侯永翠[1]2003年在《抗赤霉病小麦地方品种的贮藏蛋白和SSR分析》文中进行了进一步梳理小麦赤霉病(Head Scab)主要是由禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum Schw)引起的一种温湿地带麦区广泛流行的真菌病害。带菌籽粒不同程度地影响品质，严重时会造成人畜伤害，丧失商用价值。应用抗病品种是保证小麦高产、稳产、优质最安全经济的措施。抗源利用是小麦赤霉病抗性遗传改良的直接途径。为了寻找对赤霉病免疫或高抗的基因资源以便应用于小麦抗赤霉病育种，国内外许多研究者对小麦品种进行了大量筛选。由于赤霉菌是腐生性较强的寄生菌，迄今还未在普通小麦中发现对赤霉病免疫的品种，只有极少数品种表现为高抗或中抗，绝大多数为感病品种。万永芳等(1998)采孢子悬浮液注射接种法对1197份麦类作物材料进行鉴定时，也没有发现免疫的类型。所有测试的材料均不抗侵入，只有极少数表现为高抗扩展。普通小麦中有3.42％高抗扩展和12.43％抗扩展的材料。在中国小麦地方品种中，至少已鉴定出30多份小麦地方品种比“苏麦3号”具有更好的抗病性。本研究利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)和十二烷基硫酸钠—聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)两种生化标记以及在普通小麦中多态性极高的微卫星(SSR)标记，对抗赤霉病材料进行了检测与分析，结果如下： 1、采用A-PAGE法，对来自不同地方的23个抗赤霉病小麦地方品种的醇溶蛋白位点进行了检测。结果表明，供试品种具有20种不同的醇溶蛋白带型，共分离出39条相对迁移率不同的谱带，其中31条具有多态性，占86.8％，每份材料可电泳出14-23条带，说明供试材料具有丰富的醇溶蛋白位点等位变异。聚类分析发现，遗传距离变异范围为0.571-1.0，平均值为0.752。供试材料在遗传距离为0.75水平上可聚为4类，具有相同地理来源的材料可首先聚在一起。 2、应用SDS一队GE方法，对来自不同地方的23个高抗赤霉病小麦地方品种的高分子量谷蛋白亚基(Glu一I位点)进行了分析。结果表明，Glu一]位点具有较丰富的遗传变异，共检测到9种亚基及6种亚基组合类型。按Payne(1 987a)的标准计算了品质评分，得分在5一9分之间，平均6.8分。虽然优质亚基及亚基组合类型所占的比例很少，但却发现3份材料品质评分很高(9分)。说明在抗赤霉病育种中，可望协调优质与抗病之间的关系。 3、利用SSR标记对来源于贵州、云南、四川、浙江和江苏等地20份高抗赤霉病小麦地方品种和4份高感赤霉病小麦材料间的遗传多样性进行了检测。在小麦21条染色体的40个SSR位点上，共检测到279个等位变异，每个位点能检测到2一16个，平均为6.98个，所有位点均能够揭示材料间的多态性。供试材料间遗传相似系数(Gs)变幅为0.103一0.673，平均值为0.419。根据SSR标记揭示的遗传相似性来看，虽然高抗赤霉病小麦地方品种间及其与高感材料中国春、繁六等的遗传相似性较高、遗传多样性低，但是它们与高感赤霉病的人工合成双二倍体“RSP”间具有相当高的遗传多样性。因此，可利用高抗赤霉病的小麦地方品种与高感赤霉病的人工合成双二倍体“RSP”杂交，构建分子标记遗传分析群体，可望标记其抗赤霉病基因。
陈雪燕[2]2007年在《陕西省小麦地方品种遗传多样性研究》文中进行了进一步梳理小麦地方品种具有种植历史悠久、类型多样等特点,是陕西省特有的小麦种质资源。它们经过漫长的自然选择,具备了对当地生态环境条件的较强适应性和与之相对应的生产潜力,有着潜在的利用价值。深入分析和评价我省小麦地方品种的基因资源,结合形态学、生化和分子水平上探讨其遗传多样性,将有利于充分发掘其中的优异基因,借此向小麦背景中转移来提高现有栽培小麦品种的遗传多样性。主要研究结果如下:1.对陕西省陕北、关中、陕南叁大地区1225份小麦地方品种主要性状的遗传多样性进行了分析和比较,结果表明:7个形态性状、3个农艺性状和2个病害性状都存在着广泛的遗传多样性。通过对叁大地区小麦12个性状的比较发现:在株高、千粒重、颖壳颜色3个性状上,陕北地区的遗传多样性指数(H/)较高,存在较大的变异;关中地区在穗粒数、粒色、穗型和赤霉病4个性状上遗传多样性指数(H/)较高,表现较大的变异;陕南地区则在冬春性、成熟期、芒长、硬度和条锈病5个性状遗传多样性指数(H/)较高,变异较大,并且性状内的变异也相当丰富,这些都是陕西小麦资源遗传多样性的重要特征。2.应用SDS-PAGE方法,对陕西1036份小麦地方品种的HWM-GS进行多样性分析研究。研究结果表明,陕西省小麦地方品种高分子量谷蛋白亚基组成具有明显的特点。主要表现在:(1)在Gul—A1位点上,缺失类型亚基null(Gul-A1c)出现频率最高,占97%,属优势亚基类型。稀有亚基2*较少,仅占0.19%;(2)在Gul—B1位点上以7+8亚基居多,占到84.7%。在材料中发现与品质有关的优质亚基14+15,23+24,稀有亚基有7*(0.19%)、6+8*(0.58%)和7*+8(0.19%);(3)在Gul-D1位点中亚基2+12(Gul-D1c)出现频率最高,为96%;优质亚基5+10的频率仅为0.39%。