对转Bcl、Rip基因小麦的T1、T2和T3代植株进行了分子检测和抗病性鉴定,并根据检测结果对其遗传行为做了探讨与分析。T1代检测结果表明,选择标记基因nptⅡ的分离符合孟德尔遗传规律;功能基因Rip的分离比2.62∶1,符合孟德尔分离规律;功能基因Bcl的分离比为4.50∶1,偏离了孟德尔遗传规律。T1代植株Southernblot分析结果表明,功能基因Bcl和Rip已经稳定整合到小麦基因组上,多数植株为单拷贝整合。T2代纯合稳定植株Southernblot分析结果表明,功能基因Bcl和Rip在小麦染色体上多为双拷贝整合。白粉病和全蚀病鉴定结果表明,功能基因对白粉病和全蚀病均有一定的抗性。农...

【目的】Holdfast、Flinor是国际上已经报道在生产上具有持久抗条锈性表现的小麦品种,在成株期对中国条中29、30、31号小种表现出免疫或近免疫的抗性水平。【方法】本文采用常规杂交分析和潜育期变温处理方法,分别在常温(昼18℃/夜10℃)和高温(昼24℃/夜15℃)两种温域下,对其主效和微效抗条锈病基因进行遗传分析。【结果】品种Flinor中至少含有1显1隐2对主效和2对温敏微效抗条锈基因,Holdfast中至少含有2对显性主效和2对温敏微效抗条锈基因。主效基因均互补控制其抗条锈性,微效基因呈隐性,具累加效应,受高温诱导表达,控制中度抗性水平。【结论】Flinor和Holdfast均含...

【目的】确定来自四川的两个小麦品种绵阳351-15和SW8588所携带的抗叶锈基因,为选育持久抗锈品种提供理论依据。【方法】在苗期用15个叶锈菌生理小种接种小麦品种绵阳351-15、SW8588和30个含有已知抗叶锈基因的近等基因系,推导2个材料中所含有的抗叶锈病基因,同时以小麦抗叶锈品种绵阳351-15和SW8588分别同感病品种郑州5389杂交获得F1和F2代群体,用叶锈菌小种FHTT接种各亲本及其杂交后代,进行抗叶锈遗传分析,并利用SSR和STS标记进行抗叶锈病基因的分子定位。【结果】经苗期基因推导发现SW8588中含有未知基因不同于已知抗叶锈病基因Lr1,绵阳351-15中可能含有已知...

【目的】籼粳亚种间杂交F_1的育性问题严重阻碍了亚种间杂种优势的利用，探究籼粳杂种不育的遗传机理，挖掘新的籼粳杂种不育调控基因，为促进籼粳杂种结实率遗传改良提供理论依据。【方法】粳稻品种Sasanishiki和籼稻品种Habataki杂交后，采用单粒传法自交10代，获得包含95个株系的稳定遗传重组自交系（RIL），基于Illumina平台，对双亲和RIL进行高通量测序，在全基因组水平分析RIL中Habataki血缘的分布与比例，进而鉴定偏分离区域作为潜在的籼粳杂种不育位点。同时，剖析“全球3000份水稻核心种质资源重测序计划”中典型籼粳稻基因组变异数据，对群体水平进一步验证并趋近目标育性基因区域。最终通过序列比对锁定籼粳杂种不育候选基因。应用CRISPR基因编辑技术进行定点基因敲除，对目标基因进行功能验证。【结果】Habataki和Sasanishiki的杂交F_1在穗数、每穗粒数和千粒重上体现出明显的杂种优势，但其结实率显著降低，I_2-KI镜检发现F_1花粉育性显著降低。RIL的全基因组高通量测序在第1、3、5、6、7和12染色体上检测到明显的偏分离，即该区域的基因型趋向于籼稻Habataki。通过序列比对，进一步确定已知育性基因Sc、S5和HSA1为第3、6和12染色体上偏分离区域的目标基因。应用CRISPR基因编辑技术敲除Habataki中Sc-Haba-3的多拷贝，成功改善了其与Sasanishiki杂交F_1的花粉育性和结实率，说明该基因可独立行使功能。同时，在第1染色体的偏分离区域发现Habataki和Sasanishiki之间存在复杂的结构性变异，Sasanishiki基因组中一段24.7 kb包含4个预测基因的片段在Habataki中被一段64.8 kb包含10个预测基因的片段取代，此结构性变异可能参与籼粳杂种育性的调控。【结论】检测到多个籼粳杂种不育相关位点，应用CRISPR基因编辑技术敲除Habataki中Sc的多拷贝成功改善其杂种F_1育性，确定其为水稻亚种间育性改良的目标基因。同时锁定了第1染色体Sd区域的目标基因。

