科研产出
四川抗赤霉病小麦品种(系)抗病基因检测
《西南农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】旨在研究四川小麦抗赤霉病的基因资源，培育赤霉病综合抗性中抗以上的小麦品种。【方法】利用土表接种法鉴定出156份赤霉病达中抗水平的小麦品种或高代品系，通过已知赤霉病抗性基因Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5以及部分抗条锈病基因和抗白粉病基因的分子标记检测抗性基因的组成。【结果】经抗病基因分子标记检测，在供试的156份赤霉病抗性材料中仅检测出2份材料（20引979和20间2506-10）分别含有抗赤霉病基因Fhb1和Fhb5。同时，检测出含小麦条锈病抗性基因Yr5、Yr15、Yr18、Yr26和YrAs2388的材料分别为4、63、9、3、14份，在供试材料中的分布频率分别为2.56%、40.38%、5.77%、1.92%和8.97%。检测出含白粉病抗性基因Pm21的材料44份，在供试材料中的分布频率为28.21%。抗病基因的分布表明，122份供试材料含有至少1个抗病基因，其中6份材料含有条锈病和白粉病2种抗病基因，9份材料中聚合了2个抗条锈病基因，剩余的106份材料仅含有1个抗病基因。仅1份供试材料（20间2506-10）同时含有赤霉病、条锈病和白粉病3种抗病基因。【结论】四川小麦缺乏遗传背景明确的抗赤霉病资源，因此四川小麦抗赤霉病育种在充分利用本地抗赤霉病资源的同时应加强引进已知抗源的资源加以利用。
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四川杂交小麦研究进展及展望
《科学通报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：四川杂交小麦研究历经50余载,至今仍在继续.杂交小麦的研究主要利用三系法和两系法,三系法中的T型三系研究较为系统,从不育系的选育、恢复的改良以及组合配制方面均进行了长期研究,尤其针对T型三系恢复源窄,提出了主效恢复基因选择法,极大提高了恢复系的选择效率.在温光敏两系杂交小麦研究领域,对其发现、育性转化、改良、组合配制等方面进行了研究,应用成果也很显著,培育出通过国家审定的绵阳32和绵杂麦168、四川省审定的绵杂麦512和绵杂麦638;在化杀两系杂交小麦选育方面,对药剂类型、施药剂量、用药时期等进行研究,培育出2个通过四川省审定的化杀杂交小麦新品种川麦59和川麦69并释放生产应用.同时,针对四川小麦生产实际,对杂交小麦的发展提出了展望.
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种植密度和施氮水平对国审小麦川麦601产量的影响
《四川农业科技 》 2021
摘要：川麦601于2016年通过四川省审定、2018年通过国家审定,为探明不同种植密度和施氮水平对川麦601产量的影响,根据四川的生态条件实际,在川东丘陵地区南部县、川中浅丘地区梓潼县、川西平原地区广汉市3个基地进行本次试验,采用裂裂区设计,主区为品种,裂区为氮肥处理,裂裂区为密度处理,设3次重复。广汉基地施氮水平分别为75kg/hm2、120kg/hm2、165kg/hm2,种植密度分别为180×104株/hm2、210×104株/hm2、240×104株/hm2;南部基地施氮水平分别为105kg/hm2、150kg/hm2、195kg/hm2,种植密度分别为195×104株/hm2、240×104株/hm2、270×104株/hm2;梓潼基地施氮水平分别为120kg/hm2、165kg/hm2、210kg/hm2,种植密度分别为210×104株/hm2、240×104株/hm2、270×104株/hm2,研究不同的施氮水平与种植密度对川麦601产量的影响。试验结果表明:在丘陵地区,随着种植密度的增加,其产量呈先上升后下降的趋势,随着施氮量的增加,其产量呈先下降后上升的趋势,其适宜种植密度为240×104株/hm2,施氮量为105kg/hm2;在浅丘地区,随着种植密度与施氮量的增加,其产量呈先下降后上升的趋势,其适宜种植密度为270×104株/hm2,施氮量为165kg/hm2;在平原地区,随着种植密度与施氮量的增加,其产量呈上升趋势,其适宜种植密度为240×104株/hm2,施氮量为165kg/hm2。
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重要育种亲本川麦44对衍生品种的遗传贡献
