利用电离辐照创造小麦-冰草异源多粒新种质的初步研究

为了将冰草的多粒基因转入小麦,以具有多粒特性的小麦-冰草二体附加系4844．12为材料与小麦品种藁城8901杂交,对其杂种F1进行^60Co-1辐照处理。采用冰草P基因组特异SSR和SCAR标记对M2 236个单株进行鉴定,进而对部分含P染色质阳性植株进行基因组原位杂交（GISH）检测,初步分析发现有3株为小麦一冰草异源易位（渐渗）系;进一步的穗粒数分析表明,该3株材料具有多粒特性,可能成为小麦丰产育种的创新种质。     

小麦-冰草附加系Ⅱ-21-2的细胞遗传学与分子标记分析

在本研究室获得的一套小麦-冰草附加系材料中,附加了冰草(1.4)重组P染色体的附加系Ⅱ-21-2出现了较高频率的多价体。对小麦-冰草附加系Ⅱ-21-2的10个不同株系花粉母细胞减数分裂进行观察与统计,结果表明,不同株系均存在低频率的单价体,染色体异常联会主要表现为出现六价体和四价体,其中株系1-7-3出现六价体频率较高,出现六价体的花粉母细胞为41%,而株系1-7-7有13%的花粉母细胞出现四价体。小麦SSR标记分析表明,不同株系存在小麦基因组或P基因组的多态性。小麦-冰草附加系Ⅱ-21-2染色体异常联会可能与附加的P染色体有关,而其分子水平的多态性和重组可能对于遗传改良具有潜在的意义。     

中间偃麦草染色体2Ai-2特异PCR新标记的建立和St基因组特异序列的克隆

中间偃麦草麦、小麦和小麦－中间偃麦草2Ai－2附加系Z1、Z2、X6,代换系ZD28等进行RAPD分析,从320个RAPD引物中,鉴定出2Ai－2染色体特异的2个RAPD标记OPO05650和OPMO414000。利用这2个特异OPO05和OPM04,PCR扩增普通小麦CS（ABD）及其近缘植物中间偃麦草（E1E2St）、拟鹅冠草（St）,长穗偃麦草（E）、簇毛麦（V）、黑麦（R）、大麦（H）粗山羊草（D）等基因组DNA。结果表明,OPO05650和OPO41400均是2Ai－2染色体上St基因组区域的特异标记。将上棕2个特异片段分离回收、克隆、测序,根据测序结果重新设计、合成特异引物,成功地转换RAPD标记为SCAR（sequence characterizked amplifed region）标记SC－05和SC－M4。利用SCAR标记对不同材料进行分析的结果表明,凡含有2Ai－2染色体的抗黄矮病材料及拟鹅冠草均产生一条扩增带,不含2Ai－2染色体的材料,包括小麦、长穗麦草、簇毛麦、黑麦、在麦、粗山羊草以有含有其他他中间偃麦草染色休的附加系,均没有扩增产物,说明上棕2个SCAR标记是中间偃麦草2Ai－2染色体的特异性PCR标记,且是2Ai－2染色体上St基因组区域的特异性标记。克隆与鉴定中间偃麦草的2个SCAR扩增片段TiSCO5和TiSCM4。结果表明,克隆的中间偃麦草TiSCO5和TiSCM4特异片段,分别是St基因组特异性的寡拷贝序列有多拷贝重复序列,为St基因组遗传研究的新探针。     

小麦新种质4844中外源P染色质的GISH与SSR分析

采用基因组原位杂交(GISH)检测和染色体组成分析方法,对大穗多花小麦新种质4844后代的15个株系进行遗传分析。结果发现,4844-12是1个稳定的异附加系,4844-2和4844-8是稳定的异代换系;对异代换系进行SSR分析表明,代换系中小麦的6D染色体被1对P染色体代换,说明这对冰草染色体与小麦6D染色体有部分同源关系,由此确定4844中的冰草染色体为6P;同时筛选出冰草6P染色体的4个SSR标记。     

簇毛麦染色体组特异性RAPD标记的筛选、定位和应用

以普通小麦中国春、中国春－簇毛麦二体附加系以及不同来源的簇毛麦为材料,用100个10碱基随机引物进行RAPD扩增。引物OPF02能在不同来源的簇毛麦及所有中国春－簇毛麦二体附加系中扩增出一条长约750bp的片段OPF02 750。普通小麦和硬粒小麦不能扩增出该片段。因此,OPF02 750为分布于簇毛麦所有染色体上的一个簇毛麦染色体组特异片段。用引物OPF02对普通小麦－簇毛麦双二倍体、硬粒小麦－簇毛麦双二倍体以及几个普通小麦的簇毛麦二体代换系、二体附加系进行检测,发现NAU302已经丢失了其所附加的簇毛麦3V染色体。     

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。     

小麦与高冰草体细胞杂种后代的核基因组和叶绿体基因组的遗传特征

以小麦(Triticum aestivum L.)与高冰草(Agropyron elongatum(Host)Nevski)体细胞杂种同一个克隆来源的F2-F6自交系Ⅱ-2、Ⅱ-Ⅰ-8以及由Ⅱ-Ⅰ-8 F2分离形成的8-1(F3-F6)为材料,利用小麦叶绿体基因组的微卫星(Microsatellite)特异引物及随机扩增多态性DNA(RAPD)引物进行分析.结果表明,杂种株系的叶绿体基因组组成一致,均以小麦叶绿体基因组为主,仅在rpl14和rpl16基因的间隔序列中检测到双亲的特征带,表明有高冰草的叶绿体DNA在杂种中存在,并稳定遗传至第六代.RAPD分析表明,不同杂种株系中存在不同的高冰草核DNA片段,核基因组在传代中基本稳定.     