【目的】穗长在决定小麦穗的构造和产量潜力方面具有重要作用。挖掘具有育种利用价值的小麦穗长数量性状位点（quantitative trait loci,QTL），并解析其遗传效应，为分子标记辅助育种提供理论依据。【方法】以自然突变体msf和川农16构建的198份F6代重组自交系（recombinant inbred lines,RIL）群体（MC群体）作为研究材料，于2020—2021和2021—2022年生长季，在四川温江区、崇州市和雅安市（2021WJ、2022WJ、2021CZ、2022CZ和2021YA）进行试验，对5个环境下的穗长进行表型鉴定。利用基于16K SNP芯片构建的高质量遗传连锁图谱对穗长性状位点进行定位。另外，根据穗长主效QTL侧翼标记的基因型分析主效位点对产量相关性状的遗传效应，从而评估其对产量提升的潜力。【结果】共鉴定到14个控制穗长发育的QTL，主要分布在1A(1个)、1B(1个)、2B(1个)、3D(3个)、4A(1个)、4D(2个)、5A(1个)、5B(1个)、7A(1个)、7B(1个)和7D(1个)染色体。其中，QSl.sau.1A在4个环境及最佳线性无偏预测（best linear unbiased prediction,BLUP）值中被检测到，可解释6.46%—20.12%的表型变异率，定位于1A染色体侧翼标记1A＿1208254—1A＿10060497间，被视为主效QTL。QSl.sau.1A的正效应位点来源于亲本msf。在多环境QTL分析结果中也检测到QSl.sau.1A，表明其受环境影响较小，为主效且稳定表达的QTL。QSl.sau.1A的效应在2个具有不同遗传背景的验证群体中得到进一步验证。除旗叶长无显著变化以外，携带QSl.sau.1A正效应位点株系的每穗籽粒数（12.68%）、每穗粒重（14.99%）、千粒重（5.79%）、旗叶宽（2.94%）和小穗数（1.48%）显著增加，花期（0.61%）显著提前，而株高（-6.47%）和有效分蘖数（-36.11%）显著减少。【结论】在1A染色体定位到1个主效且稳定的穗长位点。QSl.sau.1A正效应位点显著提高穗粒数、穗粒重、千粒重和小穗数，具有一定的育种价值。

【目的】小麦品系西农1163-4高抗小麦叶锈、条锈和白粉病,综合农艺性状良好。明确该小麦品系中所含的抗叶锈病基因及遗传特点,找到与其紧密连锁的分子标记,有利于抗病基因利用和培育抗病新品种。【方法】将西农1163-4与感病品种Thatcher杂交,获得F1、F2代群体,利用中国叶锈菌优势小种THTT进行苗期抗性鉴定和抗性遗传分析;采用SSR技术对西农1163-4所携带的抗叶锈基因进行分子标记研究,共筛选了1 273对SSR引物。【结果】小麦品系西农1163-4对多个叶锈菌小种具有良好的抗病性,对THTT的抗性是由1个显性基因控制,该基因暂命名为LrXi。获得了与LrXi紧密连锁的3个微卫星分子标...

以中国春-HOPE染色体代换系为试验材料,利用细胞膜热稳定性和大田生产条件下高温胁迫两种方法,对与耐热性有关的基因进行了染色体定位。结果表明,无论是利用膜热稳定性方法,还是利用大田高温胁迫环境进行耐热性评价的方法,HOPE的2A,3A,2B,3B和4B染色体代换到中国春相应染色体后,均显著提高了中国春的耐热性,证明这些染色体含有与耐热性有关的基因。在大田高温胁迫环境条件下,HOPE的3D,4A,5A和5B染色体也表现与耐热性有关。利用单染色体代换系和不同耐热性代换系杂交组合,对耐热性的基因效应分析结果显示,HOPE 2A染色体上的耐热性基因表现为显性效应,3A,2B,3A和4B染色体上的耐热性...

