小麦与长穗偃麦草,中间偃麦草杂种及其衍生后代的细胞遗传学研究

十倍体长穗科草和六倍体中间偃麦草均含有一些基因促使部分同源的染色体之间发生配对,这些基因分布于不同的染色体组中,并具很强的传递力。小麦与长穗偃麦草杂种回交后代的部分植株在减少数分裂后期出现多条染色同时断裂现象,使不同染色体通过断口联结形成新的易位成为可能。上述二因素可能是造成小麦和偃麦草基因重组的主要原因之一。     

小麦与长穗偃麦草、中间偃麦草杂种及其衍生后代的细胞遗传学研究──Ⅲ．小麦和偃麦草基因重组的遗传基础浅析

十倍体长穗偃麦草和六倍体中间偃麦草均含有一些基因促使部分同源的染色体之间发生配对,这些基因分布于不同的染色体组中,并具很强的传递力。小麦与长穗偃麦草杂种回交后代的部分植株在减数分裂后期出现多条染色体同时断裂现象,使不同染色体通过断口联结形成新的易位成为可能。上述二因素可能是造成小麦和偃麦草基因重组的主要原因之一。     

偃麦草与小偃麦染色体组构成的细胞遗传学研究V.硬粒小麦与中…

获得了硬粒小麦（２ｎ＝６ｘ＝２８,ＡＡＢＢ）与中间偃麦草（２ｎ＝６ｘ＝４２,ＮＮＥ１Ｅ１Ｅ２Ｅ２）杂种Ｆ１及回交后代材料。统计分析杂种Ｆ１及回交一代ＰＭＣＭＩ染色体配对构型,认为中间偃麦草具较远缘的同亲关系染色体组。由三价体出现频率分析,中间偃麦草不含小麦的Ｂ染色体组,建议用ＮＥ１Ｅ２为其染色体组公式。根据回交一代及其自交后代染色体数目,分析了六倍体小偃麦这一人工新物种的形成过程。     

中间偃麦草的染色体组构成研究

本文通过系统的细胞遗传学研究、体细胞Ｎ带研究分析了中间偃麦草的染色体组构成,结果表明：中间偃麦草不含小麦的Ｂ组染色体,而含有两组称为远同源（Ｄｉｓｔａｎｔｈｏｍｏｌｏｇｏｕｓ）的染色体组,这两组远同源的染色体不是来自二倍体长穗偃麦草的Ｅ染色体组。     

小麦和彭梯卡偃麦草杂种及其衍生后代的细胞遗传学研究：Ⅰ.彭梯卡…

花粉母细胞中期Ⅰ染色体配对观察发现,长穗偃麦草平均染色体配对构型为：２７．６５Ⅱ（２０－３５）＋１．１５Ⅲ（０－４）＋１．２２Ⅳ（０－４）＋０．４２Ⅴ（０－２）＋０．４３Ⅵ（０－２）＋０．２０Ⅶ（０－１）＋０．０６Ⅷ（０－１）＋０．０２Ⅸ（０－１）＋０．７５Ⅰ（０－５）。大量多价体的出现说明在Ｔｋ．ｐｏｎｔｉｃｕｍ中必然存在着染色体组重复。小麦和长穗偃麦草杂种Ｆ１根尖细胞及花粉母细胞染色体醋酸洋红     

中间偃麦草染色体组构成的同工酶研究

应用聚丙烯酰胺凝胶电泳,研究了带有不同染色体组的各种小麦和中间偃麦草的酯酶、苹果酸脱氢酶、酸性或碱性磷酸酶同工酶的酶谱。通过对各酶谱与染色体组的对比分析表明,中间偃麦草不含与小麦B组或D组同源的染色体,而可能含有两组分别与小麦A组和提莫菲维小麦G组有些同源性的染色体。中间偃麦草的染色体组构成可用E_(A1)E_(A2)N_G或E_(G1)E_(G2)N_A表示。     

利用生化及分子标记确定长穗偃麦草（Elytrigia elongatum,EE.2n=14） …

利用限制性片段长度多态性（ＲＦＬＰ）及等电聚焦（ＩＥＦ）技术确定普通小麦中国春－二倍体长穗偃麦草７个异附加系所附加的外源染以体与小麦染色体的部分同源性,共有８个生化标记,１３个ＲＦＬＰ标记在亲本间揭示了多态性,结果表明：长穗偃麦草的１Ｅ,２Ｅ,３Ｅ,４Ｅ,５Ｅ,６Ｅ,７Ｅ７条染色体分别与小麦染色体的１、２、３、４、５、６、７７个部分同源群具有部分同源关系,偃麦草的１Ｅ与７Ｅ、５Ｅ与７Ｅ染色体间可能     

