2009-2014年国家冬小麦区域试验品系的遗传多样性及群体结构分析 被引量：29

1

作者 刘丽华 庞斌双 +5 位作者 刘阳娜 邱军 李宏博 张欣 王娜 赵昌平 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期165-171,共7页

为了解我国小麦的育种水平、发展趋势及存在的问题,利用21对核心SSR标记对2009-2014年参加国家冬小麦区域试验的430个品系进行遗传多样性和群体结构分析。结果显示,21个SSR位点共检测到236个等位变异,平均每个位点11.24个,平均基因多样... 为了解我国小麦的育种水平、发展趋势及存在的问题,利用21对核心SSR标记对2009-2014年参加国家冬小麦区域试验的430个品系进行遗传多样性和群体结构分析。结果显示,21个SSR位点共检测到236个等位变异,平均每个位点11.24个,平均基因多样性和多态性信息量(PIC)分别为0.73和0.70;从不同年份分析,参试品系的遗传多样性从2012年开始略有下降;从不同生态种植区域分析,参试品系的遗传多样性自北向南(北部冬麦区组至长江流域冬麦区组)呈明显下降趋势;UPGMA聚类、主坐标和群体结构分析均表明,长江上游和长江中下游组的参试品系与其他区组的参试品系明显分开,且分别归属于不同亚类,显示出独特的生态区域类型;此外,群体结构分析结果还揭示,71.9%的参试品系群体结构比较单一,其中长江流域组的参试品系最为单一。 展开更多

关键词 小麦 区域试验 SSR标记 遗传多样性 群体结构

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河北区试小麦品种(系)DNA指纹图谱构建及遗传差异分析 被引量：5

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作者 李宏博 庞斌双 +3 位作者 刘丽华 刘阳娜 赵昌平 陈景堂 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期93-99,共7页

采用42个SSR标记为2009-2013年河北省区域试验的70份小麦品种(系)构建DNA指纹图谱,进行遗传差异分析,为小麦品种改良和种质资源创新提供参考。结果表明,42个SSR标记在70份品种(系)中共检测到303个等位变异,单个SSR位点的平均等位变异为7... 采用42个SSR标记为2009-2013年河北省区域试验的70份小麦品种(系)构建DNA指纹图谱,进行遗传差异分析,为小麦品种改良和种质资源创新提供参考。结果表明,42个SSR标记在70份品种(系)中共检测到303个等位变异,单个SSR位点的平均等位变异为7.21个,PIC值平均0.69;基因多样性平均0.73,遗传相似系数变化范围为0.05-1.00,平均0.28;表明参加河北省区域试验的品种(系)间存在不同程度的遗传差异。聚类分析把70份品种(系)划分为4大类,6个亚类,表明同一育种单位或地区品种(系)遗传背景相近,应该加大外来小麦种质资源的引进和利用力度。 展开更多

关键词 小麦 SSR标记 DNA指纹图谱 遗传差异

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杂交小麦抗坏血酸过氧化物酶基因克隆及其在种子老化中的潜在功能分析 被引量：3

3

作者 岳洁茹 白建芳 +6 位作者 张风廷 郭丽萍 苑少华 李艳梅 张胜全 赵昌平 张立平 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期405-415,共11页

以BS型二系杂交小麦BS1453/11GF5135及其BS1453(母本)、11GF5135(父本)的种子为材料,在BS1453/11GF5135中通过同源克隆获得抗坏血酸过氧化物酶基因TaAPX。该基因包含一个832 bp的ORF,共编码277个氨基酸。通过进一步生信分析预测miRNA与T... 以BS型二系杂交小麦BS1453/11GF5135及其BS1453(母本)、11GF5135(父本)的种子为材料,在BS1453/11GF5135中通过同源克隆获得抗坏血酸过氧化物酶基因TaAPX。该基因包含一个832 bp的ORF,共编码277个氨基酸。通过进一步生信分析预测miRNA与TaAPX基因的互作关系,发现TaAPX基因可能受miR396等抗逆及种子活力相关miRNAs的调控。另外通过蛋白互作预测分析,发现APX蛋白主要与氧化还原相关的酶互作反应。通过对不同老化时间的父母本及杂交种的胚进行qPCR及酶活性分析,发现TaAPX基因在杂交种及亲本中的表达趋势是先被诱导上调表达,后下调表达,但杂交种子内TaAPX基因的表达量在第7天才开始下降,而亲本种子内TaAPX基因的表达量在第5天开始下降,且miR396与TaAPX互为拮抗作用。随着老化时间的延长,亲本种子内APX酶活性表现为下降趋势,杂交种子内APX酶活性在第3天呈短暂下降趋势,随后上升,第9天开始下降,表明在老化条件下杂交种子内APX酶清除体内过氧化物的能力高于亲本,即杂交种抗老化能力高于其父母本,且TaAPX基因对种子活力的调控是一个复杂的多因素参与的调控过程。本研究为进一步研究BS型杂交小麦种子活力的分子调控机理奠定了一定的基础。 展开更多

