一个多抗小麦—中间偃麦草新种质的选育和细胞分子生物学鉴定

经过多年田间和温室接种抗病性鉴定,从(77-5433×中5)杂交组合花药培养后代中选育出一个兼抗大麦黄矮病、条锈、叶锈和秆锈4种小麦主要病害的新种质遗4212。遗4212的体细胞染色体数为42,在减数分裂中期Ⅰ,在几乎所有的花粉母细胞中都可以观察到21个二价体,这说明遗4212是一个在遗传上业已稳定的整倍体材料。对(遗4212×77-5433)F_1代花粉母细胞的观察表明,遗4212可能是含1对外源中间偃麦草染色体的代换系或具较大中间偃麦草染色体片段的易位系。用基因组原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)对遗4212的有丝分裂中期相、减数分裂后期Ⅰ相和(遗4212×77-5433)F_1代花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ、后期Ⅰ进行了检测,确证遗4212含1对外源中间偃麦草染色体。这些结果表明,遗4212是一个小麦一中间偃麦草代换系,其抗病性来自其携带的1对中间偃麦草。     

免疫白粉病的小麦种内易位系的创制

以普通小麦Ａ５５２为父本、ＩＲＳ／ＩＢＬ黑麦和小麦易位系早抗为母本的杂种Ｓ３０６３,经Ｃ－分带和原位杂交鉴定,发现丢失了母本的黑麦成分,同时又发生了小麦种内易位,变成了５ＢＳ／７ＢＳ、５ＢＬ／７ＢＬ臂间双易位系。与此同时,白粉病抗性和一些农艺性状也发生了变化,此已己连续３年对白粉病免疫,且免疫条锈、叶锈和高抗黄矮病,每公顷５５２３千克,接近北京推广品种京冬６号     

小麦背景中黑麦1R染色体的遗传变异

运用细胞遗传学方法鉴定了来源于中国春×Ｍ２７（１Ｒ／１Ｄ代换系）的花粉植株和Ｆ２单株染色体组成。发现７个花粉植株中出现７种染色体组成变异类型,每株呈现一类变异;而２７个Ｆ２单株中,存在１１种染色体组成变异类型,变异频率仅为３７．０％,低于花粉植株。花粉植株群体中,观察到一个能稳定向后代传递的小麦／１Ｒ小片段易位,但Ｆ２群体中未检测到小麦／黑麦易位。表明常规染色体工程结合花药培养是有计划、有目的实现异源染色体小片段向小麦转移的简便、高效、快速途径。     

一个小麦/黑麦小片段染色体易位系的创制和鉴定

从来源于组合中国春×M27(1R/1D代换系)的8个花粉植株中,分离获得1个小麦/黑麦小片段染色体易位系WER-1-2。C-分带和荧光原位杂交结果显示,衍生出易位系WER-1-2的原始麦穗含有1条完整的1R染色体和1条长臂端部发生缺失的1R染色体,所缺失部分易位到1条小麦染色体上。推断该易位是在花药离体培养过程中经异常有丝分裂产生的,而非异常减数分裂的产物。表明花药培养是一条实现异源染色体小片段(基因)向小麦转移的快速而有效的途径。     

组织培养诱导的普通小麦─黑麦代换系和附加系分子细胞遗传学检测

通过组织培养从普通小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）与八倍体小黑麦（×ＴｒｉｔｉｃｏｓｅｃａｌｅＷｉｔｍａｃｋ）杂种Ｆ０幼胚再生植株后代中获得２个代换系９３０４９８、９３０４８３和１个附加系９３００２９。以黑麦（ＳｅｃａｌｅｃｅｒｅａｌｅＬ．）基因组ＤＮＡ为探针,采用荧光原位杂交（ＦＩＳＨ）证实了黑麦染色体的存在。在有丝分裂中期,经ＦＩＳＨ处理的黑麦染色体为黄绿色,明显区别于红色的小麦染色体。染色体配对、Ｃ分带、麦谷蛋白电泳分析,证明两个代换系为１Ｄ／１Ｒ代换,附加的也是黑麦１Ｒ染色体     

黑麦1R染色体特异性PCR引物的分子证据

Based on the differences of rRNA intergenic sequences between wheat ( Triticum aestivum L. ) and rye ( Secale cereale L. ), rye specific primer set NOR-R1 was synthesized according to Koebner' design. PCR analyses were carried out on different DNA substrates of common wheat and its relatives such as Agropyron elongataum (Host) Beauv., Haynaldia villosa Shur. and Hordeum vulgare L. The results confirmed that NOR-R1 primer set is specific to rye. It was found that PCR using DNAs from wheat materials containing 1R chromosome resulted in the specific amplification products of rye, whereas no amplification product was detected in PCR when using DNAs with other rye chromosomes. FISH (Fluorescent in situ Hybridization) further revealed that the binding sites for the primer set NOR-R1 were only on nucleolar organizing region of chromosome 1R. These results indicated that the primer set NOR-R1 provides a useful means for molecular tagging of rye chromosomes 1 R in wheat genetic background.     

苏云金芽孢杆菌毒蛋白基因在小麦基因组中的甲基化修饰

通过花粉管通道法将苏云金芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ）毒蛋白基因（Ｂｔ．ｔｏｘｉｎｇｅｎｅ）转进了小麦品种京花５号与８６Ａｌ。利用点杂交、Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交和ＰＣＲ等技术鉴定了转化植株的当代和子代,证实了Ｂｔｔｏｘｉｎｇｅｎｅ的导入与对小麦染色体的整合。利用对腺嘌呤（Ａ）与胞嘧啶（Ｃ）甲基化敏感与否的限制性内切酶组（ｍｅｄｈｙｌａｔｉｏｎ－（ｕｎ）ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｅｎｚｙｍｅｇｒｏｕｐ,ＭＲＥＧ）酶切和ＲＣＲ扩增（ＭＲＥＧ－ＰＣＲ）,对转化子代中的Ｂｔ基因片段甲基化形式进行了研究。结果表明,整合在小麦基因组中的Ｂｔ基因的Ａ和Ｃ的甲基化形式发生了变化