【目的】周98165对河南省当前流行白粉菌生理小种具有较好的抗性,并且综合农艺性状优良。明确其抗白粉病基因及遗传特性,筛选与其紧密连锁的分子标记,为抗白粉病育种提供抗源和理论支撑。【方法】将周98165与中国春杂交、自交、测交,对双亲及其杂交后代进行苗期鉴定,用小麦白粉病菌08B1进行遗传分析,利用SSR、EST-SSR技术对双亲及抗感池进行筛选和电泳分析,并结合中国春缺四体材料进行染色体定位。【结果】周98165对3个白粉菌高毒力小种抗性良好,其抗病性受1对显性核基因控制,将该基因暂命名为PmHNK。筛选了与PmHNK连锁的5个微卫星标记,在遗传图谱上的顺序为Xbarc77、Xgwm547、...

【目的】明确中国主要冬繁区小麦条锈菌群体毒性结构和遗传多样性，为冬繁区及黄淮海麦区小麦条锈病的防控及小麦抗性基因的合理布局提供参考依据。【方法】从四川盆地、湖北和河南南部等主要冬繁区采集并分离得到148个小麦条锈菌菌株，利用中国鉴别寄主和单基因系鉴别寄主进行毒性表型鉴定；并利用17对KASP-SNP引物对菌株进行标记，完成基因型分析。【结果】基于中国鉴别寄主共鉴定出14个已知小种和63个未知致病类型，其中CYR34(16.2%)、G22-14(12.2%)、CYR32(6.8%)、CYR33(5.4%)为优势小种（致病类型）；基于单基因系鉴别寄主鉴定得到113个小种（致病类型），其中race1(7.4%)、race2(3.4%)、race3(3.4%)为优势小种（致病类型）。贵农22类群是中国冬繁区小麦条锈菌群体的最大流行类群，供试条锈菌均不侵染携带Yr5和Yr15的单基因系品种。单基因系毒性鉴定及分子标记均显示CYR34和G22-14的毒性表型及基因型呈现多样化，表明这两个优势小种内部存在高度分化。基于两套鉴别寄主的毒性数据聚类显示，四川盆地与湖北南部条锈菌群体相似，而湖北西北部与河南南部条锈菌群体相似；基于KASP-SNP分子数据的遗传聚类显示，四川盆地、湖北南部条锈菌群体与湖北西北部、河南南部条锈菌群体基因型存在分化；Structure分析显示四川盆地、湖北南部群体主要有2种遗传背景，湖北西北部、河南南部群体主要有一种遗传背景；群体遗传分化分析显示四川盆地条锈菌群体与河南南部条锈菌群体二者Fst值最大，为0.118，遗传差异最大且遗传分化明显；湖北西北部群体与河南南部群体遗传分化程度最小，Fst值为0.010；基因流分析得到湖北西北部群体与河南南部群体之间的Nm值为25.236,Nm>4，二者存在较大的基因流，湖北西北部和河南南部群体与四川盆地群体之间的Nm值分别为2.923和1.864，均存在较小的基因流；遗传多样性分析结果表明，四川盆地、湖北南部地区条锈菌群体遗传多样性水平均较高，湖北西北部、河南南部条锈菌群体遗传多样性水平较低。上述结论均支持四川盆地、湖北南部群体同湖北西北部、河南南部群体存在遗传分化。【结论】单基因系鉴别寄主能够精准地进行中国小麦条锈菌小种鉴定；中国主要冬繁区的小麦条锈菌群体存在不同来源。

采用SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS PAGE)在蛋白质水平上对T2～T5代小麦转基因株系高分子量谷蛋白亚基(HMW GS)的遗传表达及其分离进行了鉴定和分析。结果发现,外源1Dx5和1Dy10基因在T2代部分株系中表达;在有的株系中出现了原亚基(8亚基)的缺失或沉默和新亚基(暂定8 )的产生,因而检测出2+5+10+12,2+5+7+8 +10+12,5+7+10,2+7+10+12的多种类型。对2+5+10+12型株系进行了多代跟踪分析,发现其在T2～T5代陆续发生分离,存在于不同单株、不同单穗的子粒和同一单粒后代之间。经筛选,获得了天然不存在的亚基类型为2+5+10+12,2+10+1...

通过对北京地区1949 年以来不同时期冬小麦品种生物产量若干性状的演变规律、遗传相关、环境相关和遗传变异系数的比较得出:①目前推广品种的收获指数比解放初推广品种增加了11-72 个百分点,但是单位茎叶重所负担的子粒重( 克草粒重) 却增加了83-9 % ,说明库源器官的比例变化较大,光合产物输出增多。②随着品种的遗传改良,单个茎秆特别是单个穗子的生产能力强化了,但群体成穗数有所下降,茎秆矮化、粗壮,穗子也变得粗大,小穗勾数增加。③生产品种在系统演化过程中,有些性状间的遗传相关为负值,但这些性状之间的环境相关却几乎全部为正值,说明品种在系统改良的过程中,性状的遗传相关与个体发育中的纯生物学相关不...

