蓝粒小麦的细胞学鉴定

蓝粒小麦是在长穗偃麦草与普通小麦杂交后代中选育出来的新类型。实验证明,蓝粒小麦在研究胚乳遗传和染色体工程方面是一个非常有用的材料。本试验观察了用中国春小麦,中国春单体系统、中国春4D缺体,分别与蓝粒小麦杂交F_1代的染色体数目和染色体行为,其结果是:(1)(中国春小麦×蓝粒小麦)F_1,减数分裂中Ⅰ,76％的细胞为20"+2';(2)(中国春4D单体×蓝粒小麦)F_1,中Ⅰ,普遍出现了20"+1'的染色体构型,其它杂种F_1均为19"+3';(3)(中国春4D缺体×蓝粒单体分离出的缺体)F_1,中Ⅰ,花粉母细胞n=20"。以上结果证明,蓝粒小麦是一个异代换系,即由1对长穗偃麦草染色体,4Ael,代换了小麦的1对4D染色体。     

蓝粒小麦易位系的荧光原位杂交鉴定

普通小麦（Triticum aestivum L.)和长穗偃麦草（Agropyron elongatum (Host)Beauv=Elytriga elongatum(Host)Nevski=Thinopyrum ponticum (Host)Barkworth and Dewey,2n=10x=70)杂交后选育出的蓝粒小麦异代换系（蓝５８）,２n=42其中９９０６中被易位蓝粒片段的相对长度约占易位小麦染色体短臂的１／３,而９９０２中被易位蓝粒片段的相对长度约占易位小麦染色体长臂的１／２,并将９９０２的蓝粒易位片段定位在小麦Ｄ组染色体上;（２）９９１５易位附加和９９０４易位－易位附加,其体细胞染色体数均为４４,其中９９１５的体细胞染色体只有一对发生了易位,另外队了两条长穗偃麦草染色体;而９９０４有两对染色体发生了易位,并易位系中控制蓝粒性状的长穗偃麦草染色体片段的定位和蓝粒小麦易位系的应用进行了讨论。     

矮败蓝标型小麦不育系的选育与研究

利用蓝粒太谷核不育硬粒小麦89-2343[AABB 4D(MS2)/4E]与普通小麦7739-3(2n=42)杂交、回交所产生的蓝粒可育株与白粒矮败材料杂交、回交,育成了一份矮败蓝粒小麦.选用13份遗传背景不同的白粒普通小麦与之杂交、回交,育成了13份矮败蓝粒小麦.对后代的粒色和育性分离进行分析,蓝粒矮败不育株占22.1%,白粒非矮秆可育株占77.7%,表明蓝粒基因、Ms2和Rht10均位于附加染色体上,且连锁紧密;但不同轮回亲本,矮败蓝粒的传递率有差异,477A的传递率最高,接近50%.细胞学分析表明矮败蓝粒小麦仍为单体附加系;探讨了矮败蓝粒小麦在群体改良和杂种小麦生产中的应用.     

蓝粒小麦与太谷核不育小麦间染色体片段转移的研究

本文研究的目的是对太谷核不育小麦籽粒进行颜色标记,以便进一步利用太谷核不育小麦。以蓝粒小麦4D-4E二体异代换系作为际记性状供体,利用中国春小麦ph突变体诱导部分同源染色体联会,增加同组染色体间的交换,使4D染色体上的Tai基因与4E染色体上的蓝胚乳基因连锁。在本实验杂交组合[(Taitai×phph)×蓝粒小麦]×phph~2 F_3中得到一个蓝粒高不育穗行,经分析与继代观察,初步认为这一穗行为4E带有蓝胚乳基因的染色体片段转侈到4D染色体上,使蓝胚乳基因与Tai基因发生不完全连锁。同时对ph突变体诱导部分同源染色体联会的作用等问题进行了探讨。     

蓝粒单体小麦研究(一)

