小麦D^2型细胞质长日光敏雄性不育可能分子机理的研究初报

一些D^2型细胞质的核质杂种小麦在长日下（≥15h）出现雄性不育，表现为雄蕊心皮化，在短日下（≤14．5h)则育性正常，国内外学者将这种新型不育系称之为光敏细胞质雄性不育（Photoperiod-sensitive Cytoplasmic Male Sterility PCMS)。以D^2型细胞质光敏雄性不育系农林26及其短日下可育对照为材料，对D^2型细胞质光敏雄性不育的基因表达进行了研究。研究表明：长日下小麦中与拟南芥控制花发育的B类基因AP3具有同源性的TaMADS#51在该不育系中（长日条件下）未见表达，而在短日下有表达，但只在幼穗中表达，叶片和成穗中均未见表达。初步认为该不育系在长日下出现雄蕊心皮化是由皇控制雄蕊发育的B类基因沉默所致。研究揭示了一种核质互作＋基因型环境互作的复杂交作造成类似于拟南芥中单基因突变的遗传现象。     

小麦D型细胞质雄性不育系与保持系叶绿体DNA的RAPD分析

将外源λDNA导入普通小麦品系 81 45 2 7,选出 1稳定的细胞质雄性不育系 ,简称D型不育系。受体 81 45 2 7可以作该不育系的保持系。供体λDNA、受体81 45 2 7、D型不育系及其与鲁麦 1 4号的杂种一代叶绿体DNA的RAPD分析结果显示 ,D型不育系及杂种一代有 1条与供体相同而在受体中不存在的特异带 ,另外有两条特异带在受体和杂种一代中存在 ,而在不育系中消失 ,这两条带可能与育性有关。RAPD分析证明供体DNA片段可以整合插入到受体叶绿体基因组中 ,改变原有的基因表达和调控 ,导致性状变异     

一例特异细胞质雄性不育小麦mtDNA特异片段的克隆和测序

以具有同质同核的二角型小麦花药外露不育系与花药不外露突变不育系为试材,对其mtDNA进行了RAPD分析,筛选出特异片段S32-1582、OPAA16-1753,并进行克隆与测序。结果表明:花药外露型不育系与花药不外露型不育系细胞质内mtDNA存在明显差异,而ctDNA之间不存在差异;二角型花药外露型不育系转化为花药不外露型不育系,很可能是由于mtDNA自发的重排引起的。其差异片段S32-1582、OPAA16-1753序列与核基因组上的序列具有同源性;供试线粒体基因组能够在较短的演化时间内发生变异,从而引起二角型花药外露型不育系向花药不外露型不育系的变异,其特异质核互作可能起重要作用。     

小麦中一类依赖于NAD的细胞质型苹果酸脱氢酶cDNA的克隆和进化树分析

苹果酸脱氢酶普遍存在于各种生物中，它负责催化草酰乙酸和苹果酸之间的相互转换。根据其辅酶的特异性和在细胞内的分布和生理功能的不同，苹果酸脱氢酶在高等植物中可以区分出不同的类型。依赖于NAD的细胞质型苹果酸脱氢酶(cyMDH)是其中研究较少的一类。报道了从小麦(Tritium aestivum L.)中克隆的一种cyMDH的部分cDNA序列，并命名为W-MDH1。进化树分析表明来自不同生物的MDH可能是通过基因复制形成的。W-MDH1刖在小麦的根、茎、叶中呈组成型表达。     