《中国农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】小麦品种川麦44不仅本身具有高产、稳产、广适等特性,而且以其为亲本已选育审定新品种11个,是小麦育种的一个重要亲本。明确川麦44的遗传特性,鉴定其含有的重要基因或QTL位点,为更好地利用川麦44选育新品种提供理论支撑。【方法】利用荧光原位杂交明确小麦-外源易位对川麦44及其衍生品种的影响以及川麦44及其衍生品种在染色体层面的遗传规律。利用660K SNP芯片数据分析川麦44对其衍生品种的遗传贡献,明确衍生品种中来源于川麦44的高传递率区段。利用已知的小麦基因功能标记及QTL连锁标记,对川麦44中有利于育种的重要基因位点进行鉴定。【结果】细胞学鉴定表明川麦44不含四川小麦品种中常见的2条易位染色体6VS/6AL和1RS/1BL。其衍生品种中,仅昌麦32和昌麦34含1对1RS/1BL易位染色体,其余品种不含有小麦-外源易位染色体。系谱分析表明,昌麦32和昌麦34的易位染色体遗传自另外一个杂交亲本——昌麦19。1RS/1BL易位的导入可能是昌麦32和昌麦34表现为弱筋的原因之一。除了小麦-外源易位染色体,多个染色体的核型在川麦44及其10个衍生品种中表现出多态性。其中,4A染色体有2种类型,80%的衍生品种与川麦44相同核型相同;5A染色体有4种类型,与川麦44相同的频率为40%;6B染色体有2种类型,与川麦44相同的频率为40%,7B染色体有2种类型,与川麦44相同的频率为40%。660K SNP芯片分析共鉴定到1 106个分布于川麦44所有染色体上的高遗传率区段,平均长度为1.57 Mb。从基因组层面来看,B基因组的区段总长度和总数均最大。从不同染色体来看,区段最长的3条为别为4A、2B和5B,区段数最多的3条染色体分别为4A、2B和3B。利用61个已知的小麦基因功能标记及13个产量相关QTL连锁SNP标记分析川麦44及其衍生品种,再与之前获得的川麦44高传递率区段对比,发现有9个基因的标记和3个QTL位点标记锚定在川麦44高传递率区段内,这些基因被认为是潜在的川麦44高被选择基因。依据功能标记或连锁标记的等位类型推断,其中2个功能基因TaSdr、NAM-A1和3个QTL位点QTKW.sicau-2AS.1、QTKW.Sicau-4AL、QSL.sicau-5AL.2可能是川麦44携带的重要优势等位基因或位点,在培育衍生品种过程中被优先选择保留。5个基因或QTL位点分别对穗发芽、有效分蘖数、千粒重和穗长4个性状具有正向效应。【结论】重要育种亲本川麦44基因组片段在衍生品种中的长度短,具有较高的遗传配合力,易于与不同的同源染色体重组,不易导致连锁累赘问题。TaSd、NAM-A1、QTKW.sicau-2AS.1、QTKW.Sicau-4AL和QSL.sicau-5AL.2是利用川麦44育种的5个重要靶基因位点,可加强对其在分子标记辅助育种中应用。
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小麦PIN基因家族的鉴定及表达分析
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]PIN(puroindoline)是植物所特有的一类蛋白家族,对控制小麦籽粒硬度有重要功能.分析小麦PIN家族成员在全基因组的分布、结构及进化,研究其在不同组织的表达特异性以及在不同硬度种子的表达模式,为阐明小麦PIN基因家族的生物学功能奠定基础.[方法]根据已报道的小麦PIN基因和大麦HIN基因,利用BLASTP和HMM方法,在最新发布的小麦中国春参考序列中鉴定小麦PIN基因家族成员.利用UniProt、URGI、PFAM、CDD、expVIP等数据库,采用Clustal X、MEGA 7.0、ExPASy、MEME、GSDS、TB tools、GraphPad Prism5等软件进行生物信息学分析.采用qRT-PCR方法检测TaPIN基因家族在不同籽粒硬度小麦样品中的表达情况.[结果]共鉴定出19个小麦PIN基因,集中成簇分布于第1、5和7染色体同源群,编码148—327个氨基酸,编码蛋白相对分子量为16.39—37.19 kD,等电点为6.35—9.34.通过结构域和系统发育分析,可将19个TaPIN基因分为A和B两大类.大部分TaPINs基因仅有1个外显子,没有内含子,顺式作用元件分析发现其上游序列包含大量抗逆和种子发育相关的调控元件.转录组分析表明该基因家族在小麦籽粒中相对表达量很高,而在根茎叶等其他组织几乎不表达.实时荧光定量PCR表明,各基因间相对表达量差异显著,TaPIN9和TaPIN10表达量较高.随着小麦籽粒硬度降低,TaPIN9和TaPIN10表达上调,且表达比例增加,而TaPIN16和TaPIN6则呈现相反的趋势.[结论]小麦籽粒硬度的调节以Pina和Pinb为主,该基因家族其他成员也具有相同结构域,推测也具有相似功能,但受表达量低的限制,对籽粒硬度影响较小.从该基因的进化关系看,粗山羊草与小麦亲缘关系最近,其次是燕麦、黑麦和大麦.