各个位点都有一种占绝对优势的变异类型,Glu—A1位点是Null亚基,Glu-B1位点7+8亚基,Gul-D1位点的2+12亚基,在所分析的供试材料中存在优势亚基,其中5+10、2*和7+8在供试材料中分别达到0.39%、0.19%和84.7%。此外,发现稀有的亚基类型3,7*,6+8*,7*+8等,这些等位变异在本研究中首次发现,对于这些亚基在小麦加工品质和营养品质的作用有待进一步研究。3.结合形态学、高分子量谷蛋白电泳和SSR分子标记叁种方法,分别对陕西小麦地方品种中的同名品种进行研究,可以鉴定出同名品种“叁月黄”中,来源陕西白水的S481、S487和S492为同一材料,来源商南的S890、S900和S905和蒲城的S449、S465和S469也为同一材料,而S413和S414有待进一步研究鉴定。同名品种“老红麦”中的来自太白的S373和S375与来自白水S548和S494也可认为是同一材料。同名品种“红芒麦”中的来自山阳S960和S983与富县的S260是同一材料。4.对陕西省小麦地方品种中的圆锥小麦进行农艺性状统计分析,并利用高分子量谷蛋白和醇溶蛋白电泳分析了其遗传多样性,结果如下:主要农艺性状分析表明,24份圆锥小麦地方品种的9个农艺性状中存在丰富的变异类型,在24份圆锥小麦地方品种存在部分株高较低,多穗多粒的材料,其中16.7%的材料千粒重都在40g以上。在高分子量麦谷蛋白检测中发现存在部分稀有亚基,如3、4亚基和稀有亚基组合null,14+15,2和null,14+15,4等。此外,发现特殊的亚基类型,在Glu—B1位点上检测到一个二亚基组合Gul-B1-Ⅲ,此亚基类型出现频率最高,达到45.8%。醇溶蛋白电泳检测结果为,来源于陕西省小麦地方品种的24份圆锥小麦,醇溶蛋白谱带表现出很强的多态性,共可分离出48条不同迁移率的谱带,即48种醇溶蛋白组分,每种带型可分离出360条谱带。360种谱带类型在α、β、γ和ω4个区均存在差异,表明它们存在着广泛的等位基因变异,即编码醇溶蛋白的基因位点存在丰富的多态性。
李正玲[3]2008年在《河南省小麦地方品种遗传多样性研究》文中指出河南省是我国重要的小麦主产区,仅2007年河南省小麦产量就达到588.6亿斤。同时,河南省也是小麦地方品种丰富的大省,仅保存的地方品种就有1048份。在历史上,小麦地方品种对我国的小麦育种和生产作出了巨大贡献。小麦地方品种还携带有许多优良基因。例如,从“齿牙糙”发现的Pm24基因,对白粉病具有很强的抗性;“望水白”是当前最好的赤霉病抗源之一;从地方品种中还筛选出对淀粉品质和面条加工品质具有重要影响的缺失Wx基因的材料;秃头麦还是很好的抗穗发芽材料。地方品种有益基因资源的发掘和利用对于现代小麦品种改良具有重要的意义。本研究通过对来自河南省不同生态区小麦地方品种的醇溶蛋白构成和SSR位点变异分析,试图在不同水平上了解其遗传多样性,为地方品种的进一步研究和利用提供理论基础。本研究共有地方品种1048份,所涉及的地区涵盖了整个河南省。每个品种选5粒,提取醇溶蛋白进行A-PAGE试验,总计检测1048Х5=5240粒;经醇溶蛋白纯度检测试验得到682份同质材料,682份材料将进行醇溶蛋白和SSR分析。我们对这682份材料进行发芽,发现有21份材料失去发芽能力,待这661份材料长成幼苗后,剪取叶片,提取DNA,采用经筛选多态性较高、带型清晰的9对SSR引物(每个同源群上覆盖一个SSR位点)对661份DNA样品进行多态性检测。醇溶蛋白和SSR分析的实验结果如下:(1)醇溶蛋白分析结果表明,醇溶蛋白的多样性,不仅表现在品种间,而且表现在品种内。在供试的1048个品种中,有682个品种的不同个体间表现出醇溶蛋白带型一致,占供试材料的65.1%,其余品种内不同个体之间在醇溶蛋白构成上存在异质性。682个同质地方品种共观察到88条迁移率不同的条带,其中ω区24条、γ区25条、β区21条、α区18条。每个地方品种出现醇溶蛋白条带总数变化在13-26之间。这些条带共构成630种不同的带型组合。同质的品种不仅在同名品种间出现,一些不同名称品种间其遗传距离也为0,将这些遗传距离为0品种的农艺性状进行了比较,发现惊人的相似,因此可以初步确定他们也是同一品种。供试品种总的遗传多样性指数为0.981,四个区的遗传多样性指数分别为ω区0.873、γ区0.904、β区0.835、α区0.814,全部品种间的平均遗传距离为0.442,变化范围在0-0.94之间。各条带分布频率范围为0.15%-98.83%,平均分布频率为22.63%。在对682份品种的遗传多样性与地理环境关系研究中发现,两者无明显相关性。(2) SSR的分析结果表明,9对引物共产生247个多态性位点。Xgwm106、Xgwm46、Xgwm219、Xgwm296、Xgwm297、Xgwm495、Xgwm499、Xgwm645、Xgwm484等9对SSR引物产生的多态性位点分别为24、28、24、24、28、23、41、25、30,平均为27.4,总的遗传多样性指数为0.987,每对引物产生的遗传多样性指数分别为:0.894、0.870、0.908、0.918、0.922、0.890、0.872、0.914、0.901。聚类分析发现,许多品种间遗传距离为0,所用的9对SSR引物亦能将供试的661个品种区分开来。