导入小麦的外源染色体片段的准确鉴定及外源抗性基因的稳定性分析

用抗白粉病的普通小麦一簇毛麦６ＶＳ／６ＡＬ易位系与普通小麦品种扬麦５号、普通小麦一簇毛麦６Ｖ代换系和中国春６Ａ双端二体以及６Ｖ代换系和６Ａ双端二体配制了４个测交组合,分析了这４个杂交组合Ｆ１ＰＭＣ’ｓＭＩＣ－分带的减数分裂构型。在（６ＶＳ／６ＡＬ易位系×扬麦５号）和（６ＶＳ／６ＡＬ易位系×６Ｖ代换系）的Ｆ１ＰＭＣ’ｓＭＩ,分别观察到由易位染色体与６Ａ染色体和６Ｖ染色体配对形成的具有特定Ｃ－分带带型的棒状二价体,杂种中的棒状二价体数目高于各自亲本中的棒状二价体数。在（易位系×Ｃ．Ｓ．ｄ．ｄ．ｔ６Ａ）Ｆ１中,在８７．９％的ＰＭＣ中观察到由易位染色体长臂与６ＡＬ端体配对形成的异形二价体（ｔｌ”）。而在（６Ｖ代换系×Ｃ．Ｓ．ｄ．ｄ．ｔ６Ａ）Ｆ１中,９６．６８％的ＰＭＣ具有两个单价端体（ｔ’,ｔ’）。该结果进一步证实易位涉及簇毛麦染色体６ＶＳ和小麦染色体６ＡＬ,易位断点靠近着丝粒。在减数分裂中,易位染色体的正常配对和分离,保证了６ＶＳ上白粉病抗性基因Ｐｍ２１的正常传递,为这一新抗源在小麦育种中的应用奠定了细胞学基础。     

组织培养诱导外源染色体发生结构变异及其在小麦易位系创制中的利用

组织培养诱导外源染色体发生结构变异及其在小麦易位系创制中的利用@李洪杰$中国科学院遗传研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室!北京100101@贾旭$中国科学院遗传研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室!北京100101@楚成才$中国科学院植物研究所!北京100093小麦;;染色体;;结构变异;;易位系     

小偃6号背景下黑麦遗传物质的荧光原位杂交分析

利用普通小麦(Triticum aesttvum L.)"小偃6号"与黑麦(Secale cereale L.)品种"德国白粒"杂交,选育出"小偃6号"类型带有黑麦性状的种质材料.应用总基因组原位杂交(GISH)进行检测,在8份材料中探测到黑麦染色质的存在,其中附加系3个,代换系1个,易位系4个;进一步用荧光绿标记探针pScll9.2及荧光红标记探针pAsl的双色荧光原位杂交(FISH)技术,对其中部分品系的染色体组成进行分析鉴定,结果表明:易位系BCll6-1是1RS/1BL小麦/黑麦易位系,BCl52-l是涉及一条lB染色体的1RS/1BL易位系,代换系BC97-2是2R(2D)二体代换系;附加系BCl22-3附加了一条6R黑麦染色体,一条6B染色体的长臂缺失.同时,对连续的总基因组原位杂交和双色荧光原位杂交技术在小麦育种中的应用进行了讨论.     

小偃6号背景下黑麦遗传物质的荧光原位杂交分析

利用普通小麦(Triticum aestivum L.)“小偃6号”与黑麦(Secale cereale L.)品种“德国白粒”杂交,选育出“小偃6号”类型带有黑麦性状的种质材料。应用总基因组原位杂交(GISH)进行检测,在8份材料中探测到黑麦染色质的存在,其中附加系3个,代换系1个,易位系4个;进一步用荧光绿标记探针pSc119.2及荧光红标记探针pAs1的双色荧光原位杂交(FISH)技术,对其中部分品系的染色体组成进行分析鉴定,结果表明:易位系BC116-1是1RS/1BL小麦/黑麦易位系,BC152-1是涉及一条1B染色体的1RS/1BL易位系, 代换系BC97-2是2R(2D)二体代换系;附加系BC122-3附加了一条6R黑麦染色体,一条6B染色体的长臂缺失。同时,对连续的总基因组原位杂交和双色荧光原位杂交技术在小麦育种中的应用进行了讨论。     

