推荐一部适合于农林高等院校使用的《遗传学》新教材

最近,阅读了高等教育出版社出版的由甘肃农业大学戴朝曦教授主编的一部适合于农林高等院校教学用的《遗传学》教材,我感到这是一部很好的跨世纪的新教材,值得向广大读者推荐。遗传学是生命科学中的基础学科,其规律虽然对于整个生物界都适用,但是,由于生命科学研究领域广阔,各有其特定的研究对象和范围,因此,必须有适用于不同专业要求的遗传学教材。对于农林高等院校的植物类专业来说,遗传学教材必须密切联系农林植物的生产实际,只有这样,才能充分发挥遗传学作为专业基础课的作用,给学生学习专业课和指导生产实践奠定坚实的理论…     

普通小麦异代换系的产生和利用

本世纪30年代,秋水仙素抑制纺锤丝形成和移动功能的发现为人工合成多倍体提供了有力手段,小黑麦（Triticosecale, wittmarck）作为一个人工合成新物种在生产上逐渐开始发挥作用。组织培养技术在远缘杂交中的应用,使许多种、属间杂交获得成功。在小麦与多倍体亲缘种、属杂交中也产生了许多新的异源八倍体,如八倍体小僵麦（Tritielytrigia or Agrotriti-cum等。但这些异源多倍体新物种由于有一个完整染色体组的导人,常带来一些不利的性状,如稳定性差、晚熟、种子饱满度差、不易脱粒等,迫使育种工作者有选择地引进个别有用基因或染色体,以助于人工合成异源多倍体在生产上的直接利用。     

来源于中国春×洛夫林10的DH群体的磷利用效率的鉴定

黑麦(Secale cereale L.)1R染色体上带有磷高效基因,含有1RS/1BL易位的洛夫林10号是-个磷高效的品种.证明P效率的基因是否位于1RS上和洛夫林10号的P高效基因是否来源于1RS具有重要意义.为了验证该假设正确与否,调查了一个DH群体的61个系的P利用效率,该群体来自于高效吸收磷的品种洛夫林10号和低效吸收磷的中国春的F1代花药培养,是否带有1RS/1BL易位和不含有1RS/1BL易位的DH系间的磷利用效率存在差异?应用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)和基因组原位杂交(GISH)鉴定DH群体中的1RS/1BL易位系.A-PAGE分析表明61个DH系中有34个含有1RS/1BL易位染色体,因为它们含有1RS特有的Sec-1醇溶蛋白带纹.进一步用GISH证明了34个系中33个含有一对1RS/1BL纯合易位,只有一个是1RS/1BL单体.田间试验在缺磷土壤中进行,调查各DH系以及它们的亲本在-p(不施P肥)和 P(60kg P/hm-2)条件下的籽粒产量、生物量、每株穗数、磷吸收效率和磷利用效率.结果表明,土壤缺磷降低洛夫林10号的前四个性状的值,但中国春的降低更加严重.洛夫林10号无论在 P和-p条件下所有测试性状的值都高于中国春,但磷的利用效率二者相似.在-P和 P条件下,所测定的五个性状存在分离,且在DH系之间有显著差异;虽然DH系间的变异超出双亲,但是所有DH系的平均值介于双亲之间.前述五个性状的平均值和耐低磷值(-P/ P的相对籽粒产量)在含有1RS/1BL易位和无1RS/1BL易位的DH系之间没有差异.这表明在洛夫林10号中的1RS与磷的利用效率和耐低磷能力没有关系,1RS上可能没有磷高效基因.因此,有可能从洛夫林10号的后代中选出高品质、高效利用磷和耐低磷的优良品种.     

