将大赖草种质转移给普通小麦的研究——Ⅶ.一个普通小麦-大赖草等臂染色体异附加系的选育与鉴定

通过花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对构型分析、Giemsa C-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93G52-8 2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。     

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。     

利用不对称体细胞杂交向小麦转移高冰草染色体小片段

对小麦与高冰草不对称体细胞杂种F₅代株系Ⅱ-1-3和Ⅰ-1-9的染色体组成及异源染色体存在方式进行分析. 花粉母细胞观察统计发现两杂种中分别有84.69%和84.75%的细胞为20~21对二价体, 其中环状二价体分别占89.83%和89.57%, 表明两杂种的遗传组成基本稳定. RAPD分析证明两杂种含有双亲的DNA并发生了整合. GISH结果表明高冰草染色体以小片段的方式分布在杂种Ⅱ-1-3和Ⅰ-1-9的4~6个染色体上, 小片段位于小麦的近着丝粒位置及近端部. SSR分析结果表明高冰草DNA分布于两杂种株系的2A, 5B, 6B和2D染色体上, 与GISH分析的多位点小片段插入的结果相对应     

单体异附加系花药培养创制小麦- 中间偃麦草纯合易位系

利用单体异附加系花药培养细胞工程途径,诱导小麦与中间偃麦草发生染色体易位,通过细胞学分析、荧光原位杂交(F ISH)和SSR鉴定出纯合易位系.研究结果表明,经单体异附加系花药培养创制出1个小麦-中间偃麦草纯合易位系99-803;其花粉母细胞(PM C s)减数分裂中期I染色体构型为18.42个环状二价体 2.57个棒状二价体 0.01个单价体;中间偃麦草的7A i-1染色体与小麦7A或7B染色体发生了非罗伯逊易位,且中间偃麦草易位片段较小;通过该途径获得纯合易位系的频率约为2%.以上结果表明,单体异附加系花药培养是一条向小麦转移异源染色体小片段(基因)的快速高效途径.     

抗白粉病小麦-中间偃麦草二体异附加系与杀配子材料杂交后代的细胞遗传学研究

利用已选育的抗白粉病烟农15-中间偃麦草二体异附加系与农林26-离果山羊草3C染色体附加系杂交．对其F1、F2、F3的细胞遗传学进行研究．结果表明：F1花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型紊乱,在39．48％的细胞中发现染色体断片、单价体,后期Ⅰ、后期Ⅱ出现落后染色体、染色体桥．四分体期微核出现频率达48．65％,说明杀配子染色体可有效诱导染色体发生断裂等结构变异;F2代在细胞学方面仍不稳定,表现为染色体数目发生变异,花粉母细胞减数分裂染色体构型紊乱。多价体、落后染色体、染色体桥及微核的普遍出现．说明染色体问可能发生断裂、重接、交换或易位等现象,F2代白粉病抗性也出现分离;F3代虽然染色体数日和白粉病抗性仍在分离,但花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型较F2稳定,相对紊乱系数下降．从F3代鉴定出了染色体数目为42、构型稳定且对白粉病表现免疫的单株。     

辣椒属种间杂种F1植析的细胞遗传学研究

本文分析了早椒和Ｃ;ｈｉｎｅｎｓｅ 二亲本及Ｆ１杂种花粉母细胞减数分裂终变期和中期Ⅰ期染色体配对的构型。结果表明;二亲本工粉母细胞减娄分裂染色体配对均正常,为１２个二价体。Ｆ１杂种花粉母细胞减数分裂染色体配对很不规则。其平均频率为单价体０．０３６,二价体９．１８,三价体０．０３６,四价体０．８０,六价体０．３８。     

同源四倍体矮牵牛花粉母细胞减数分裂观察

以同源四倍体矮牵牛06P-12为材料,采用常规压片法对花粉母细胞减数分裂过程及染色体行为进行了观察研究,以探明同源四倍体矮牵生育性降低的细胞学原因.结果显示:花粉母细胞减数分裂过程与二倍体基本相同但有其特殊性,主要表现在:终变期染色体的构型复杂,有四价体、三价体和单价体;中期Ⅰ和中期Ⅱ有赤道板外染色体;后期Ⅰ和后期Ⅱ出现落后染色体、丢失染色体、染色体桥及不均等分裂的现象;四分体时期出现一分体、二分休、三分体以及含微核的异常三分体、四分体、多分体.花粉母细胞减数分裂过程中正常细胞平均达78.6%,异常细胞频率平均为21.4%.研究表明,同源四倍体矮牵生育性降低的细胞学原因是减数分裂过程中染色体行为异常.     

