基于SNP标记的小麦高通量身份鉴定模式 被引量：16

1

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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小麦ARF基因家族生物信息学分析及在干旱胁迫下的表达特性研究 被引量：11

2

作者 孙仁玮 刘永杰 +9 位作者 王翔 张荃 张立平 孙辉 王永波 高建刚 杨卫兵 赵昌平 高世庆 韩俊 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期122-134,共13页

植物生长素响应因子ARF(auxin response factor)参与调节了植物的向性运动、顶端优势、微观的分化、侧根和茎的形态发生等众多生理反应,在植物生长发育的整个过程都起到重要调控作用。本研究通过对小麦最新基因组数据进行分析,获得了61... 植物生长素响应因子ARF(auxin response factor)参与调节了植物的向性运动、顶端优势、微观的分化、侧根和茎的形态发生等众多生理反应,在植物生长发育的整个过程都起到重要调控作用。本研究通过对小麦最新基因组数据进行分析,获得了61个ARF家族基因,命名为TaARFs,根据染色体编号排列为TaARF1~TaARF61,对61个TaARFs基因进行系统生物信息学分析后发现ARF家族基因结构较为复杂,外显子数量从1个到15个变化不等,除了4号染色体和5A和5B染色体之外,其余的染色体均有ARF家族基因分布。ARF家族基因大多包含B3 DNA结构域、ARF结构域(Auxin-resp)和Aux/IAA结构域;同源进化分析表明,小麦ARF家族基因的旁系同源基因数量明显多于大麦和二穗短柄草。通过拟南芥数据库比对获得14个高同源的根系发育相关的小麦ARF家族基因,利用二系杂交小麦京麦6号及父母本根系为试材进行干旱胁迫处理及实时荧光定量PCR(qPCR)筛选。结果表明,7个小麦ARF基因不同程度受到干旱胁迫诱导,其在旱胁迫下的表达量显著高于正常条件下的表达量,可能参与干旱胁迫应答;此外本研究还发现,ARF基因在F1杂交种中表达量显著高于双亲,表现出超亲表达模式,可能参与了根系抗旱杂种优势基因表达调控网络。 展开更多

关键词 小麦 ARF家族 生物信息学 根系发育 干旱胁迫

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我国75份小麦品种SNP和SSR指纹图谱构建与比较分析 被引量：11

3

作者 刘丽华 刘阳娜 +3 位作者 张明明 李宏博 庞斌双 赵昌平 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期15-23,共9页

联合利用Illumina 90K SNP芯片和毛细管高通量SSR检测技术,构建75份育成品种384个SNP和42个SSR位点的指纹图谱,比较两种标记在遗传多样性、遗传相似系数和鉴别能力等方面的特征。结果显示,SNP标记揭示的遗传多样性指数明显低于SSR标记,... 联合利用Illumina 90K SNP芯片和毛细管高通量SSR检测技术,构建75份育成品种384个SNP和42个SSR位点的指纹图谱,比较两种标记在遗传多样性、遗传相似系数和鉴别能力等方面的特征。结果显示,SNP标记揭示的遗传多样性指数明显低于SSR标记,但能较好地反映品种间的遗传多样性;SNP标记揭示的遗传相似系数明显高于SSR标记,但两者呈极显著线性相关;384个SNP位点鉴定近等基因系的能力低于42个SSR位点,但去除近等基因系后,仅需8个SNP或4个SSR位点组合即可区分剩余的74份品种,表明最优位点组合具有较高的鉴定效率,在品种鉴定时可先采用少量标记进行初鉴,对于极近似品种可加大标记密度。首次结合SSR和SNP标记构建指纹图谱,证实了两者之间的一致性,提出了分子身份鉴定技术标记数量的选择思路,为小麦品种DNA身份鉴定技术标准制定提供了重要的参考依据。 展开更多

关键词 SNP SSR 小麦品种 指纹图谱

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粗山羊草JAZ基因家族的全基因组鉴定与分析 被引量：8

4

作者 王玉昆 苑少华 +8 位作者 苑国良 段文静 王鹏 廖祥政 陈兆波 王娜 王拯 张立平 赵昌平 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期9-17,共9页