本文分析了中国春单体小麦繁殖中存在的困难,指出了建立具有标记基因的新的蓝粒单体小麦系统的必要性。介绍了利用蓝粒小麦与普通小麦杂交选育4D-蓝单体小麦的过程及其繁殖原理与技术;通过繁殖蓝单体获得大量缺体植株,并经连续自交与选择育成了自花结实的4D-缺体小麦。最近,又用4D-缺体小麦与黑麦杂交得到具有27个染色体的F_1杂种。     

VE型小麦不育-保持系的细胞遗传学研究

利用VE型不育系及其蓝粒标记的同型保持系为材料,采用细胞学鉴定方法对其减数分裂中期的染色体结构进行了观察分析,在花粉母细胞MI的主要染色体结构为2n=21”（包括浅蓝粒种子植株和白粒种子植株）,方差分析结果表明染色体结构上存在极显著差异,认为利用蓝位标记的VE型不育保持系为4E染色体的蓝粒基因片段转移而形成的易位系。田间育性调查表明利用这个保持系生产的不育系的不育性是可靠的．同时,由于蓝粒基因片段的易位仍然能够恢复该不育系的育性,证明了4E染色体的育性恢复基因和蓝色胚乳基因位于同一染色体臂上．对保持系和不育系分别与普通小麦和蓝二体附加系的杂种F1减数分裂的细胞学观察表明,VE型不育、保持系确有促进部分同源染色体配对作用,但在这两个组合中多价体的细胞频率较低．     

应用基因组原位杂交鉴定蓝粒小麦及其诱变后代

应用基因组原位杂交技术（GISH）对普通小麦（Triticum aestivumL.)和长穗偃麦草[Agropyron elongatum(Host)Beauv,2n=10x=70]杂交后选育出的蓝粒小麦蓝-58及其诱变后代的染色体组成进行了鉴定。结果表明,GISH可方便地检测到小麦遗传背景中的长穗偃麦草染色体或易位的片段。如前人报道,蓝-58（2n=42)是一个具有2条长穗偃麦草4E染色体的异代换系（4E/4D）。LW004可能是一个具有两对相互易位染色体的纯合系,其田间表现磷高效特性,LW43-3-4为41条染色体的蓝单体（40W 1’4E）,种子颜色为浅蓝色,通过此法还检测出一些染色体结构发生很大变异的材料如4E的单端体（40W 1‘4E),种子颜色为浅蓝色,通过此法还检测出一些染色结构发生很大变异的材料如4E的单端体（40W 1‘t4E)以及组型为39W 1‘4E 1‘t4E的个体,此项研究结果更为直观地表明控制蓝粒体状的基因的确在来自长穗偃麦草的染色体上。同时说明有效的突变方法与灵活方便的检测手段的有机结合在染色体工程材料的创制和染色体工程育种中起着至关重要的作用。     

VE型小麦不育—保持系的细胞遗传学研究

利用ＶＥ型不育系及其蓝粒标记的同型保持系为材料,采用细胞学鉴定方法对其碱数分裂中期的染色体结构进行了观察分析,在花粉母细胞ＭＩ的主要染色体２ｎ＝２１（包括浅蓝粒种子植株和白粒种子植株）,方差分析结果表明染色体结构上存在极显著差异,认为利用蓝粒标记的ＶＥ型不育保持系为４Ｅ染色体的蓝粒基因片段转移而形成的易位系,田间育性调查表明利用这个保持系生产的不育系的不育性是可靠的。同时,由于蓝粒基因片田间育性     

蓝粒小麦籽粒糊粉层色素研究初报

观察了蓝粒小麦籽粒灌浆期糊粉层色素形成情况,并分析了蓝粒糊粉层色素的成分。结果表明,在灌浆期,蓝粒小麦籽粒的糊粉层首先是靠近盾片的部分变蓝,而后逐渐向上扩展,在扩展的过程中,可以看到糊粉层着色部位既显蓝色,呈现一定程度的紫红色。蓝粒小麦籽粒糊粉层色素含矢车菊素（Ｄｅｌｐｈｉｎｉｄｉｎ,红色）、飞燕草素（Ｃｙａｎｉｄｉｎ,蓝色）芍药素等８种麦籽粒糊粉层色素含矢车菊素（Ｄｅｌｐｈｉｎｉｄｉｎ,红色）、     