小麦BBC1基因cDNA的克隆与分析

从小麦(Triticum aestivum L．)中克隆了一个BBC1基因的cDNA。分析结果表明,该基因编码一亲水多肽,富含丙氨酸、赖氨酸、精氮酸和谷氦酸。该基因的转录受低温调控。在小麦基因组中,BBC1基因以一个小家族的形式存在。     

小麦-黑麦1BL/1RS 易位染色体和外源染色体在两个三属杂种中的减数分裂行为

利用荧光原位杂交技术分析了两个小麦-外源种杂种花粉母细胞中1BL/1RS 小麦-黑麦易位染色体和外源染色体包括中间偃麦草(Thinopyrum intermedium (Host) Barkworth & DR Dewey)、簇毛麦(Haynaldia villosa (L.) Schur)染色体的减数分裂行为. 我们首次发现:在减数分裂后期, 1BL/1RS 小麦-黑麦易位染色体发生错分裂,形成两个易位染色单体. 这种错分裂导致易位染色单体在末期Ⅰ分配到两个正在形成的细胞核内,错分裂的易位染色单体进一步形成微核,并在四分体期观察到黑麦的微核出现.从贵农22×遗4095 的F2代植株中检测到一个2n=41的植株,其含有一对1BL/1RS 小麦-黑麦易位染色体,核型分析表明,其中一条黑麦染色体臂比另一条的黑麦染色体臂短1/3左右.在遗4212×遗4095的F2代中检测到一个具有中间偃麦草染色体小片段易位到小麦染色体端粒部分的小麦-中间偃麦草易位植株.这可能是由于在减数分裂过程中发生非均等分裂导致小麦-黑麦1BL/1RS易位染色体的黑麦染色体段臂缺失1/3及小麦-中间偃麦草非罗伯逊易位.在两个杂种F2植株中,中间偃麦草染色体分布频率为39.6%, 簇毛麦染色体分布频率为43.4%, 1BL/1RS 小麦-黑麦易位染色体分布频率分别为51.8%和56.6%.实验结果表明,1BL/1RS 小麦-黑麦易位染色体与外源染色体包括中间偃麦草、簇毛麦染色体在减数分裂过程中没有相互作用.小麦-黑麦1BL/1RS易位染色体在减数分裂过程中可以发生错分裂,并导致杂种后代黑麦染色体臂发生缺失.这对于培育以小麦为背景含有不同长度的黑麦1R染色体短臂的种质及小麦-外源染色体非罗伯逊易位的小片段易位系具有指导意义.     

磷亏缺对小麦TaIPS基因表达的影响

为了解小麦高效利用土壤磷的分子机理和实现对小麦缺磷的分子诊断,以普通小麦（Triticum aestivum L.）小偃54为材料,克隆了5个受缺磷诱导的IPS基因,同源比较结果显示,小麦IPS基因属于典型的受缺磷条件特异诱导的TPSI1/MT4小基因家族.对小麦根系和地上部的半定量RT-PCR研究结果表明,与全营养处理对照相比,3叶期小麦幼苗经过缺氮、缺磷和氮磷同时缺乏处理8d后,缺磷显著增加了根系中3个TaIPS1（TaIPS1.1、TaIPS1.2和TaIPS1.3）基因和地上部TaIPS1.1基因的表达,中度上调了根系中2个TaIPS2基因（TaIPS2.1和TaIPS2.2）的表达,轻度上调了地上部TaIPS1.2和2个TaIPS2基因的表达.通过比较5个基因在根系和地上部对缺磷的响应,认为TaIPS1.1是一个较理想的用于诊断小麦植株磷素丰缺的基因.缺氮不仅降低了3个TaIPS1基因在根系中的表达,并抑制了IPS基因对缺磷的响应.这一研究结果预示了TaIPS基因对低磷胁迫的响应依赖于植株体内的氮素营养状况.     

普通小麦异代换系的产生和利用

本世纪30年代,秋水仙素抑制纺锤丝形成和移动功能的发现为人工合成多倍体提供了有力手段,小黑麦(Triticosecale,wittmarck)作为一个人工合成新物种在生产上逐渐开始发挥作用。组织培养技术在远缘杂交中的应用,使许多种、属间杂交获得成功。在小麦与多倍体亲缘种、属杂交中也产生了许多新的异源八倍体,如八倍体小偃麦(Tritielytrigia or Agrotriticum)等。但这些异源多倍体新物种由于有一个完整染色体组的导入,常带来一些不利的性状,如稳定性差、晚熟、种子饱满度差、不易脱粒等,迫使育种工作者有选择地引进个别有用基因或染色体,以助于人工合成异源多倍体在生产上的直接利用。