为了挖掘可用于小麦茉莉酸调控通路及其穗部或花器官发育研究的候选基因,基于已发布的粗山羊草全基因组数据,利用生物信息学分析方法鉴定了粗山羊草JAZ基因家族,并从染色体分布、基因及蛋白结构、启动子顺式作用元件、系统进化关系和基... 为了挖掘可用于小麦茉莉酸调控通路及其穗部或花器官发育研究的候选基因,基于已发布的粗山羊草全基因组数据,利用生物信息学分析方法鉴定了粗山羊草JAZ基因家族,并从染色体分布、基因及蛋白结构、启动子顺式作用元件、系统进化关系和基因表达模式等方面对该基因家族的特征进行了比较分析。结果表明,本研究共鉴定到9个粗山羊JAZ基因,命名为AetJAZ1-AetJAZ9。染色体定位结果显示,9个粗山羊草JAZ基因分别定位在2D、5D、6D和7D染色体上,其中在7D染色体上分布最多。进化分析表明,粗山羊草JAZ蛋白与短柄草JAZ蛋白亲缘关系最近,且9个粗山羊草JAZ蛋白被分别聚类到了S5、S12、S13、S16和S20五个亚族中,其中S20亚族有五个粗山羊草JAZ蛋白。启动子分析表明,9个粗山羊草JAZ基因启动子顺式作用元件种类和数量存在差异,推测其各自的功能也存在差异。表达谱分析表明,粗山羊草JAZ基因在粗山羊草不同组织间存在不同的表达特性,且不存在组成型表达基因,其中,AetJAZ1和AetJAZ2表现出明显的组织特异性,分别只在穗部、雌蕊和雄蕊中特异表达。 展开更多

关键词 粗山羊草 JAZ 转录抑制因子 基因家族 花器官

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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

5

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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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

6

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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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：4

7

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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小麦种子规模化DNA提取及检测体系的优化 被引量：1

8

作者 张明明 刘丽华 +7 位作者 赵建宗 张力科 刘阳娜 李宏博 张风廷 姚骥 庞斌双 赵昌平 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期161-169,共9页

以小麦种子分子检测农业行业标准(NY/T 2859-2015)为基础,开发小麦种子快速、规模化提取DNA方法,优化反应体系中各组分含量,为小麦真实性快速执法提供技术支撑。通过对SDS、CTAB、高盐低pH、快速提取和试剂盒5种方法提取的DNA质量、浓度... 以小麦种子分子检测农业行业标准(NY/T 2859-2015)为基础,开发小麦种子快速、规模化提取DNA方法,优化反应体系中各组分含量,为小麦真实性快速执法提供技术支撑。通过对SDS、CTAB、高盐低pH、快速提取和试剂盒5种方法提取的DNA质量、浓度和PCR扩增效果进行比较,发现改进的高盐低p H方法提取种子的DNA质量、浓度能够满足小麦真实性鉴定中42对SSR引物重复鉴定的需求,是利用96孔深孔板和自动化移液工作站规模化、高通量提取DNA的较优方法。进一步优化结果显示该方法在65℃温浴条件下比室温的浓度高出25%,但两种温度条件下提取的DNA质量及浓度均能够满足品种鉴定的需求;沉淀时用0.5倍提取液体积的预冷异丙醇沉淀浓度最高,用室温的异丙醇沉淀的最佳体积是提取液体积的0.6倍。对标准中42对引物的最佳引物浓度和模板浓度均进行了优化,综合所有42对引物的优化结果发现,反应体系为20μL时,引物终浓度为0.437 5μmol/L,模板终浓度为10 ng/μL时扩增效率相对较高,扩增产物稳定,能够满足多重电泳的需求。 展开更多

关键词 小麦 种子 DNA提取 高盐低pH PCR反应体系 优化

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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：26

9

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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雄性不育小麦BS210育性转换特性 被引量：10

10

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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我国部分审定小麦品种的品质性状及基因型分析 被引量：4

11

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HTP标记对玉米DH、RIL和BC群体遗传规律的比较分析

12

作者 张云龙 马世鹏 +10 位作者 许理文 赵怡锟 王蕊 朱少喜 霍永学 张立平 郭瑞佳 李莉 王元东 番兴明 王凤格 《玉米科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期8-15,共8页

以先玉335双单倍体(Doubled Haploids,DH)群体、掖107×昌7-2重组自交系(Recombined inbred lines,RIL)群体和京724×京92回交1代(Backcross,BC)群体为试材,采用全基因组覆盖的新型区块标记——单倍型标签多态性(haplotype-tag ... 以先玉335双单倍体(Doubled Haploids,DH)群体、掖107×昌7-2重组自交系(Recombined inbred lines,RIL)群体和京724×京92回交1代(Backcross,BC)群体为试材,采用全基因组覆盖的新型区块标记——单倍型标签多态性(haplotype-tag polymorphisms,HTP)标记,从基因型分离比、亲本遗传片段和重组交换3个角度解析DH、RIL、BC群体的遗传规律。结果表明,DH群体虽然偏分离高于BC群体,平均交换频率低于RIL群体,但该群体样本中不存在杂合和外源片段,均为纯合片段;平均亲本遗传片段长度为384个HTP,高于RIL群体;单代上拥有最高的重组交换次数,相较于其他群体,在群体特点和创制成本等方面具有较多优势。 展开更多