根据SSR分析得到的品种间平均遗传距离为0.712,变化范围在0-1.52之间。多态性位点分布频率变化范围为0.15%-81.69%,平均分布频率为12.93%。在对661份品种的遗传多样性与地理环境关系研究中发现,两者无明显相关性。(3)比较醇溶蛋白与SSR的分析结果表明,SSR方法产生的遗传距离为0的品种比醇溶蛋白产生的要多,对于总体遗传多样性指数两种方法所得到的值相差不大,分别为0.981和0.987;在遗传距离方面,通过SSR方法得到的总体和平均遗传距离均比醇溶蛋白得到的变幅要大;从谱带与多态性位点分布频率来看,醇溶蛋白的总体和平均谱带分布频率变幅也比SSR的多态性位点大。两种分析方法相结合得到的遗传多样性指数为0.990。比较两种分析的聚类图也发现,二者所聚类群在材料的次序上有所变化,这主要是因为这两种方法揭示的是不同染色体、染色体不同位点的遗传信息。根据上述的研究结果,本研究得出的主要结论如下:(1)醇溶蛋白构成分析的结果表明,河南省小麦地方品种具有高度的异质性,即多为异质遗传平衡群体,也就是同一地方品种是由具有不同醇溶蛋白构成的个体组成的一个遗传平衡群体;(2)根据小麦地方品种内遗传异质性的特点,在地方品种收集和保存上需要有较大的群体,才能保持一个地方品种的遗传完整性。在地方品种的利用上,不仅应对不同品种区别对待,而且应根据品种内个体之间的遗传差异区别处理;(3)醇溶蛋白和SSR分析均表明,在这些小麦地方品种间存在同名同种、同名异种、同种异名的现象,对于这些品种,经鉴定确实为同一品种的,我们应将这些品种加以合并,有利于种质资源的管理和利用;(4)在醇溶蛋白和SSR分析结果中分别出现了分布频率很低的稀有带和多态性位点,其真正的生物学意义,有待我们进一步挖掘,这也表明这些小麦地方品种具有丰富的遗传多样性,对未来小麦改良仍然具有重要的利用价值。(5)河南省小麦地方品种的遗传多样性与地理环境无关。
刘光欣[4]2005年在《抗赤霉病小麦—大赖草易位系的鉴定及聚合》文中进行了进一步梳理大赖草(Leymus racemosus)属于禾本科(Poaceae)小麦族(Triticeae)赖草属(Leymus Hochst)。主要分布于北美洲和中亚干旱、半干旱荒漠山地，对盐碱土、寒冷、干旱等不良环境具有较强的适应性。其中的大赖草不仅对不良环境具有高度的适应性，对小麦赤霉病也具有较好的抗性，同时对小麦条锈、秆锈、叶锈、根腐病和黄矮病也具很高的抗性。自80年代以来，南京农业大学细胞遗传研究所长期致力于向普通小麦转移近缘物种的赤霉病抗性基因的研究，已经通过远缘杂交等手段成功地获得了一系列小麦-大赖草添加系、代换系和易位系，其中添加大赖草第2、7、14染色体的添加系DALr.2、DALr.7和DALr.14对小麦赤霉病有较好的抗性，为减少外源染色体不良基因的连锁，利用电离辐射、部分同源染色体控制体系、组织培养、杀配子基因等方法创造小麦-大赖草易位系，但所得到的小麦-大赖草易位系赤霉病抗性还不够理想。 本研究在上述工作基础上，利用C-分带、FISH、SSR-PCR技术，从小麦-大赖草易位系后代中筛选出了8个纯合易位系．其中03G1404中含有两对小麦-大赖草易位染色体，一对为T4BS·4BL-Lr.2S，另一对易位染色体中的小麦染色体片段推测来源于4BL，但大赖草片段的来源尚不清楚。03G1428易位系是由Lr.7染色体绝大部分与一小片段小麦染色体重接组成的易位类型(TLr.7L·7S-W)。03G1656、03G1522和03G1548易位系是由Lr.7一条臂与小麦染色体一条臂在着丝粒处重接产生的整臂易位或近整臂易位类型(TLr.7S·W)。03G1584易位系是由某条小麦染色体的绝大部分和Lr.7染色体片段所组成的(TW·W-Lr.7S)。03G1687是由Lr.14的长臂与普通小麦的一条臂在着丝粒附近发生重接产生的整臂或近整臂易位类型(TLr.14L·W)，03G1693是由Lr.14染色体的绝大部分与小麦染色体的一个小片段组成的易位染色体(TLr.14L·14S-W)。 对8个纯合易位系进行连续两年四点赤霉病抗性鉴定。鉴定结果表明，大赖草各易位系的抗性接近于抗病对照苏麦3号，但不同地点不同年份之间差异较大。为聚合涉及不同大赖草染色体位点上的抗赤霉病基因，将不同易位系进行相互杂交，配制了11个不同的杂交组合。对易位系杂交后代的赤霉病抗性鉴定发现，涉及不同大赖草染色体的易位系之间杂交所得的杂种F_1与其抗性较高的易位系亲本相比，抗性有所提高，但大赖草Lr.7染色体不同易位系间以及Lr.14染色体的不同易位系间组配的杂交组合，杂种F_1的抗性居于两易位系亲本之间。初步研究结果表明，位于不同的大赖草
