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小麦HMW-GS检测方法的优化及应用

麦类作物学报 2013年第5期33卷 929-934页

作者：高正王晓龙张晓科白升升付晓洁相吉山穆培源梁强西北农林科技大学农学院/国家小麦改良中心杨凌分中心陕西杨凌712100 新疆农垦科学院作物研究所新疆石河子832000 谷物品质与遗传改良兵团重点实验室新疆石河子832000

为了准确快速鉴定小麦品种的HMW-GS组成,以18个已知HMW-GS组成的品种为对照,将4种不同浓度分离胶的SDS-PAGE与分子标记(Bx7、Bx7OE和By 8)相结合,构建一套适于检测HMW-GS组成的方法,并用该方法检测214份陕西小麦品种(系)的HMW-GS组成。... 详细信息

为了准确快速鉴定小麦品种的HMW-GS组成,以18个已知HMW-GS组成的品种为对照,将4种不同浓度分离胶的SDS-PAGE与分子标记(Bx7、Bx7OE和By 8)相结合,构建一套适于检测HMW-GS组成的方法,并用该方法检测214份陕西小麦品种(系)的HMW-GS组成。4种分离胶浓度中,除了亚基7、7*与7OE和8与8*外,9%的分离胶可以很清楚地分离Glu1-位点的其他常见亚基,结合分子标记(Bx7、Bx7OE和By 8)检测对照品种,结果与已知亚基(基因)一致。用分离胶浓度为9%的SDS-PAGE结合分子标记(Bx7、Bx7OE和By 8)方法对陕西品种(系)检测结果表明,Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1分别有3、8和3个亚基种类,共28种亚基组合类型。以1、Null、7+9、7+8、7+8*、14+15、2+12和5+10为主要亚基类型,频率分别为55.6%、41.6%、43.9%、26.2%、10.3%、15.4%、79.0%和12.6%;同时在Glu-B1位点发现7+8*和6+8*亚基。该方法可以快速准确地评价小麦HMW-GS组成,有效区分Glu-B1位点的亚基7与7OE,8与8*,鉴定结果稳定可靠。

关键词：小麦 HMW GS SDS PAGE 分子标记

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青海和西藏小麦品种主要春化基因的组成分析

麦类作物学报 2015年第10期35卷 1341-1346页

作者：王宪国杨杰白升升马棫灵张晓科西北农林科技大学农学院/国家小麦改良中心杨凌分中心陕西杨凌712100

为了明确青海和西藏小麦春化基因的分布特点,利用STS标记对96个青海和西藏小麦品种主要春化基因VRN-A1、VRN-B1、VRN-D1和VRN-B3位点的等位变异组成进行了检测和分析。在96个小麦品种中,VRN-A1位点存在Vrn-A1 a(30.2%)、Vrn-A1 b(6.3%)... 详细信息