用RAPD技术鉴定小麦属间不对称体细胞杂种

用随机引物扩增多态DNA(RAPD)技术对三种不同组合:小麦(Triticum aestivum)( )簇毛麦(Haynaldia villosa);小麦( )羊草(Leymus chinensis)和小麦( )高冰草(Agropyron elongatum)的属间不对称杂种进行分子鉴定,不同杂种植株的基因组经随机引物扩增后,均出现双亲的多态特异产物,证实它们含有双亲的基因组。将引物OPJ-12扩增的高冰草多态特异产物(分子量为0.77bp的DNA片段)分离纯化并标记作探针,用Southern杂交证明了小麦( )高冰草杂种经OPJ-12扩增的0.77kbp特异片段与高冰草这一片段具有同源性。本文结果证明,RAPD技术可作为小麦属间不对称体细胞杂种的一种快速、简便、有效的分子鉴定方法。     

杀配子染色体特异RAPD 标记及山羊草属与普通小麦间分子多态性的研究

以普通小麦"中国春"、三个"中国春"具杀配子染色体的二体异附加系及作为三个杀配子基因种源的三种山羊草为材料, 用46 个10 nt 随机引物对基因组DNA 进行扩增, 以筛选杀配子染色体特有的RAPD 标记, 并检测普通小麦与三种山羊草之间的RAPD 多态性。结果表明:46 个引物中有35 个扩增出比较稳定的RAPD 产物。其中引物OPF-14 和OPQ-09 分别在普通小麦"中国春"-山羊草附加系间扩增出多态性产物;因而认定OPF-14₁₃₀₀ 与OPQ-09₈₀₀、OPF-14₁₁₆₀ 与OPQ-09₇₇₀、OPF-14₁₂₈₀分别为三个杀配子染色体3C、Gcl 和2C 的特异性RAPD 标记, 可以用于快速跟踪鉴定3C、Gcl、2C 杀配子染色体。对三种山羊草与普通小麦"中国春"进行了基因组DNA多态性分析, 结果表明, 35 个引物在"中国春"中共扩增出162 个产物, 在离果山羊草、拟斯卑尔脱山羊草、柱穗山羊草中分别扩增出140、154 和155 个产物;三种山羊草与"中国春"之间的共有扩增产物分别为69、87、96 个, 占总扩增产物的29.61%、37.70%和43.44%。上述结果, 从分子水平揭示了山羊草属与普通小麦之间存在着较近的亲缘关系。     

小麦—冰草异源附加系的创建：Ⅱ,异源染色质的检测与培育途径分析

为了建立一套小麦－冰草异源二体附加系,利用形态学、细胞学、同工酶和原位杂交方法,对普通小麦品种Fukuho×冰草Z559杂交组合所衍生的BC2到BC5世代的866株进行了细胞学分析和外源染色质的检测。结果表明,（1）形态学和细胞学检测是其他检测方法的基础;（2）在建立小麦－冰草异源二体附加系的研究中,异源单体和双单体附加系并非良好的基础材料;（3）从BC2到BC5,随着回交世代的提高产生异源二体附加系的频率提高（0→4．12％）;（4）从染色体结构呈22Ⅱ＋nⅠ的材料中不仅比较容易衍生出异源二体附加系而且是相异;（5）首次获得了11个在表型性状上有明显差异的小麦－冰草异源二体附加系。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Determination of stoichiometry of radioiodination of proteins

A sensitive method for the detection of small quantities of hydrophobic antioxidant free radical scavengers such as butylatedhydroxytoluene (BHT) and butylatedhydroxyanisole (BHA) in aqueous samples is described. The procedure involves extraction of the hydrophobic free radical scavenger into an organic solvent phase, followed by the subsequent reaction of an aliquot of this extract with the stable cation radical tris(p-bromophenyl)amminium hexachloroantimonate (TBACA). In experiments with BHT and BHA, the loss of TBACA absorbance at 730 nm was found to be linearly proportional to the amount of antioxidant added, with quantities of BHT as small as 200 pmol being easily detectable. In aqueous suspensions of dimyristoylphosphatidylcholine vesicles, assays of the aqueous BHT concentration showed that BHT partitioned strongly into the membrane phase, achieving very high BHT/phospholipid ratios. For a given concentration of BHT, partitioning into the membrane phase was greater in large, multilamellar liposomes than in either small, single-walled vesicles or in purified rat brain synaptic vesicle membranes. Direct assay of BHT and BHA in phospholipid membranes, however, was complicated by a nonspecific interaction between TBACA and the phospholipid.