一种小麦蓝粒标记单体代换系4E（3D）的创制

以中国春3D单体和小麦-长穗偃麦草4E二体异附加系为材料,通过杂交、回交结合染色体鉴定等方法,培育出了一种具有蓝粒标记的小麦4E(3D)单体代换系.该小麦4E(3D)单体代换系籽粒为浅蓝色,能够正常生长,自交结实率为36.1%,其自交后代可分离出深蓝籽粒小麦4E(3D)二体代换系、浅蓝籽粒小麦4E(3D)单体代换系和白粒小麦3D缺体.结果表明,长穗偃麦草4E染色体对小麦3D染色体缺失有一定的补偿功能,对以染色体定向代换方式快速创制蓝粒标记小麦单体系统具有一定的参考价值.     

蓝粒小麦花青素生物合成途径中的二氢黄酮醇4-还原酶基因的分子克隆

蓝色色素在蓝粒小麦种子糊粉层中的生物合成途径的分子生物学机制至今仍不清楚.应用RT-PCR和RACE方法从蓝粒小麦正在发育的种子中克隆到一个编码二氢黄酮醇4-还原酶的基因(DFR).推测其为花青素生物合成途径中的一个关键基因,且与蓝粒小麦中蓝色色素形成密切相关;其开放阅读框编码一个包含354个氨基酸残基的多肽,与一些从其他植物中已克隆到的DFR有很高的同源性:大麦(94%)、水稻(83%)、玉米(84%).从长穗偃麦草(2n=70)、蓝粒小麦、浅蓝粒小麦自交产生的白粒后代小麦以及中国春的基因组中分别分离到一个全长DFR序列.经聚类分析表明DFR cDNA核甘酸序列与从中国春基因组中克隆的DFR具有100%的同源性,且与长穗偃麦草、蓝粒小麦、白粒小麦基因组中分离的DFR均有很高的同源性.4个DFR基因组DNA均含有3个内含子,且它们之间的差异主要在内含子区,表明该基因在进化上很保守.经Southern杂交分析,DFR在小麦中至少有3～5个拷贝,不同小麦材料间未见明显差异,但与长穗偃麦草有明显差异,属于一个DFR超基因家族.Northern分析表明该DFR在蓝粒和白粒种子的不同发育时期的表达存在明显差异,都在开花后大约18 d表达最强,在同一时期的蓝白种子中,DFR在蓝粒种子中的表达量高于白粒.DFR转录本在小麦和长穗偃麦草的幼叶中积累多,但在芽鞘中的表达显著低于幼叶中;在小麦的根和长穗偃麦草的发育种子中均未检测到DFR的表达.推测蓝粒小麦中可能存在调控DFR在蓝粒小麦中表达的调控基因,类似于玉米花青素合成途径中的调节基因.     

