华山新麦草叶片的光合生理特性

对华山新麦草(Psathyrostachys huashanica Keng ex P.C.Kuo)营养叶的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的日变化曲线进行了分析,并在对叶温(Tl)、气孔阻力(Rs)、光合有效辐射强度(PAR)和气温(Ta)的日变化曲线进行测定的基础上分析了它们对华山新麦草Pn的影响规律。结果表明:华山新麦草Pn的日变化曲线呈"三峰"型,峰值分别为6.5、6.2和9.0μmol.m-2.s-1,依次出现在9:30、11:30和16:30,而且具有明显的"午降"现象;Tr的日变化曲线呈"单峰"型,最大值为1.7 mmol.m-2.s-1,出现在13:30;Tl、Rs、PAR和Ta的日变化曲线均呈"单峰"型,峰值分别出现在12:30、11:30、12:30和13:30。华山新麦草的Pn对Tl、PAR和Ta的响应曲线均呈"抛物线"型,Pn在一定范围内与Tl、PAR和Ta呈正相关,随着Tl、PAR和Ta的升高逐渐增加至最大值后逐渐降低;而Pn与Rs则呈负相关,Pn在一定范围内随Rs的增大逐渐降低。根据拟合方程,华山新麦草营养叶的光补偿点和光饱和点分别为1.1和531.5μmol.m-2.s-1,说明该种类具有很强的喜光性,且对光照强度的适应范围较广。研究结果表明:较大的气孔阻力是造成华山新麦草叶片净光合速率偏低的主要原因。     

长芒猬草与华山新麦草属间杂种的形态学和细胞学研究

为研究长芒猬草Hystrix duthiei ssp．longearistata的染色体组成,将其与华山新麦草Psathyrostachys huashanica进行了人工杂交,获得杂种F₁。对亲本及杂种F₁,花粉母细胞减数分裂染色体配对行为、繁育 特性和形态特征进行了比较分析。结果表明：杂种F₁的许多形态特征介于父母本之间,花粉完全不育, 结实率为0;杂种F₁花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对较高,55.12％的细胞形成5个或6个二价 体,其构型为：9.83Ⅰ+5.46Ⅱ+0.07Ⅲ,C-值为0.57。以上结果表明H．duthiei ssp．Longearistata含有Ns染色体组。本文还讨论了Hystrix与Leymus的关系。     

普通小麦：华山新麦草异代换系的选育及细胞遗传学研究

利用缺体小麦－华山新麦草七倍体杂种（２ｎ＝４９,ＡＡＢＢＤＤＮ）杂交,Ｆ１再瑟相应的缺体小麦回交２次,在ＢＣ２Ｆ１镜检选出２ｎ＝４１的植株,同时套代自交,选育出５Ａ和３Ｄ两种异代换系。单体找换植侏自交产生二体代换植侏的频率为２３．１６％。５Ａ代换植侏在减数分裂中期Ⅰ２１Ⅱ的出现频率平均为８４．５２％,３Ｄ代换植侏２１Ⅱ的出现频率平均为６２．６１％。异代换系均生长旺盛,结实正常,说明异染色体能较好地     

混合小麦亲本与新麦草不对称体细胞杂交体系的建立

以小麦品种济南177悬浮细胞系来源的原生质体与同品系胚性愈伤组织制备的原生质体混合后作为受体;以经过380μＷ/ｃｍ²紫外线照射1min、2min的新麦草原生质体分别作为供体,用PEG法诱导融合。组合Ⅰ(176+cha9+新麦草UV 1min)获得16个再生克隆。经过形态学、同工酶、染色体和RAPD分析,确定其全部为属间体细胞杂种。其中的5个克隆再生杂种植株。用7对小麦SSR引物对杂种克隆的叶绿体基因组进行了分析;组合Ⅱ(176+cha9+新麦草UV 2min)只获得3个克隆,且逐渐褐化死亡。表明以小麦济南177的两种培养细胞混合作受体的融合体系有利于杂种的获得及再生;紫外线对融合产物的生长发育有明显的剂量效应。     