张玉[5]2005年在《小麦抗赤霉病地方品种的品质性状和RAPD分析》文中研究指明小麦赤霉病(Head Scab)主要是由禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum Schw.)引起的一种世界性病害。它不仅导致减产,还严重影响籽粒品质以及对人畜造成毒素危害。对赤霉病的病菌生理、发育规律以及抗性机理、基因效应等均进行了较深入的研究。目前,相对田间杀菌剂或生物防治,选育和利用抗病品种仍然是控制赤霉病最经济有效的手段。过去,生产中利用感病品种成功选育出抗赤霉病的万年2号、武麦1号和苏麦系列等品种,其抗性虽没有明显退化,但由于其农艺性状普遍较差,丰产和高抗之间已存在很大矛盾,已不能满足生产上的需要。当前缺乏新的高抗资源是制约我国抗赤霉病育种徘徊不前的主要原因。因此,创制和选育新的抗源成为当前紧迫任务。 本文对抗赤霉病地方品种小麦资源的品质和主要农艺性状表现进行了考察,并利用分子标记对其进行检测与鉴定,旨在了解抗赤霉病资源的遗传特性和各性状间的相关关系,为杂种后代选择和鉴定提供理论依据,期望通过合理的配套创新,选育出既高抗赤霉病又丰产,农艺性状和品质性状均优良的小麦新品种。主要结果如下: 1.22份小麦抗赤霉病地方品种农艺性状和品质性状分析与评价表明,供试材料千粒重平均34.1g;株高变幅为92～170cm;蛋白质含量和湿面筋含量平均分别为13.49%和37ml。少数材料个别性状表现突出,且材料间呈现较大的差异。参照中华人民共和国国家标准——优质强筋弱筋小麦标准(GB/T17892-1999),就单项指标而言,达优质一等强筋小麦标准的,蛋白质含量≥15.0%的有早芒麦、宁7840、光头麦和黄腊麦;湿面筋含量≥35.0%的有早芒麦、宁7840、光头麦和黄腊麦等:稳定时间≥10min的只有大头黄。综合农艺性状与品质性状,从这批抗赤霉病地方品种资源中,可以筛选出黄腊麦、白玉花和长芒麦农艺性状和品质性状都较优良的材料。 2.以22个抗赤霉病小麦地方品种为材料,分析了小麦籽粒品质与若干农艺性状的关系,以及农艺性状之间、品质性状之间的关系,结果表明:(1)株高除与沉淀值和干、湿面筋含量呈显着和极显着关系外,与其它品质性状几乎无关系。因此,可以在降低株高的同时,稳定和提高蛋
康厚扬[6]2008年在《利用特异小麦资源创制育种新材料及其遗传评价》文中提出小麦是世界上最广泛种植的作物,它是世界上占35%人口的主要粮食作物。但普通小麦品种遗传基础狭窄,遗传差异小,制约其产量和品质的进一步提高。为了提高栽培小麦的产量和抗性,提高其遗传背景是非常重要的。在小麦属及其近缘属物种中,具有许多改良小麦所需的目标基因,它们能有效的丰富小麦的遗传变异和拓宽其遗传多样性。在向普通小麦转移外源遗传物质的过程中,远缘杂交和合成双二倍体扮演了重要的角色。矮秆波兰小麦(Triticum turgidum ssp.polonicum L.,AABB,2n=4x=28,Dwarfing Polish Wheat,DPW)是颜济、杨俊良教授在进行联合国粮农组织小麦植物资源考察项目时,采集于新疆吐鲁番的一份新的四倍体小麦矮秆资源,株高约68cm,属矮秆群,是迄今为止波兰小麦唯一的矮秆变异材料。它对赤霉酸反应不敏感,具有长穗、多小穗、多分蘖、裸粒等特征。华山新麦草(Psathyrostachys huashanica Kengex Guo)是禾本科(Poaceae)小麦族(Triticeae)新麦草属(Psathyrostachys Nevski)的一个多年生二倍体(2n=14)物种,含Ns基因组。它是我国特有的禾草植物,仅生长在陕西华山,与同属的其他物种有较大的形态差异和形成间断地理分布。华山新麦草具有抗寒、抗旱、耐瘠薄、早熟、优质、高抗小麦条锈病和全蚀病,中抗赤霉病等特点。由于华山新麦草独特的分类学地位、特殊的地理分布和作为小麦族的重要基因资源,目前该物种已被列为我国珍稀濒危一级保护植物和急需保护的农作物近缘种。本文围绕这两个特异种质材料进行相关研究。分析了矮秆波兰小麦矮秆基因的遗传特点和构建了第一张四倍体小麦矮秆基因的SSR分子图谱;在不使用幼胚培养等辅助条件下,在大田自然环境中,通过属间杂交和秋水仙碱加倍合成了矮秆波兰小麦与节节麦的双二倍体(SHW-DPW);并利用质体乙酰-CoA羧化酶(ACCase)基因(Acc-1)研究了SHW-DPW与新疆稻麦(Triticum petropavlovskyi Udacz.et Migusch.)的系统发育关系及其新疆稻麦可能的起源途径;研究比较了phKL基因与人工Ph基因突变系在小麦-华山新麦草杂种间的可杂交性与诱导部分同源染色体配对的作用大小;利用秋水仙碱处理普通小麦与华山新麦草的杂种F_1植株,第一次人工合成了小麦属与新麦草属间的双二倍体,并对它的形态学、分子细胞遗传学、抗病性等进行了研究。主要研究结果如下:1.矮秆波兰小麦是一份特异的来自中国新疆的具有矮秆性状的波兰小麦,株高约68cm。遗传学分析表明矮秆波兰小麦所携带的矮秆性状是由一对不完全显性基因控制,暂定名为Rht-dp。为了标记这个四倍体小麦的矮秆基因,利用矮秆波兰小麦与高秆波兰小麦(AS304)杂交,建立了F_2分离群体。共选用153对均匀分布于小麦A、B染色体的SSR引物,在供试亲本间扩增,其中43对引物在双亲之同表现差异,约占所用引物的28.1%。采用BSA方法,将已筛选的43对引物在矮、高池间进行扩增,发现引物WMC511、Xgwm495、Xgwm113和Xgwm251在矮、高池间表现多态,表明这些引物与Rht-dp连锁,并将该矮秆基因初步定位到4BS上。进一步用这四个标记对F_2代124个单株进行PCR扩增,根据扩增结果,采用Mapmaker 3.0软件计算遗传距离,结果显示,Rht-dp位于WMC511和Xgwm495、Xgwm113、Xgwm251之间,它们的排列顺序可能是WMC511—Rht-dp—Xgwm495—Xgwm113—Xgwm251,它们之间的遗传距离分别为0.4 cM、4.1 cM、2.5 cM、10.3 cM。