小麦T型细胞质雄性不育恢复基因Rf1和f4的SSR标记分析

为进一步探讨小麦(Triticum aestivum L.)T型细胞质雄性不育(T-CMS)育性恢复的遗传机理,并为利用T型不育系选育强优势杂交小麦分子辅助育种提供理论与技术支撑,本研究以小麦ms(S)矮抗58/R113的F2代分离群体中的极端可育株和极端不育株分别建立恢复池和不育池,采用分布于小麦第一染色体群(染色体1A、1B和1D)及第六染色体群(染色体6A、6B和6D)上的196对SSR引物进行扩增筛选.结果表明,(1)位于1AS染色体上的3个SSR标记和位于6BS染色体上的4个SSR标记均在亲本和基因池间扩增出了稳定的多态性差异条带;(2)定位群体验证结果表明,恢复基因Rf1与1AS染色体上Xgwm136、Xgpw7062和Xgdm33标记的遗传距离分别为4.8、9.6和13.7 cM,3个标记与Rf1之间的顺序依次为Xgdm33、Xgwm136、f1、Xgpw7062; (3)恢复基因Rf4与6BS染色体上的Xgpw1079、Xgwm193、Xgpw7011和Xgwm508标记的遗传距离分别为3.4、6.8、13.7和21.5 cM,4个标记与Rf4之间的顺序依次为Xgpw 011、Xgpw1079、Rf4、Xgwm19和Xgwm508.研究还表明,T-CMS恢复系R113的育性是由Rf1和f4两对主效恢复基因和多对微效基因共同控制的,筛选的上述7个SSR标记可直接用于T型或者类似T型,如S型杂交小麦分子标记辅助育种,可有效提高对应恢复系的选择效率.     

小麦T型细胞质雄性不育恢复基因Rf1和Rf4的SSR标记分析

为进一步探讨小麦(Triticum aestivum L.)T型细胞质雄性不育(T-CMS)育性恢复的遗传机理,并为利用T型不育系选育强优势杂交小麦分子辅助育种提供理论与技术支撑,本研究以小麦ms(S)矮抗58/R113的F2代分离群体中的极端可育株和极端不育株分别建立恢复池和不育池,采用分布于小麦第一染色体群(染色体1A、1B和1D)及第六染色体群(染色体6A、6B和6D)上的196对SSR引物进行扩增筛选。结果表明,(1)位于1AS染色体上的3个SSR标记和位于6BS染色体上的4个SSR标记均在亲本和基因池间扩增出了稳定的多态性差异条带;(2)定位群体验证结果表明,恢复基因Rf1与1AS染色体上Xgwm136、Xgpw7062和Xgdm33标记的遗传距离分别为4.8、9.6和13.7 cM,3个标记与Rf1之间的顺序依次为Xgdm33、Xgwm136、Rf1、Xgpw7062;(3)恢复基因Rf4与6BS染色体上的Xgpw1079、Xgwm193、Xgpw7011和Xgwm508标记的遗传距离分别为3.4、6.8、13.7和21.5 cM,4个标记与Rf4之间的顺序依次为Xgpw7011、Xgpw1079、Rf4、Xgwm193和Xgwm508。研究还表明,T-CMS恢复系R113的育性是由Rf1和Rf4两对主效恢复基因和多对微效基因共同控制的,筛选的上述7个SSR标记可直接用于T型或者类似T型,如S型杂交小麦分子标记辅助育种,可有效提高对应恢复系的选择效率。     

小麦D2型细胞质长日光敏雄性不育可能分子机理的研究初报

一些D2型细胞质的核质杂种小麦在长日下(≥15h)出现雄性不育,表现为雄蕊心皮化,在短日下(≤14.5h)则育性正常,国内外学者将这种新型不育系称之为光敏细胞质雄性不育(Photoperiod-sensitiveCytoplasmicMaleSterilityPCMS).以D2型细胞质光敏雄性不育系农林26及其短日下可育对照为材料,对D2型细胞质光敏雄性不育的基因表达进行了研究.研究表明长日下小麦中与拟南芥控制花发育的B类基因AP3具有同源性的TaMADS#51在该不育系中(长日条件下)未见表达,而在短日下有表达,但只在幼穗中表达,叶片和成穗中均未见表达.初步认为该不育系在长日下出现雄蕊心皮化是由于控制雄蕊发育的B类基因沉默所致.研究揭示了一种核质互作+基因型环境互作的复杂互作造成类似于拟南芥中单基因突变的遗传现象.     

