利用花粉辐射诱发普通小麦与大赖草染色体易位的研究

将小麦－大赖草Ｌｒ．２和Ｌｒ．１４染色体二体异附加系９４Ｇ１５和９４Ｇ４５即将成熟花粉经＾６０Ｃｏ－γ射线辐射处理,然后分别给普通小麦品种扬麦５号和绵阳１１授粉。辐射Ｍ１的ＰＭＣ ＭＩ期染色体Ｇｉｅｍｓａ Ｃ－分带和基因组ＤＮＡ荧光原位杂交处理后进行染色体配对分析,从１７株Ｍ１单株中筛选到５株ＰＭＣ ＭＩ期大赖草染色体与小麦配对的个体。根据这５株单株自交Ｍ２种子根尖细胞有丝分裂中期染色体Ｃ－分带和     

将大赖草种质转移给普通小麦的研究：VI.端体异附加系的选育与鉴定

利用根尖细胞有丝分裂中期染色体计数,花粉母细胞减数分裂中期１（ＰＭＣ ＭＩ）染色体构型分析仪及Ｃ－分带,从普通小麦中国春与大赖草（ＬｅｙｍｕｓｒａｃｅｍｏｓｕｓＬａｍ．）杂种回交后代中,选育出两个端二体异附加系９５Ｇ０９,９５Ｇ１１和一个添加了一对大赖草第１４号染色体和另一对端体的双重异附加系９５Ｇ３０２（２ｎ＝４４＋２ｔ）,它们的ＰＭＣ ＭＩ染色体配对构型分别为０．２１个单价体（其中０．１６个端     

大赖草及近缘种染色体C—分带的研究

对Ｔｈｉｎｏｐｙｒｕｍｎｂｅｓａｒａｂｉｃｕｍ（Ｓａｖｕｌ．＆Ｒａｙｓ）Ａ．Ｌｖｅ、新麦草（Ｐｓａｔｈｙｒｏｓｔａｃｈｙｓｊｕｎｃｅａ（Ｆｉｓｃｈ．）Ｎｅｖｓｋｉ）和大赖草（Ｌｅｙｍｕｓｒａｃｅｍｏｓｕｓ（Ｌａｍ．）Ｔｚｖｅｌ．）染色体Ｃ分带的核型进行了比较研究。Ｔｈ．ｂｅｓａｒａｂｉｃｕｍ和新麦草的染色体在Ｃ分带带型上有明显的差异,显示了物种的特异性。３个物种的核型表明,Ｃ带带纹主要分布在染色体的末端,大部分染色体不显着丝粒带和中间带。在大赖草染色体上的末端带很明显。一些大赖草的染色体具有与Ｔｈ．ｂｅｓａｒａｂｉｃｕｍ和新麦草某些染色体相似的Ｃ带带型。对大赖草染色体组与Ｔｈ．ｂｅｓａｒａｂｉｃｕｍ和新麦草染色体组的关系进行了讨论。     

大赖草及近缘物种原位杂交和Southern杂交的分析

用Ｔｈｉｎｏｐｙｒｕｍｂｅｓａｒａｂｉｃｕｍ（Ｓａｖｕｌ．＆Ｒａｙｓ）Ａ．Ｌｖｅ的基因组ＤＮＡ作探针,分别与大赖草Ｌｅｙｍｕｓｒａｃｅｍｏｓｕｓ（Ｌａｍ．）Ｔｚｖｅｌ．和脆轴偃麦草Ｔｈ．ｊｕｎｃｅｕｍ（Ｓａｖｕｌ．＆Ｒａｙｓ）Ａ．Ｌｖｅ的体细胞杂交,大赖草的１４对染色体均出现杂交信号,脆轴偃麦草只有７对染色体有杂交信号。在用重复ＤＮＡ序列ＰＨｖ６２作探针的原位杂交中,Ｔｈ．ｂｅｓａｒａｂｉｃｕｍ有４对染色体有杂交信号,大赖草有１３对染色体显示杂交信号,新麦草Ｐｓａｔｈｙｒｏｓｔａｃｈｙｓｊｕｎｃｅａ（Ｆｉｓｃｈ．）Ｎｅｖｓｋｉ和脆轴偃麦草无杂交信号。用ＰＨｖ６２作探针的Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交结果与原位杂交相似。在被检测的１２个普通小麦大赖草异源染色体系中,除二体附加系中５Ｌｒ＃１和双二体附加系１Ｌｒ＃１＋５Ｌｒ＃１没有杂交信号外,其余的异染色体系与ＰＨｖ６２都有特异杂交信号。据此推测Ｔｈ．ｂｅｓａｒａｂｉｃｕｍ有可能参予了赖草属物种的形成过程。但是,大赖草的染色体组在进化过程中显然已发生过变异。     