关键词 BS型杂交小麦 人工老化 抗坏血酸过氧化物酶 基因克隆 表达分析

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F型小麦雄性不育系育性的遗传分析 被引量：3

4

作者 秦梦颖 苑少华 +7 位作者 冯树英 段文静 白建芳 王娜 赵昌平 章文杰 张风廷 张立平 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1029-1037,共9页

F型不育系(FA)是我国近年来新选育的普通小麦细胞质的CMS型不育系,为确定FA育性基因的遗传模型,采用植物数量性状主基因+多基因遗传模型的5世代联合分析方法,以FA/临汾3158、FA/冬81、FA/HB-7三个杂交组合的P_1、P_2、F_1、F_2群体和FA/... F型不育系(FA)是我国近年来新选育的普通小麦细胞质的CMS型不育系,为确定FA育性基因的遗传模型,采用植物数量性状主基因+多基因遗传模型的5世代联合分析方法,以FA/临汾3158、FA/冬81、FA/HB-7三个杂交组合的P_1、P_2、F_1、F_2群体和FA/HB-7的F_(2:3)群体为试材,分析了FA育性的遗传特性和遗传效应。结果表明,FA育性受2对加性-显性-上位性主基因和加性-显性多对微效基因共同控制,基因互作效应明显。三个F2群体结实率的主基因遗传率为50.58%～71.77%,多基因遗传率为0～45.58%,环境遗传效应值为3.84%～44.12%;三个F_2群体结实小穗率的主基因遗传率为52.35%～66.36%,多基因遗传率为0～17.77%,环境遗传效应值为25.70%～47.65%。FA/HB-7的F_(2:3)群体育性在北京、南阳两地的主基因遗传率相差较大,北京、南阳结实率和结实小穗率的主基因遗传率分别为7.50%和5.45%、90.89%和77.83%,多基因遗传率均为0.00%。FA育性以主基因遗传为主,但环境对性状的影响较大,推测FA育性可能具有一定的环境诱导效应。研究结果为进一步改良和利用FA及其杂种优势利用奠定了基础。 展开更多

关键词 小麦 F型雄性不育系 育性 遗传模型

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二系杂交小麦亲本光周期、春化和矮秆等位基因的组成和分布 被引量：1

5

作者 陈现朝 张立平 +4 位作者 秦志列 廖祥政 孙辉 张风廷 赵昌平 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期15-19,45,共6页

为了解二系杂交小麦亲本材料光周期、春化和矮秆基因的组成和分布。本研究以245份二系杂交小麦亲本为材料,采用KASP标记对其光周期、春化和矮秆基因型进行鉴定。结果表明:供试材料有3种光周期基因型,即PPd-A1b、PPd-D1b和PPd-B1b,其中PP... 为了解二系杂交小麦亲本材料光周期、春化和矮秆基因的组成和分布。本研究以245份二系杂交小麦亲本为材料,采用KASP标记对其光周期、春化和矮秆基因型进行鉴定。结果表明:供试材料有3种光周期基因型,即PPd-A1b、PPd-D1b和PPd-B1b,其中PPd-A1b和PPd-D1b在恢复系与不育系中的频率均为100%,PPd-B1b在恢复系与不育系中的频率分别为87.98%和91.67%。供试材料的春化基因型是vrn-A1,在恢复系与不育系中的频率分别为98.71%和100%。恢复系主要含2种矮秆基因型,即Rht-B1a和RhtD1a,其频率分别为98.28%和94.42%,而不育系主要含Rht-B1a和Rht-D1b2种矮秆基因型,其频率分别为66.67%和100%。本研究为杂交小麦适应性遗传改良提供重要的参考;此外,利用标记鉴定并筛选含有优异等位基因遗传材料,有助于提高二系杂交小麦育种效率。 展开更多

关键词 二系杂交小麦亲本 光周期 春化 矮秆 基因等位变异

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小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性鉴定及相关分子标记验证 被引量：5

6

作者 侯起岭 赵昌平 +7 位作者 杨卫兵 高建刚 陈现朝 杨吉芳 白秀成 张立平 张风廷 孙辉 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1023-1032,共10页

