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中国小麦抗条锈病基因育种利用现状与策略

中国农业科学 2024年第1期57卷 34-51页

作者：刘志勇张怀志白斌李俊黄林徐智斌陈永兴刘旭曹廷杰李淼淼陆平吴秋红董玲丽韩玉林殷贵鸿胡卫国王西成赵虹闫素红杨兆生畅志坚王涛杨武云刘登才李洪杰杜久元中国科学院遗传与发育生物学研究所/植物细胞与染色体工程国家重点实验室/种子创新研究院中国科学院大学现代农业科学学院海南崖州湾种子实验室甘肃省农业科学院小麦研究所四川省农业科学院作物研究所四川农业大学小麦研究所中国科学院成都生物研究所中国农业科学院棉花研究所河南省农业科学院小麦研究所周口市农业科学院河南农业大学农学院山西农业大学农学院/作物科学研究所中国农业科学院作物科学研究所

小麦条锈病是中国重要的流行性真菌病害，严重威胁国家粮食安全。通过持续应用抗病品种和植保措施，小麦条锈病在中国得到了较好的控制。然而，随着全球气候变化、栽培制度的变革、育种方法技术的改进、产量水平的提高及条锈菌群体结构... 详细信息

小麦条锈病是中国重要的流行性真菌病害，严重威胁国家粮食安全。通过持续应用抗病品种和植保措施，小麦条锈病在中国得到了较好的控制。然而，随着全球气候变化、栽培制度的变革、育种方法技术的改进、产量水平的提高及条锈菌群体结构和毒性频率的不断变异，有必要对新时期小麦抗条锈病基因育种利用现状进行科学评估，以期为广谱持久多抗小麦品种的培育提供依据。本文通过对近年来中国西南、西北和黄淮主产区小麦品种（系）的条锈病抗性进行系统的抗病鉴定、遗传分析和抗条锈病基因分子标记的定位和检测，总结了中国小麦育种中主要抗条锈病基因的利用情况，对中国小麦抗条锈病基因发掘与种质创新、小麦育种中利用的主要抗条锈病基因、新时期抗条锈病基因利用的策略、小麦育种中抗条锈病基因选择和鉴定等进行了论述，并对新时期小麦抗条锈病育种发展方向进行了展望。

关键词：小麦条锈菌兴衰循环持久抗性基因聚合种质创新

小麦穗型相关生长素通路基因发掘及TaARF23-A与小穗数关联分析

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作物学报 2024年第2期50卷 506-513页

作者：谭丹陈家婷郜钰张晓军李欣闫贵云李锐陈芳常利芳张树伟郭慧娟畅志坚乔麟轶山西农业大学农学院/作物遗传与分子改良山西省重点实验室/农业农村部有机旱作农业重点实验室(部省共建) 山西太原030031

生长素是调控作物穗部形态的主要内源激素之一。为了发掘小麦中与穗型相关的生长素通路基因,本研究选择了纺锤穗型品系SY95-71和密穗品系CH7034,对其幼穗内源生长素含量进行了检测,结果显示SY95-71幼穗中的色胺含量显著高于CH7034。转... 详细信息

生长素是调控作物穗部形态的主要内源激素之一。为了发掘小麦中与穗型相关的生长素通路基因,本研究选择了纺锤穗型品系SY95-71和密穗品系CH7034,对其幼穗内源生长素含量进行了检测,结果显示SY95-71幼穗中的色胺含量显著高于CH7034。转录组测序结果表明,在高置信区间(P<0.01)范围内, SY95-71幼穗中富集到4个特有的生长素相关条目,并且色氨酸脱羧酶基因(负责将色氨酸转化为色胺)和生长素响应因子基因(Auxin Response Factors,ARFs)的转录水平均显著高于CH7034。对在SY95-71中高表达的2个ARF基因(TraesCS7A02G475700和TraesCS7A02G475600)作了进一步分析,结果显示二者是位于7A染色体长臂上的一对串联重复基因,根据小麦ARF家族成员编号,将其分别命名为TaARF23-A1和TaARF23-A2。qRT-PCR结果证实SY95-71幼穗中TaARF23-A1和TaARF23-A2的表达量极显著高于CH7034。测序结果显示TaARF23-A的外显子序列在SY95-71和CH7034间具有2个SNP和1个InDel。根据InDel位点开发分子标记,并将其与SY95-71和CH7034的RILs群体在6个大田环境下的穗部表型进行关联分析,结果显示TaARF23-A与小穗数显著相关(P<0.0001),其CH7034型等位变异比SY95-71型等位变异增加了1.67个小穗。本研究结果将为小穗发育机制解析提供参考,也为小麦理想穗型改良提供了分子标记。