小麦—簇毛麦染色体代换系、易位系特异蛋白组分的双向电泳比较分析

利用双向电泳技术,对栽培小麦(AABBDD)、染色体代换系(6V/6A)、易位系(6VS/6AL)、(6VS/6DL)和簇毛麦(VV)的叶片全蛋白进行了比较研究。在栽培小麦、代换系和两个易位系中检测到超过350个蛋白组分,它们的分子量范围是10~110 KD,等电点在4.5～8.6之间。栽培小麦、6V/6A、6VS/6AL、与6VS/6DL之间的双向电泳谱型极为相似,但与簇毛麦不同。在代换系、两个易位系和簇毛麦中检测到了特异蛋白组分16 KD/pI5.0,而在栽培小麦中未检测到该组分,这些结果表明16 KD/pI5.0蛋白可能定位于簇毛麦V染色体短臂上。     

小麦-黑麦代换系间杂交后代染色体易位的研究

主要利用小麦-黑麦5R/5A二体代换系与6R/6A二体代换系杂交,在其杂种自交F3中未利用辐射、杀配子染色体、Ph基因等方法,鉴定出易位系,同时,首次观察到有丝分裂中的染色体断裂现象.发现在小麦遗传中,没对Ph基因进行特殊处理的情况下,小麦同祖染色体间可能发生部分同源配对并交换,产生易位.     

小麦遗传背景对黑麦抗叶锈基因Lr26的抗性表达的影响

利用1套从小麦纯系和黑麦自交系培育出的1R附加系、代换系和易位系,研究了1RS上的抗叶锈基因Lr26在小麦中的表达。结果发现,1R二体附加系和纯合1RS/1BL易位系高抗小麦叶锈病;而其小麦亲本、1R(1B)代换系和1BS/1RL易位系重感叶锈病。这一结果指出了黑麦染色体臂1RS上的抗小麦叶锈病基因Lr26在小麦中的表达受小麦染色体臂1BL上的基因的强烈影响,指出了外源基因在小麦中的表达可受染色体臂或基因水平上的相互作用的制约。文中讨论了外源基因与小麦遗传背景相互作用在小麦育种中的意义。     

非Robertsonian类型小黑麦易位系的研究

非Robertsonian类型小黑麦易位系的研究@胡含$中国科学院遗传研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室!北京100101小黑麦;;易位系     

VE161小麦外源染色体的传递特点

VE161小麦包括具有一对长穗偃麦草染色体的雄性不育代换系,可育附加系和杂育系,杂育系由其代换系×附加系产生,其外源染色体（E染色体）具有促进小麦部分同源染色体配对作用。本报道了VE161小麦本身含E染色体配子的传递率为VE161小麦与普通小麦杂交F2,BC1中分离出含E染色体植株的频率,发现VE161小麦本身含E染色体配子的传递率极高,而在F2和BC1代分离群体中保留或消除E染色体都较为容易,这一特点极利于E染色体促进部分同源染色体配对作用在创造易位系上的应用。     

小麦-黑麦代换系5A/5R与6A/6R杂交诱导同祖染色体配对与易位的研究

利用两个小麦-黑麦异源双代换系DS 5A/5R与DS 6A/6R杂交,探讨同祖染色体配对的可能性与创制小麦黑麦异源易位系.在方法上对杂种F1的减数分裂行为进行研究,观察5R与5A、6R与6A配对频率,探讨同祖染色体配对规律.实验结果看到杂交F1减数分裂中有22.91%的花粉母细胞有小麦染色体(ABD组)与黑麦染色体(R组)发生同祖配对.在F2及以后世代,通过染色体C分带、原位杂交检测,选择小麦-黑麦易位系.在F2代的45株中检测到9株有易位,易位频率为20%,是目前小麦-黑麦染色体易位频率最高的.染色体易位有的来源于同祖配对的交换,有的来源于单价体错分裂或断裂的重建.     

