分布于日本和中国的鹅观草及其杂种的形态学和细胞学研究

本文对分布于日本的Agropyron tsukushiense(Honda)Ohwi var. transiense(Hack.)Ohwi(2n＝6X＝42）和分布于中国的Roegneria kamoji Ohwi(2n＝6X＝42）及其杂种F1(2n＝6x＝42）进行了形态学及细胞学的研究,并同时探讨了亲本种的亲缘关系。总体来看,亲本材料之间在形态上虽有差异但并不十分显著。杂种F1的形态特征介于其父、母本之间。在减数分裂过程中,亲本种和杂种F1的染色体配对行为均十分正常。但在检查了大量的成熟花粉和穗状花序之后,发现杂种F1有部份不育现象。上述研究结果表明A.tsuku-shiense var.transiens的三个染色体组与R.kamoji的三个染色体组同源。结合形态学和育性等方面的研究资料,作者认为上述两个材料仍应属于同一分类等级。但必须指出,由于长期的地理隔离,他们之间产生了一定的形态变异和生殖障碍。按照国际植物命名法规（ICBN）上述两个材料应组合:Roegneria tsukushiensis(Honda)B．R．Lu,Yen et J.L.Yang 及其变种var.transiens(Hack.)B．R．Lu,Yen et J.L.Yang comb.nov．     

青海仲彬草和黑药仲彬草的生物系统学研究

黑药仲彬草Kengyilia melanthera(Keng)J．L. Yang,Yen et Baum和青海仲彬草K．kokonorica (Keng)J.L．Yang,Yen et Baum是分布于我国西部的两种多年生六倍体植物。将其分别与鹅观草 Roegneria kamoji Ohwi(2n=42,StStHHYY)、糙毛仲彬草K．hirsuta(Keng)J．L. Yang,Yen et Baum (2n=42,PPStStYY)进行了杂交;对亲本及杂种F_l代花粉母细胞减数分裂中期I染色体配对行为进行 了观察。杂种F1减数分裂染色体配对平均构型分别为：R．kamoji×K．melanthera,18.201+11.74 Ⅱ 十0.09Ⅲ十0.01V;K．hirsuta×K．melanthera,1.06Ⅰ十20.47Ⅱ;R．kamoji×K．kokonori- ca,19.36Ⅰ十11.26Ⅱ十0.04Ⅲ;K．hirsuta×K．kokonorica,2.46Ⅰ十19.44Ⅱ 十0.14Ⅲ十0.06 Ⅳ。根据以上结果,并结合形态特征,将黑药仲彬草和青海仲彬草从鹅观草属拟冰草组Roegneria sect．Paragropyron Keng中组合到仲彬草属Kengyilia Yen et Yang更为恰当,而不应划分到披碱草属E-lymus L．或偃麦草属Elytrigia Desv．中。     

小麦族鹅观草属三种植物的生物系统学研究

本文研究了禾本科小麦族鹅观草属的3个种:缘毛鹅观草(Roegneria pendulina Neuski 2n=4x=28),纤毛鹅观草(R. ciliaris (Trin.) Nevski 2n=4x=28)和鹅观草(R. kamoji Ohwi 2n=6x=42)及其种间杂种的形态变异和染色体配对行为。各杂种F_1的减数分裂染色体配对数较高,但杂种高度不育。在杂种减数分裂中还观察到一定频率的多价体形成。以上结果充分表明该3种植物享有两个共同的基本染色体组,在S和Y染色体组之间发生过染色体相互易位,缘毛鹅观草的染色体组可拟定为S~PY~P。     