关键词：小麦穗型生长素 TaARF23-A 小穗数分子标记

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南瓜矮生性研究的AFLP体系的建立

华北农学报 2011年第2期26卷 124-127页

作者：武峻新畅志坚山西大学生命科学学院山西太原030006 山西省农业科学院蔬菜研究所山西太原030031 山西省农业科学院作物科学研究所山西太原030032

以南瓜矮生和蔓生的自交系为材料,通过对影响南瓜AFLP反应体系中的关键因素(如DNA的提取方法、酶切和连接反应时间、预扩增产物稀释倍数和银染检测方法等)进行研究,结果表明,采用加入PVP和β-巯基乙醇后的改良CTAB提取法获得的南瓜嫩叶... 详细信息

以南瓜矮生和蔓生的自交系为材料,通过对影响南瓜AFLP反应体系中的关键因素(如DNA的提取方法、酶切和连接反应时间、预扩增产物稀释倍数和银染检测方法等)进行研究,结果表明,采用加入PVP和β-巯基乙醇后的改良CTAB提取法获得的南瓜嫩叶基因组DNA质量较好;5.5 h可以满足酶切和连接反应;酶切连接产物稀释5倍,预扩增产物稀释30倍,可以满足试验要求。应用该体系,对96对引物进行筛选,在南瓜矮生和蔓生自交系间获得的引物扩增出了重复性好、清晰的南瓜矮生和蔓生的自交系多态性条带。为进一步进行南瓜矮生基因定位奠定了良好的基础。

关键词：南瓜矮生 AFLP体系

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茸毛偃麦草醇溶蛋白位点向小麦中的导入

麦类作物学报 2004年第2期24卷 34-37页

作者：李光蓉杨足君畅志坚四川农业大学小麦研究所都江堰611830 山西省农科院作物遗传研究所太原030031

为了进一步研究茸毛偃毛草基因向小麦中的导入情况,采用种子贮藏蛋白电泳技术对新创制的小麦-茸毛偃麦草部分双二倍体TE-3的醇溶蛋白和谷蛋白亚基组成进行分析,发现源自茸毛偃麦草的部分醇溶蛋白特征带在双二倍体中得到表达。利用不含1R... 详细信息

为了进一步研究茸毛偃毛草基因向小麦中的导入情况,采用种子贮藏蛋白电泳技术对新创制的小麦-茸毛偃麦草部分双二倍体TE-3的醇溶蛋白和谷蛋白亚基组成进行分析,发现源自茸毛偃麦草的部分醇溶蛋白特征带在双二倍体中得到表达。利用不含1RS/1BL染色体的四川小麦品种对小麦与茸毛偃麦草的杂种F1进行连续回交,并结合染色体逐代观察,现已获得一批变异类型丰富的种质材料Y176,对其中农艺性状优良的部分株系,如Y176-12等进行的蛋白电泳分析,发现了茸毛偃麦草的特异醇溶蛋白带的导入。

关键词：茸毛偃麦草醇溶蛋白小麦麦谷蛋白附加系种子贮藏蛋白电泳技术远缘杂交

第7同源染色体组对小麦气体交换及荧光参数的影响

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安徽农业科学 2010年第4期38卷 2200-2201,2208页

作者：魏爱丽畅志坚王会琴詹海仙太原师范学院生物系山西太原030031 山西农业科学院作物遗传研究所山西太原030031

[目的]研究7号同源染色体(7A、7B、7D)对小麦光合作用的影响,为今后采用遗传和生理生化手段进行小麦的高光效遗传改良提供一定理论依据。[方法]以山西农科院温室大棚中种植的小麦中国春及其7A、7B、7D染色体缺失植株N7A、N7B、N7D(美国... 详细信息

[目的]研究7号同源染色体(7A、7B、7D)对小麦光合作用的影响,为今后采用遗传和生理生化手段进行小麦的高光效遗传改良提供一定理论依据。[方法]以山西农科院温室大棚中种植的小麦中国春及其7A、7B、7D染色体缺失植株N7A、N7B、N7D(美国堪萨斯州立大学***教授提供)为材料,于灌浆初期进行相关指标测定,研究小麦7A、7B、7D染色体对小麦光合特性的影响。[结果]N7A、N7B在灌浆初期的光合速率、气孔导度、原初光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ的实际光化学效率(ФPSⅡ)、PSⅡ的表观电子传递速率(ETR)都明显低于中国春,且差异达显著水平(P<0.05);N7D的光合速率、气孔导度都明显高于普通小麦中国春,且差异达显著水平(P<0.05);Fv/Fm、ФPSⅡ、ETR也高于中国春,但差异不显著。[结论]7A、7B染色体对光合速率有正效应,与气孔导度和光化学反应(荧光参数)均有关系;7D染色体对光合速率具有负效应,而这种负效应主要与气孔导度有关,与光化学反应(荧光参数)无关。

关键词：染色体缺失小麦光合特性荧光参数

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八倍体小偃麦不同绿色器官气孔特性的差异

麦类作物学报 2010年第5期30卷 954-957页

作者：魏爱丽段学强牛杏枝畅志坚太原师范学院生物系山西太原030031 山西农业科学院作物遗传研究所山西太原030031

为给八倍体小偃麦高光效育种提供理论依据,在温室条件下比较分析了八倍体小偃麦中1、中4、TAI7044、TAI7047开花期旗叶、旗叶叶鞘和穗下节间的气孔特性。结果表明,八倍体小偃麦的气孔导度、气孔开度、气孔密度和气孔面积在器官间和材料... 详细信息

