组织培养与普通小麦异源易位系选育

以中国春小麦品种中８６０１、澳大利亚栽培小麦品种Ｓｕｎｓｔａｒ、Ｍｉｌｌｅｗａ作母本,与抗大麦黄矮病毒病（ＢａｒｌｅｙＹｅｌｌｏｗＤｗａｒｆＶｉｒｕｓ,简称ＢＹＤＶ）的小麦－中间偃麦草异附加系Ｌ１杂交,取杂种的幼胚和幼穗作离体培养,获得大量再生植株。经酶联免疫吸附分析（ＥＬＩＳＡ）、限制性内切酶长度多态性分析（ＲＦＬＰ）、染色体数目的检查和田间抗性鉴定,在再生植株回交后代中获得了抗ＢＹＤＶ的杂合易位株,经自交和花药培养纯合,选育出Ｄ１０９１、Ｄ１０９４、Ｄ１６５８、ＴＣ５、ＴＣ６、ＴＣ７等一批抗性稳定或基本稳定的普通小麦选系。以白黑麦６Ｒ二体附加系为抗源,与严重感染白粉病的陕７８５９杂交,经幼胚培养在再生植株回交后代中筛选到白粉病免疫的普通小麦杂合易位系。研究结果表明：在小麦远缘杂交中,组织培养可以作为导入外源基因产生易位的手段之一加以利用。     

小麦叶锈病新抗源筛选

小麦叶锈病是小麦生产的主要病害之一,发病严重时往往导致大幅度减产。叶锈菌生理小种的变异易导致抗病基因抗性的丧失,因此不断获得新抗源对小麦抗病育种至关重要。小麦近缘植物中含有丰富的小麦育种所需的抗病基因。本研究从小麦-近缘植物双二倍体、附加系、代换系或易位系等创新种质中筛选出小麦叶锈病新抗源,为利用这些新抗源打下基础。苗期对116份供试材料人工接种美国堪萨斯州流行的小麦叶锈菌混合生理小种 (Lrcomp) ,其中部分材料人工接种09-9-1441-1等5个中国当前流行的叶锈菌生理小种进行抗性鉴定,筛选获得新抗源。116份种质中,31份免疫、近免疫或高抗Lrcomp。含有希尔斯山羊草、尾状山羊草、拟斯卑尔脱山羊草、两芒山羊草、卵穗山羊草、沙融山羊草、柱穗山羊草、顶芒山羊草、小伞山羊草、偏凸山羊草、中间偃麦草、茸毛偃麦草、长穗偃麦草、粗穗披碱草、栽培黑麦、非洲黑麦、提莫菲维染色质的部分种质免疫或高抗Lrcomp,而含二角山羊草、无芒山羊草、沙生冰草、多年生簇毛麦和一年生簇毛麦染色质的种质表现中感至高感Lrcomp。希尔斯山羊草4S染色体、尾状山羊草C#1和D#1染色体和两芒山羊草、顶芒山羊草中可能含有未被报道的抗Lrcomp的新基因,值得进一步向小麦转育。小麦-粗穗披碱草1HtS.1BL罗伯逊易位系对Lrcomp及 09-9-1441-1和09-9-1426-1等5个中国当前流行叶锈菌生理小种近免疫,值得利用染色体工程等方法获得小片段抗病易位系应用于我国小麦抗叶锈育种。     

大麦和小麦杂种胚的离体培养及杂种幼苗的形态和染色体观察

1978年3月至7月,我们研究了大麦与小麦远缘杂交杂种幼胚离体培养的技术,并获得了大麦与小麦属间杂种,现简要报道如下: 1.用六稜裸大麦天津1号品种(Hordeum vulgare,2n=14)与辐射育成品种、杂交育成品种以及含有偃麦草、黑麦血统的遗传性状已稳定的15个小麦品种(除小黑麦2n=56外,其余小麦品种2n=42,属于Triticum aestivum)进行正、反交。授粉后第二     

麦类作物多胚的研究 Ⅰ.麦类作物多胚的自然发生

用青海高原自然条件下种植的小麦不同种、杂种、幼胚培养后代,大麦、黑麦和小黑麦的种子作发芽试验,从普通小麦及其杂种、幼胚离体培养后代和大麦中,出现了多胚苗。５９个小麦品种中只有高原６０２及２９０个普通小麦品种间杂种吸８个、１８个幼胚培养后代中有２个出现了双胚苗,出现频率虽低,但能遗传。     

节节麦远缘杂种胚的组织培养(简报)

利用活体-离体胚培养和胚愈伤组织诱导、再生植株技术有效地克服了节节麦远缘杂种胚的败育,高效产生了节节麦与硬粒小麦-簇毛麦双倍体、六倍体小黑麦、小麦、大麦间的杂种植株,从而为节节麦种质利用提供了技术方法。     