利用离果山羊草3C染色体诱导簇毛麦4V染色体结构变异

通过普通小麦农林26-离果山羊草3C异附加系与普通小麦-簇毛麦4V（4D）代换系杂交,杂交F1代与普通小麦回交,综合运用染色体构型分析、C-分带和荧光原位杂交等技术从BC1F2、BC1F3代中鉴定出涉及簇毛麦4V染色体的易位系、端体、等臂染色体系等变异植株,表明离果山羊草3C染色体可有效诱发簇毛麦4V染色体结构变异,是创造小麦-簇毛麦4V易位系的一种有效途径。     

小麦异源易位系的高效诱导和分子细胞遗传学鉴定

利用杀配子染色体(gametocidal chromosome)和低剂量(10Gy)γ-射线辐射花粉两种方法诱导小麦(Triticum aestixum L)-滨麦(Leymus mollis Trin)和小麦-中间偃麦草[Thinopyrum intermedium(Host)Barkwarth]的易位系。通过基因组原位杂交(GISH)分析,在59个小滨麦代换系M8724-8-13与离果山羊草(Aegilops trincialis L)3C染色体附加系的杂交后代中获得了3株小麦-滨麦易位系,易位频率达到5．08％。其中1个易位系经C-分带证明是小麦的7D染色体与1条滨麦的染色体发生了整臂易位。同时还获得了3个滨麦染色体的缺失系。滨麦染色体发生结构变异的总频率为8．47％。除了滨麦染色体以外,在一些植株中还观察到小麦的染色体也发生了缺失。在69个普通小麦与小麦-中间偃麦草附加系TAI-14辐射花粉的杂交后代中,得到2株小麦-中间偃麦草的易位系,易位频率为2．90％。两个易位系都是小片段易位,经C-分带证明两个易位系所涉及的小麦染色体分别是3A和4A。利用杀配子染色体和低剂量γ射线辐射花粉诱导小麦异源易位系都是行之有效的方法,但这两种方法各有优缺点,在实际工作中应根据不同的目的选用不同的实验体系。     

一个小麦/黑麦小片段染色体易位系的创制和鉴定

从来源于组合中国春×M27(1R/1D代换系)的8个花粉植株中,分离获得1个小麦/黑麦小片段染色体易位系WER-1-2。C-分带和荧光原位杂交结果显示,衍生出易位系WER-1-2的原始麦穗含有1条完整的1R染色体和1条长臂端部发生缺失的1R染色体,所缺失部分易位到1条小麦染色体上。推断该易位是在花药离体培养过程中经异常有丝分裂产生的,而非异常减数分裂的产物。表明花药培养是一条实现异源染色体小片段(基因)向小麦转移的快速而有效的途径。     

应用原位杂交技术对小麦—黑麦代换系间杂交的细胞遗传研究

应用原位杂交技术结合染色体组型分析方法,对两个小麦-黑麦异源双代换系5R/5A和6R/6A杂交后代的遗传进行了研究,探讨同祖染色体配对的可能性并获得小麦-黑麦易位系。实验中对杂种F1代植株减数分裂各时期的花粉母细胞染色体行为进行分析,结果发现有22.91%的花粉母细胞中黑麦染色体与小麦染色体发生同祖配对。F2代通过C-分带、原位杂交鉴定,在45株中检测到9株易位,易位频率为20%,是目前报道易位频率最高的。染色体易位有的来源于同祖配对交换,有的来源于单价体错分裂或断裂的重建。     

小麦-黑麦染色体代换的研究

本文用八倍体小黑麦,六倍体小黑麦与普通小麦杂交,在杂交后代中选择普通小麦类型带有黑麦性状的品系56个,经C－分带与原位杂交鉴定,选出10个同祖群间的代换系,即1R／1D,1R／1A,5R／5A,6R／6A的代换,这10个代换系表现遗传性稳定,育性正常,具有抗病,抗旱等优良性状,有利于价值。用代换系5R／5A与6R／6A杂交,在杂交后代中获得大量有经济价值的小片段易位系,作者认为可能是同祖染色体间配对与交换产生的。     