鹅观草属三个种的染色体组分析与同工酶分析

本文通过对鹅观草属的三个种:鹅观草(Roegneria kamoji Ohwi)、纤毛鹅观草(R. ciliaris (Trin.) Nevski)和竖立鹅观草(R. japonensis (Honda)Keng)的染色体组分析和二种同工酶电泳酶谱的分析,研究了这三个种的系统关系。两个种均含有两个相同的染色体组。R. kamoji和R. ciliari、R. japonensis的杂种F_1减数分裂均不正常,不能结实;而R. ciliaris和R. japonensis的正反交杂种F_1减数分裂规则,结实正常,两个种之间无生殖隔离。R. kamoji的酯酶和酸性磷酸酯酶同工酶谱与R. ciliaris和R. japonensis有明显区别,而后二种的上述酶谱无明显差异。上述结果均一致地支持了将R. ciliaris和R. japonensis合并为一种的观点,将R. japonensis处理为R. ciliaris的变种。     

鹅观草属三个种的形态变异与核型的研究

本文通过对鹅观草属的三个种:鹅观草(Roegneria kamoji Ohwi)、纤毛鹅观草(R. ciliars (Trin.) Nevski)和竖立鹅观草(R. japonensis(Honda)Keng)的形态学比较和核型分析研究了该三个种的系统关系。R. kamoji与R. ciliaris、R. japonensis形态上的差异明显,而后二个种差异甚小,难以进行划分。R. kamoji的核型公式为:2n=6x=42=30m+8sm+4SAT;R. ciliaris为:2n=4x=28=18m+6sm+4SAT;R. japonensis为:2n=4x=28=18m+6sm+4SAT。t-测验的结果表明R. ciliaris与R. japonensis的核型无显著差异。因此笔者认为R. ciliaris和R. japonensis应合并为一种系内的分类群。     

鹅观草和簇毛麦属间杂种的形态学和细胞遗传学研究

通过幼胚离体拯救培养,成功地获得鹅观草Roegneria kamoji Ohwi(2n=6x=42,StStHHYY)和 簇毛麦Dasypyrum villosum(L．)Candargy(2n=2x=14,VV)属间杂种,对这两个种及其杂种F_l的形 态学、繁育学和减数分裂配对行为进行了研究。结果表明：(1)鹅观草和簇毛麦形态差异极大,杂种F1 的形态特征介于父母本之间;(2)杂交结实率低,为11．63％;经幼胚组织培养,获2株杂种苗;杂种F_l高 度不育,表明亲本间存在极强的生殖隔离,是独立的生物学种;(3)杂种F_l体细胞染色体数目为稳定的 28条,减数分裂中期I染色体配对很低,其构型为：26．72Ⅰ+0．62Ⅱ+0．02Ⅲ。表明鹅观草的St、H、Y染色体组与簇毛麦的V染色体组部分同源性很低,它们的亲缘关系较远。     

Elymus与普通小麦属间杂种的细胞遗传学研究

本研究以Elymus pendulinus(Nevski)Tzvelev(2n=4x=28,SSYY)、E.shandongenisis B.Salomon(2n=4x=28,SSYY)与普通小麦(Triticum aestivum L.:2n=6x=42,AABBDD)进行了属间远缘杂交。通过对杂种胚的离体培养,两个组合均产生了杂种F_1植株。杂种F_1为多年生,植株生长旺盛;形态上介于亲本种之间而兼具双亲的某些特征;穗状花序发育正常,但均完全不育。两个组合的根尖和花粉母细胞染色体数目为2n-5x=35。通过对杂种减数分裂染色体配对行为的分析,发现其MI染色体的配对水平很低,二价体均为棒状,每细胞的平均染色体交叉数在0.25-0.31之间。这表明E.pendulinus t E.shandongensis 所含的SY染色体组与普通小麦的ABD染色体之间的同源程度很低。由于在E.shandongeasis 及其它具有SY染色体组的Elymus 单倍体中,SY染色体组之间的部份同源染色体配对数均明显高于该杂种中的配对数,这表明存在于普通小麦中的ph基因及其它具类似作用的基因系统能抑制SY染色体组之间的部份同源染色体配对。     