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Rht-dp基因奠定了基础。2.未经幼胚拯救及激素处理,第一次成功获得了矮秆波兰小麦与节节麦(AS60和AS65)的F_1杂种。矮秆波兰小麦与节节麦(AS60和AS65)两个杂交组合的杂交结实率分别为1.67%和0.60%。只有T.turgidum ssp.polonicum(DPW)×Ae.tauschii(AS60)组合发芽良好,而且获得了24株杂种植株。所有F_1杂种植株生长旺盛,形态特征与面包小麦相似。F_1植株具有一些明显的来自于亲本矮秆波兰小麦和节节麦的特征,且完全不育。杂种F_1花粉母细胞减数分裂MI染色体主要以单价体形式出现,平均每个细胞有20.56个单价体,0.22个二价体,且全为棒状,未观察到环状二价体和多价体。此外,F_1杂种的成功获得对研究普通小麦的起源和育种利用具有重要意义。3.通过秋水仙碱处理矮秆波兰小麦与节节麦(AS60)的F_1杂种植株,第一次人工合成了一个六倍体小麦材料(SHW-DPW)。两株F_1植株的自交结实率分别为8.27%和15.31%。SHW-DPW的形态特征与F_1植株相似,但生长更旺盛。所有SHW-DPW植株形态相似,而且表达了亲本矮秆波兰小麦与节节麦的一些特征。SHW-DPW植株的颖片相对较软及穗轴节很短,这与其他合成六倍体小麦是不同的。SHW-DPW的穗子形态与新疆稻麦非常相似。SHW-DPW是可育的,2n=42条染色体的植株的自交结实率为58.95%,非整倍体的自交结实率为45.63%。在花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ,新合成小麦SHW-DPW的42条染色体的配对构型为0.43个单价体、20.77个二价体和0.01个叁价体,说明新双二倍体在细胞遗传上是相对稳定的。并对SHW-DPW在研究新疆稻麦起源和小麦育种利用方面的潜在价值进行了讨论。4.利用质体乙酰-CoA羧化酶(ACCase)基因(Acc-1)分析了我们合成的六倍体小麦SHW-DPW与新疆稻麦(Triticum petropavlovskyi Udacz.et Migusch.)及其小麦属(Triticum)和山羊草属(Aegilops)共47个物种的分子系统与进化关系。系统发育分析使用最大似然法(ML)和MJ构建系统发育树。所有新疆稻麦与波兰小麦材料Acc-1基因序列发生了大量的核苷酸替换,具有很高的遗传多样性。在新疆稻麦A、B和D基因组Acc-1基因序列上,以A基因组的遗传多样性最高,D基因组最低,B基因组居中。SHW-DPW的Acc-1基因序列分别与其母本矮秆波兰小麦和节节麦聚在一起,与新疆稻麦聚在不同的分支,结果表明SHW-DPW与新疆稻麦的亲缘关系比较远。在MJ网状结构中,新疆稻麦A、B基因组Acc-1基因序列首先与新疆的波兰小麦和普通小麦聚在一起,具有最高的序列相似性,揭示了他们之间特定的祖先—后代关系。在ML和MJ系统发育分析中,新疆稻麦D基因组Acc-1基因序列与普通小麦单独聚在一个分支,而5份节节麦与SHW-DPW聚在另一个分支,说明新疆稻麦与普通小麦的亲缘关系要近于新疆稻麦与节节麦的亲缘关系。以上研究结果表明新疆稻麦起源于独立的异源多倍化事件或由普通小麦经过简单的突变形成的可能性很小,它更可能是波兰小麦与普通小麦之间通过自发的基因渗入或自然驯化而产生。5.在普通小麦地方品种开县罗汉麦(Triticum aestivum L.,2n=6x=42,AABBDD)中天然存在促进小麦-外源杂种部分同源染色体配对的基因phKL。本研究在没有采用幼胚培养技术条件下,利用华山新麦草和普通小麦直接杂交,成功获得了杂种F_1。研究比较了phKL基因与人工Ph基因突变系在小麦-华山新麦草杂种间的可杂交性与诱导部分同源染色体配对的作用大小。在所有杂交组合中,杂种开县罗汉麦×华山新麦草的杂交结实率最高,为3.18%。在花粉母细胞减数分裂MI,开县罗汉麦×华山新麦草杂种的染色体配对构型为21.70个单价体、2.68个棒状二价体、0.34个环状二价体、0.06个叁价体和0.02个四价体。与人工Ph基因突变系相比,开县罗汉麦与华山新麦草杂种的部分同源染色体配对水平显着增加,表现在棒状二价体、环状二价体和叁价体的数量变多而单价体数量减少。研究结果表明,phKL在诱导小麦-华山新麦草部分同源染色体配对的作用能力比Ph1和Ph2强。因此,在转移亲源关系较远的外源遗传物质时,含有phKL基因的开县罗汉麦可能是一个更好的供体材料。6.在向普通小麦转移外源遗传物质的过程中,远缘杂交和合成双二倍体扮演了重要的角色。利用秋水仙碱处理普通小麦与华山新麦草的杂种F_1植株,第一次人工合成了小麦属与新麦草属间的双二倍体(AABBDDNsNs,PHW-SA)。PHW-SA的形态特征与杂种F_1植株相似,且生长显得更旺盛。所有PHW-SA植株形态相似,亲本J-11与华山新麦草的一些形态特征在新双二倍体中得到了完全表达。例如,PHW-SA植株节间呈紫色和基部小穗上有绒毛,这些都是来自华山新麦草的特点。PHW-SA是完全可育的,其自交结实率为37.10%-77.38%,平均59.11%。