为鉴定小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性,筛选有效鉴定穗发芽的分子标记,进一步挖掘抗穗发芽种质资源,测定了88份小麦不育系的整穗发芽率(SGR),利用Vp1B3、Xwmc468、TaSdr-B1、TaPHS1-646、TaPHS1-666和TaMFT-721J共计6个标记对供试材料... 为鉴定小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性,筛选有效鉴定穗发芽的分子标记,进一步挖掘抗穗发芽种质资源,测定了88份小麦不育系的整穗发芽率(SGR),利用Vp1B3、Xwmc468、TaSdr-B1、TaPHS1-646、TaPHS1-666和TaMFT-721J共计6个标记对供试材料进行了基因型检测。结果表明,88份小麦雄性不育系的SGR存在不同程度差异,SGR值变化范围为3.75%~93.23%,平均为45.49%,其中有10个品系的SGR值小于10%。基因型与SGR的相关性分析表明,Vp1B3和Xwmc468的D片段类型与SGR显著相关(P<0.05);TaSdr-B1和TaMFT-721J与SGR相关性不显著;TaPHS1-646与SGR显著相关(P<0.05);TaPHS1-666的NW97S186单倍型与SGR显著相关(P<0.01)。说明Vp1B3、Xwmc468和TaPHS1-646可作为小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性鉴定的分子标记;TaPHS1-666可作为小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性分子鉴定的参考标记。综合SGR和分子标记检测结果,筛选出6份具有较低SGR值的不育系种质资源,分别为BS212、BS143、BS206、BS129、BS117和BS237。 展开更多

关键词 小麦 光温敏雄性不育系 穗发芽 分子标记

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BS型小麦光温敏雄性不育系开颖规律研究

7

作者 岳洁茹 秦志列 +7 位作者 侯起岭 郝小聪 白秀成 杨吉芳 白建芳 张风廷 赵昌平 孙辉 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1254-1261,共8页

BS型小麦光温敏雄性不育系的异交性能直接影响杂交小麦的制种产量,而开花习性是衡量不育系异交性能的重要指标。为了明确开颖率、开颖角度对不育系异交结实率的影响,本研究以15个不育系为材料,同时选取3个配合力好、制种性状优良的恢复... BS型小麦光温敏雄性不育系的异交性能直接影响杂交小麦的制种产量,而开花习性是衡量不育系异交性能的重要指标。为了明确开颖率、开颖角度对不育系异交结实率的影响,本研究以15个不育系为材料,同时选取3个配合力好、制种性状优良的恢复系作为父本,分析了不育系在开花过程中开颖率和开颖角度的变化规律及其与异交结实率的相关性。结果表明,在开花过程中,不育系开颖率基本都呈先升后降的变化趋势,且中部和上部穗位开颖较早,但在盛花期,下部穗位开颖角度较大且开颖主要集中在中部穗位,开颖性状较好的不育系为BS278-2、BS185、BS126、BS163、BS136。相关性分析表明,开颖率与开颖小花异交结实率呈极显著正相关,开颖角度与异交结实率呈显著正相关。这说明开颖性状是影响不育系异交结实率的重要因素之一,选育开颖性状好的不育系对提高杂交小麦制种产量具有重要意义。 展开更多

关键词 小麦光温敏雄性不育系 开花习性 开颖 异交结实

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基于SNP标记的小麦高通量身份鉴定模式 被引量：18

8

作者 刘丽华 庞斌双 +4 位作者 刘阳娜 李宏博 王娜 王拯 赵昌平 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期529-534,共6页

为探索小麦品种高通量SNP身份鉴定模式,利用wheat 90K SNP芯片对380份小麦品种进行了全基因组扫描、分析和评价,从中筛选出高质量、高分辨率、单拷贝和均匀分布的候选SNP标记384个,能将除近等基因系以外的所有品种区分开;基于组合最优... 为探索小麦品种高通量SNP身份鉴定模式,利用wheat 90K SNP芯片对380份小麦品种进行了全基因组扫描、分析和评价,从中筛选出高质量、高分辨率、单拷贝和均匀分布的候选SNP标记384个,能将除近等基因系以外的所有品种区分开;基于组合最优化算法,获得小麦品种高通量鉴定最少SNP位点组合一套,包含14个SNP标记,区分能力与384个SNP标记相同。将14个SNP位点转化成KASP标记,分析选取的95份样品,结果显示,芯片平台和KASP平台上的基因分型结果一致。考虑品种实际鉴定过程中存在样本量大、高度近似品种少等情况,权衡准确、经济、灵活、快速、通量高等检测需求,建议品种高通量身份鉴定可采取"核心位点+扩展位点"的模式进行。本研究为小麦等农作物品种SNP高通量身份鉴定技术体系的建立和指纹数据库的构建提供了有利的参考。 展开更多

关键词 小麦 SNP 高通量 身份鉴定模式

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雄性不育小麦BS210育性转换特性 被引量：10

9

作者 孙辉 张风廷 +6 位作者 王永波 叶志杰 秦志列 白秀成 杨吉芳 高建刚 赵昌平 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期171-178,共8页