大麦与小麦属间杂种的形态学和细胞遗传学研究

通过幼胚培养技术分别获得了大麦(Hordeum vulgare L., 2n=2x=14)与普通小麦(Triticum aestivum L., 2n=6x=42)、硬粒小麦(T. durum d. sf., 2n=4x=28)以及栽培二粒小麦(T. dicoccum Schrank 2n=4x=28)之间的属间杂种,平均杂交结实率分别为3.0％、1.2％和0.8％。杂种在形态上偏向小麦,自交不孕,用父本作回交亲本获得了大麦×普通小麦杂种的回交一代。所有杂种均表现细胞学上的不稳定性。杂种减数分裂中期1 PMC染色体平均配对频率和交叉结频率分别为27.31Ⅰ 0.33Ⅱ 0.011Ⅲ,0.45;20.571 0.20Ⅱ 0.008Ⅲ,0.25和20.41Ⅰ 0.28Ⅱ 0.005Ⅲ,0.32,表明双亲染色体组间不存在同源关系。大麦×四倍体小麦杂种小孢子的染色体计数表明,杂种中未减数雄配子的频率在60％以上。     

大鹅观草与蛇河披碱草属间杂种的细胞遗传学研究

为探讨大鹅观草(Roegneria grandis,2n=4x=28)的染色体组组成,为其正确的分类处理提供细胞学依据。该研究通过人工远缘杂交,成功获得3株大鹅观草与蛇河披碱草(Elymus wawawaiensis,2n=4x=28)属间杂种F1植株。杂种植株形态介于两亲本之间,不育。亲本及杂种经I2-IK溶液染色后进行花粉育性检测,结果显示Roegneria grandis和Elymus wawawaiensis的花粉可育,育性高达94.6%和90.5%;杂种F1不育。花粉母细胞减数分裂中期I染色体配对结果显示,亲本花粉母细胞配对正常,均形成14个二价体,以环状二价体为主,Roegneria grandis有频率很低(0.04/细胞)的单价体出现;杂种F1平均每个花粉母细胞形成6.46个二价体,变化范围为5~8;在观察的83个花粉母细胞中,有35.2%的花粉母细胞形成了7个二价体,形成6个二价体的细胞占42.59%,较少细胞形成8个二价体;平均每个细胞形成14.66个单价体,变化范围为10~18;平均每细胞观察到0.14个三价体;杂种花粉母细胞染色体构型为14.66 I+6.46 II+0.14 III;平均每细胞交叉数为9.83,C值为0.35。结果表明:(1)R.grandis与Elymus wawawaiensis有一组染色体组同源的St染色体组,另外一组染色体组不是St或者H染色体组,Roegneria grandis的染色体组组成不是St Stg;(2)较低频率的三价体(平均0.14个/细胞),可能是由于R.grandis的St和Y染色体组间具有一定的同源性,也可能是染色体易位等原因导致,对于Y染色体组的起源还需深入地研究;(3)在不同地理来源的披碱草属和鹅观草属物种中St染色体组同源性不同,R.grandis与来自于北美的Elymus lanceolatus与E.wawawaiensis的St染色体组较与分布于亚洲的E.sibiricus和E.caninus的St染色体组同源性反而更高,其原因还需要进一步地研究。     

仲彬草属八个物种的核型

报道了仲彬草属(Kengyilia Yen et J.L.Yang)8个物种的核型,其中4个种的核型为首次报道。核型公式是：阿勒泰仲彬草Kalatavica,2n=6x=42=36m+6sm;长颖仲彬草Klongiglumis,2n=6x=42=36m+6sm;大颖仲彬草Kgrandiglumis,2n=6x=42=36m+6sm;窄颖仲彬草Kstenachyra,2n=6x=42=36m+6sm;喀什仲彬草Kkasgarica,2n=6x=42=32m+10sm;梭罗仲彬草Kthoroldiana,2n=6x=42=36m+6sm;黑药仲彬草Kmelanthera,2n=6x=42=36m+6sm;矮生仲彬草Knana,2n=6x=42=34m+8sm。它们的核型属于1B或2B型,染色体中均未发现随体。     