为了明确青海和西藏小麦春化基因的分布特点,利用STS标记对96个青海和西藏小麦品种主要春化基因VRN-A1、VRN-B1、VRN-D1和VRN-B3位点的等位变异组成进行了检测和分析。在96个小麦品种中,VRN-A1位点存在Vrn-A1 a(30.2%)、Vrn-A1 b(6.3%)和vrn-A1(63.5%)3种等位变异,VRN-B1位点存在Vrn-B1 a(29.2%)、Vrn-B1 b(12.5%)和vrn-B1(58.3%)3种等位变异,VRN-D1位点存在Vrn-D1 a(55.2%)、Vrn-D1 b(1.0%)和vrn-D1(43.8%)3种等位变异,VRN-B3位点存在Vrn-B3 b(1.0%)和vrn-B3(99.0%)两种等位变异。4个位点显性春化基因等位变异的分布频率不同,依次为Vrn-D1(56.3%)>Vrn-B1(41.7%)>Vrn-A1(36.5%)>Vrn-B3(1.0%)。在14个冬小麦品种中,4个位点均为隐性春化基因等位变异;在82个春小麦品种中,4个位点至少有1个携带显性等位变异,其中VRN-D1位点显性等位变异占主导地位,并常与其他位点显性等位变异伴随出现。两个地区春小麦品种间,4个位点显性等位变异的分布频率存在较大的差异,青海春小麦品种依次为Vrn-B1(64.8%)>Vrn-A1(51.9%)=Vrn-D1(51.9%)>Vrn-B3(1.9%),西藏春小麦品种为Vrn-D1(92.9%)>Vrn-A1(25.0%)>Vrn-B1(17.9%)>Vrn-B3(0)。在82个春小麦品种中,4个春化基因位点存在8种等位变异组合类型,vrn-A1/vrn-B1/Vrn-D1/vrn-B3(30.2%)>Vrn-A1/Vrn-B1/vrn-D1/vrn-B3(17.6%)>vrn-A1/Vrn-B1/Vrn-D1/vrn-B3(11.5%)>Vrn-A1/vrn-B1/Vrn-D1/vrn-B3(7.3%)>vrnA1/Vrn-B1/vrn-D1/vrn-B3(6.3%)=Vrn-A1/Vrn-B1/Vrn-D1/vrn-B3(6.3%)>Vrn-A1/vrn-B1/vrn-D1/vrn-B3(5.2%)>vrn-A1/vrn-B1/Vrn-D1/Vrn-B3(1.0%)。这8种等位变异组合在春小麦中的分布频率因品种推广地区不同而不同。在青海春小麦品种中,存在8种等位变异组合类型,以Vrn-A1/Vrn-B1/vrn-D1/vrn-B3(29.5%)和vrn-A1/vrn-B1/Vrn-D1/vrn-B3(22.2%)为主,vrn-A1/Vrn-B1/Vrn-D1/vrn-B3(14.8%)与Vrn-A1/Vrn-B1/Vrn-D1/vrn-B3(11.1%)次之;在西藏春小麦品种中,仅存在5种等位变异组合类型,以vrn-A1/vrn-B1/Vrn-D1/vrn-B3(60.7%)为主,Vrn-A1/vrn-B1/Vrn-D1/vrn-B3(21.4%)和vrn-A1/Vrn-B1/Vrn-D1/vrn-B3(10.7%)次之,vrn-A1/Vrn-B1/vrn-D1/vrn-B3(3.6%)和Vrn-A1/Vrn-B1/vrn-D1/vrn-B3(3.6%)较低。这些信息可为青海和西藏小麦品种选育和推广提供依据。

关键词：小麦春化基因等位变异

宁夏小麦Glu-A3与Glu-B3位点等位变异组成分析

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西北农业学报 2018年第2期27卷 175-181页

作者：马丽白升升亢玲王晓龙张晓科陈东升西北农林科技大学农学院/国家小麦改良中心杨凌分中心陕西杨凌712100 宁夏农林科学院农作物研究所宁夏永宁750105

低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)与小麦品质密切相关。为给宁夏小麦的品质改良提供参考,应用STS分子标记,对宁夏98份小麦品种Glu-A3和Glu-B3位点的等位基因变异类型组成进行检测和分析。结果表明,宁夏98份小麦品种Glu-A3位点存在Glu-A3a(4.... 详细信息

低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)与小麦品质密切相关。为给宁夏小麦的品质改良提供参考,应用STS分子标记,对宁夏98份小麦品种Glu-A3和Glu-B3位点的等位基因变异类型组成进行检测和分析。结果表明,宁夏98份小麦品种Glu-A3位点存在Glu-A3a(4.0%)、Glu-A3b(2.0%)、Glu-A3c(55.1%)、GluA3d(10.1%)和Glu-A3e(28.5%)5种等位变异;Glu-B3位点存在Glu-B3a(2.0%)、Glu-B3b(8.1%)、Glu-B3c(5.0%)、Glu-B3d(7.1%)、Glu-B3f(21.4%)、Glu-B3g(2.0%)、Glu-B3h(15.3%)和Glu-B3i(13.3%)8种等位变异。宁夏参试品种共存在23种等位变异组合形式,其中引黄灌区存在18种组合类型,Glu-A3c/Glu-B3j(17.7%)和Glu-A3e/Glu-B3f(16.2%)组合类型较为普遍;宁南山区存在13种组合类型,以Glu-A3c/Glu-B3i(20.0%)组合类型为主。在参试的宁夏小麦品种中,对同一地区不同来源品种而言,改良品种的LMW-GS遗传多样性明显较引进品种和地方品种更丰富。

关键词：小麦 LMW-GS STS标记 Glu-A3 Glu-B3

宁夏小麦TaNrx-B1和TaFer-A1基因组成及其与相对发芽率的关系

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麦类作物学报 2015年第11期35卷 1506-1511页