快中子辐射诱导普通小麦细胞质雄性不育的研究

用１４ＭｅＶ快中子辐射（丰抗１３／抗锈７９１）Ｆ１代种子，诱发普通小麦雄性不育，获得了普通小麦细胞质雄性不育类型，并对其恢保关系和雄性不育小孢子败育的特点与提型不育类型作了比较研究，结果表明，普通小麦细胞质雄性不育的恢保关系和雄性小孢子败育的特点基本相同。     

甘蓝型油菜陕2A细胞质雄性不育的遗传及RAPD标记

本研究以甘蓝型油菜陕 2A细胞质雄性不育系、保持系和F2 分离群体为材料 ,对F2 分离群体的遗传分离情况进行分析 ,结果表明 ,可育与不育株花器存在明显差异 ,符合 3∶1的分离比例 ,因而推断细胞质雄性不育恢复基因受 1对显性基因控制。利用分离群体分组分析法(BSA) ,用 1 0 5个随机引物对细胞质雄性不育恢复基因进行RAPD分析 ,发现有 6个随机引物扩增出多态性差异谱带。引物S62 和S74在可育和不育基因池中扩增出单条特异性谱带所代表的DNA序列 ,很可能与不育系的恢复基因连锁。     

鲤鱼品系的部分线粒体序列的遗传变异

运用PCR测序法,以9个我国常见鲤鱼（Cyprinus carpio）养殖品种和2个野生群体为研究材料,分析线粒体DNA的16S rRNA、Cyt b和D-loop序列片段,用于分析的序列共有1 457 个位点,其中变异位点32个,简约信息位点21个,共有单倍型16个。分别利用以上3个基因片段以及合并后的序列, 构建NJ和MP进化树。由不同方法获得相似的进化树,由不同基因片段得到的进化树均为两支,其中贝尔湖野鲤（BE）单独成支,其它群体聚为1支,只是由D-loop得到的进化关系更为详细,而由合并后的序列构建的进化树也与利用不同基因序列所得到的进化树并不矛盾。各品系间的分化时间约为3.03×104～1.21×105年前。根据序列的特征,16S rRNA的1个变异位点、Cyt b基因的4个变异位点和D-loop的14个变异位点可以作为鉴定不同的养殖品系和野生群体的SNP,证明mtDNA序列分析可以应用于品系的鉴定。     

Specific Glu‐D1ƒ Allele Frequency of Japanese Common Wheat Compared with Distribution of Glu‐1 Alleles in Chinese Wheat

The quality of wheat (Triticum aestivum L.) grain favored in breadmaking is strongly affected by components of seed storage protein, particularly high molecular weight glutenin subunits (HMW‐GS). The HMW‐GS 2.2 controlled by the Glu‐D1ƒ allele is frequently found in Japanese cultivars and landraces. In the investigation into the factors affecting the distribution of the allele, the available data on HMW‐GS of common wheats from Japan were analyzed and compared with the data for intensity of winter habit and wheat flour hardness. We show that the main factors affecting the Glu‐D1ƒ allele frequency in Japanese wheat were the intensity of natural selection for winter habit and artificial selection for flour hardness. According to a study of the worldwide distribution of Glu‐1 alleles, the Glu‐D1ƒ allele is rare. However, Glu‐D1ƒ allele was the most common Japanese wheat seed storage protein allele. It is well known that Chinese wheat contributed to Japanese landraces, and Japanese landraces contributed to modern cultivars from Japan. However, common Japanese and Chinese wheats differ in the frequencies of Glu‐D1ƒ allele. These results may be explained either by the founder effect or by a selective bottleneck in Japanese common wheat genetic resources.     