国产前原鹅观草的订正

对我国文献中记载的前原鹅观草（Ｒｏｅｇｎｅｒｉａｍａｙｅｂａｒａｎａ（Ｈｏｎｄａ）Ｏｈｗｉ）的标本和植物,与原产于日本的该种进行了比较形态学、细胞学研究,二者差异显著。作者认为我国所记载的该种种名应是山东鹅观草（Ｒｏｅｇｎｅｒｉａｓｈａｎｄｏｎｇｅｎｓｉｓ（Ｂ．Ｓａｌｏｍｏｎ）Ｊ．Ｌ．Ｙａｎｇ,Ｙ．Ｈ．ＺｈｏｕｅｔＹｅｎ）,其内稃先端钝圆,长为外稃的３／４,染色体数为２ｎ＝４ｘ＝２８,具ＳＹ染色体组,结实率达９０％以上,过去被错定为Ｒ．ｍａｙｅｂａｒａｎａ。而Ｒ．ｍａｙｅｂａｒａｎａ在日本系一天然杂种,其内稃先端尖,与外稃等长或稍短,染色体数为２ｎ＝６ｘ＝４２,具ＨＳＹ染色体组,结实率极低,仅０．２％～０．４％。     

鹅观草与大鹅观草杂种的细胞遗传学及形态学研究

大鹅观草（ Ｒｏｅｇｎｅｒｉａ ｇｒａｎｄｉｓ Ｋｅｎｇ） 是分布于我国陕西的一种多年生四倍体植物。为了探索大鹅观草与鹅观草（ Ｒｏｅｇｎｅｒｉａ ｋａｍｏｊｉ Ｏｈｗｉ） 间的物种生物学关系, 通过对其进行远缘杂交,幼胚离体培养, 合成了远缘杂种; 并对亲本及杂种Ｆ１ 代花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对行为及形态学进行了研究。结果表明杂种Ｆ１ 减数分裂染色体配对平均构型为： Ｒ－ ｋａｍｏｊｉ ×Ｒ－ｇｒａｎｄｉｓ１０－２６ Ⅰ＋ １２－３７ Ⅱ（ｃ－ 值＝ ０－７４） , 大鹅观草与鹅观草所含的ＳＹ 染色体组间存在较大的同源性分化; 杂种穗部特征大多数介于双亲之间。     

鹅观草属五个类群的核型与进化

报道了鹅观草属５个类群的核型,即长芒鹅观草,核型２ｎ＝４ｘ＝２８＝２２ｍ＋６ｓｍ（２ＳＡＴ）;短颖鹅观草,核型２ｎ＝４ｘ＝２８＝２０ｍ（２ＳＡＴ）＋８ｓｍ（２ＳＡＴ）;短柄鹅观草,核型２ｎ＝４ｘ＝２８＝２２ｍ（２ＳＡＴ）＋６ｓｍ;纤毛鹅观草,核型２ｎ＝４ｘ＝２８＝２０ｍ＋８ｓｍ（４ＳＡＴ）;毛盘鹅观草,核型２ｎ＝４ｘ＝２８＝１８ｍ＋６ｓｍ（４ＳＡＴ）＋４ｓｔ。同时,通过核型重要性状的递变分析,揭示了鹅观草属５个类群的相对进化程度以及宏观分类中４个组的系统发育关系,表明鹅观草属的半颖组在系统发育中可能既派生了颖体短小的小颖组,又派生了颖体长大的大颖组和长颖组。     

鹅观草属——人工合成双二倍体(2n=10x=70)的细胞学及育性的研究

本文对缘毛鹅观草(Roegneria pendulina)、鹅观草(R.tsukushiensis var.transiens)及其人工合成杂种F_1、双二倍体进行了细胞学,育性等的分析和研究。结果表明双亲的减数分裂,花粉育性和结实性均正常,杂种F_1的减数分裂不规则且完全不育;当代双二倍体的染色体数目为70,其减数分裂构型为:6.04 Ⅰ+26.21 Ⅱ+1.52 Ⅲ+1.59 Ⅳ+0.02 Ⅴ:第二代双二倍体的染色体数目为70,个别植株为69,减数分裂构型分别为:4.16 Ⅰ+27.33 Ⅱ+0.50 Ⅲ+2.16 Ⅳ和4.79 Ⅰ26.26 Ⅱ+1.13 Ⅲ+2.13 Ⅳ。与期望染色体配对模式相比,双二倍体中二价体出现的频率有明显增大的趋势。在减数分裂AⅠ和AⅡ分别观察到数目不定的落后单价体,大部份的四分体中出现了微核。双二倍体的育性得到了很大程度的恢复,其花粉可染色性及结实率分别为54.4％和64.0％。     