组织培养诱导的普通小麦─黑麦代换系和附加系分子细胞遗传学检测

通过组织培养从普通小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）与八倍体小黑麦（×ＴｒｉｔｉｃｏｓｅｃａｌｅＷｉｔｍａｃｋ）杂种Ｆ０幼胚再生植株后代中获得２个代换系９３０４９８、９３０４８３和１个附加系９３００２９。以黑麦（ＳｅｃａｌｅｃｅｒｅａｌｅＬ．）基因组ＤＮＡ为探针,采用荧光原位杂交（ＦＩＳＨ）证实了黑麦染色体的存在。在有丝分裂中期,经ＦＩＳＨ处理的黑麦染色体为黄绿色,明显区别于红色的小麦染色体。染色体配对、Ｃ分带、麦谷蛋白电泳分析,证明两个代换系为１Ｄ／１Ｒ代换,附加的也是黑麦１Ｒ染色体     

硬粒小麦×天蓝偃麦草属间杂种无性系的建立

本实验以“人民麦”ד天蓝偃麦草”F_0成熟胚、F_1幼穗及“珂珂瑞特”ד天蓝偃麦草”F_1幼穗为外植体,在MS+2mg/L2,4-D的培养基上诱导愈伤组织,在无激素的MS培养基上诱导再生植株。产生胚性愈伤组织的频率最高为78.9％。植株再生方式为体细胞胚胎发生方式,再生频率最高为100％。胚性愈伤组织经13个月的继代培养仍具再生能力。发现一种特殊分化现象,即小花结构的分化,并对产生这种现象的原因进行了分析。     

不同组织培养途径对小麦再生能力的研究

从现在推广的小麦优良品种和有苗头的新品系中选用10个小麦基因型品种进行组织培养,从愈伤组织诱导率、绿苗分化率等方面比较了幼穗培养、花药培养、幼胚培养三种培养方式的培养效果。结果表明,幼胚培养效果最好,基因型间差异小,都能获得足够数量的再生植株。幼穗的培养效果最差,愈伤组织分化生根和绿芽十分容易,但分化成完整植株则较为困难。花药培养在基因型间差异非常明显而且有较多白化苗。此外,本研究还分析了影响小麦再生能力的因素,建立了一套高效、可靠的小麦组培再生系统,为小麦的转基因技术提供优良的受体材料。     

硬粒小麦×蓝偃麦草属间杂种无性系的建立

本实验以“人民麦”ד天蓝偃麦草”成熟胚幼穗及“珂珂瑞特”ד天蓝偃麦草”F₁幼穗为外植体,在MS+2mg/L2,4-D的培养基上诱导愈伤组织,在无激素的MS培养基上诱导再生植株。产生胚性愈伤组织的频率最高为78.9%。植株再生方式为体细胞胚胎发生方式,再生频率最高为100%。胚性愈伤组织经13个月的继代培养仍具再生能力。发现一种特殊分化现象,既小花结构的分化,并对产生这种现象的原因进行了分析。     

节节麦与小麦、黑麦或小黑麦的杂种幼胚的离体培养

以山羊草属节节麦作母本,普通小麦、二粒系小麦、黑麦及小黑麦分别作父本杂交,将授粉后不同天数的幼胚取下,在无菌条件下接种于试管内培养。共接种101个杂交组合的1090个幼胚,分化成全苗的31个(2.84％),无根小苗20个(1.83％),类苗24个(2.2％)、愈伤组织66块(6.05％)未分化的950个(87.16％)。在31个全苗中包括普通小麦的21株、二粒系小麦的5株、黑麦的2株、小黑麦的3株。试验说明,用二倍体节节麦作母本,借助于幼胚培养,也可以获得远缘杂种。     

缺体小麦与黑杂种幼胚愈伤组织再生植株的染色体变异

对中国春６Ａ缺体小麦与黑麦杂种幼胚愈伤组织不同无性世代再生植株体细胞染色体鉴定结果表明,随着愈伤组织培养时间的延长,再生植株染色体变异频率及变异范围明显增加。在分化的共计２２４株再生植株中,发生染色体变异的植株为８０株,占３５．７％,其中３株为染色体嵌合株,１株发生了染色体结构变异。     

缺体小麦与黑麦杂种幼胚愈伤组织再生植株的染色体变异

对中国春6A缺体小麦与黑麦杂种幼胚愈伤组织不同无性世代再生植株体细胞染色体鉴定结果表明,随着愈伤组织培养时间的延长,再生植株染色体变异频率及变异范围明显增加。在分化的共计224株再生植株中,发生染色体变异的植株为80株,占35.7％,其中有3株为染色体嵌合株,1株发生了染色体结构变异。     

小麦幼胚培养中的体细胞胚胎发生

小麦品种崇阳红麦和鄂思一号杂种一代幼胚培养具有再生植株的潜力。从一个幼胚经200天左右的连续培养获得530多株再生植株,并从中获得了典型的具有两极性的与愈伤组织块仅局部相连的胚状体。体细胞胚胎发生是小麦幼胚培养的主要途径,但受培养条件的影响,以MS培养基作基本培养基,低浓度2,4-D(0.4mg/1)和水解酪蛋白(1000mg/l)有利于体细胞胚胎发生。     