偃麦草与小偃麦染色体组构成的细胞遗传学研究在Ⅴ.硬粒小麦与中间偃麦草杂交及回交的细胞遗传学研究

获得了硬粒小麦(2n=6x=28、AABB)与中间偃麦草(2n=6x=42、NNE_1E_1E_2E_2)杂种F_1及回交后代材料。统计分析杂种F_1及回交一代PMC MI染色体配对构型,认为中间偃麦草具较远缘的同亲关系(distant homologous)染色体组。由三价体出现频率分析,中间偃麦草不含小麦的B染色体组,建议用NE_1E_2为其染色体组公式。根据回交一代及其自交后代染色体数目,分析了六倍体小偃麦这一人工新物种的形成过程。     

普通小麦-中间偃麦草TAI-27中附加染色体的显微切割及特异性探针的筛选

试验以长穗偃麦草基因组DNA为探针 ,与普通小麦 中间偃麦草TAI 2 7进行染色体原位杂交 ,表明有 4条与长穗偃麦草同源的染色体 ;以P .stipifolia (St)基因组DNA为探针 ,有 4条与St同源的染色体 .这说明TAI 2 7中有 4条St染色体 .TAI 2 7是异代换 附加系 .对TAI 2 7中附加的中间偃麦草染色体进行显微切割 ,并建立其微克隆库 ,从中筛选获得了中间偃麦草的特异性探针 ,同源性分析表明该序列为一新序列 .这为进一步筛选抗病、抗逆和优质基因打下基础 .     

普通小麦与长穗偃麦草杂种及其衍生材料的细胞遗传学特性

对十倍体长穗偃麦草(Thinopyrum ponticum)与普通小麦杂交F1及其与普通小麦回交BC1F1的形态学和细胞学特性进行了分析。结果表明,长穗偃麦草与普通小麦‘兰考矮早八’衍生F1(‘兰考小偃麦’)的根尖细胞染色体数为56条;花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型平均值为19.81Ⅰ+15.78Ⅱ+0.75Ⅲ+0.59Ⅳ;基因组荧光原位杂交(GISH)显示,兰考小偃麦中含有35条完整的长穗偃麦草和21条小麦染色体。‘兰考小偃麦’/‘科育818’和‘兰考小偃麦’/‘Cp02-3-5-5’杂交F1的根尖细胞染色体数及其所遗传的长穗偃麦草染色体数分别为50~52和16~22条,且存在染色体易位;花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ平均染色体构型为14.54Ⅰ+17.40Ⅱ+0.55Ⅲ+0.14Ⅳ,平均49.4%的细胞出现多价体(三价体或四价体)。这些材料为创造小麦-长穗偃麦草新种质奠定了基础。     

偃麦草属三个种的染色体组研究

本文综合应用体细胞染色体分带、杂交一代 PMc MI 染色体构型统计和同工酶分析,研究了偃麦草属三个种的染色体组构成。结果表明:中间偃麦草不含与小麦同源的 B 组,有两个组部分同源,其染色体组可用 xE_1E_2表示。长穗偃麦草(10x)也不含 B 组,有四个组两两部分同源,是部分同源异源十倍体,染色体组公式为 xE_1E_1F_1F_2。四倍体偃麦草的两个染色体组间缺少同源性。     

一个小麦-中间偃麦草异代换系的形态学和细胞学鉴定

中间偃麦草含有丰富的优良基因,在小麦的遗传改良中具有重要利用价值。对从中间偃麦草与小麦品种烟农15杂种后代(BC2F4)中选育的小麦种质系山农0095进行形态学和细胞学鉴定,结果表明：山农0095株高78cm,穗长17．3cm,旗叶长36．3cm,旗叶宽3．03cm,茎杆粗壮,繁茂性好,既长又宽的旗叶、长圆锥型穗是其显著的形态学特征;其根尖细胞染色体数日为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMC M Ⅰ)染色体构型为2n=21Ⅱ;它与普通小麦的杂种FⅠPMC M Ⅰ绝大多数细胞出现2个单价体,没有观察到多价体,平均染色体构型为2n=20．08Ⅱ 1．84Ⅰ。以上结果表明,山农0095是一个小麦-中间偃麦草的双体异代换系。     