普通小麦—鹅观草异附加系的选育与鉴定初报

应用根尖细胞染色体计数、花粉母细胞减数分裂染色体配对构型分析、植株外形特征观察、染色体Ｃ－分带技术,在普通小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ Ｌ．）－鹅观草（Ｒｏｅｇｎｅｒｉａ ｋａｍ ｏｊｉＯｈｗ ｉ）的杂交及回交后代Ｆ５、ＢＣ１Ｆ３、ＢＣ１Ｆ４和ＢＣ２Ｆ４群体中选育并鉴定出３个二体异附加系Ｖ３９－１５－５、Ｖ３５－８－８ 和Ｖ５８－６－１１。对植株外形特征观察法和Ｃ－分带技术在普通小麦－鹅观草异附加系的选育和鉴定过程中的作用等问题进行了讨论     

用RAPD分子标记探讨鹅观草属的种间关系

通过34个10碱基随机引物对鹅观草属(RoegneriaC.Koch)26个物种进行PCR扩增,28个引物能产生多态带。在NTSYS程序中,对16个引物扩增的186条扩增产物,计算Jaccard遗传相似系数,建立UPGMA聚类图。结果表明:(1)物种间遗传差异明显,具有丰富的遗传多样性;(2)StY和StYH基因组的物种存在着一定的遗传差异,并各有一定程度的分化,这种分化是与地理位置相联系的。相距越远,物种相似程度越低;(3)形态差异较小,基因组同源,地理分布一致的物种聚类在一起,表现出较密切的亲缘关系;(4)无芒类群的R.alashanicaKeng和R.magnicaespes(D.F.Cui)L.B.Cai与其余分析的24个Roegneria物种存在着极大的遗传差异;(5)分布于西亚的R.caucasicaC.Koch.与分布于东亚和中亚的物种存在着较大的RAPD变异,亲缘关系较远;(6)在对R.ciliaris(Trin)Nevski和R.japonensis(Honda)Keng、R.tenuispicaJ.L.YangetY.H.Zhou和R.pendulinaNevski、R.tsukushiensis(Honda)Ohwi和R.kamojiOhwi等的分类处理上,基本上与形态学和细胞学的研究结果一致。对RAPD标记在Roegneria系统分类研究中的应用进行了讨论。     

7个鹅观草居群的形态学和细胞遗传学研究

鹅观草广泛分布于我国各地及日本和朝鲜等地,具有丰富的遗传变异,种内变异类型丰富,一些居群间存在明显的生殖隔离。本研究利用人工杂交、形态学、繁育学及染色体组分析方法对来自四川雅安、四川宜宾新文、四川宜宾翠屏山、青海、新疆、浙江及山东的7个鹅观草居群进行了遗传分化研究。结果显示:(1)不同居群在株高、穗长、外稃长等表型性状存在差异,各居群间杂种F1表型性状普遍优于两亲本居群,但是颖宽个别性状劣于亲本。(2)各居群间杂种F1染色体配对水平总体较高,但也存在差异;二价体数目变异范围为19.77~20.91,单价体数目变异范围为0.18~2.46,还有低频率的三价体、四价体出现。(3)杂种F1的育性为78.9%~89.67%,自然结实率43.05%~77.98%,其中浙江与四川宜宾翠屏山居群的杂种F1的自然结实率最低(43.05%)。以上结果表明,7个鹅观草居群间存在一定程度的分化,且与各居群的地理分布呈正相关;四川宜宾与浙江居群之间存在一定的生殖隔离,遗传变异较大。