蓝粒小麦花青素生物合成途径中的二氢黄酮醇4-还原酶基因的分子克隆

蓝色色素在蓝粒小麦种子糊粉层中的生物合成途径的分子生物学机制至今仍不清楚。应用RT—PCR和RACE方法从蓝粒小麦正在发育的种子中克隆到一个编码二氢黄酮醇4-还原酶的基因(DFR)。推测其为花青素生物合成途径中的一个关键基因,且与蓝粒小麦中蓝色色素形成密切相关;其开放阅读框编码一个包含354个氨基酸残基的多肽,与一些从其他植物中已克隆到的DFR有很高的同源性：大麦(94％)、水稻(83％)、玉米(84％)。从长穗偃麦草(2n=70)、蓝粒小麦、浅蓝粒小麦自交产生的白粒后代小麦以及中国春的基因组中分别分离到一个全长DFR序列。经聚类分析表明DFR cDNA核甘酸序列与从中国春基因组中克隆的DFR具有100％的同源性,且与长穗偃麦草、蓝粒小麦、白粒小麦基因组中分离的DFR均有很高的同源性。4个DFR基因组DNA均含有3个内含子,且它们之间的差异主要在内含子区,表明该基因在进化上很保守。经Southern杂交分析,DFR小麦中至少有3-5个拷贝,不同小麦材料间未见明显差异,但与长穗偃麦草有明显差异,属于一个DFR超基因家族。Northern分析表明该DFR在蓝粒和白粒种子的不同发育时期的表达存在明显差异,都在开花后大约18d表达最强,在同一时期的蓝白种子中,DFR蓝粒种子中的表达量高于白粒。DFR转录本在小麦和长穗偃麦草的幼叶中积累多,但在芽鞘中的表达显著低于幼叶中;在小麦的根和长穗偃麦草的发育种子中均未检测到DFR的表达。推测蓝粒小麦中可能存在调控DFR在蓝粒小麦中表达的调控基因,类似于玉米花青素合成途径中的调节基因。     

蓝粒小麦花青素合成途径中的查尔酮合酶基因和类黄酮3′5′-羟化酶基因3′末端的克隆和表达分析

采用RT-PCR和RACE方法从蓝粒小麦(Triticum aestivum L.×Thinopyrum ponticum(Podp.)Z.W.Liu et R.R.-C. Wang)发育种子中克隆到两个查尔酮合酶基因(TaCHS.t1,TaCHS.w1),分别编码394个氨基酸,二者核苷酸和氨基酸序列的同源性分别为96.0%和98.9%;而且克隆到一个类黄酮3′5′-羟化酶基因(F3′5′H)3′-末端.分别从长穗偃麦草(Thinopyrum ponticum(Podp.)Z.W.Liu et R.R.-C.Wang)、蓝粒小麦、白粒小麦和中国春基因组中分离到查尔酮合酶基因(CHS)的全长序列(ThpCHS.tg,TaCHS.bg,TaCHS.wg,TaCHS.csg),它们的核苷酸序列之间具有很高的同源性,且均含有一个内含子(intron),序列差异主要在内含子.通过DNA序列比较,发现一个CHS与亲本之一的长穗偃麦草基因组同源性达100%,一个CHS与另一白粒亲本基因组同源性达99%,表明来自于父、母本的CHS在蓝粒发育的种子中均表达.Southern杂交结果表明CHS在小麦中的拷贝数至少有4个,不同颜色的蓝粒小麦、白粒小麦间拷贝数基本一致,但都与长穗偃麦草有差异,根据以上结果初步判定CHS在蓝粒小麦中属于一个多基因家族.Reverse Northern分析表明CHS在开花后15 d发育的蓝粒小麦中具有较强的表达;花后21 d F3′5′H和DFR的转录本积累显著高于CHS,基本上检测不到CHS的表达.这三个基因在蓝粒小麦中的表达顺序与其他植物花青素合成途径中的基因表达次序一致:CHS先于F3′5′H,F3′5′H先于DFR.实验还表明F3′5′H和DFR在幼叶中表达也较强,CHS仅在发育种子中表达,具有组织特异性.花后21 d,F3′5′H在白粒、蓝粒小麦和中国春种子中均强烈表达,蓝粒小麦CHS和DFR转录本比白粒小麦多.因此,认为在蓝粒小麦中存在花青素生物合成途径,在蓝色色素形成过程中,该途径中的结构基因受到调节基因的调控.     

