东方山羊草、尾状山羊草中染色体配对控制机制的存在和作用

直接杂交与幼胚培养方法结合获得了小麦与东方山羊草、尾状山羊草属间杂种。Ｆ１杂种细胞遗传学研究发现,东方山羊草的染色体组显著促进部分同源染色体配对,完全掩盖了小麦ｐｈ１ｂ基因的作用,尾状山羊草的染色体组一定程度抑制部分同源染色体配对,尤其强烈抑制小麦ｐｈ１ｂ基因的作用。表明东方山羊草的Ｓ染色体组上存在类似于小麦的ｐｈ１ｂ基因,尾状山羊草的Ｃ染色体组上存在类似于小麦的Ｐｈ１基因     

一个柱穗山羊草（AegilposCylindrica）系统中的类Ph1基因（Ph1—like）…

第一次在一个Ａｅ．ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ系统中发现了Ｐｈ１－ｌｉｋｅ基因,但它的作用略小于Ｐｈ１,同时证明了Ａｅ．ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ在控制染色体配对基因方面存在多态现象,Ｐｈ１ｂ基因可以诱导普通小麦与Ａｅ．ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ间的部分同源染色体配对,同时用普通小麦对（中国春ｐｈ１ｂ突变体ＸＡｅ．ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ）Ｆ１回交获得了成功,表明利用Ｐｈ１ｂ基因通过诱导部分同源染色体配对可以把Ａｅ．ｃｙ     

VE161小麦促进部分同源染色体配对的遗传

ＶＥ１６１小麦包括具有一对长穗偃麦草染色体的雄性不育代换系、可育附加系和杂育系,杂育系由其代换系×附加系产生。ＶＥ１６１小麦在与其它小麦品系的杂交Ｆ１中,具有促进部分同源染色体配对的作用,但其本身部分同源配对频率较低。研究结果表明,ＶＥ１６１小麦本身部分同源染色体配对水平较低,是因其小麦染色体组中存在有一对纯合隐性上位基因,它能够抑制Ｅ染色体（Ｅｐｈ基因）,促进部分同源染色体配对作用的表达,而一般小麦品系中具有该基因的相对显性基因。同时,在促进小麦部分同源染色体配对作用上,Ｅ染色体（Ｅｐｈ基因）具有剂量效应     

（普通小麦×山羊草）F1用普通小麦回交的初步研究

对（普通小麦×山羊草）F1用“中国春”（CS）进行回交的结实率与普通小麦×山羊草的结实率,F1二价体频率的高低与回交结实率无明显关系。山羊草的染色体组C可能促进回交结实。M0抑制回交结实。而和普通小麦同源的染色体组D无明显地促进回交结实作用。SvMcr染色体组既不促进也不抑制回交结实。     

尾状山羊草与硬粒小麦,普通小麦的杂交及外源染色质检测

尾状山羊草（AegilopscaudataL．）具有丰富的抗病虫和高赖氨酸、高蛋白优良性状,是进行小麦（TriticumaestivumL．）遗传改良的重要遗传资源。合成了硬粒小麦（TriticumdurumDesf．）-尾状山羊草双二倍体、进行了普通小麦与双二倍体的杂交。并以作者克隆的尾状山羊草C基因组特异重复序列PAeca212为探针,对上述杂交后代的花粉母细胞进行了染色体原位杂交检测。证实了新合成的双二倍体中有7对C基因组染色体;在F2中检测到C基因组染色体的自发纯合易位,显示出从C基因组向小麦转移外源基因的光明前景。     

几个四倍体小麦-山羊草双二倍体及其部分亲本的抗小麦白粉病基因分析

用离体叶段接种方法鉴定了11个四倍体小麦一山羊草双二倍体、波斯小麦PS5、硬粒小麦DR147、5份山羊草、杂交高代材料Am9／莱州953*^2F5和(DR147／Ael4)／／莱州953*^2F4对20个具有不同毒力白粉菌株的抗谱。通过与含有已知抗病基因品种或品系的反应模式比较,推测Am9／莱州953*^2F5含有Pm4b,波斯小麦PS5含有Pm4b与一个未知抗病基因组合;(DR147／Ael4)／／莱州953*^2F4和硬粒小麦DR147含有Pm4a和一个未知抗病基因组合;尾状山羊草Ael4和小伞山羊草Y39抗所有白粉菌株,由于迄今还没有在尾状山羊草和小伞山羊草中鉴定出抗白粉病基因,推测这2份山羊草含有新的抗白粉病基因。除Am9外,在其它双二倍体中波斯小麦或硬粒小麦的抗性部分受到抑制。山羊草的抗性部分或完全量到抑制。     