关键词 玉米 DH RIL BC HTP标记 遗传规律

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不同生态环境和日温差对BS型小麦光温敏雄性不育系育性转换和农艺性状的影响

13

作者 孙辉 赵昌平 +4 位作者 岳洁茹 白秀成 杨吉芳 叶志杰 张风廷 《作物杂志》 北大核心 2024年第3期40-46,共7页

BS型小麦光温敏雄性不育系(简称不育系)是二系法杂交小麦应用的核心,为了研究日温差(以下简称温差)对不育系育性的影响,提升不育系安全制种和高效繁种,以5份不育系(BS102、BS107、BS135、BS185和BS278)和常规品种京411为材料,利用多生... BS型小麦光温敏雄性不育系(简称不育系)是二系法杂交小麦应用的核心,为了研究日温差(以下简称温差)对不育系育性的影响,提升不育系安全制种和高效繁种,以5份不育系(BS102、BS107、BS135、BS185和BS278)和常规品种京411为材料,利用多生态区分期播种试验结合人工气候箱光温调控试验,研究不育系的安全制种繁种播期,以及在不同温差条件下,比较不育系育性及农艺性状差异,分析温差与结实率及农艺性状相关性。结果表明,在北京顺义不育系繁种区,不育系BS185的安全繁种播期为10月10-20日,不育系BS135为10月15-20日,不育系BS102、BS107和BS278为10月20日。在河南邓州不育系制种区,5个不育系在10月5-25日播种时高度不育,均能够安全制种,其中BS102和BS107安全制种播期可达到10月30日。不育系在12 h 12℃(制种区光温条件)不同温差条件下,BS102和BS135受温差影响较小,制种安全性较好;BS107和BS185在温差10和15℃均可以安全制种,BS278在温差5、10和15℃可安全制种;温差与不育系结实率呈负相关,与株高和穗长呈正相关。不育系在14 h 16℃(繁种区光温条件)不同温差条件下,BS102和BS278受温差影响较小,BS107、BS135和BS185受温差影响较大,在温差10和15℃可以有效繁种;温差与不育系结实率呈正相关,与多数不育系株高呈正相关。说明提升温差更利于不育系的安全制种和高效繁种。 展开更多

关键词 小麦 光温敏雄性不育系 温差 育性转换

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外引小麦种质资源HMW-GS组成及品质评价 被引量：6

14

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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F型小麦雄性不育系恢复性研究 被引量：5

15

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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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：4

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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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小麦F型雄性不育系和恢复系SSR指纹图谱构建及遗传差异分析 被引量：3

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作者 刘丽华 苑少华 +5 位作者 冯树英 庞斌双 李宏博 刘阳娜 张立平 赵昌平 《作物杂志》 CAS 北大核心 2017年第6期30-36,共7页

基于荧光毛细管电泳检测系统和SSR指纹数据库管理系统,采用21对SSR核心引物对小麦F型不育系和恢复系进行SSR指纹图谱构建和遗传差异分析,以保护其品种权,同时为杂交组合的选配提供参考。结果显示21对核心SSR引物在F型不育系和442个恢复... 基于荧光毛细管电泳检测系统和SSR指纹数据库管理系统,采用21对SSR核心引物对小麦F型不育系和恢复系进行SSR指纹图谱构建和遗传差异分析,以保护其品种权,同时为杂交组合的选配提供参考。结果显示21对核心SSR引物在F型不育系和442个恢复系中共检测到214个等位变异,不同位点等位变异数的变幅为6~16,平均等位变异数为10.76个;平均多态性信息含量(PIC)与基因多样性分别为0.70和0.73,21对核心SSR引物的分辨率达100%;获得了每份材料独特的DNA指纹图谱报告,为品种权保护提供了技术支撑;恢复系间的遗传距离为0.014~0.952,平均遗传距离为0.723,遗传距离大于0.500的占95%,说明恢复系间遗传多样性比较丰富;不育系与恢复系材料间的遗传距离为0.300~0.952,平均遗传距离为0.681,遗传距离大于0.500的占93%,说明不育系材料与恢复系材料间遗传差异较大,可以从中选择遗传距离大的配制组合。 展开更多

关键词 小麦 F型不育系 恢复系 SSR标记 指纹图谱 遗传差异

原文传递

小麦TaPIP1基因克隆及其在花药开裂中潜在功能分析 被引量：2

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作者 谭照国 苑少华 +10 位作者 李艳梅 白建芳 岳洁茹 刘子涵 张天豹 赵福永 赵昌平 许本波 张胜全 庞斌双 张立平 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2242-2254,共13页

