稳定、重复性好.进一步表明OPC04和OPP12是冰草P基因组的特异标记,可作为小麦-冰草重组系外源P染色质的鉴定标记之一.     

小麦×冰草属间杂种F_1的植株再生及其变异

在对0.5—40.cm长幼穗培养4周后诱导出愈伤组织的基础上,获得了88株普通小麦(Triticum aestivum cv.Chinese Spring,2n=6x=42,AABBDD)×沙生冰草(Agropyron desertorum Fisch.> Schult.,2n=4x=28,PPPP)杂种F_1的再生植株。不同长度的幼穗在培养时,其愈伤组织发生的部位及其增殖速度不同。再生植株的产生主要是通过直接器官发生途径。所有的再生植株染色体数目全与杂种F_1相同,为2n=35。与杂种F_1相比,再生植株的减数分裂行为是相当复杂的,证明有染色体结构变异的发生。每茎穗数、叶片失绿斑等形态上的变异是由环境效应引起的;而株高、每穗轴节上小穗数和育性是由遗传效应决定的。特别值得注意的是,再生植株的自交结实率高达5.49%,共获得自交种子484粒,这对利用P染色体组中的期望基因有着极为重要的意义。     

小麦-冰草新种质普冰2011姊妹系的育种效应分析

远缘杂交是小麦改良的重要途径之一,但在获得稳定创新种质的过程中,通常会衍生出众多的姊妹系,对这些姊妹系进行系统的农艺性状考察和重要性状的基因型分析是进一步利用的基础。本研究对小麦-冰草(Agropyron cristatum,PPPP)远缘杂交过程中获得的205个普冰2011姊妹系进行了综合农艺性状评价和重要性状的基因型分析。结果表明,205个普冰2011姊妹系田间表现相近,其遗传相似系数范围为0.985~0.999,在15个单一性状上的变异系数范围为0.54%~20.21%;205个姊妹系成株期均抗白粉病,其中204个姊妹系成株期抗条锈病,2个姊妹系苗期抗条锈病;112个姊妹系含有优质亚基5+10,其中4个同时含有优质亚基2*和5+10;普冰2011-2的春化基因组成为(vrn-A1、vrn-B1、Vrn-D1和vrn-B3),其余204个姊妹系为(vrn-A1、vrn-B1、vrn-D1和vrn-B3),205个姊妹系均含有光周期基因Ppd-D1a,为光不敏感型材料。通过进一步分析,从7个高产姊妹系中筛选出3个高产、稳产、抗倒伏的姊妹系可直接用于新品种选育,另外7个姊妹系在丰产性、品质和抗病性等个别性状上表现突出,可作为育种亲本加以利用。     

小麦-冰草多粒新种质的抗白粉病和高分子量麦谷蛋白亚基组成分析北大核心CSCD

穗粒数是决定小麦产量的三因素之一,因此通过远缘杂交创造多粒新种质,对于拓宽小麦育种的遗传基础和促进育种水平的持续提高具有重要意义。本研究以通过多年多点鉴定证明具有多粒特性(粒数/穗>80)的31份普通小麦-冰草(Agropyron cristatum,2n=4x=28,PPPP)衍生后代为材料,通过田间接种白粉病生理小种E09进行抗病性鉴定、采用SDS-PAGE方法进行高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成分析以及株高、有效分蘖等农艺性状调查,发现26份材料表现抗白粉病,12份材料具有优质高分子量麦谷蛋白亚基组合,亚基组成为(2*,7+8,5+10)或(1,7+8,5+10)。其中,8份材料的穗粒数大于80粒、株高小于75 cm、抗白粉病且具有优质高分子量麦谷蛋白亚基组合,这为未来培育兼具高产、优质、抗白粉病小麦新品种提供了重要的物质基础。此外,对多粒、抗白粉病和优质亚基的可能来源进行了讨论。     

人工合成六倍体小麦醇溶蛋白遗传多样性分析

运用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)技术,对96份人工合成六倍体小麦的醇溶蛋白多样性进行了分析。结果显示,96份人工合成小麦中,共分离出65条不同的醇溶蛋白谱带,其中ω区22条,β和γ区各17条,α区9条,但各醇溶蛋白在电泳图谱中出现的频率差异较大,其变化范围为1.04%~91.67%。醇溶蛋白遗传多样性指数(H′)及多态性信息含量(PIC)分析结果显示,β、ω两个谱带区醇溶蛋白组成最为丰富,而α区最低;聚类分析结果显示,材料间的平均遗传距离为0.86,在遗传距离为0.83水平上,96份材料被划分为4个主要类群,类群间的关系基本反映了合成双二倍体的亲缘关系。研究结果表明,人工合成六倍体小麦醇溶蛋白基因位点表现出广泛的遗传变异,具有丰富的遗传多样性。     

小麦骨干亲本南大2419对衍生品种（系）HMW-GS的贡献分析

南大2419是我国小麦育种的骨干亲本之一。为了了解南大2419对衍生品种（系）在品质育种上的贡献,本文利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术（SDS-PAGE）对南大2419及其99个衍生品种（系）的高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）组成与演变进行了分析。结果表明,南大2419 HMW-GS组成为N/7 8/2 12,品质得分7分。衍生品种（系）的平均品质得分7.62分,高于亲本南大2419;其中N/7 8/2 12组合的品种占45.45%,且该类型在每一代都是优势组合。南大2419 HMW-GS在后代中得到了较好的遗传,在子一代到子四代中,Null、7 8、2 12亚基出现的频率均高于50%,最高可达100%。衍生品种（系）中,12个大面积推广的品种都具有与南大2419相同的丰产性高、适应性好、抗性强的优点,但HMW-GS均不是优质组合。说明骨干亲本南大2419由于本身品质上的局限,对其衍生品种在品质遗传改良上的贡献很小,其主要贡献是传递丰产性状。     

中国粮食和农业植物遗传资源状况报告(Ⅱ)

10多年来,中国政府十分重视粮食和农业植物遗传资源的保护和可持续利用,并根据《粮食和农业植物遗传资源全球行动计划》20项优先领域,通过制定和完善相关的法律法规,加强了粮食和农业植物遗传资源的管理;通过培训和科普宣传,提高了公众意识;通过国际合作和协作网建设,实现了信息、人员和植物遗传资源的交流与交换;通过各种国家计划和项目的实施,建立和完善了植物遗传资源保护体系,实现了植物遗传资源的安全保存和可持续利用,为中国乃至世界植物育种和粮食安全发挥了较大作用。