一个柱穗山羊草（Aegilops cylindrica）系统中的类Ph1基因

第一次在一个Ａｅ．ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ系统中发现了Ｐｈ１－ｌｉｋｅ基因,但它的作用略小于Ｐｈ１。同时证明了Ａｅ,ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ在控制染色体配对基因方面存在多态现象。ｐｈ１ｂ基因可以诱导普通小麦与Ａｅ．ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ间的部分同源染色体配对,同时用普通小麦对（中国春ｐｈ１ｂ突变体×Ａｅ．ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ）Ｆ_１回交获得了成功。表明利用ｐｈ１ｂ基因通过诱导部分同源染色体配对可以把Ａｅ．ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ中的有益基因导入到普通小麦中。     

phKL基因诱导小麦远缘杂种部分同源染色体配对的能力界于Ph1和Ph2基因突变体之间

在普通小麦地方品种自然群体中天然存在促进小麦-外源杂种部分同源染色体配对的基因phKL。本研究比较了phKL基因与人工Ph基因突变系诱导小麦-Aegilops variabilis及小麦-黑麦杂种部分同源染色体配对的作用大小。研究结果表明,诱导小麦- Ae. variabilis(或黑麦)部分同源染色体配对作用的顺序是ph1b > phKL > ph2b > ph2a,即phKL基因的作用介于Ph1与Ph2突变体之间。     

普通小麦与钩刺山羊草杂交F1的农艺性状及细胞遗传学的观察

为有效地利用钩刺山羊草（Ａｅｇｉｌｏｐｓ ｔｒｉｕｎｃｉａｌｉｓ Ｌ．）的抗白粉病基因对小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ Ｌ．）进行遗传改良,了解两者杂交后杂种Ｆ１的遗传机制是十分必要的。对Ｆ１杂种的研究表明,二价体频率高于理论值,是分别存在于钩刺山羊草Ｃ和Ｕ基因组中的小麦５Ｂ染色体上Ｐｈ基因抑制因子联合作用的结果。以尾状山羊草（Ａｅｇｉｌｏｐｓ ｃａｕｄａｔａ Ｌ．）Ｃ基因组特异重复序列     

不同细胞质的普通小麦“中国春”（Triticum aestiuum var.Chi …

１５个同细胞质“中国春”小麦主倍体小偃麦杂交,杂种Ｆ１减数分裂的染色体行为表明：普通小麦与天葛偃麦草的Ｆ或Ｅ组染色体之间存在着部分同源关系;Ｄ＾２型细胞质促进部分同源染色体配对、但却抑制同源染色体配对;Ｓ＾Ｖ型细胞质对同源染色体或部分同源染色体的配对均有抑制作用;Ｇ型细胞质促进同源染色体配对。１５个不同细胞质“中国春”小麦与六倍体小偃麦杂交,Ｆ１结实率很三数体配对。１５个不同细胞质“中国春”泪科与     

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。     

不同细胞质的普通小麦"中国春"(Triticum aestivum var.Chinese Spring)与小偃麦杂交F1代的育性与减数分裂行为的研究

15个不同细胞质“中国春”小麦与八倍体小偃麦杂交 ,杂种F1减数分裂的染色体行为表明 :普通小麦与天蓝偃麦草的F或E组染色体之间存在着部分同源关系 ;D2 型细胞质促进部分同源染色体配对、但却抑制同源染色体配对 ;Sv 型细胞质对同源染色体或部分同源染色体的配对均有抑制作用 ;G型细胞质促进同源染色体配对。1 5个不同细胞质“中国春”小麦与六倍体小偃麦杂交 ,F1结实率很低 ,减数分裂中期的染色体行为混乱 ,单价体过多 ,或许意味着在天蓝偃麦草 (Elytrigiain termedium)与长穗偃麦草 (E .elongatum)的E组染色体之间存在着很大差别。随着回交代数的增加 ,选出G型、D2 型、Mt 型、Mu 型等细胞质雄性不育的八倍体小偃麦品系 ,其中D2 型细胞质八倍体小偃麦具有光周期敏感性雄性不育的特征 ;G型细胞质“远中 3”育性正常 ,表明八倍体小偃麦“远中 3”的E组染色体中存在G型胞质的育性恢复基因。     