通过根尖细胞有丝分裂观察,PHW-SA的染色体数目变化范围2n=51到2n=56,70.59%的植株具有2n=56条染色体。在花粉母细胞减数分裂MI,PHW-SA(2n=56)染色体配对构型为1.15个单价体、27.34个二价体、0.03个叁价体和0.02个四价体。在观察的1226个花粉母细胞中,在MI 49.79%染色体完全配对,表明该双二倍体(2n=56)在细胞遗传上是相对稳定的。在非整倍体植株中,减数分裂后期Ⅰ和Ⅱ出现数目不等的落后染色体和微核。本研究报道了普通小麦与华山新麦草的双二倍体的形成、形态和细胞学特征,并对该双二倍体在理论及应用方面的特殊价值进行了讨论。7.为了评估华山新麦草遗传物质在小麦育种中潜在的利用价值,本研究采用高分子量谷蛋白亚基分析(SDS-PAGE)、醇溶蛋白分析(A-PAGE)、Giemsa-C带、基因组原位杂交(GISH)和随机扩增多态性DNA(RAPD)方法对八倍体PHW-SA的分子细胞遗传学特点进行了分析,并检测了它的抗条锈病能力。Giemsa-C带分析表明,华山新麦草染色体具有强烈的端带,并在PHW-SA中完全表达。用华山新麦草的基因组DNA作探针,对PHW-SA进行基因组原位杂交分析,双二倍体56条染色体由10条完整的华山新麦草染色体、36条小麦染色体和10条小麦—华山新麦草易位染色体组成。种子贮藏蛋白分析表明PHW-SA表达了华山新麦草特异的条带,且出现了亲本物种没有的新带纹或亲本物种的带纹消失。PHW-SA的抗条锈病检测表明来自华山新麦草的抗条锈性在双二倍体中完全表达。选用5个对华山新麦草N_S基因组特异的RAPD引物,对双二倍体及其亲本进行扩增,结果表明能够在双二倍体和两个亲本中扩增出相同的带纹。对PHW-SA可以作为向普通小麦中转移有益基因的一种新的遗传资源进行了讨论。
朱炎辉[7]2008年在《西南冬麦区小麦地方品种遗传多样性分析》文中指出我国现存小麦地方品种的数量在世界上居第一位,共有13976份,在数量上的优势是显而易见的。20世纪50～60年代,含有矮秆基因Rt1,Rht2和Rht8,Rht9的Daruma(达摩)和Akafomughi(赤小麦)两个日本地方品种的发掘,使小麦育种产生了革命性的突破,被称之为“绿色革命”。可见,地方品种有益资源的发现和利用对我国乃至世界的小麦生产和育种的持续发展都具有重要的作用。本研究选取西南冬麦区两个副区(云贵高原副区、四川盆地副区)560份地方品种作为实验材料,通过对其抗病性、穗部性状及主要农艺性状,高分子量麦谷蛋白亚基组成,醇溶蛋白构成及部分同名材料的SSR分析,揭示供试材料的遗传多样性,发掘有利用价值的优异资源,为品种鉴定和资源管理提供理论依据。经过研究取得如下主要结果:(1)对所有的供试材料进行农艺性状遗传多样性分析结果显示:就穗部性状而言,云贵高原副区及四川盆地副区的小麦地方品种在芒、壳色、粒色方面,依次以长芒、白壳、红粒为主;在抗条锈病方面,云贵高原副区的条锈病免疫材料共30份,而四川盆地副区没有发现免疫条锈病的材料,所有材料以中抗为主;主要农艺性状方面,供试材料以大于85cm的中高杆类型最多,穗粒数主要集中在30粒～50粒之间,穗长主要集中在6.2cm～9.3cm之间,千粒重性状,云贵高原副区主要集中在30g～50g之间,有258份,四川盆地副区集中在25g～40g之间,有155份。(2)本研究通过SDS-PAGE方法对西南冬麦区560份小麦地方品种进行了高分子量麦谷蛋白亚基分析,结果表明,Glu-1位点共有22种等位基因,其中Glu-A1位点4种、Glu-B1位点11种、Glu-D1位点7种;亚基N、7+8、和2+12在各自位点的频率最高,分别为89.64%,68.21%和96.43%。亚基组成类型共有46种,以nuL1/7+8/2+12和nuL1/7+9/2+12为主,频率分别为50.89%和11.79%。在这些材料中筛选出一些含有1、2~*、17+18、14+15、5+10等优质亚基的材料,其中有52份材料含有优质亚基组合。(3)利用A-PAGE技术,建立了560份西南冬麦区小麦地方品种A-PAGE标准醇溶蛋白指纹图谱及其数据库。共产生102条相对迁移率不同的带纹。变异类型:ω(35)、γ(22)、β(24)及α(21)。ω、γ、β和α四个分区遗传多样性指数分0.1825、0.2484、0.2423、0.2208。(4)通过对560份供试小麦地方品种中的72份同名材料进行筛选,从中选取数量较多的3种同名材料:15份铁壳麦、13份红花麦和8份光头麦进行高分子量麦谷蛋白亚基、醇溶蛋白谱带、SSR和农艺性状综合分析,筛选出2种同名材料共计4份,来自云南的国家统一号为XM000939和XM000940的两份铁壳麦,来自贵州的国家统一号为ZM011763和ZM0117634的两份光头麦,在芒、壳色、粒色叁个穗部性状方面表现出的一致性,以及高分子量麦谷蛋白亚基组成、醇溶蛋白谱带组成及SSR分析结果表明这两种同名材料分别为同一份材料。