【目的】进一步探讨粘类小麦育性恢复基因的遗传机理。【方法】选取具有高恢复力的恢复系亲本材料rk5451为父本与ms(Kots)-90-110杂交,F1代再与保持系90-110回交,以ms(Kots)-90-110/rk5451//90-110的BC1F1代分离群体为研究对象,分别用定位于1B短臂染色体上的18对SSR引物和6B染色体上的47对SSR引物对粘类小麦细胞质雄性不育育性恢复基因进行分子标记。【结果】初步筛选出Wms273和Wmc406 2对揭示育性恢复基因多态性的引物,用132株BC1F1回交群体对这2对引物进行进一步检测,得出Wmc406与粘类小麦细胞质雄性不育系1BS上的恢复基因...

转红色荧光蛋白基因唐鱼(Tanichthys albonubes)测交获得实验鱼,以表达红色荧光蛋白为表型性状,采用点杂交和遗传学分析相结合的方法,研究外源基因的遗传传递规律,并对转基因唐鱼和非转基因唐鱼的生长和繁殖等方面进行了比较。结果显示:测交后代表型的分离规律基本符合经典的孟德尔单显性基因遗传模式,外源基因属于单位点整合,测交后代中没有发现沉默整合个体;实验鱼的生长和可量性状对比实验表明,转基因唐鱼和非转基因唐鱼在仔鱼期到性成熟之间,生长速度无显著差异,性成熟个体的外部形态除体色外也无差别,繁殖力方面基本无显著差异。本研究结果表明了培育转红色荧光蛋白基因唐鱼纯系的可行性;同时在生长、繁殖...

钙和钾是小麦重要的矿质营养元素，发掘和探索与其含量相关的遗传机制及效应对于人体营养健康具有重要意义。旨在为小麦籽粒矿质元素生物强化育种提供理论基础，以Avocet/Chilero（AC）构建的164份F₆重组自交系（RILs）和以Avocet/Huites（AH）构建的175份F₆ RILs为材料，分析了2个群体在5个环境下籽粒钙（GCa）和钾（GK）含量的表型变异，结合DArT芯片分型结果，共定位到19个与籽粒钙含量相关的QTL,分别位于1A、1D、2A、2B、3A、3D、4A、4B、4D、5A、5B、7A、7B和7D染色体上，解释了3.23%～16.29%的表型变异，同时共定位到23个与籽粒钾含量相关的QTL,分别位于1B、2A、2B、3A、3B、4A、4D、5A、6A、6B和7D染色体上，解释了3.31%～24.66%的表型变异。其中，QGCa.haust-1A、QGCa.haust-AC-5A和QGK.haust-AC-2A.2可在多环境下被定位到，QGCa.haust-1A和QGCa.haust-AC-5A分别解释了表型变异的7.82%～12.72%和9.68%～15.57%,其物理区间为498.67～532.21 Mb和461.52～486.26 Mb,QGK.haust-AC-2A.2解释了表型变异的8.15%～15.20%,其物理区间为354.61～462.37 Mb。通过对3个位点的遗传效应分析可知，分别携带QGCa.haust-1A、QGCa.haust-AC-5A和QGK.haust-AC-2A.2效应位点能有效增加小麦籽粒中的钙和钾含量，聚合效应分析表明，同时携带QGCa.haust-1A效应位点和QGCa.haust-AC-5A效应位点的株系钙含量极显著高于仅携带单一位点的株系。综上，在1A、2A和5A染色体上定位到3个与籽粒钙和钾含量相关的稳定主效位点，其显著提高了小麦籽粒钙和钾含量。

【目的】M853-2是一个通过杂交和回交选育的普通小麦-柔软滨麦草易位系,苗期对中国小麦生产上流行的条锈菌(Puccinia striiformsf.sp.tritici)主要生理小种表现良好抗性。研究易位系M853-2抗条锈菌的遗传规律,对揭示其遗传机制和抗源的筛选具有重要意义。【方法】以感病品种铭贤169和易位系M853-2作亲本,通过杂交制备F2代种子,用人工接种方法研究M853-2及其杂交后代对小麦条锈菌不同生理小种的苗期抗性,并进行了遗传分析,最后对其中一个接种群体进行了SSR标记。【结果】M853-2对条中29的抗锈性遗传受2对显性和1对隐性基因的独立控制,对条中30的抗锈性遗传受...