普通小麦-大赖草易位系NAU601和NAU618的选育及双端二体测交分析

利用根尖体细胞有丝分裂中期染色体Giemsa C-分带和荧光原位杂交从普通小麦-大赖草Lr.2、Ir.7异附加系辐射后代中选育出2个纯合易位系：（1）易位系NAU618(MS142-3),2n=44,易位染色体由大赖草Lr.7染色体的大部分（约5/6,包括着丝粒）及小麦染色体1A短臂的一部分（近端1/3）组成,外源染色体片段的长度约占易位染色体总长度的4/5;（2）易位系MAU601（MS101-4）,2n=42,易位染色体由小麦染色体4B的整个短臂和4B长臂近着丝粒部分（1/3）及大赖草Lr.2短臂的绝大部分组成,外源染色体片段占易位染色体长臂的1/2。对易位系进行的双端二体侧交分析证交易位所涉及的小麦染色体分别为1A和4B。连续3年单花滴注法进行的田间赤霉病抗性接种鉴定结果表明,普通小麦-大赖草异源异位系MAU618(MS142-3)对赤霉病的抗性与抗病对照品种苏麦3号相仿,易位系MAU601（MS101-4）对赤霉病抗性低于苏麦3号,但明显高于感病亲本中国春。     

应用FISH技术鉴定一个小冰麦易位系

以生物素（ｂｉｏｔｉｎ１６ｄＵＴＰ）标记的天蓝冰草（Ａｇｒｏｐｙｒｏｎｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｍ（Ｈｏｓｔ）Ｐ．Ｂ．＝Ｅｌｙｔｒｉｇｉａｉｎｔｅｒｍｅｄｉａ（Ｈｏｓｔ）Ｎｅｖｓｋｉ＝Ｔｈｉｎｏｐｙｒｕｍｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｍ（Ｈｏｓｔ）ＢａｒｋｗｏｒｔｈａｎｄＤｅｗｅｙ）染色体组ＤＮＡ为探针,普通小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）“中国春”ＤＮＡ为封闭,用荧光原位杂交（ＦＩＳＨ）技术对小冰麦３３号进行检测。结果表明：在一对染色体的端部显现出绿色荧光,这说明小冰麦３３号携带外源基因的冰草染色体片段位于小麦染色体端部,而且易位的染色体片段是较小的。从ＤＮＡ水平直接证明小冰麦３３是一个冰草染色体片段易位到小麦染色体端部的易位系。     

利用荧光原位杂交技术检测导入普通小麦的大赖草染色质

利用以大赖草基因组ＤＮＡ为探针的荧光原位杂交技术对导入普通小麦的大赖草染色质进行检测。结果：９１）根尖体中花粉母细胞时期均可用于检测大赖草染色质。间期核中杂交信号点数与所含大赖草染色体数目之间的对应关系依染色体显强Ｃ－带末端数不同而不同;（２）利用荧光原位杂交,从普通小麦－大赖草单体异附加系的减数分裂前植株＾６０Ｃｏ－γ射线辐射后代中检测到一批大赖草端着丝粒染色体和小麦－大赖草染色体易位等结构变异     

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。     

将大赖草种质转移给普通小麦的研究：Ⅶ.一个普通小麦—大赖草等臂？…

通过花粉母细胞减数分裂中期Ｉ染色体配对构型分析ＧｉｅｍｓａＣ－分带,从普通小麦－大赖草第７条染色体二体异附加系自交后代中选育并鉴定出了９３Ｇ５１－９和９３Ｇ５２－８２个等臂染色体异附加系,该异附加系在花粉母细胞减数分裂中期Ｉ,其等臂染色体自身两臂配对频率高,染色体易发生断裂,且又携带有较抗赤霉病的基因,是向小麦转移大赖草赤霉病抗性基因的有用中间材料。     

利用杀配子染色体创造普通小麦-大赖草异易位系

某些山羊草染色体在普通小麦遗传背景中可引起小麦染色体发生断裂、重接从而产生染色体结构变异, 利用这一机制, 用抗赤霉病普通小麦-大赖草Lr2和Lr7染色体二体附加系与普通小麦-柱穗山羊草的2C杀配子染色体二体附加系杂交, 再用中国春回交, 采用染色体C分带技术从BC1中初筛出染色体结构发生变异的植株, 再通过染色体C分带和基因组荧光原位杂交技术, 并结合花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ的染色体配对分析, 对其自交后代作细致的细胞学分析, 选育出3个普通小麦-大赖草纯合易位系T1DS-Lr7L(98002, NAU633), T4AL·4AS-Lr7S(98004, NAU634)和T1BL-Lr2S (98048, NAU635), 以及一批尚待鉴定的含小麦与大赖草染色体易位植株. 对杀配子染色体在诱导小麦与外源染色体间易位的可行性和效率, 以及异易位系的利用价值进行了讨论.     