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两个不同籽粒硬度小麦的比较蛋白组学分析
《作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：小麦是全球种植面积最大粮食作物,为全球45亿人提供日常蛋白和能量摄入的20%。弄清小麦籽粒硬度遗传基础,对于改良小麦品质具有重大意义。为探讨不同硬度小麦种子的分子基础,本实验选用西南麦区2个硬度差异极显著的小麦品种川麦66和蜀麦969,从蛋白水平上分析其种子蛋白差异表达情况,利用TMT定量蛋白质组学技术(tandem mass tags)结合生物信息学分析,分析差异表达的蛋白及其功能和通路等富集情况。结果表明,鉴定并定量了有效蛋白6020个,其中显著差异表达蛋白113个,在软质麦川麦66中上调表达的69个,下调表达的44个。差异蛋白GO富集分析共富集到65个GO条目,达到极显著富集水平的包括生物过程的1个条目、细胞组成的1个条目和分子功能的6个条目。推测营养库活性类蛋白、酶抑制剂活性类蛋白和谷胱甘肽代谢途径类蛋白可能参与小麦籽粒硬度形成。籽粒硬度相关蛋白可能主要分布于细胞胞外区,具有防御作用。从系统发育分析推测, puroindolines蛋白及其同源蛋白,可能既作为小麦籽粒贮藏蛋白,同时还能作为酶抑制剂调控籽粒发育。本研究为进一步探索小麦籽粒硬度遗传机制提供了参考。
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利用小麦660K SNP芯片分析川麦44在其衍生后代中的遗传贡献
《麦类作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为明确小麦骨干亲本川麦44的遗传特性,利用小麦660K SNP芯片对川麦44及其衍生品种进行解析.结果表明,川麦44在6个衍生品种中的遗传贡献率为23.77%~72.63%,平均为48.58%,衍生品种存在遗传偏亲现象.川麦44特异性标记在不同染色体和染色体组中分布不均匀,衍生品种中特异性标记数具有B染色体组>A染色体组>D染色体组的共同特征.在除1B和6A外的染色体上,共筛选出52个川麦44高遗传率片段,片段长度为0.10~76.20 Mb,其中5B上的片段数量最多,累计长度最大.本研究结果为进一步明确骨干亲本川麦44的重要基因组区段及其功能奠定了基础.
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四川省小麦育成品种系谱分析及发展进程
《遗传 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：品种系谱蕴含亲本来源、选育方式、亲缘关系等大量信息,对揭示农作物品种演变特点、规律并最终指导育种实践具有重要意义.本文汇总了四川省1936~2017年间326个小麦品种的系谱信息,对育种方式、亲本构成、高频亲本及骨干亲本的变化、遗传贡献、易位系及人工合成种质分布等情况进行了梳理与分析.从20世纪30年代至今,四川省育种家从大量材料中选用387个直接亲本,采用杂交育种等方式,配制数千个组合,从256个组合中选育出314个品种,对四川省小麦生产做出了重要贡献,同时也为小麦育种提供了更为优异的材料基础.四川省小麦育种经历了从无到有,从主要依靠引进材料、地方品种到自主创制材料的过程;高频亲本、骨干亲本随育种进程推进而逐渐变化.易位系和人工合成种质对四川省小麦育种贡献巨大.育种目标的一致性必然导致遗传多样性散失和遗传基础脆弱,今后重点应加强资源的创制、保护和利用.本文通过育成品种的系谱梳理,对四川省小麦的育种发展进程进行了分析,以期为未来种质资源的收集创制和育种研究提供重要参考信息.
关键词： 小麦育种 系谱 遗传贡献 遗传多样性 易位系 人工合成种质
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四川小麦品种籽粒硬度和穗发芽抗性相关基因的分子标记鉴定
《西南农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】鉴定四川小麦品种籽粒硬度和穗发芽抗性相关基因的组成,可为四川小麦的品质改良提供理论依据。【方法】利用2个籽粒硬度和1个穗发芽抗性等位基因分子标记,对105份2000年后育成的四川小麦品种进行上述基因的检测。【结果】本研究表明:(1)针对籽粒硬度,含有Pinb-D1b基因(Pinb突变)的品种有11份,频率为10.5%,非Pinb-D1b等位基因类型则占到89.5%。(2)针对穗发芽抗性,含Vp-1Bc(抗穗发芽)的品种有88份,频率为83.8%;含Vp-1Ba(感穗发芽)的品种有17份,频率为16.2%;未能扩增出含Vp-1Bb(抗穗发芽)的品种。(3)聚合2项优质基因(Pinb-D1b和Vp-1Bc),品质优良的品种有11份,频率为10.5%。【结论】利用这些含有优异基因资源的品种,在四川小麦品质育种中逐步导入上述优质基因,是综合提高四川小麦品质的有效途径。
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