二系法杂交小麦属我国原创性成果,温光敏雄性不育小麦是二系法杂交小麦应用的核心。BS210是本课题组选育的小麦雄性不育材料,2012—2014年通过3个生态区分期播种试验和人工气候箱温光调控试验,研究了BS210的育性转换特性。在不育制种生... 二系法杂交小麦属我国原创性成果,温光敏雄性不育小麦是二系法杂交小麦应用的核心。BS210是本课题组选育的小麦雄性不育材料,2012—2014年通过3个生态区分期播种试验和人工气候箱温光调控试验,研究了BS210的育性转换特性。在不育制种生态区,适期播种条件下,BS210的不育度可达95%~100%,其安全制种播种时期为安徽阜阳9月30日至10月10日、云南丽江9月30日;在可育繁种生态区,晚播条件下,BS210的自交结实率可达70%以上,其安全繁种播种时期为北京海淀11月10日、北京顺义9月30日至11月10日。BS210以温度敏感为主,光照时长对BS210育性影响较小,温度转换敏感期为药隔至单核期。在光照10.0~12.5 h时,其温度转换阈值为10~12?C;在光照14 h时,其温度转换阈值为8~10?C。在短日低温条件下,花粉粒碘染以染败为主,表现为不育;在长日高温条件下,花粉粒碘染为圆形、黑染,表现为可育。通过明确BS210育性转换特性,为指导BS210安全制繁种生态区的选择提供理论依据。 展开更多

关键词 二系杂交小麦 温光敏雄性不育 育性转换

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小麦雄性不育系BS366和FA-101的配合力及杂种优势分析 被引量：8

10

作者 苑少华 李艳梅 +8 位作者 白建芳 段文静 谭照国 刘子涵 王娜 赵昌平 张风廷 陈兆波 张立平 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1441-1447,共7页

为探究BS型二系杂交小麦及F型三系杂交小麦亲本配合力和遗传率,以BS型不育系BS366和F型不育系FA-101以及16个恢复系为亲本,采用不完全双列杂交(NCII)模式分析了14个杂交组合的7个主要农艺性状的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)及与杂... 为探究BS型二系杂交小麦及F型三系杂交小麦亲本配合力和遗传率,以BS型不育系BS366和F型不育系FA-101以及16个恢复系为亲本,采用不完全双列杂交(NCII)模式分析了14个杂交组合的7个主要农艺性状的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)及与杂种优势的关系。结果表明,影响BS366和FA-101组合产量的主要因素的顺序不一致;BS366/济麦12、BS366/凤麦24、BS366/07品151-80和FA-101/川麦21等4个组合的单株粒重超对照优势大于12%,且株高低于对照,绵阳35和凤麦24可作为优良父本使用;杂种优势超对照值与其父本GCA值、组合SCA值具有较高的相关性,且与GCA的相关性要大于与SCA的相关性,但父本GCA值与组合SCA值几乎无相关性;BS366和FA-101两个不育系各性状的一般配合力不同,而且具有相同父本的两组不育系组合的杂种优势趋势、规律以及特殊配合力效应值大多存在差异,因此利用BS和FA两种不育系选育杂交种的策略有所不同。 展开更多

关键词 小麦雄性不育系 杂种优势 一般配合力 特殊配合力 相关性

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F型小麦雄性不育系恢复性研究 被引量：6

11

作者 苑少华 段文静 +7 位作者 白建芳 秦梦颖 王娜 马锦绣 赵昌平 章文杰 张风廷 张立平 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期654-660,共7页

F型小麦雄性不育系(FA)是我国近年来发现的新型普通小麦细胞质雄性不育系,该不育系通过小麦品种间近缘杂交获得,具有良好的不育性和恢复性。为了解FA的生态适应性,本研究通过FA与116份恢复性材料进行组合配制,在北京和河南南阳两个试验... F型小麦雄性不育系(FA)是我国近年来发现的新型普通小麦细胞质雄性不育系,该不育系通过小麦品种间近缘杂交获得,具有良好的不育性和恢复性。为了解FA的生态适应性,本研究通过FA与116份恢复性材料进行组合配制,在北京和河南南阳两个试验区进行种植,筛选高恢复性材料和强优势组合。研究发现,FA的花粉粒在两地都表现为瘦小、空瘪,花药成熟后不能完全开裂,主要通过开颖授粉,且在南阳种植的植株花粉碘染率低于北京。通过对FA杂交组合结实率的分析,在北京和南阳分别筛选出结实率大于90%的高恢复性组合72个和25个,分别占比62.07%和21.55%;进一步筛选出北京和南阳两地结实率均大于90%的高恢复性组合22个,占比18.97%,说明FA具有较好的恢复性。比较FA和杂交组合F1代在北京及南阳两地的结实率,发现在南阳结实率小于5%的低恢复性杂交组合12个,且这些组合在北京的结实率显著高于南阳,推测FA及部分FA的杂交组合具有一定的光温敏特性。将FA与小麦光温敏核雄性不育系BS366具有相同父本的20个组合进行比较,发现FA与BS366的恢复源存在差异,其育性恢复机制存在一定差异。 展开更多