作者：刘芳军王宪国桂安胜杨杰白升升马棫灵张晓科陈东升西北农林科技大学农学院/国家小麦改良中心杨凌分中心陕西杨凌712100 宁夏农林科学院农作物研究所宁夏永宁750105

为给抗旱小麦品种选育和评价提供依据，以117份宁夏小麦品种（系）为材料，鉴定种子萌发期相对发芽率，并利用抗旱相关分子标记检测TaNrx-B]和乃凡rAJ基因组成，分析两基因组成分布特点，通过表型与基因型比较分析评价2个基因分子标记... 详细信息

为给抗旱小麦品种选育和评价提供依据，以117份宁夏小麦品种（系）为材料，鉴定种子萌发期相对发芽率，并利用抗旱相关分子标记检测TaNrx-B]和乃凡rAJ基因组成，分析两基因组成分布特点，通过表型与基因型比较分析评价2个基因分子标记的有效性，同时筛选抗旱相关基因组成。结果表明，宁夏地区小麦种子萌发期总体平均相对发芽率为73．3％，变异范围为25．8％～98．2％；中等及以上抗旱性等级品种（系）占75．2％，达到供试材料的四分之三。宁夏小麦品种（系）TaNrx-B1基因存在2种单倍型TaNrx-B1a和TaNrx-B1b，分别占供试材料总数的65．0％和35．0％，平均相对发芽率分别为71．4％和62．6％；TaFer-A1基因也存在两种单倍型TaFer-A1a和TaFer-A1b，分别占总数的74．4％和25．6％，平均相对发芽率分别为67．3％和62．2％。在两个基因的4种单倍型组合中，TaNrx-B1a／TaFer-A1a、TaNrx-B1a／TaFer-A1b、TaNrx-B1b／TaFer-A1a和TaNrx-B1b／TaFer-A1b依次占46．2％、8．5％、15．4％和29．9%，其种子的平均相对发芽率依次为70．7％、68．3％、65．1％和61．8％；相关分析发现，TaNrx-B1a／TaFer-A1a单倍型组合是抗旱类型组合，TaNrx-B16／TaFer-A1b单倍型组合是非抗旱类型组合。综上所述，宁夏小麦种子萌发期总体抗旱性较强，以TaNrx-B1a／TaFer-A1a组合类型品种（系）的平均相对发芽率最高，所占比例也最多，两个基因的抗旱相关分子标记可用于小麦抗旱性初步鉴定和筛选。

关键词：小麦抗旱萌发期相对发芽率分子标记

SDS-PAGE与分子标记相结合分析宁夏小麦HMW-GS组成与变化特点

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麦类作物学报 2015年第12期35卷 1658-1663页

作者：白升升马丽王晓龙马棫灵张晓科陈东升西北农林科技大学农学院/国家小麦改良中心杨凌分中心陕西杨凌712100 宁夏农林科学院农作物研究所宁夏永宁750105

为了建立准确有效小麦HMW-GS的检测方法,提高优质小麦品种鉴定和筛选效率,以已知HMW-GS组成的16份小麦品种为对照,优化完善SDS-PAGE结合分子标记检测小麦HMW-GS的方法,并对103份宁夏小麦品种进行了验证和分析。结果表明,8.5%的分离胶可... 详细信息

为了建立准确有效小麦HMW-GS的检测方法,提高优质小麦品种鉴定和筛选效率,以已知HMW-GS组成的16份小麦品种为对照,优化完善SDS-PAGE结合分子标记检测小麦HMW-GS的方法,并对103份宁夏小麦品种进行了验证和分析。结果表明,8.5%的分离胶可以有效区分除了Glu-B1位点的7*、7OE与8*亚基之外的其他亚基,分辨效果优良;SDS-PAGE结合Bx7OE、Bx7*/Bx7和By8基因的分子标记可以准确鉴定小麦HMW-GS。在103份宁夏小麦品种中,发现15种HMW-GS和29种组合类型;首次在该地区小麦品种的Glu-B1位点检测出了携带7OE、7*和8*亚基的品种;1/17+18/5+10为当地小麦HMW-GS的优势亚基组合类型,占20%。自1970年至2010年,HMW-GS的优质亚基(1、17+18和5+10)的出现频率呈明显增长趋势;宁夏小麦的HMW-GS种类和优质亚基出现频率随品种更换呈增加趋势。综上所述,分离胶浓度为8.5%的SDS-PAGE和Bx7OE、Bx7*/Bx7和By8分子标记的方法可准确有效地检测小麦HMW-GS组成,此方法可用于优质小麦品种的鉴定和筛选。