普通小麦-冰草6P染色体中间插入易位系的鉴定

远缘杂交技术是将小麦野生近缘植物的染色体片段导入小麦的有效途径。通过这种方法可以拓宽小麦的遗传基础,导入携带控制优异性状的基因从而达到改良小麦的目的。为了获得在小麦遗传及育种中具有较高研究利用价值的纯合的小麦-冰草小片段异源染色体易位系,我们利用细胞学手段对普通小麦-冰草的远缘杂交后代进行鉴定。本研究以小麦-冰草二体代换系4844-8、二体附加系4844-12与普通小麦杂交后辐照产生的易位系为材料,利用基因组原位杂交（GISH）技术从中鉴定出了2个具有冰草染色体小片段的纯合中间插入易位系。其中1个纯合中间插入易位系（104-3）具有高抗小麦白粉病和高千粒重的特性。另1个纯合中间插入易位系（19-2）具有较高的穗粒数和较高的千粒重的特性。本研究鉴定出的2个小麦-冰草6P小片段纯合中间插入易位系的优异农艺性状表明,它们是丰富小麦基因资源的优异的遗传材料,具有很高的研究利用价值。     

小麦-鹅观草第一部分同源群染色体渗入系鉴定与基因组归属分析

鹅观草（Roegneria kamoji,2n=42,SSHHYY）是小麦异源六倍体野生近缘种,对小麦赤霉病具有良好抗性,是改良小麦赤霉病抗性的重要遗传资源。通过远缘杂交,将鹅观草第一部分同源群染色体上的抗赤霉病基因Fhb6导入普通小麦。由于第一部分同源群染色体包含1S、1H和1Y三条染色体,为研究这些同源染色体对小麦赤霉病抗性的影响,筛选出4个鹅观草第一部分同源群染色体特异分子标记,通过PCR扩增鹅观草属不同野生种的基因组DNA,明确了抗赤霉病Fhb6基因位于鹅观草1Y#1染色体。进一步利用分子细胞遗传学技术从中国春与鹅观草的后代中选育出5份涉及鹅观草1Y#2和1S#2染色体的渗入系材料。其中：21RK?1为二体异代换系DS1Y#2(1A),21RK?2为二体异代换系DS1S#2（1D）,21RK?3为二体异附加系DA1S#2,21RK?4为1S#2和TW·1S#2S的双单体附加系,21RK?5为纯合TW·1S#2S易位系。这些新种质为小麦抗赤霉病基因的发掘及遗传改良奠定了基础。     

植物染色体工程与育种

染色体工程是指依照人们的预先设计,利用染色体工程基础材料,通过附加、代换、削减和易位等染色体操作改变其染色体组成,进而定向改变其遗传特性的新技术。我国利用染色体工程技术,在小麦育种方面有较大进展,创制了一批染色体工程基础材料,如：双二倍体、异附加系、异代换系、易位系、单体系统、缺体系统等。     

小麦染色体代换的研究与利用

生物科学研究的进展或突破,在很大程度上取决于先进的研究手段和得心应手的实验材料。例如,研究个别基因的效应,利用近等基因系;明确个别染色体的效应,借助于染色体代换系。染色体代换是一个物种或品种的个别染色体代换另一个物种或品种相应染色体所产生的品系。如果...     

玉米染色体片段代换系对瘤黑粉病的抗性研究

玉米瘤黑粉病能造成玉米严重减产,抗性系的选育对于减少病害具有重要价值.本研究在拔节期采用注射法接种瘤黑粉孢子,对第三染色体的8个染色体片段代换系进行抗性研究.结果表明,8个染色体片段代换系被代换的供体片段位点不同.抗瘤黑粉病表型有4种变异.其中,chr3-7系发病率、病级和病情指数均为0,表现高抗.与其他染色体片段代换系、Z3受体亲本及HB522供体亲本相比,ehr3-7系产量高,接种瘤黑粉孢子与对照产量差异不显著.chr3-7系对于抗瘤黑粉病遗传研究和育种具有重要意义.