关键词 小麦 F型雄性不育系 恢复性 结实率 光温敏

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外引小麦种质资源HMW-GS组成及品质评价 被引量：7

12

作者 权威 马锦绣 +4 位作者 庞斌双 左静红 张立平 张风廷 赵昌平 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1124-1134,共11页

为有效利用外引小麦种质资源,本研究对引自国际玉米小麦改良中心、法国、巴基斯坦等区域的393份小麦种质资源进行高分子量麦谷蛋白亚基组成及品质性状的分析,结果表明,在供试材料中共检测到23种亚基类型和50种亚基组合类型;资源品质评分... 为有效利用外引小麦种质资源,本研究对引自国际玉米小麦改良中心、法国、巴基斯坦等区域的393份小麦种质资源进行高分子量麦谷蛋白亚基组成及品质性状的分析,结果表明,在供试材料中共检测到23种亚基类型和50种亚基组合类型;资源品质评分在4~10分之间,平均为7.68分,其中品质评分为10分、9分、8分的材料分别有74份、76份、96份,包含的亚基组合类型分别有8种、2种、14种,品质评分为8分及以上的材料共计246份,占总材料的62.6%;此外,9份材料检测出新的亚基及组合类型:F14(2*,14*+15*/6*+16*,Null)、F33(2*,14*+15*/6*+16*,Null)、C119(1,7*+16*,5+10)、C120(Null,7*+16*,5+10)、C125(2*,7+8,5′+10)、C51(2*,7+9,5′+10)、O13(2*,7+16,2+12)、O17(2*,7+16,2+12)和P27(2*,7+18,2+12)。总体上这些外引材料优质亚基分布频率高、组合类型丰富,可作为优异资源进一步开发利用,并为我国小麦品质改良提供材料基础及理论依据。 展开更多

关键词 小麦 外引种质资源 HMW-GS 品质

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我国部分审定小麦品种的品质性状及基因型分析 被引量：7

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作者 权威 马锦绣 +6 位作者 华正蓉 左静红 王伟伟 王俊稳 张立平 庞斌双 赵昌平 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期701-718,共18页

为了解我国小麦品种的品质相关基因分布及品质性状表现,本研究针对近年来我国审定的530份小麦品种,进行容重、粗蛋白质含量、湿面筋含量、吸水率和稳定时间等性状的分析,同时利用13个品质相关的KASP标记检测基因型,明析不同的品质种植... 为了解我国小麦品种的品质相关基因分布及品质性状表现,本研究针对近年来我国审定的530份小麦品种,进行容重、粗蛋白质含量、湿面筋含量、吸水率和稳定时间等性状的分析,同时利用13个品质相关的KASP标记检测基因型,明析不同的品质种植区域内的审定品种优异品质基因等位变异的分布及聚合情况。检测的优异品质基因等位变异在不同区域间的分布不均衡,其中1BL/1RS(-)、1Ax 1/1Ax 2*、Pinb-D1b和Pinb-B2b优异等位变异在品质区域间分布频率呈显著性差异,而1Bx17+1By18、TaPsy-D1a和TaPod-A1b等优异等位变异的分布在区域间无差异;同时进行多个优异等位变异聚合情况分析发现:5个面筋质量相关基因中筛选出同时含有1B/1R(-)、1Ax 1/1Ax 2*,1Dx5+1Dy10、glu-B3g+4个优异等位变异的材料12份;3个籽粒硬度相关基因中未检测到同时含有Pina-D1b、Pinb-D1b和Pinb-B2b的材料,检测到含有Pina-D1b/Pinb-B2b组合的材料16份,含有Pinb-D1b/Pinb-B2b组合的材料88份。5个籽粒颜色相关基因中同时聚合5个优异等位变异的材料10份。检测的13个品质相关基因KASP标记中,未发现聚合11个以上优异等位变异基因的材料,聚合10个优异等位变异基因的材料有4份,聚合9个优异等位变异的材料有16份。品质分析结果显示:不同区域间品质指标值也存在区域性的差异,且稳定时间与蛋白质含量和湿面筋含量指标不协调。面筋品质相关基因优异等位变异1BL/1RS(-)、1Ax1/1Ax2*和1Dx5+1Dy10在强筋,中强筋和中筋品种间的分布频率呈极显著差异,且与品质表现呈极显著正相关。 展开更多

关键词 小麦 品质相关基因 品质性状 KASP标记

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基于高效SNP芯片的小麦产量相关性状全基因组关联分析 被引量：5

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作者 刘丽华 刘阳娜 +5 位作者 周悦 李宏博 张明明 屈平平 赵昌平 庞斌双 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1404-1416,共13页