小麦冷温群体研究

通过对小麦群体温度的多年观测，发现自然界存在冷温群体，其冠层温度偏低，叶片功能期较长，源较充足，对灌浆甚为有利。尤其这类群体中的冷型小麦，冷域发达，蒸腾旺盛，净光合率较高，更是利于子位充实。这种类型小支的发现为优良株系、品系、品种的选择提供了重要的理论和实践依据。     

磨芋属（Amorphophallus）RAPD标记遗传多样性研究初报

本研究利用随机扩增多态性DNA（RAPD）技术对磨芋（魔芋）属内野生种和栽培种共20份材料进行基因组DNA多态性分析，用34个随机引物扩增，有23个扩增出的产物电泳图谱较清晰，共获得266个位点（DNA片段），其中259个具有多态性。供试材料所用23个的的扩增产物都存在种间多态性。7个引物扩增出的产物中有11条DNA片段在花磨芋种内样品（系统）间也存在多态性。以RAPD标记资料计算获得的传相似系数（Jaccard相似系数，Sj）进行UPGMA聚类分析，结果表明：花磨芋种内系统间差异最小，Sj系数在0.97-1.00间；两份甜磨芋材料间没有差异，Sj为1.00。在已知的种间，两个栽培种花磨芋和甜魔芋间亲缘关系最近，Sj在0.83-0.85间，与另一个栽培种白魔芋间亲缘关系都较远，Sj在0.62-0.66间，栽培种与野生种间亲缘关系都较远，Sj在0.48-0.64间。在野生种中，结节磨芋与栽培种系统间关系最远，Sj在0.48-0.54间，未定名4个野生种Sj在0.64-0.89间，系统A.sp05与A.sp06关系最近，Sj为0.89，其次是A.sp01与A.sp^*,Sj为0.73。根据亲缘关系树状图，当遗传相似系数Sj在0.55-0.60之间时，20份材料刚好划分为栽培种与野生种两个类群。     

10个山羊品种线粒体DNA的遗传多态性研究

本文用PCR-SSCP分析了来自我国9个省和自治区的9个品种和一个国外品种安哥拉山羊，共计465个个体的线粒体DNA编码区变异情况，然后根据PCR-SSCP的结果挑选出118个个体进行D–Loop第一高变区测序,然后截取测定序列的481bp进行分析，通过这些序列分析来揭示10个山羊品种的系统发育关系。系统建树显示10个山羊品种很明显的分成了4个支系A、B、C 和 D，我们又对所有样本进行分子差异等级分析（AMOVA），品种内的方差组分占77.77%，表明10个山羊品种间没有出现显著的遗传分化，品种间表现弱的遗传结构。通过对118条序列进行歧点分布分析，得出整个山羊群体曾经历过2次群体扩张事件。     

普通肥、控释掺混肥分层施肥对小麦生长的影响

为了研究不同层次施肥对土壤养分及作物生长的影响,通过小麦盆栽试验,以农民习惯施肥(普通肥撒施后翻耕)为对照,设置不施肥、控释掺混肥混施、普通肥1层施肥加追肥、普通肥和控释掺混肥各1层(深度5cm)、2层(5,10cm)、3层(5,10,15cm)施肥处理,筛选出普通肥、控释掺混肥各自最优的施肥层次,为田间分层施肥特别是目前农业推广的种肥同播技术提供支持。结果表明:与对照相比,普通肥1层、2层施肥处理显著增产14.02%和15.83%;普通肥两层施肥处理小麦生物量显著增加13.44%;控释掺混肥2层、3层施肥相比控释掺混肥混施处理显著增产7.47%和5.55%,小麦生物量差异不显著。小麦各个生长期的氮素供应普通肥以1层施肥或2层施肥为好,而控释掺混肥以2层施肥或3层施肥为好;不同处理的土壤有效磷、速效钾含量差异不显著。普通肥分层施肥处理氮肥利用率比对照分别提高44.4%,40.7%和62.9%,磷肥利用率分别提高35.7%,64.3%和42.8%,钾肥利用率分别提高16.7%,33.3%和53.3%,差异均达显著水平;而控释掺混肥各处理氮、钾肥利用率差异不显著,磷肥利用率则分别显著提高35.0%,30.0%和35.0%。在农业生产中,建议普通肥以2层(深度5,10cm)施肥,控释掺混肥以2层(5,10cm)或3层(5,10,15cm)施肥的方式进行施肥。     