将大赖草种转移给普通小麦的研究Ⅵ.端体异附加系的选育与鉴定

利用根尖细胞有丝分裂中期染色体计数、花粉母细胞减数分裂中期Ｉ（ＰＭＣＭＩ）染色体构型分析以及Ｃ－分带,从普通小麦中国春与大赖草（ＬｅｙｍｕｓｒａｃｅｍｏｓｕｓＬａｍ．）杂种回交后代中,选育出两个端二体异附加系９５Ｇ０９．９５Ｇ１１和一个添加了一时大赖草第１４号染色体和另一对端体的双重异附加系９５Ｇ３０２（２ｎ＝４４＋２ｔ）,它们的ＰＭＣＭＩ染色体配对构型分别为０．２１个单价体（其中０．１６个端体单价体）、１９．５７个环状二价体＋２．３２个棒状二价体（其中０．９２个由两端体配对构成）,１．５２个单价体（１．４４个端体单价体）＋１８．０７个环状二价体＋３．１７个棒状二价体（０．２８个由两端体配对构成）,１．０３个单价体（０．７２个端体单价体）＋１８．８９个环状二价体＋３．６１个棒状二价体（０．６４个由两端体配对构成）。运用单花滴注技术对这些材料在活体和离体条件下进行赤霉病人工接种鉴定,结果表明：９５Ｇ３０２的抗性与抗赤霉病对照品种苏麦３号相仿;９５Ｇ１１的抗性高于苏麦３号,明显高于亲本品种中国春。还对端体附加系的利用以及有效、快捷地转移赤霉病抗性基因进行了讨论。     

普通小麦–大赖草易位系T6DL·7LrS的分子细胞遗传学鉴定

大赖草高抗小麦赤霉病,将大赖草抗性基因导入普通小麦,对创新小麦赤霉病抗性种质有重要意义。为了获得普通小麦-大赖草抗赤霉病易位系,采用12 00 R~(60)Co-γ射线处理小麦-大赖草二体附加系DA7Lr花粉,授予已去雄的普通小麦中国春,对其后代(M1)种子根尖细胞有丝分裂中期染色体进行GISH分析,获得了1株具有1条普通小麦-大赖草易位染色体的植株,让其自交,对自交后代中具有2条易位染色体植株的花粉母细胞减数分裂中期I进行观察,发现2条易位染色体形成了稳定的棒状二价体,表明该植株为纯合体。利用顺序GISH-双色FISH分析,结合小麦D组专化探针Oligo-pAs1-2和B组专化探针Oligo-pSc119.2-2,进一步鉴定出该普通小麦-大赖草易位系为T6DL·7LrS,该易位系的育成也为小麦赤霉病遗传改良提供了新种质。     

三种柏科植物的核型分析

分析发柏科台湾翠柏Ｃａｌａｃｅｄｒｕｓ ｍａｃｒｏｌｅｐｉｓ ｖａｒ．ｆｏｒｍｏｓａｎａ、厚皮松Ｊｕｎｉｐｅｒｕｓ ｄｅｐｐｅａｎａ和红桧Ｃｈａｍａｅｃｙｐａｒｉｓ ｆｏｒｍｏｓｅｎｓｉｓ的核型,它们的根法体细胞染色体都为２ｎ＝２２,核型公式分别是Ｋ（２ｎ）＝２２ｍ（２ＳＡＴ）,２２ｍ（２ＳＡＴ）和 ２０ｍ（２ＳＡＴ）＋２ｓｍ,染色体相对长度组成分别为２ｎ＝２２＝６Ｍｓ＋１６Ｍａ１,２Ｌ＋６ＭＳ＋     

将大赖草种质转移给普通小麦的研究──Ⅲ．抗赤霉病异附加系选育

大赖草比抗病品种“苏麦３号”更抗小麦赤霉病。经离体和活体赤霉病抗性单花滴注鉴定和有丝分裂中期及减数分裂中期Ⅰ的Ｃ－分带分析,选育出添加了１对第２染色体的抗赤霉病异附加系,其４４条染色体在ＭＩ配成０．１２—０．４０ⅠＩ＋２１．７０—２１．９３Ⅱ＋０．０１—０．０４Ⅳ。经Ｃ－分带和生物素标记的染色体组ＤＮＡ作探针的分子原位杂交分析证实添加的１对外源染色体在ＭＩ配成二价体,在细胞学上已基本稳定。     