花粉单倍体的遗传品质——花药培养是否降低了育种材料的农艺价值

自S.Guha和S.C.Maheshwari 1964年以曼陀罗(Datura)花药为材料,首次成功地诱导出离体幼胚以来,人们经过不断的发展和完善使之形成了一套完整的花药培养技术,即通过植物花药(或小孢子)的培养,大批创制单倍体并经染色体加倍进而获得双单倍体(Doubled haploid)植株。该技术被迅速而广泛地应用于作物育种程序之中。目前已有不少的栽培作物成功地获得了花粉植株,如:烟草、小麦、大麦、水稻、黑麦、小黑麦、玉米、甘     

小麦亲缘种属添加系耐低磷胁迫性状鉴定与基因染色体定位

采用苗期缺磷和全营养对照处理,以70个中国春—野生亲缘种属二体添加系及中国春为材料,根据苗期表观遗传性状、磷吸收率和利用率相对生物量对其进行耐低磷胁迫能力筛选鉴定和基因染色体定位。结果表明:大麦4H和长穗偃麦草7E染色体上携带有耐低磷胁迫的优异基因;长穗偃麦草6E、黑麦1R和6R、卵穗山羊草4Ug和6Mg、易变山羊草4Sv染色体携带促进小麦根系生长发育的基因;拟斯比尔托山羊草5S和簇毛麦4V染色体分别携带高磷吸收率和磷利用率的基因。通过染色体工程技术,可以将携带耐低磷胁迫基因的外源染色体片段导入普通小麦,为小麦耐低磷胁迫育种和了解植物耐低磷胁迫的分子机理奠定基础。     

玉米体细胞培养中胚状体的发生

在植物细胞和组织培养中,高等植物发生胚状体的现象比较普遍。单子叶植物从花粉小孢子和体细胞形成胚状体的有水稻、小麦、黑麦、玉米、甘蔗、大麦、无芒雀麦、珍珠谷等。我们对玉米雌、雄幼穗进行培养,获得了体细胞胚状体和胚性细胞团,并建立起细胞无性系。现将试验结果报道如下。     

八倍体小黑麦单倍性胚性细胞无性系的建立

取异源八倍体小黑麦“h739”的植株和花粉植株护颖分化期的幼穗,培养在附加2mg/l2,4-D 的 MS 培养基上,接种后20天形成愈伤组织。诱导频率达98.3%。转分化培养,植株再生率为95.2%。选出了 HC-2、HC-3、HC-4、HC-5和 HC-0 5个无性繁殖系,这些系经892天的长期继代培养,植株再生率仍保持在90%以上。HC-2、HC-3经细胞学观察表明,大部分细胞为单倍体(2n=28)。组织学和电镜观察表明 HC-3系是由不同发育阶段的胚状体组成。     

小麦幼穗胚性愈伤组织无性系的建立及其耐盐试验

近年来,对于农作物的育种新途径、新方法的探索,引起国内外育种学家和植物科学工作者的浓厚兴趣,并开展了富有成效的试验研究工作。我们试图通过小麦幼穗的离体培养,诱导和建立胚性愈伤组织无性系,以盐分(NaCl)为选择压力,进行胚性细胞无性系耐盐试验,以期得到小麦耐盐细胞变异体及其再生植株,进而选择有应用价值的品种(系)。供试材料为10个小麦品种(系),愈伤组织诱导及继代培养基为改良 MS 培养基,附加     

谷子幼穗培养体细胞胚胎发生的组织学研究

谷子劫穗培养再生植株及体细胞胚胎发生国内已有简报。我们在进行谷子幼穗培养高频率诱导胚性愈伤组织及再生植株的同时,利用组织学、解剖学及扫描电镜方法观察到了谷子幼穗培养中的体细胞胚胎发生,为进一步开展谷子原生质体培养及其抗性突变育种奠定了基础。本文着重报道谷子幼穗培养中体细胞胚胎发生的组织学观察结果。     

小麦不同生理状态的幼穗和幼胚盾片与诱导分化能力关系的研究

用植物组织培养的方法,研究了冬小麦品种鄂恩1号和品系鄂55072不同生理状态的幼穗和幼胚盾片与诱导分化的关系。结果表明,长度在0.4-2.0cm间的幼穗和直径在0.4-1.5mm间的盾片随生理状态不同,其诱导和分化频率有明显的差异,幼嫩的材料再生频率较高。经SAS统计分析,发现0.5-1.0cm长的幼穗和直径为0.4-1.1mm的盾片是处于诱导分化的最佳生理时期的实验材料,平均每个胚性愈伤组织的植株再生分别达到3.17和5.63株。通过比较幼穗和幼胚盾片的植物组织培养结果,发现幼胚盾片比幼穗愈伤组织出现早,生长快,植株再生绿苗率高,这表明小麦幼胚盾片是较好的植物组织培养的材料。