异源细胞质对小麦雄性不育系主要农艺性状、花粉粒核分裂及花药绒毡层降解的影响

为了更好地利用核质互作小麦雄性不育系并解析不同类型细胞核与异源细胞质互作对花药绒毡层细胞及花粉粒核分裂特征的影响,本研究以2套核(偃师9号细胞核和90-110细胞核)质(K型、B型、S型、V型和Ven型细胞质)互作雄性不育系及其保持系(偃师9号保持系和90-110保持系;偃师9号细胞核属1B/1R类型;90-110细胞核属非1B/1R类型)为材料,调查其主要农艺性状(株高、穗长、穗下节间长和分蘖数),观察不育系及其保持系花药绒毡层降解和花粉粒核分裂特征。结果表明,核质互作雄性不育系细胞核是1B/1R类型或非1B/1R类型时,其农艺性状受细胞质类型的影响,且存在不同程度的差异。S-偃师9号花粉粒核分裂异常发生在单核早期,属典败型;Ven-偃师9号花粉粒核分裂异常发生在单核晚期,属典染杂合型;K-偃师9号和V-偃师9号花粉粒核分裂异常发生在二核期,属染败型;B-偃师9号花粉粒核分裂异常发生在三核期,属染败型。K-90-110与S-90-110花粉粒核分裂异常发生在单核晚期,分别属染败型和圆败型;V-90-110和Ven-90-110花粉粒核分裂异常发生在二核期,V-90-110属染败型,V...     

叶面喷施硒肥对小麦籽粒及面粉硒含量的影响

为了探明叶面喷施硒肥对小麦籽粒及制粉各粉路硒含量的影响,本研究选用4个小麦品种,在拔节和抽穗期分2次喷施0.017%亚硒酸钠叶面肥,并对成熟期籽粒进行制粉,分析各粉路的总硒、无机硒和有机硒含量。结果表明,叶面喷硒对小麦籽粒和面粉的总硒、有机硒和无机硒含量的影响存在品种间差异。喷施硒肥后,4个小麦品种籽粒的总硒含量提高了26.4~35.8倍,但小麦籽粒产量无显著变化。皮磨粉、心磨粉、统粉、小麸和大麸5种粉路中,小麸的总硒含量最高,其次为大麸,皮磨粉、心磨粉和统粉的总硒含量较低。与硬质小麦相比,软质小麦出粉率低,面粉的总硒量损失较多。经制粉,对照和喷硒样本的总硒积累量分别损失52.97%~69.28%和36.73%~44.51%。对照样本中,各粉路的有机硒含量略高于无机硒含量;而喷硒处理样品中,除宁麦20的小麸外,各粉路的有机硒含量均略低于无机硒含量。本研究揭示了制粉粉路硒分布规律,这对于富硒小麦的加工利用具有重要的指导作用。     

提高小麦×玉米杂交产生单倍体胚频率的研究

为了提高小麦×玉米杂交单倍体胚的产生频率，采用了2,4-D中含有不同体积浓度的二甲基亚砜和不同的激素处理组合两种方法诱导小麦×玉米产生单倍体，研究其对得胚率的影响。结果表明，就平均得胚率而言，在二甲基亚砜激素浓度处理中，最佳的二甲基亚砜体积浓度为3.0%（得胚率为17.0%），而且各不同浓度的处理均高于对照（9.7%）；在不同激素配比试验中，2,4-D+3%二甲基亚砜单独处理的得胚率（7.3%）﹥2,4-D两次处理(6.9%)﹥2,4-D与2,4-D+3%二甲基亚砜配合处理(5.5%)﹥2,4-D一次处理(2.9%)。