挖掘小麦产量相关性状的稳定关联位点,为相关基因克隆和分子标记辅助选择提供理论依据。本研究以248个中国北部冬麦区育成品种为材料,利用自主研发的Affymetrix BAAFS Wheat 90K SNP芯片对株高、穗长、小穗数、穗粒数、有效分蘖数、粒... 挖掘小麦产量相关性状的稳定关联位点,为相关基因克隆和分子标记辅助选择提供理论依据。本研究以248个中国北部冬麦区育成品种为材料,利用自主研发的Affymetrix BAAFS Wheat 90K SNP芯片对株高、穗长、小穗数、穗粒数、有效分蘖数、粒长、粒宽和千粒重共8个产量相关性状进行全基因组关联分析。共检测到158个与8个性状显著关联(P≤0.00001)的SNP位点,其中45个位点至少在两个环境中稳定表达,解释平均表型变异的3.60%~10.51%。在这45个位点中,有8个稳定关联位点与以往的研究结果一致;37个为新发现稳定位点,其中3个与株高稳定关联的位点,分布在7D染色体上,解释表型变异的3.60%~4.39%;9个与穗长稳定关联的位点,分别分布在1D、3A、5B和7D染色体上,解释表型变异的5.61%~8.42%;1个与穗粒数稳定关联的位点,分布在7D染色体上,解释表型变异的6.06%~7.22%;8个与有效分蘖数稳定关联的位点,分布在1B染色体上,解释表型变异的6.33%~8.73%;6个与粒长稳定关联的位点,分别分布在2A和5B染色体上,解释表型变异的5.45%~6.62%;7个与粒宽稳定关联的位点,分别分布在4B和5A染色体上,解释表型变异的6.90%~10.51%;3个与千粒重稳定关联的位点,分布在3A染色体上,解释表型变异的7.05%~7.69%;对稳定位点进行候选基因分析,筛选到45个候选基因,其中有功能注释的基因41个,其中4个位于基因内。 展开更多

关键词 小麦 产量相关性状 关联分析 SNP芯片

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小麦光温敏雄性不育系BS366铜锌超氧化物歧化酶基因的克隆及表达分析 被引量：6

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作者 王鹏 段文静 +6 位作者 王玉昆 白建芳 苑国良 苑少华 权威 张立平 赵昌平 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期939-951,共13页

超氧化物歧化酶(SOD,superoxide dismutase)是植物中一种主要的抗氧化酶,在植物应对逆境胁迫及抗衰老中起重要作用。本研究从基因芯片数据中筛选获得小麦Cu/Zn-SOD基因的EST序列,通过序列比对后拼接得到小麦Cu/Zn-SOD的候选基因,利用PC... 超氧化物歧化酶(SOD,superoxide dismutase)是植物中一种主要的抗氧化酶,在植物应对逆境胁迫及抗衰老中起重要作用。本研究从基因芯片数据中筛选获得小麦Cu/Zn-SOD基因的EST序列,通过序列比对后拼接得到小麦Cu/Zn-SOD的候选基因,利用PCR技术在小麦光温敏雄性不育材料BS366中克隆并获得该基因。通过对Cu/Zn-SOD基因序列进行生物信息学分析,结果表明,该基因拥有连续且完整的开放阅读框,长495bp,编码164个氨基酸。氨基酸序列分析发现,该蛋白具有保守的Cu/Zn-SOD功能结构域与典型的Cu/Zn-SOD三维结构,且定位于细胞质中。通过同源进化分析表明,该蛋白与二穗短柄草(Brachypodium distachyon(L.)Beauv.)和大麦(Hordeum vulgare L.)的Cu/Zn-SOD蛋白亲缘关系较近,相似度分别为89%和94%。利用实时荧光定量PCR技术对其在小麦不同组织的表达特异性及不同逆境胁迫下的表达模式进行分析,结果表明,该基因在根、茎、叶、雌蕊、雄蕊、颖壳中均有表达,属于组成型表达,且在小麦的地上部含叶绿体的组织中含量较高;同时受多种胁迫诱导,可能参与了多种胁迫诱导调控途径。通过对该基因在不同育性环境中BS366育性转换期花药中的表达模式分析,发现可育环境下,在小孢子母细胞时期和减数分裂期的表达量分别约为对照的8倍与16倍;而不育环境下,该基因表达水平无明显变化。因而推测,小麦Cu/Zn-SOD基因可能参与了光温敏雄性不育系BS366的育性调控。本研究为深入研究Cu/Zn-SOD基因在小麦中的作用机理奠定了重要基础。 展开更多

关键词 小麦 铜锌超氧化物歧化酶 亚细胞定位 逆境胁迫 雄性不育 实时荧光定量PCR

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小麦lncRNA27195及其靶基因TaRTS克隆及表达分析 被引量：3

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作者 王娜 白建芳 +5 位作者 马有志 郭昊宇 王永波 陈兆波 赵昌平 张立平 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1417-1426,共10页