二系杂交小麦育种是小麦产量提高的重要途径之一。光温敏雄性不育小麦生殖生长过程中花药的发育及开裂情况直接影响杂交小麦的制种效率和产量。植物花药的开裂与脱水活动紧密相关。水通道蛋白(aquaporins,AQPs)是高效转运水分及特异小... 二系杂交小麦育种是小麦产量提高的重要途径之一。光温敏雄性不育小麦生殖生长过程中花药的发育及开裂情况直接影响杂交小麦的制种效率和产量。植物花药的开裂与脱水活动紧密相关。水通道蛋白(aquaporins,AQPs)是高效转运水分及特异小分子的膜内在蛋白,其中质膜内在蛋白(plasma membrane intrinsic proteins,PIPs)在水分的吸收与外排中发挥着重要作用。为进一步了解水通道蛋白在小麦光温敏核雄性不育系花药开裂中的作用提供理论基础。本研究以不育系BS366花药的cDNA为模板,克隆获得了TaPIP1基因。利用生物信息学软件对TaPIP1进行分析,该基因包含一个879 bp的开放阅读框,编码292个氨基酸。TaPIP1的启动子区存在赤霉素、脱落酸、茉莉酸和光等响应元件。TaPIP1属于MIP超家族,具有典型的NPA保守结构域,亚细胞定位于细胞质膜与核膜上。miRNA互作预测发现TaPIP1受tae-miR1131与tae-miR408的剪切抑制,表明TaPIP1可能和与植物的抗氧化能力相关。通过蛋白互作预测及qPCR实验,表明TaPIP1可与热激蛋白(heat shock protein 90,TaHSP90)相互作用,在高温和干旱复合胁迫下,参与花药细胞壁膨压调控,进而调控花药的开裂。 展开更多

关键词 小麦 水通道蛋白 热激蛋白 MIRNA 花药开裂

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小麦TaBG的克隆及其在花药开裂中的潜在功能 被引量：3

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作者 谭照国 李艳梅 +11 位作者 白建芳 郭昊宇 栗婷婷 段文静 刘子涵 苑少华 张天豹 张风廷 陈兆波 赵福永 赵昌平 张立平 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第13期2710-2723,共14页

【目的】β-葡萄糖苷酶(4-β-D-glueosidase,BG)是一种水解酶,可以从糖聚合物或寡聚糖中水解糖苷键释放出非还原性糖基,对控制花药开裂具有重要作用。小麦光温敏雄性不育系BS366在不育环境下花药不开裂,在可育环境下花药开裂或不完全开... 【目的】β-葡萄糖苷酶(4-β-D-glueosidase,BG)是一种水解酶,可以从糖聚合物或寡聚糖中水解糖苷键释放出非还原性糖基,对控制花药开裂具有重要作用。小麦光温敏雄性不育系BS366在不育环境下花药不开裂,在可育环境下花药开裂或不完全开裂。从BS366中克隆TaBG,分析其在花药开裂中的潜在功能,为进一步解析小麦光温敏雄性不育系花药开裂异常的分子机理提供理论基础。【方法】以不育系BS366花药的cDNA为模板,克隆TaBG;利用生物信息学软件对TaBG及其蛋白结构进行预测,构建系统进化树、预测互作蛋白并对TaBG进行上游启动子元件以及互作miRNA预测;构建TaBG-16318hGFP载体,观察其在小麦原生质体中的亚细胞定位;使用实时荧光定量PCR(qPCR)方法测定TaBG在不育环境、可育环境下不同发育时期花药中的表达量,以及MeJA处理下TaBG及与其互作的tae-miR395a在花药和颖壳中的表达模式。【结果】TaBG属于糖基水解酶超家族基因,全长为1 473 bp,编码490个氨基酸,蛋白理论等电点为8.12,属于不稳定的亲水性蛋白。通过miRNA互作预测,发现TaBG可能受miR169、miR395a等抗逆性相关的miRNA调控。通过蛋白互作预测,发现TaBG可能与氧化还原酶(glucose-methanol-choline oxidoreductase,GMC)、内切葡聚糖酶(endoglucanase,EG)等蛋白互作。TaBG定位于小麦原生质体的液泡中。qPCR结果表明,TaBG在花药发育双室期(stage13)、花药开裂时期(stage14)和衰退期(stage15)中的表达量呈现先升高后下降的趋势。在花药开裂时期表达量最高,并且在不开裂花药中的表达量是正常开裂花药的2.8倍。经MeJA处理后,花药和颖壳中的TaBG均呈下调表达,tae-miR395a表达模式与其相反。【结论】TaBG可能受miR169、miR395a等抗逆相关miRNA的调控,参与花药开裂调控。由于TaBG表达量的升高,增加了不育环境下花药中可溶性糖的含量,进而增加花药中的渗透势,从而 展开更多

关键词 小麦 Β-葡萄糖苷酶 MIRNA 花药开裂

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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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