将大赖划种质转移给普通小麦的研究

大赖草比抗病品种“苏麦３号”更抗小麦赤霉病。经离体和活体赤霉病抗生单花滴注鉴定和有丝分裂中期及减数分裂中期Ｉ的Ｃ－分带分析,选育出添加了１对第２染色体的抗赤霉病异附加系,其４４条染色体在ＭＩ配成０．１２－０．４０１＋２１．７０－２１．９３Ⅱ＋０．０１－０．０４Ⅳ。经Ｃ－分带和生物素记的染色体组ＤＮＡ作探针的分子原位杂交分析证实分析证实添加的１对我源染色全在ＭＩ配成二价体,在细胞学上已基本稳定。     

应用分子原位杂交技术解析小麦-天兰冰草部分双二倍体──远中2号的染色体构成

为分析普通小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍ）－天兰冰草（Ａｇｒｏｐｙｒｏｎｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｍ）部分双二倍体──远中２号（２ｎ＝５４）的染色体构成,用生物素（ｂｉｏｔｉｎ－１６－ｄＵＴＰ）标记天兰冰草染色体组ＤＮＡ作为探针,以普通小麦品种中国春染色体组ＤＮＡ为封闭ＤＮＡ（ｂｌｏｃｋｉｎｇＤＮＡ）,与远中２号的有丝分裂中期染色体ＤＮＡ进行了分子原位杂交。证明远中２号除具有普通小麦的２１对染色体外,附加了１对小麦－天兰冰草易位染色体（即天兰冰草染色体片段易位到小麦染色体的两臂端部）、５对天兰冰草染色体。说明小麦－天兰冰草部分双二倍体在形成过程中染色体行为是比较复杂的,不仅可能产生小麦－天兰冰草染色体间易位,而且小麦染色体也可能与天兰冰草染色体的３种染色休组染色体共同参与组建新的染色体组附加到小麦中去。     

细胞松驰素B促微丝解聚对DNA合成的作用

利用微丝（ｍｉｃｒｏｆｉｌａｍｅｎｔ,ＭＦ）解聚药物细胞松驰素Ｂ（ｃｙｔｏｃｈａｌａｓｉｎＢ,ＣＢ）处理Ｇ_０期小鼠Ｃ_３Ｈ_（１０）Ｔ_（１／２）成纤维细胞,对Ｇ_０至Ｓ期ＤＮＡ合成,胸腺嘧啶核苷激酶（ｔｈｙｍｉｄｉｎｅｋｉｎａｓｅ,ＴＫ）活性、ＴＫ基因表达、钙调素（ｃａｌｍｏｄｕｌｉｎ,ＣａＭ）水平和一些细胞周期早期基因的表达进行了观察,Ｇ_０期细胞经３ｍｇ／ＬＣＢ处理２ｈ,促ＭＦ解聚增强了血清对Ｓ期细胞ＴＫ活性、ＴＫ基因表达和ＤＮＡ合成的刺激作用,并促进细胞提前进入Ｓ期．血清刺激Ｇ_０期细胞进入晚Ｇ_１期和Ｓ期时,ＣａＭ水平明显升高,而ＣＢ预处理则使ＣａＭ含量进一步增加,特别是ＣＢ处理促使Ｓ期ＣａＭ增加向核内转移．ＣＢ处理明显增强血清对ｃ－ｊｕｎ、ｃ－ｆｏｓ和ｃ－ｍｙｃ基因表达的刺激作用,而ＰＫＣ抑制剂Ｈ_７则抑制ＣＢ处理对这些基因转录的刺激作用,说明ＣＢ使Ｇ_０期细胞ＭＦ解聚刺激ｃ－ｊｕｎ、ｃ－ｆｏｓ和ｃ－ｍｙｃ的转录活性与ＰＫＣ的作用有关．结果表明Ｇ_０至Ｓ期早期ＭＦ的重组可促进细胞进入Ｓ期,增强ＤＮＡ合成．     

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     

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。     

小麦异细胞质效应的研究

采用四种异细胞质“中国春”小麦即（Ｔ．ＺｈｕｋｏｖｓｋｉＧ）ｃｓ,（ＡｅＭｕｔｉｃａＭ）ｃｓ（Ａｅ．ＶａｒｉａｂｉｌｌｉｓＳ）ｃｓ（Ａｅ．ＣｒａｓｓａＤ＾２）ｃｓ与普通小麦“哈师一号”杂交,探讨异细胞质的效应。结果表明：不同细胞质对杂交当代的结实率,种子饱满度,发芽率,Ｆ１的株高,分蘖数,穗长,生育期,育性的不同的影响,特别是育性差异较大,Ｆ１的减数分裂行为：在Ｇ型,Ｍ＾ｔ型细胞质Ｆ１植株中出现少