用顺序GISH-FISH 技术鉴定小麦-中间偃麦草小片段易位系

利用顺序基因组-重复序列原位杂交技术对1个来自中3不育系和普通小麦恢75杂种后代稳定株系H96276-2的染色体组成进行了分析。以中间偃麦草（Agropyronintermedium）基因组DNA为探针的荧光原位杂交结果表明,H96276-2的体细胞中有42条染色体,包括20对小麦染色体和1对小麦-中间偃麦草易位染色体,中间偃麦草染色体的易位片段位于1对小麦染色体的端部。进而用重复序列探针pSc119进行第2次荧光原位杂交,证明H96276-2中的中间偃麦草染色体易位片段位于小麦2B染色体的短臂上。     

硬粒小麦 长穗偃麦草2E和4E附加系及E染色体传递

为探讨长穗偃麦草E染色体在硬粒小麦背景中的传递特点,利用染色体特异分子标记、基因组原位杂交(GISH)、非变性荧光原位杂交(ND FISH)等方法,对小偃麦8801(AABBEE)与硬粒小麦(AABB)杂交后代中选育的株系Du_No.2和Du_No.4进行了分析。结果表明：(1)分子标记检测株系Du_No.2及Du_No.4分别能扩增出长穗偃麦草2E、4E染色体特异条带。(2)GISH和ND FISH分析显示,株系Du_No.2和Du_No.4分别附加了1条2E和4E染色体,表明株系Du_No.2 和Du_No.4分别为硬粒小麦 长穗偃麦草2E和4E单体附加系。(3)2个株系的减数分裂过程观察发现,后期Ⅰ、Ⅱ和末期Ⅱ都有E染色体分离异常现象,且株系Du_No.2和 Du_No.4的异常率分别为22.24%和36.18%。(4)2个株系分别与硬粒小麦进行正反杂交的后代PCR分析表明, 2E和4E染色体经雄配子的传递率分别为4.41%和2.17%,而通过雌配子的传递率都为零,表明2E和4E染色体在硬粒小麦背景中能通过雄配子传递,但不通过雌配子的传递。该研究为创建全套硬粒小麦 长穗偃麦草双体附加系及代换系提供基础。     

长穗偃麦草DNA导入小麦后代变异系醇溶蛋白的研究

应用花粉管通道技术,将抗逆性强的长穗偃麦草总ＤＮＡ导入普通小麦甘麦８号,后代中出现了广泛的变异,并筛选出两个高产、分蘖力强、抗条锈病的新品系。以这两个品系为材料,以供体和受体作为对照,研究了外源ＤＮＡ导入后籽粒醇溶蛋白的变化,发现醇溶蛋白的增加、缺失和电泳迁移率的变化,新增加的组分与供体长穗偃麦草某些组分相对应。由此推测外源ＤＮＡ导入受体后有可能某些ＤＮＡ片段插入受体基因组从而导致受体基因表达改变或基因突变。     

四倍体小麦背景中长穗偃麦草E染色体传递特征

通过细胞学方法和染色体特异分子标记鉴定六倍体小偃麦(AABBEE)与硬粒小麦(AABB)杂交的自交后代F₂和F₃植株,探讨长穗偃麦草染色体在硬粒小麦背景中世代间的传递特征,并筛选硬粒小麦-长穗偃麦草E染色体附加系。对218个F₂单株染色体数检测表明,2n=28植株占41.7%,2n=29植株占18.3%,其余40.0%植株的染色体数在2n=31~42范围内。分子标记鉴定表明,在F₂代2n=29单体附加植株中,不同的长穗偃麦草染色体传递率之间存在明显差异,1E传递率最高,3E和6E传递率最低。在F₂代2n=30单株中,1E、4E、7E和5E染色体相互组合产生的双单体多,6E参与组合较少,未检测到2E或3E与其他染色体的组合单株。在1E~7E单体附加株自交后代F₃中,E染色体传递率变化范围为9.1%~27.5%,1E传递率最高,6E传递率最低,与F₂的传递率一致。从F₃代中选育出1E~7E单体附加及少数二体附加,所有单体附加均可育。这些附加E染色体材料将对小麦代换系和易位系的创制提供有益的中间材料。     