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一种大于200 bp的非编码RNA,大量存在于植物体中,其可通过调节基因表达或蛋白功能,在植物生长发育与胁迫应答中发挥重要作用。前期在研究光照和温度对小麦光温敏核雄性不育系BS366育性诱导... 长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一种大于200 bp的非编码RNA,大量存在于植物体中,其可通过调节基因表达或蛋白功能,在植物生长发育与胁迫应答中发挥重要作用。前期在研究光照和温度对小麦光温敏核雄性不育系BS366育性诱导中,利用转录组测序筛选获得与育性相关的lncRNA(lncRNA2719)。为研究小麦lncRNA27195的功能,本研究在BS366中克隆lncRNA27195及其靶基因TaRTS,并对TaRTS进行生物信息学分析,结果显示,TaRTS基因全长315 bp,编码104个氨基酸,且发现该RTS蛋白仅存在于禾本科植物中。通过实时荧光定量PCR,对lncRNA27195及TaRTS基因在不同组织不同光温处理及茉莉酸甲酯处理下进行表达模式分析,发现lncRNA27195和TaRTS均在雄蕊中高表达,呈显著的正相关,且两者在不同光温条件下呈现出不同的表达模式。光照和温度均对lncRNA27195和TaRTS有调控作用,适当浓度的MeJA促进两者的表达,SA抑制两者表达。以上结果表明,在光周期、温度和植物激素的诱导下,lncRNA27195正向调节TaRTS基因表达,进而影响花粉育性,本研究结果有助于促进对小麦光温敏核型雄性不育系的机理研究和生产应用。 展开更多

关键词 lncRNA RTS蛋白 花药 雄性不育

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BS型小麦光温敏雄性不育系光合特性研究 被引量：3

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作者 孙辉 张立平 +5 位作者 陈兆波 白建芳 白秀成 杨吉芳 张风廷 赵昌平 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期86-95,共10页

为了解BS型小麦光温敏雄性不育系光合特性的差异,分析其光合特性的影响因子,以指导高光效不育系的选育,以6份BS型小麦光温敏不育系和常规品种京411为研究材料,于北京顺义(不育系繁殖区)和河南南阳(不育系制种区)分期播种,分析不同材料... 为了解BS型小麦光温敏雄性不育系光合特性的差异,分析其光合特性的影响因子,以指导高光效不育系的选育,以6份BS型小麦光温敏不育系和常规品种京411为研究材料,于北京顺义(不育系繁殖区)和河南南阳(不育系制种区)分期播种,分析不同材料在抽穗期、开花期和花后30 d的净光合速率(P n)、气孔导度(G s)、胞间CO 2浓度(C i)、蒸腾速率(T r)、叶绿素荧光参数(F v/F m)等光合特性指标的差异,以及不同区域不育系的P n、T r和结实率与播期、旗叶面积及株高的相关性。结果表明,不育系的P n、G s、T r和F v/F m变化趋势均为抽穗期或开花期达到最高值,花后30 d降为最低值,而C i的变化趋势为花后30 d达到最高值。P n和T r较高的材料为BS485,G s和T r较高的材料为BS366;P n较低的材料为BS93,T r较低的材料为BS1453和BS210。在北京顺义,P n与结实率、G s、T r和F v/F m呈正相关,与旗叶面积呈负相关;T r与播期、P n和G s呈正相关,与株高和F v/F m呈负相关;结实率与P n呈正相关,与旗叶面积呈负相关。对P n影响最主要的因子是播期和T r,其次是结实率、F v/F m、G s和旗叶面积;对T r影响最主要的因子是播期、G s和P n,其次是株高和F v/F m;对结实率影响最主要的因子是P n,其次是G s和旗叶面积。在河南南阳,P n和结实率与各因子相关性均不显著;T r与播期和G s呈正相关,与C i呈负相关;对T r影响最主要的因子是播期和G s,其次是C i。 展开更多

关键词 小麦 光温敏雄性不育系 光合特性

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小麦雄性不育系FA99-3和BS101的育性转换特性比较分析 被引量：2

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作者 孙辉 张风廷 +7 位作者 苑少华 白建芳 苑国良 王娜 白秀成 杨吉芳 赵昌平 张立平 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期10-17,共8页