关键词：小麦宁夏 HMW-GS SDS-PAGE 分子标记

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宁夏小麦黄色素含量相关基因的组成与分布

麦类作物学报 2014年第1期34卷 8-12页

作者：王宪国张钰玉白升升王晓龙刘芳军张晓科陈东升朱建楚西北农林科技大学农学院/国家小麦改良中心杨凌分中心陕西杨凌712100 宁夏农林科学院农作物研究所宁夏永宁750105

选育低黄色素含量品种是宁夏小麦品质改良的重要目标之一。为阐明宁夏小麦中控制籽粒黄色素含量基因TaZds-A1和TaZds-D1的组成及分布特点,利用其功能标记YP2A-1和YP2D-1对91份小麦品种进行检测与分析。结果表明,在TaZds-A1位点,等位变异... 详细信息

选育低黄色素含量品种是宁夏小麦品质改良的重要目标之一。为阐明宁夏小麦中控制籽粒黄色素含量基因TaZds-A1和TaZds-D1的组成及分布特点,利用其功能标记YP2A-1和YP2D-1对91份小麦品种进行检测与分析。结果表明,在TaZds-A1位点,等位变异TaZds-A1a(与低黄色素含量相关)和TaZdsA1b(与高黄色素含量相关)分别占59.3%和40.7%;在TaZds-D1位点,等位变异TaZds-D1a(与高黄色素含量相关)占95.6%,TaZds-D1b(与低黄色素含量相关)仅占4.4%。宁夏小麦黄色素含量基因位点存在4种等位变异组合类型:以TaZds-A1a/TaZds-D1a(57.1%)组合类型为主,TaZds-A1b/TaZds-D1a(38.5%)组合类型次之,TaZds-A1a/TaZds-D1b和TaZds-A1b/TaZds-D1b组合类型最低(2.2%);不同等位变异组合类型在不同地区间的分布比例也不同。

关键词：小麦黄色素含量 YP2A-1 YP2D-1 基因型

陕西小麦黄色素含量基因TaZds-A1和TaZds-D1的组成与分布

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麦类作物学报 2013年第6期33卷 1144-1148页

作者：张钰玉张晓科蒋雷刘芳军王宪国白升升王晓龙西北农林科技大学农学院/国家小麦改良中心杨凌分中心陕西杨凌712100

面粉或面制品色泽是小麦重要的品质评价指标,ζ-胡萝卜素脱氢酶(ζ-carotene desaturase,ZDS)活性基因是控制小麦籽粒或面粉中黄色素(Yellow pigment,YP)含量的重要基因。为给陕西小麦品质改良提供参考依据,利用2A和2D染色体上的YP2A1-... 详细信息

面粉或面制品色泽是小麦重要的品质评价指标,ζ-胡萝卜素脱氢酶(ζ-carotene desaturase,ZDS)活性基因是控制小麦籽粒或面粉中黄色素(Yellow pigment,YP)含量的重要基因。为给陕西小麦品质改良提供参考依据,利用2A和2D染色体上的YP2A1-和YP2D1-标记,对陕西194份小麦品种(系)分别进行检测,分析TaZds-A1和TaZds-D1两位点等位变异的组成和分布特点。结果表明,在陕西小麦中,TaZds-A1位点存在TaZds-A1a和TaZds-A1b两种等位变异类型,分别占43.3%和56.7%;而在TaZds-D1位点,全为TaZds-D1a等位变异类型。陕西小麦两位点存在TaZds-A1a/TaZds-D1a和TaZds-A1b/TaZds-D1a两种等位变异的组合类型,在不同地区小麦中的分布不同:在陕西渭北旱塬和关中地区小麦中,两种组合类型的频率相当,约各占一半;在陕南地区小麦中,高YP含量的TaZds-A1b/TaZds-D1a组合类型占三分之二。ZDS活性基因的选择将成为以后陕西小麦色泽品质遗传改良研究中的一个重要部分。