小偃麦部分双二倍体及其异附加系异源染色体的GISH分析

应用ＴＩＳＨ对小偃麦部分双二倍体ＴＡＦ４６（２ｎ＝８ｘ＝５６）及其衍生的６个二体异附加系的中间偃麦草染色体组种类进行了分析、鉴定。以拟鹅冠草（Ｐｓ．ｓｔｒｉｇｏｓａ）ＤＮＡ为探针的分析结果表明,ＴＡＦ４６所含有的中间偃麦草染色体组为合成染色体组,即６条Ｓｔ组染色体和８条Ｅ组染色体。在其衍生的二体异附加系中,Ｌ４和Ｌ７含有Ｓｔ组染色体,Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ５含有Ｅ组染色体。ＴＡＦ４６所含有的中间偃麦草染色体的部分同源群依次为ＩＥ（Ｌ３）、２Ｓｔ（Ｌ６）、３Ｅ（Ｌ２）、４Ｓｔ（Ｌ４）、５Ｅ（Ｌ５）、６Ｓｔ（Ｌ７）、７Ｅ（Ｌ１）。     

中间偃麦草的GISH分析

以染色体组为E^eE^e的二倍体长穗偃麦草（Thinopyrum elongatum,2n=2x=14)、染色体组为E^bE^b的二倍体比萨偃麦草（Th.bessarabicum,2n=2x=14）、染色体组为StStStSt的四倍体拟鹅冠草（Pseudoroegneiria strigosa,2n=4x=28)的总基因组DNA为探针,对中间偃麦草（Th.intermedium)进行GISH分析。结果表明,中间偃麦草是由2个亲缘关系较近的染色体组、1个亲缘关系较远的染色体组构成;中间偃麦草所含的亲缘关系较近的染色体组分别与二倍长穗偃麦草染色体组E^e、比萨偃麦草染色体组E^b、以及1个亲缘关系较远的染色体组与拟鹅冠草染色体组St基本相似,但不完全一样,因此,中间偃麦草的染色体组用E^etE^etE^btStSt表示。     

小麦和彭梯卡偃麦草杂种及其衍生后代的细胞遗传学研究——Ⅰ.彭梯卡偃麦草及其与普通小麦和硬粒小麦杂种F_1的染色体配对

花粉母细胞中期Ⅰ染色体配对观察发现,长穗偃麦草平均染色体配对构型为:27.65Ⅱ(20—35)+1.15Ⅲ(0—4)+1.22IⅤ(0—4)+0.42Ⅴ(0—2)+0.43Ⅵ(0—2)+0.20Ⅶ(0—1)+0.06Ⅷ(0—1)+0.021Ⅹ(0—1)+0.75Ⅰ(0—5)。大量多价体的出现说明在Th.ponticum中必然存在着染色体组重复。小麦和长穗偃麦草杂种F_1根尖细胞及花粉母细胞染色体醋酸洋红N-带分析发现在Th.ponticum中并无B染色体组存在,并且在杂种F_1花粉母细胞中显带的B组染色体很少参与配对。普通小麦品种Fukuho和“中国春”与Th.ponticum杂种F_1的染色体配对构型分别为:16.40Ⅱ(6—12)+2.78Ⅲ(0—6)+0.55Ⅳ(0—3)+0.25Ⅴ(O—3)+10.87Ⅰ(5—19)和14.73Ⅱ(7—20)+3.12Ⅲ(0—6)+0.67Ⅳ(0—2)+0.63Ⅴ(0—5)+11.19Ⅰ(4—17)。综合两个小麦品种与Th.ponticum杂种染色体配对资料发现20.5%的花粉母细胞中单价体数小于7,表明在Th.ponticum中有与小麦极为相近的染色体组。硬粒小麦品系DR147和该偃麦草杂种F_1花粉母细胞染色体配对构型为:11.92Ⅱ(5—18)+2.14Ⅲ(0—5)+0.54Ⅳ(0—3)+0.41Ⅴ(0—2)+14.93Ⅰ(9—25)。T.aestivum×Th.ponticum F_1由于比T.durum×Th.ponticum F_1多了一个D染色体组,使前者配对染色体数比后者增加了约11条,表明Th.ponticum可能含有与D组非常     

用顺序GISH—FISH技术鉴定小麦—中间偃麦草小片段易位系

利用顺序基因组－重复序列荧光原位杂交技术对１个来自中３不育系和普通小麦恢７５杂种后代稳定株系Ｈ９６２７６－２的染色体组成进行了分析。以中间偃麦草（Ａｇｒｏｐｙｒｏｎ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｍ）基因组ＤＮＡ为探针的荧光原位杂交结果表明，Ｈ９６２７６－２的体细胞中有４２条染色体，包括２０对小麦染色体和１对小麦－中间偃麦草易位染色体，中间偃麦草染色体的易位片段位于１对小麦染色体的端部。进而用重复序列探针ｐ