为了给小麦新型细胞质雄性不育系FA99-3以及光温敏核雄性不育系BS101安全制种生态区的选择以及实际应用提供理论依据,以常规品种京411为对照材料,通过田间育性鉴定试验和人工气候箱光温调控试验,对FA99-3和BS101的育性转换特性进行了分... 为了给小麦新型细胞质雄性不育系FA99-3以及光温敏核雄性不育系BS101安全制种生态区的选择以及实际应用提供理论依据,以常规品种京411为对照材料,通过田间育性鉴定试验和人工气候箱光温调控试验,对FA99-3和BS101的育性转换特性进行了分析。结果表明,在河南南阳,FA99-3和BS101的不育度均达到99%以上,可以安全制种;FA99-3的安全制种播期为9月30日至10月10日,BS101的安全制种播期为9月30日至10月20日。在北京顺义,FA99-3的结实率为17.87%～38.06%,BS101的结实率为43.33%～63.11%,可以安全繁种;FA99-3的安全繁种播期为10月20日,BS101的安全繁种播期为9月30日至10月20日。FA99-3和BS101的光温敏感时期为药隔至单核期。FA99-3以温度敏感为主,在光照12h·d-1时,其温度转换阈值为12～14℃。BS101以光照敏感为主,在平均温度为12℃时,其光长转换阈值为12～14h·d-1;在光照12h·d-1时,其温度转换阈值为14～16℃,但其对温度的敏感程度较弱。FA99-3和BS101花粉粒碘染均以染败为主。 展开更多

关键词 小麦 光温敏核雄性不育系 细胞质雄性不育系 育性转换

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利用永久F_(2)群体定位小麦穗部性状相关的QTL 被引量：1

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作者 刘阳娜 刘丽华 +6 位作者 张风廷 张立平 苑少华 张明明 李宏博 庞斌双 赵昌平 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期525-531,共7页

为发掘与小麦穗部性状相关的QTL,利用普通小麦BS366与白玉149杂交组合培育的73个DH群体为材料,构建了一套包含232个杂交组合的小麦永久F_(2)群体,基于90K SNP芯片标记构建了高密度遗传图谱,并利用该图谱对2个环境下的穗长、小穗数、穗... 为发掘与小麦穗部性状相关的QTL,利用普通小麦BS366与白玉149杂交组合培育的73个DH群体为材料,构建了一套包含232个杂交组合的小麦永久F_(2)群体,基于90K SNP芯片标记构建了高密度遗传图谱,并利用该图谱对2个环境下的穗长、小穗数、穗粒数和千粒重进行QTL定位。结果发现,所构建的图谱总长19533 cM,含有8726个SNP标记,平均标记距离为2.24 cM。结合群体基因分型结果,8726个SNP标记合并为3078个BIN标记,其中A基因组有1283个(41.7%),B基因组有1188个(38.6%),D基因组仅有607个(19.7%);共检测到96个QTL,分布在除3B和6B以外的19条染色体上,其中,控制穗长、小穗数、穗粒数和千粒重的QTL分别有20、59、6和11个,单一QTL可解释0.15%〜12.34%的表型变异。51个QTL加性效应为正值,表明其加性效应来自于母本BS366;45个QTL加性效应为负值,表明其加性效应来自于父本白玉149.23个QTL的表型变异解释率大于5%,为主效QTL。 展开更多

关键词 小麦 永久F_(2)群体 穗部性状 QTL定位

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普通小麦TaADF8基因的克隆及表达分析 被引量：1

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作者 王玉昆 高建刚 +3 位作者 苑国良 苑少华 张立平 赵昌平 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期143-150,共8页

肌动蛋白解聚合因子(actin-depolymerizing factor,ADF)普遍存在于真核细胞中,为低分子量的肌动蛋白结合蛋白,在调控细胞内肌动蛋白纤维的聚合和解聚中起关键作用。为给深入研究TaADF8基因在小麦中的功能机理奠定基础,并为进一步丰富小... 肌动蛋白解聚合因子(actin-depolymerizing factor,ADF)普遍存在于真核细胞中,为低分子量的肌动蛋白结合蛋白,在调控细胞内肌动蛋白纤维的聚合和解聚中起关键作用。为给深入研究TaADF8基因在小麦中的功能机理奠定基础,并为进一步丰富小麦ADF基因研究内容提供理论参考,本研究利用电子克隆策略从小麦品种CP53中克隆出TaADF8基因(GenBank登录号为KJ864962)后对其进行序列分析,并进一步采用荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术对其在小麦不同组织间的表达差异及不同非生物胁迫下的表达模式进行分析。核酸序列分析表明,该基因全长695bp,拥有完整的ORF,编码142个氨基酸。氨基酸序列分析表明,该蛋白含有保守的ADF同源区和PIP2结合结构域,且在氨基端有核定位信号。进化和聚类分析表明,小麦TaADF8基因与大麦HvADF2基因、HvADF3基因和水稻OsADF3基因亲缘关系较近,蛋白相似度分别为75.35%、93.66%和67.86%。qRT-PCR表达特性分析显示,该基因为组成型表达,在根、茎、叶、颖壳和雄蕊中均表达,且在根、叶和雄蕊中表达量较高;该基因表达受低温的强烈诱导,同时也受水分、高盐和外源脱落酸胁迫诱导。 展开更多

关键词 小麦 TaADF8 序列分析 非生物胁迫 荧光定量PCR

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