中国遗传学会召开植物体细胞遗传和染色体工程讨论会

中国遗传学会植物体细胞遗传和染色体工程学术讨论会于1982年4月10日至15日在新落成的陕西省武功农业科技中心召开。来自26省市的173名代表出席了会议,在大会宣读的论文有:“植物细胞工程研究的现状和问题”,“蓝粒单体小麦研实”,“由异源八倍体小冰麦创制二体异附加系”,“将簇毛麦种质转移给小麦的研究”,“谈谈细胞融合问题”,“小麦花粉来源的非整倍体和异倍体”,“大豆-烟草杂种细胞系的染色体和     

小麦染色体工程(现代农业高技术丛书)

著译者李集临,曲敏,张延明定价$48.00出版时间2011年4月内容简介:本书以小麦的染色体工程与分子标记育种为主要内容,目的是为小麦育种提供一些现代染色体工程和分子标记方面的理论与应用基础。全书共分5章,第一章是小麦的分类,第二章是小麦的远缘杂交,第三章是小麦的染     

认识和改良中国小麦蛋白质量的遗传基础:策略与现有的研究

认识和改良中国小麦蛋白质量的遗传基础:策略与现有的研究@王道文$中国科学院遗传研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室!北京100101@曲乐庆$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$中国科学院遗传研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室!北京100101@张相岐$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@万永芳$中国科学院遗传研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室!北京100101@李振声$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小麦;;蛋白…     

注射外源DNA转化小麦的研究

我们从1979年开始,进行了注射外源DNA转化小麦的研究。选择有明显标记性状的蓝粒小麦和长穗偃麦草作供体,以自交纯化的白粒普通小麦作受体;在受体小麦开花前后,将外源供体DNA用微量注射器注入受体植株部份穗子的子房,留下部份自交穗子作对照。对比观察它们的后代,连续数年,未发现注射外源DNA试验与对照后代有所不同。据此认为,此法不是改良小麦的有效手段。     

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     

小麦的外源染色体鉴定

通过染色体原位杂交、RFLP分析和染色体重双端体分析,对在小麦遗传育种研究中具有重要理论和应用价值的VE161小麦不育异代换系及其附加系进行了染色体鉴定.结果表明,VE161小麦代换的或附加的外源染色体为来自长穗偃麦草的4E染色体,被代换的小麦染色体为4B.过去曾鉴定为7B,可能是由于VE161早代染色体易位较多所致.同时发现,VE161小麦在5B,7B和1D所在的3个部分同源群中仍有染色体相互易位存在,为进一步研究VE161小麦促进部分同源染色体配对的机制、不育的机制和应用奠定了基础.     

外源染色体导入对小麦主要农艺性状的影响

小麦-近缘物种染色体附加系具有抗病抗逆等优良性状,是向小麦转移其优异基因的重要桥梁材料。当前,已有大量研究报道了近缘物种抗病抗逆基因向小麦的转移情况。然而,外源染色体导入对小麦主要农艺性状影响的研究却鲜有报道。因此,加强这方面的研究,对综合评价和利用这些小麦远缘杂交材料具有指导意义。本研究通过1年4地田间试验,对103份小麦-远缘物种染色体附加系的株高、穗长、旗叶长、旗叶宽、有效分蘖数、小穗数、单穗粒数和千粒重等农艺性状进行调查,研究了外源染色体导入对小麦主要农艺性状的影响。结果发现,与对照小麦相比,希尔斯山羊草4Ss#1、粗穗披碱草5Ht、纤毛披碱草3Sc、7Sc、5Yc和7Yc、簇毛麦2V#3、大麦4H、帝国黑麦4R、长穗偃麦草3E、5E和6E染色体导入可使小麦穗长显著变长;纤毛披碱草5Yc染色体导入使小麦旗叶显著变小;纤毛披碱草7Sc和7Yc染色体导入可使小麦千粒重显著增加。上述筛选出的这些小麦-近缘物种染色体附加系值得利用染色体工程或理化诱变对其进行诱导,获得近缘物种染色体结构变异体,定位相关农艺性状基因。