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.     

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。     

小麦-中间偃麦草双体异附加系的鉴定

利用形态学、细胞学、A-PADE和RAPD方法,对5个小麦-中间偃麦草(Thinopyrum intermedium)双体异附加系Line 1、Line 4、Line 10、Line 14和Line 15进行了鉴定。细胞学鉴定结果表明,它们根尖细胞染色体数目为2n=44,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMCMⅠ)染色体构型为2n=22 Ⅱ,具有高度的细胞学稳定性;形态学鉴定和A-PADE电泳分析证明,Line 1和Line 15可能附加了中间偃麦草第7部分同源群的染色体,Line 10和Line 14可能附加了中间偃麦草第1部分同源群的染色体,Line4则可能同时存在多种染色体变异;RAPD分析表明,在供试的100个随机引物中,有5个引物S21、S29、S57、S121和S152能够在亲本中间偃麦草和双体异附加系中稳定扩增出特异带型,并可作为异附加系所附加染色体的特异RAPD标记。     

“玉米稻”后代一个自然四倍体的细胞遗传学研究

本文分析了“玉米稻”一个大粒株系的花粉母细胞染色体。判明它是一个四倍体类型,多数花粉母细胞的染色体数为2n=48,但有许多花粉母细胞是非整倍性的或二倍和三倍性的,也看到极少数八倍性花粉母细胞。四倍性花粉母细胞的四价体数目比一般四倍体水稻花粉母细胞的四价体少,平均每个花粉母细胞有2.9个四价体。此外在四倍性或近于四倍性的花粉母细胞的终变期看到核仁体积增大,被苏木精染色深,少数花粉母细胞除一个大核仁外,还有许多小核仁或有类似核仁物质散在于染色体间。作者对这个四倍体水稻的细胞学特点做了简短讨论,并指出它在水稻育种上可能有一定利用价值。     

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。     

冰草P基因组特异RAPD标记的筛选

以二倍体、四倍体和六倍体冰草（P基因组）以及中国春、Fukuho、栽培一粒小麦和硬粒小麦（ABD基因组）等为材料进行RAPD分析,从520个RAPD随机引物中,筛选出2个P基因组特异的RAPD分子标记OPC04和OPP12.利用OPC04和OPP12对小麦族其它基因组植物和8个小麦-冰草二体附加系进行扩增,结果表明OPC04和OPP12在ABD、C、E、AG、I、M、R、S、V、Y等基因组扩增中未出现相应结合位点;而在对8个小麦-冰草二体附加系扩增中均出现此2个特异片段,且扩增稳定、重复性好.进一步表明OPC04和OPP12是冰草P基因组的特异标记,可作为小麦-冰草重组系外源P染色质的鉴定标记之一.     

抗全蚀病小麦-华山新麦草中间材料H8911的细胞遗传学研究与利用

抗小麦全蚀病中间材料H8911(BC1F1)是通过小麦与华山新麦草杂种幼胚培养及杂种F1(ABDN2n=28)再与小麦回交后得到的。根尖细胞染色体数目49条,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ,染色体构型为20．85(19～21)Ⅱ 7．30(7～11)Ⅰ,21Ⅱ 7Ⅰ的细胞占86．67％。BC1F2和BC1F3体细胞染色体数目范围分别为45～53和44～52,49条染色体的植株类型分别占30．19％和27．50％,华山新麦草染色体丢失率分别为11．85％和13．14％;花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ,染色体构型分别为20．62(18～22)Ⅱ 7．64(5～13)Ⅰ 0．04(0～1)Ⅲ和20．53(17～22)Ⅱ 7．79(5～15)Ⅰ 0．05(0～1)Ⅲ,21Ⅱ 7Ⅰ的细胞分别占77．24％和69．42％。随着自交世代的延续,21Ⅱ 7Ⅰ细胞的传递能力逐渐降低。利用H8911作供体,选育出小麦-华山新麦草抗全蚀病新种质13个,其中1个附加系表现近高度抗病性,6个附加系、3个代换系和3个易位系材料表现中度抗病性。     