普通小麦与祖山羊草杂种后代的细胞遗传学初步研究

粗山羊草(Aegilops tauschii(Coss.)Schmal.,DD,2n=14)是普通小麦(Triticumaestivum L.,AABBDD,2n=42)D染色体组的供体。粗山羊草中含有丰富的抗病,抗虫,抗逆,优质等优异基因,因此粗山羊草是改良普通小麦的宝贵遗传资源。但有关普通小麦与粗山羊草杂交的研究报道较少。本文试图通过对普通小麦与粗山羊草杂种后代的细胞遗传学和染色体分离规律的研究,探讨转移粗山羊草优异基因的方法和途径。     

山羊草属核型分析及其与小麦属的进化关系

作者研究了山羊草属(Aegilops)中的新疆节节麦(Ae.squarrosa)、拟斯卑尔脱山羊草(Ae.speltoides)、沙融山羊草(Ae.sharonensis)、尾状山羊草(Ae.caudata)、卵圆山羊草(Ae.ovata)、偏凸山车草(Ae.ventricosa),钩状山羊草(Ae.triuncialis)、三芒山羊草(Me.triaristata)、欧山羊草(Ae.biuncialis)、柱穗山羊草(Ae.cylindrica)、可兹山羊草(Ae.kotschyi)和肥厚山羊草(Ae.crassa)的核型和部分材料的Giemsa N-带,结果表明山羊草属的C组核型为:4sm+3st;D组核型为:6m+1sm;S组的核型为:6m+1sm;M组的核型为:4m+1sm+2t。在四倍体、六倍体中,各染色体组保持着相对稳定。山羊草属S、D染色体组的核型与带型表明它们是小麦B、D染色体组的可能供体,C、M染色体组的一部分染色体带型亦与小麦B组带型相似。     

phKL基因和Ph2基因缺失重组体的创制及其与小麦外源物种杂种的染色体减数分裂观察

以小麦(Triticum aestivum L.)双端体3DL为细胞学标记,用具有phKL基因的小麦地方品种"开县罗汉麦"为受体连续回交,将促进小麦外源部分同源染色体配对的phKL基因和Ph2基因缺失重组在一起获得了重组体phKL+Ph2.这种重组体有正常的育性.与只有phKL基因的小麦材料相比,重组体与外源物种AegilopsvariabilisEig.或黑麦(Secale cereale L.)杂种的部分同源染色体配对水平显著增加,表明Ph2基因的缺失体与phKL基因可能存在加性效应.部分同源染色体配对水平的增加表现在棒状二价体、环状二价体和三价体的数量变多而单价体数量减少.单价体的减少主要是由于棒状二价体的增加所造成的.在小麦外源遗传转移中,运用重组体pHKL +Ph2可能比单纯应用Ph2缺失或phKL基因材料更理想.当与具有ph1b基因的材料比较时发现,重组体phKL+Ph2与 Ae.variabilis(或黑麦)杂种的部分同源染色体配对水平显著降低,这主要是由环状二价体和多价体的减少造成的,但是棒状二价体数量表现增加(与Ae.variabilis杂种)或达到类似水平(与黑麦杂种),这一有趣的发现从表现型上证明了Ph1基因与Ph2或phKL基因在诱导部分同源染色体配对时的遗传作用机制存在差异.     

ph1b基因在普通小麦与Ae.crassa、Ae.crassassp杂种中的作用

通过对(中国春ph1b突变体×Ae. crassa)F_1、(中国春×Ae.crassa)F_1;(中国春ph1b突变体×Ae.crassassp)F_1、(中国春×Ae.crassassp)F_4花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对的研究。第一次证明了中国春ph1b突变体在诱导Ae.crassa、Ae.crassassp与普通小麦部分同源染色体配对方面有显著作用。可以利用ph1b基因通过诱导部分同源染色体配对交换的方法以染色体易位的方式把Ae.crassa和Ae.crassassp的有益基因导入普通小麦中。Ae.crassa和Ae.crassassp中不含有拟ph1基因。Ae.crassa和Ae.crassassp的D染色体组与普通小麦的D染色体组有明显区别。     