为给八倍体小偃麦高光效育种提供理论依据,在温室条件下比较分析了八倍体小偃麦中1、中4、TAI7044、TAI7047开花期旗叶、旗叶叶鞘和穗下节间的气孔特性。结果表明,八倍体小偃麦的气孔导度、气孔开度、气孔密度和气孔面积在器官间和材料间均存在差异。各材料的气孔导度均表现为旗叶>叶鞘>穗下节间,材料间只有TAI7044的旗叶和叶鞘的气孔导度显著高于中1(P穗下节间>叶鞘,材料间只有TAI7044的旗叶以及TAI7047的旗叶、叶鞘和穗下节间显著高于中1相应器官(P0.05);除中4外其余材料旗叶的气孔面积显著高于叶鞘和穗下节间,材料间只有TAI7044的旗叶以及TAI7047的旗叶、叶鞘和穗下节间显著高于中1相应器官(P0.05)。

关键词：八倍体小偃麦绿色器官气孔特性

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正丁烷法顺酐生产工艺现状

天津化工 2011年第5期25卷 11-13页

作者：畅志坚天津市化工设计院天津300193

本文综述了正丁烷法顺酐的生产工艺现状,从不同工艺技术路线介绍了正丁烷法顺酐工艺流程,及其关键设备氧化反应器国产化、大型化,以及正丁烷法顺酐生产工艺的优势。

关键词：正丁烷法顺酐氧化反应器后处理

1RS/1BL易位对蓝粒小麦异代换染色体传递的影响

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麦类作物学报 2002年第2期22卷 14-17页

作者：傅体华任正隆畅志坚四川农业大学农学院雅安625014 山西省农业科学院作物遗传研究所太原030031

利用一个普通小麦与中间偃麦草形成的 4 E/ 4 D蓝粒二体代换系 ,同时也是一个 1RS/ 1BL 纯合易位系 ,与不同的普通小麦品种 (系 )杂交 ,以籽粒颜色作为标记性状 ,研究了 1RS/ 1BL 易位染色体对 4 E染色体在杂种中的传递行为的影响。结... 详细信息

利用一个普通小麦与中间偃麦草形成的 4 E/ 4 D蓝粒二体代换系 ,同时也是一个 1RS/ 1BL 纯合易位系 ,与不同的普通小麦品种 (系 )杂交 ,以籽粒颜色作为标记性状 ,研究了 1RS/ 1BL 易位染色体对 4 E染色体在杂种中的传递行为的影响。结果发现 ,在杂种 F1 中 ,1RS/ 1BL易位极显著地降低了 4 E染色体通过雌雄配子传递的频率。但当1RS/ 1BL 易位染色体在杂种 F1 中以二体存在时 ,其对 4 E染色体传递的影响在雌雄配子中有所不同 ,可能会进一步降低 4 E染色体通过雌配子传递的频率 ,而在雄配子中 4 E染色体的传递频率则有所提高 ,导致 F2 籽粒颜色分离出现极显著变化。这一结果表明 ,4 E染色体在杂种中的传递强烈地受 1RS/ 1BL 易位染色体及其存在状态影响。

关键词：异代换染色体传递蓝粒小麦 4E/4D代换系 1RS/1BL 易位系杂种

小麦-茸毛偃麦草异附加系Y176-3的分子细胞遗传学鉴定

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麦类作物学报 2006年第5期26卷 20-23页

作者：李光蓉杨足君畅志坚四川农业大学小麦研究所山西省农科院作物遗传研究所山西太原030031

为了解茸毛偃麦草(Thinopyrum ***)与小麦经过杂交、回交所选育的小偃麦新种质Y176-3的遗传特性,对该系进行了抗条锈性鉴定与分子细胞学分析。结果表明,Y176-3对当前的条锈病流行小种和新小种免疫。其根尖细胞染色体数目为2n=44,有2对随... 详细信息

为了解茸毛偃麦草(Thinopyrum ***)与小麦经过杂交、回交所选育的小偃麦新种质Y176-3的遗传特性,对该系进行了抗条锈性鉴定与分子细胞学分析。结果表明,Y176-3对当前的条锈病流行小种和新小种免疫。其根尖细胞染色体数目为2n=44,有2对随体,花粉母细胞减数分裂中期I(PMC MI)染色体构型为2n=22Ⅱ。利用C-带分析,观察到Y176-3中可能附加了一对来自茸毛偃麦草的端部有强带的短染色体。以拟鹅观草(Pseudoroegneria spicata,2n=14)DNA作探针、中国春基因组DNA为封阻进行的原位杂交结果表明,Y176-3含有2条较短的茸毛偃麦草染色体,该染色体属于St组,推测新种质Y176-3中导入的来自茸毛偃麦草的St染色体可能携带新的抗条锈病基因。

关键词：小麦茸毛偃麦草附加系 C-分带 GISH