李艳丽[8]2013年在《引进350份美国小麦种质资源的评价与遗传多样性分析》文中研究表明种质资源是基因的载体，是小麦遗传改良研究的物质基础，是小麦新品种选育的重要亲本来源，也是开展基础生物学研究的材料基础。引进国外优异小麦种质资源，并对其进行评价和利用是提高我国小麦抗病性、抗逆性，改良我国小麦品质的一条有效途径。美国是世界小麦重要产地，具有复杂的地理气候特点和丰富的种质资源，曾经收集和利用全球各地的小麦种质资源，特别在优质资源和抗逆资源方面相比中国具有明显优势。本研究对引自美国的350份小麦种质材料进行农艺性状调查，筛选适合黄淮麦区生态条件的材料67份；再从农艺性状、品质参数、高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）组成及微卫星（SSR）分子标记等方面，对这些材料进行了遗传多样性分析。主要研究结果如下：1.对67份美国小麦材料进行表型性状调查与成株期抗病性鉴定。这些材料普遍成熟期较晚、千粒重偏低、株高偏高，大多数为强冬性材料，籽粒多为硬质、籽粒饱满度好；个别材料在单株穗数、穗粒数、小穗数、穗长等性状上较为突出。有23份（34.33%）材料对条锈病小种CYR32和CYR33及田间混合条锈菌小种表现中抗以上抗性，其中6份（8.96%）具有非小种专化抗性；17份（25.37%）材料对田间白粉病混合小种表现抗病；28份（41.79%）材料对赤霉病表现中抗。有17份材料兼抗两种病害，其中有5份材料兼抗叁大病害，这些材料可用作抗病育种的亲本材料。2.利用聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）技术对67份美国小麦材料的HMW-GS组成进行了分析，结果表明：这批美国小麦材料的Glu-1位点的变异类型较丰富，共检测到20种亚基和25种亚基组合类型。在Glu-B1位点还检测到3个不常见亚基7*、8*、8**和3个未知亚基a、b、c，还检测到1个不常见亚基，将其标记为5*，可能位于Glu-D1位点。67份美国材料的亚基评分平均8.15分，其中得8分以上的材料有41份（61.19%），得10分的材料有8份（11.94%）。利用DA7200近红外成分分析仪对67份美国材料和14份国内优质强筋或推广面积较大的小麦品种的7个品质指标进行初步分析，结果表明：除容重外，美国材料的各项指标均低于国内材料的相应值。从美国材料中筛选出3份综合品质相对较好且含有优质亚基的材料，叁者可用做我国小麦品质育种的优良亲本材料。3.利用55对SSR分子标记对67份美国小麦材料及国内17份小麦材料进行遗传多样性分析。结果表明，67份美国小麦材料的平均等位变异为8.10个，多态性信息含量（PIC）平均为0.59；国内小麦材料平均等位变异为4.84个，平均PIC值为0.55。由此可知，这批美国小麦材料的等位变异更加丰富。聚类分析表明，55对SSR引物能将84份材料区分开来，并将其分为六大类。这批美国小麦材料的遗传多样性较高，与国内小麦材料的遗传差异较大。
卞春梅[9]2009年在《四川小麦地方品种重要SSR位点评价及其与主要性状相关分析》文中提出为了拓宽小麦育成品种的遗传基础,深入了解小麦地方品种的遗传多样性,本研究选用与小麦农艺性状、品质性状和抗逆性状QTL位点紧密连锁的SSR标记,对四川小麦地方品种相应位点的遗传多样性进行了评价,并分析了这些SSR位点多样性与主要性状变异间的相关性。主要结果如下:1.57份供试材料农艺性状考察结果表明,四川小麦地方品种整体株高较高(平均131.14cm),分蘖能力强(平均26.87个),部分穗粒数较多,穗长、小穗数适中,但抽穗期较晚(平均152.15天)、千粒重、单株产量偏低。农艺性状间相关分析表明,随着株高的增加,千粒重、穗长随之增加;千粒重和分蘖数的增加都能提高单株产量,但两者彼此则成负相关,表明选择时二者要适中考虑;抽穗期晚的材料千粒重和穗粒数都较低。聚类分析将所有材料分为7类,其聚类结果与地理来源无必然联系。同时筛选出了一些综合性状和单一性状优良的材料,可供进一步利用。2.选用134对与小麦农艺性状、品质性状和抗逆性状QTL位点紧密连锁的SSR标记,对62份四川小麦地方品种遗传多样性进行了分析。结果表明,114个位点检测到多态性(80.42%),共扩检测到547个变异位点,每个位点检测到2～16变异位点,平均4.76个。供试材料的位点多态信息量(PIC)在0.032～0.903间,平均0.574;其遗传多样性指数(SI)在0.083～2.470间,平均为1.118;其遗传相似系数(GS)变异范围为0.256～0.775之间,平均为0.536。可以看出,四川小麦地方品种在SSR位点上遗传多样性较高。3.对A、B、D基因组的重要SSR位点的遗传多样性表现进行了比较。结果表明,平均遗传丰富度(Ri)表现上:A基因组＞B基因组＞D基因组;平均遗传多样性指数(He)表现上:D基因组＞B基因组＞A基因组;遗传多样性指数(SI)表现上:B基因组＞D基因组＞A基因组。平均等位变异丰富度(Ri)比较表明第1同源群＞第3同源群＞第4同源群＞第2同源群＞第5同源群＞第7同源群＞第6同源群,平均遗传多样性指数(He)表现上各同源群从高到低依次为第5同源群、第4同源群、第3同源群、第1同源群、第2同源群、第7同源群和第6同源群。21条染色体间比较表明,2A、1B、3D叁条染色体遗传多样性较高,而4A、7A、6B的遗传多样性偏低。与其它研究结果相比表明,不同的研究材料及不同的标记所检测的多样性有差异。4.