phKL基因和Ph2基因缺失重组体的创制及其与小麦外源物种杂种的染色体减数分裂观察

以小麦(Triticum aestivum L.)双端体3DL为细胞学标记,用具有phKL基因的小麦地方品种“开县罗汉麦”为受体连续回交,将促进小麦外源部分同源染色体西己对的phKL基因和Ph2基因缺失重组在一起获得了重组体phKL Ph2^-。这种重组体有正常的育性。与只有phKL基因的小麦材料相比,重组体与外源物种Aegilops variabilis Eig．或黑麦(Secale cereale L.)杂种的部分同源染色体配对水平显著增加,表明Ph2基因的缺失体与phKL基因可能存在加性效应。部分同源染色体配对水平的增加农现在棒状二价体、环状二价体和三价体的数量变多而单价体数量减少。单价体的减少主要足由于棒状二价体的增加所造成的。在小麦外源遗传转移中,运用重组体phKL Ph2^-可能比单纯应用Ph2缺铁或phKL基因材料更理想。当与具有phlb基因的材料比较时发现,重组体phKL Ph2^-与Ae,variabilis(或黑麦)杂种的部分同源染色体配对水平显著降低,这丰要是由环状二价体和多价体的减少造成的,但是棒状二价体数量表现增加(与Ae.variabilis杂种)或达到类似水平(与黑麦杂种),这一有趣的发现从表现型上证明了Ph1基因与Ph2或phKL基因在诱导部分同源染色体配对时的遗传作用机制存在差异。     

普通小麦Ph基因缺失的遗传效应

将通小麦(2n一6x=42）由A, B、D 3个 染色体组构成。kf }研究,这3组染色体之间存 在着部分同源关系。但在正常情况下,具有部 分同源关系的染色体在减数分裂时并不发生配 对,而只限于同源染色体之间进行配对。于是, 在减牧分裂中期I看到的是21个二价体。1957 年,Okamot。发现在5B染色体上有抑制部分同 源配对的基因。1971年由Wall命名为Ph基囚^[3].     

山羊草(Aegilops)物种作母本与小麦远缘杂交的评价

研究了山羊草不同物种作母本,在不借助胚培等特殊措施的情况下与不含隐性可杂交基因的小麦推广品种杂交、回交及杂种自交情况,结果表明(1)山羊草物种作母本,小麦推广品种作父本进行杂交是一种很有效的方式;山羊草物种作母本容易与小麦进行杂交,但回交和自交较困难;回交与自交相比时,回交容易些;(2)同一物种的不同基因型材料在与小麦杂交、回交及杂种自交时存在大量变异;(3)杂交结实率与以后的回交或自交并不相关,但是杂种的回交和自交之间相关;(4)山羊草物种与小麦杂交、回交及其杂种自交的结实率与其染色体组构成并无明显相关.     

小麦叶锈病新抗源筛选

小麦叶锈病是小麦生产的主要病害之一,发病严重时往往导致大幅度减产。叶锈菌生理小种的变异易导致抗病基因抗性的丧失,因此不断获得新抗源对小麦抗病育种至关重要。小麦近缘植物中含有丰富的小麦育种所需的抗病基因。本研究从小麦-近缘植物双二倍体、附加系、代换系或易位系等创新种质中筛选出小麦叶锈病新抗源,为利用这些新抗源打下基础。苗期对116份供试材料人工接种美国堪萨斯州流行的小麦叶锈菌混合生理小种 (Lrcomp) ,其中部分材料人工接种09-9-1441-1等5个中国当前流行的叶锈菌生理小种进行抗性鉴定,筛选获得新抗源。116份种质中,31份免疫、近免疫或高抗Lrcomp。含有希尔斯山羊草、尾状山羊草、拟斯卑尔脱山羊草、两芒山羊草、卵穗山羊草、沙融山羊草、柱穗山羊草、顶芒山羊草、小伞山羊草、偏凸山羊草、中间偃麦草、茸毛偃麦草、长穗偃麦草、粗穗披碱草、栽培黑麦、非洲黑麦、提莫菲维染色质的部分种质免疫或高抗Lrcomp,而含二角山羊草、无芒山羊草、沙生冰草、多年生簇毛麦和一年生簇毛麦染色质的种质表现中感至高感Lrcomp。希尔斯山羊草4S染色体、尾状山羊草C#1和D#1染色体和两芒山羊草、顶芒山羊草中可能含有未被报道的抗Lrcomp的新基因,值得进一步向小麦转育。小麦-粗穗披碱草1HtS.1BL罗伯逊易位系对Lrcomp及 09-9-1441-1和09-9-1426-1等5个中国当前流行叶锈菌生理小种近免疫,值得利用染色体工程等方法获得小片段抗病易位系应用于我国小麦抗叶锈育种。