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。     

青花菜花粉母细胞减数分裂及雄配子体发育

采用染色体制片及爱氏苏木精染色-冬青油透明技术对青花菜花粉母细胞减数分裂及雄配子体发育过程进行了细胞学研究.结果表明:花粉母细胞减数分裂的细胞质分裂为同时型,四分体为正四面体型或十字交叉型;中期Ⅰ和中期Ⅱ,少数细胞可见赤道板外染色体;后期Ⅰ和后期Ⅱ部分细胞出现染色体桥及落后染色体;四分体时期可观察到二分体、三分体及含微核的异常四分体.雄配子体发育过程包括2次有丝分裂,成熟花粉为3细胞型,具3个萌发孔.减数分裂过程中染色体行为异常的花粉母细胞约占10.28%;雄配子体发育过程中异常频率约为3.2%,败育主要发生在单核期.     

辣椒属种间杂种F_1植株的细胞遗传学研究

本文分析了南京早椒（ＣａｐｓｉｃｕｍｆｒｕｔｅｓｃｅｎｓＬ．ｖａｒ．ＣｏｎｏｉｄｅｅｓＢａｉｌｅｙ）和Ｃ．ｃｈｉｎｅｎｓｅ二亲本及Ｆ１杂种花粉母细胞减数分裂终变期和中期Ｉ染色体配对的构型。结果表明：二亲本花粉母细胞减数分裂染色体配对均正常,为１２个二价体（双单倍体２ｎ＝２４）。Ｆ１杂种花粉母细胞减数分裂染色体配对很不规则。其平均频率分别为单价体０．０３６,二价体９．１８,三价体０．０３６,四价体０．８０,六价体０．３８。南京早椒和Ｃ．ｃｈｉｎｅｎｓｅ染色体间存在着相互易位,因此,二亲本间彼此有差异。单价体出现极少,这可断定南京早椒与Ｃ．ｃｈｉｎｅｎｓｅ染色体间是部分同源的,但染色体组结构上存在着差异。由于染色体结构上差异,所以Ｆ１杂种的育性较低。     

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。     

同胞质普通小麦—纤毛鹅观草附加系D和端体异附加系tBL的选育

用普通小麦－纤毛鹅观草双倍体与普通小麦中国春连续回交两次,然后连续自交,通过形态观察、根细胞染色体计数,花粉母细胞减数分裂中期Ｉ染色体配对分析及染色体Ｃ－分型,在ＢＣ２Ｆ２和ＢＣ２Ｆ３群体中,分别筛选到一个端二体异附加系９４Ｋ２２７和一个二体异附加系９４Ｋ２８０,其中Ｃ－分带显示９４２２７添加的是纤毛鹅鸡草染色体Ｂ的一对长壁９４Ｋ２８０添加的是纤毛鹅观草的一对染色体Ｄ。     

应用荧光原位杂交技术研究小冰麦异附加系TAI-14中的冰草染色体变异

对常规染色体的观察结果表明：原初的小冰麦异附加系ＴＡＩ１４为２ｎ＝４４,其中所有的染色体都是中部或近中部着丝点染色体。但在其后代中发现有一对染色体变成了端着丝点染色体。为判明变异的染色体是冰草还是小麦的染色体,用荧光原位杂交技术进行了检测,结果表明,ＴＡＩ１４中的所有小麦染色体都显示红色荧光,只有一对端着丝点染色体显示绿色荧光,说明变异的是冰草染色体,即：小冰麦异附加系ＴＡＩ１４原为二体异附加系,现变成了双端体异附加系。对变异发生的原因和双端体异附加系的用途进行了讨论。