基于SSR变异位点对其有关的农艺性状、品质性状、抗逆性状遗传多样性进行了比较,平均遗传丰富度(Ri)表现上:农艺性状(4.819)＞抗逆性状(4.692)＞品质性状(4.400),而平均遗传多样性指数中抗逆性状最高(0.605),品质性状(0.549)略高于农艺性状(0.544)。在叁个性状内遗传多样性最高的性状分别是产量、粉质仪参数和抗蚜虫性状。5.进一步对1B、2A、2D、3B、4B染色体上重要SSR位点的遗传多样性表现进行了分析。结果表明,每条染色体上不同位点相对平均遗传多样性指数都呈现不同程度的偏离,表明在四川小麦地方品种群体中相应位点曾受到差异选择压力。分析表明在群体中共存在13个具有“较高选择信号”的可保守遗传的基因组区段,这些染色体区段内也是存在较多的控制重要性状的QTL。6.利用Mantel测验检测,对四川小麦地方品种中4个农艺性状、4个品质性状和2个抗逆性状SSR位点遗传多样性与表型性状间的相关进行了分析。结果表明,基于SSR标记的遗传多样性与形态表型间相关性不显着(r=0.109,p=0.957),表明所选SSR标记所反映的遗传多样性与相应的表型性状间的遗传多样性并不一致,推测这可能是多种原因造成的。
昝凯[10]2016年在《小麦—大麦矮杆、大穗衍生系的分子细胞遗传学鉴定及部分印度小麦品种矮杆基因的检测》文中指出本试验对普通小麦(Triticum aestivum L.)品种7182与农家二棱大麦(Two-rowed barley)杂交后回交多代衍生而来的大穗种质系WB13和矮杆种质系WB29利用形态学、细胞学及分子标记技术进行了鉴定,同时利用分子标记技术对21份印度小麦品种进行了矮秆基因的检测。获得以下结果:(1)WB13田间表现为大穗、大粒,综合农艺性状较好,为小麦-大麦大穗大粒渐渗系。为利用这一材料,本试验用分子标记技术对WB13的遗传背景研究后发现WB13与轮回亲本7182的遗传相似系数(GS)较高,约为97.0%,结合本课题组前期研究结果可以确定WB13的大穗大粒特性遗传自大麦。利用分布于大麦4H和7H染色体上的与穗部性状相关的SSR标记对WB13鉴定,结果定位于大麦4H染色体上的与千粒重相关的标记MGB396在WB13中扩增出了大麦特征条带。结合前期研究结果和本次研究结果确定WB13含有大麦4H染色体的遗传物质,且4H染色体渗入片段可能对WB13大穗大粒特性的形成有重要作用。(2)WB29综合农艺性状较好,田间主要表现为矮秆。细胞学鉴定结果表明WB29根尖染色体数为2n=42,基因组原位杂交(GISH)未发现大麦杂交信号;大麦特异STS标记ABG459(2HS)在WB29中扩增出了大麦特征条带。对农家二棱大麦、7182、WB29和中国春的小麦矮秆基因标记(Rht)鉴定,结果7182和WB29检测出含有Rht-D1b,而其他材料不携带任何所检测的基因。通过WB29与中国春杂交获得BC1F1和F2分离群体,对分离群体进行统计分析发现WB29的矮秆性状受1对不完全显性基因控制。赤霉素鉴定结果表明该矮秆种质为赤霉素不敏感型。对F2群体利用引物ABG459及Rht-D1b基因特异引物进行筛选鉴定并进行连锁分析,结果表明ABG459与WB29中主效矮秆基因连锁,遗传距离约为7.0cM,而Rht-D1b与该主效矮秆基因不连锁。以上结果证实WB29中携带有大麦2HS染色体遗传物质,为大麦染色体片段渗入系,且大麦外源染色体的导入对降低WB29的株高起到了积极的作用。(3)利用矮秆基因分子标记结合外缘赤霉素反应测试鉴定,发现21份印度小麦品种均含有两个及以上矮秆基因,其中含有3个矮秆基因的材料有13份,含有4个矮秆基因的材料有3份。该批材料中矮杆基因Rht8和Rht4的分布频率较高,分别占66.7%和61.9%,含有Rht5和Rht-B1b的材料也较多,分别占57.1%和52.4%,未检测到含有Rht12和Rht13基因的材料。赤霉素处理结果表明,该批材料中对赤霉素敏感的有4份。胚芽鞘长度调查结果表明大部分材料的胚芽鞘长度与中国春相比较长,其中13份材料的胚芽鞘显着长于中国春,田间株高调查结果显示该批材料株高均显着低于中国春。
参考文献：
[1]. 抗赤霉病小麦地方品种的贮藏蛋白和SSR分析[D]. 侯永翠. 四川农业大学. 2003
[2]. 陕西省小麦地方品种遗传多样性研究[D]. 陈雪燕. 西北农林科技大学. 2007
[3]. 河南省小麦地方品种遗传多样性研究[D]. 李正玲. 河南大学. 2008
[4]. 抗赤霉病小麦—大赖草易位系的鉴定及聚合[D]. 刘光欣. 南京农业大学. 2005
[5]. 小麦抗赤霉病地方品种的品质性状和RAPD分析[D]. 张玉. 四川农业大学. 2005
[6]. 利用特异小麦资源创制育种新材料及其遗传评价[D]. 康厚扬. 四川农业大学. 2008
[7]. 西南冬麦区小麦地方品种遗传多样性分析[D]. 朱炎辉. 西北农林科技大学. 2008
[8]. 引进350份美国小麦种质资源的评价与遗传多样性分析[D]. 李艳丽. 西北农林科技大学. 2013
[9]. 四川小麦地方品种重要SSR位点评价及其与主要性状相关分析[D]. 卞春梅. 四川农业大学. 2009
[10]. 小麦—大麦矮杆、大穗衍生系的分子细胞遗传学鉴定及部分印度小麦品种矮杆基因的检测[D]. 昝凯. 西北农林科技大学. 2016
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