关键词：小麦面粉色泽黄色素含量分布频率

小麦-黑麦抗条锈病1BL/1RS易位系8-2-1的鉴定

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麦类作物学报 2018年第9期38卷 1045-1052页

作者：梁邦平刁慧珊李家创袁凤平刘洋白宇皓李毛郝冬冬白升升武军赵继新杨群慧陈新宏西北农林科技大学农学院/陕西省植物遗传工程育种重点实验室陕西杨凌712100

利用农艺性状优良的普通小麦品系W770B(2n=6x=42,AABBDD)与墨西哥黑麦(Secale cereale L.2n=2x=14,RR)杂交,秋水仙素处理染色体加倍,再经过多次与W770B回交,筛选出若干性状优良的衍生系。在大田用抖粉法人工接种条锈病混合菌种(CYR31,CY... 详细信息

利用农艺性状优良的普通小麦品系W770B(2n=6x=42,AABBDD)与墨西哥黑麦(Secale cereale L.2n=2x=14,RR)杂交,秋水仙素处理染色体加倍,再经过多次与W770B回交,筛选出若干性状优良的衍生系。在大田用抖粉法人工接种条锈病混合菌种(CYR31,CYR32)对衍生系进行多次鉴定,筛选出对条锈病混合菌种(CYR31,CYR32)高抗的衍生系8-2-1。为了明确小麦新种质8-2-1的遗传基础,为该种质的应用提供参考,采用细胞学、原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)、分子标记(SCAR,SSR)、SDS-PAGE、近红外谷物分析仪和农艺性状调查对其进行鉴定分析。细胞学鉴定结果表明,8-2-1具有42条染色体(2n=42=21II);以黑麦DNA为探针的原位杂交(GISH)鉴定结果表明,8-2-1具有黑麦染色体信号;黑麦特异SCAR标记和1RS上的SCAR标记能够同时在黑麦和8-2-1中扩增出特异条带;小麦各个基因组SSR分子标记鉴定结果表明,只有小麦1BS上的SSR标记不能在8-2-1中扩增出目的条带,表明8-2-1为小麦-黑麦1BL/1RS易位系。SDS-PAGE结果表明,8-2-1亚基组成为Null、7+8、2+12,与W770B(Null,7+16,2+12)在Glu-B1位点编码的HMW-GS存在差异。8-2-1粗蛋白含量(干基)、面筋含量(湿基)达到中筋小麦标准;Zeleny沉降值符合弱筋小麦标准。农艺性状调查发现,8-2-1具有早熟、大穗、大粒等优点。因此,8-2-1可为培育高产、抗病和优质小麦新品种提供重要的中间材料。

关键词： 1BL/1RS 条锈病原位杂交分子标记高分子量谷蛋白亚基

基于改进最小边际代价算法的多USV多AUV任务分配

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控制与决策 2025年第1期40卷 119-127页

作者：白小山佘桉奇郑心泉吴宗泽深圳大学机电与控制工程学院燕山大学电气工程学院

随着自主水下机器人(AUV)和无人水面艇(USV)在民用和军事领域的应用不断扩展, USV与AUV协同完成相关任务的作业模式受到了广泛关注.针对多USV和多AUV协同访问多目标点的任务分配问题进行研究,旨在最小化多USV和AUV系统访问所有目标点的... 详细信息

随着自主水下机器人(AUV)和无人水面艇(USV)在民用和军事领域的应用不断扩展, USV与AUV协同完成相关任务的作业模式受到了广泛关注.针对多USV和多AUV协同访问多目标点的任务分配问题进行研究,旨在最小化多USV和AUV系统访问所有目标点的总旅行距离.首先,建立考虑通信约束和AUV最大航程约束的多USV多AUV协同多点访问任务分配问题的数学模型,并对问题的NP-hard属性进行分析.其次,提出一个两阶段任务分配算法:1)先利用最小边际代价算法构建各USV访问完所有水面目标点的路径,再采用最近插入策略分配水下目标点; 2)通过多个邻域搜索算子对初始解进行优化,得到可行最终解.相对于已有流行的自组织映射算法,仿真实验表明所提出任务分配算法能在较短计算时间内得到质量较优的任务分配方案.

关键词：任务分配 USV-AUV协同启发式算法协同控制邻域搜索通讯约束

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