披碱草与新麦草属间杂种的细胞遗传学研究

将澳大利亚披碱草(Elymus scabervar.scaber,2n=6x=42,StYW)和华山新麦草(Psathyrostachys huas-hanica,2n=2x=14,Ns)进行属间杂交,成功获得杂种F1。分析亲本及其杂种F1的形态特征、繁育特性及花粉母细胞减数分裂染色体配对行为发现:杂种F1形态特征介于父母本之间,分蘖数等农艺性状超过双亲;花粉完全不育,结实率为0。亲本减数分裂染色体配对正常,但杂种F1花粉母细胞在减数分裂中期I染色体几乎没有配对,其构型为:27.31Ⅰ 0.01Ⅱ(环) 0.32Ⅱ(棒) 0.01Ⅲ,C值仅为0.01。以上结果表明:澳大利亚披碱草的StYW染色体组与华山新麦草的Ns染色体组间无同源性,它们之间的亲缘关系甚远。     

The cytogenetics of a Triticum turgidum x Psathyrostachys juncea hybrid and its backcross derivatives

Psathyrostachys juncea (2n = 2x = 14, NN), a source of barley yellow dwarf (BYDV) virus resistance with tolerance to drought and salinity, has been successfully hybridized in its autotetraploid form (2n = 4x = 28, NNNN) as the pollen parent to durum wheat (Triticum turgidum L.). The 2n = 4x = 28 (ABNN) F₁ hybrid has a mean meiotic metaphase-I configuration of 20.29 univalents + 0.29 ring bivalents + 3.36 rod bivalents + 0.14 trivalents. Spike length, internode length, glume awn length and lemma awn length, as well as the general spike morphology of the F₁ hybrid, are intermediate with those of the two parents. Pollinating the ABNN F₁ hybrid has given backcross (BC)-I derivatives of an amphiploid (AABBNN) that expresses limited self-fertility. BC-2 derivatives have been obtained from these plants. Direct transfers of useful genes from Ps. juncea to wheat would require substantial genetic manipulation strategies. Both conventional and novel methodologies, which may complement each other, and so facilitate reaching an agricultural objective end point, are addressed.     

小麦背景中来自华山新麦草的抗条锈病基因的遗传学分析和分子标记

H9020—17—5是一个通过杂交和回交选育的普通小麦—华山新麦草易位系,接种鉴定表明其对条锈病具有优良抗性。遗传学分析证明易位系H9020—17—5的抗条锈性是由单基因控制的显性性状,抗性基因来自于华山新麦草,暂定名为YrHua。为了标记这个来自华山新麦草的抗条锈病基因,利用H9020—17—5与感病小麦品种铭贤169杂交,建立了F2分离群体。应用81对AFLP引物对119个经条锈菌生理小种CY30接种鉴定的F2单株进行了分析,结果得到两个与YrHua基因连锁的AFLP标记PM14(301)和PM42(249),遗传距离分别为5．4cM和2．7cM,并分别位于目标基因的两侧。将标记片段克隆、测序后,根据序列信息和酶切位点多态性设计特异性引物,将AFLP标记PM14(301)转换成了简单的PCR标记。研究结果为标记辅助育种提供了分子选择工具,同时也为进一步精细定位和图位克隆YrHua基因奠定了基础。     

用RAPD检测华山新麦草自然居群的遗传结构和居群分化

华山新麦草特产于我国陕西华山,为国家一级重点保护植物。应用RAPD技术,用2 0条随机引物对黄埔峪、仙峪、华山峪3个居群不同海拔的13个亚居群共2 6 6个华山新麦草取样个体进行扩增,共得12 2个扩增片段。平均每个引物得到的扩增片段数为6 .1(2～10 )。实验数据的统计分析表明:黄埔峪居群的多态性位点比率为6 0 .6 6 % ,仙峪居群的多态性位点比率为90 .98% ,华山峪居群的多态性位点比率为95 .0 8% ,总的多态性位点比率为95 .0 8% ,说明华山新麦草具有较高的遗传变异性。Shannon多样性指数(0 .330 6 )和基因分化系数(GST=0 .32 6 3)揭示了华山新麦草居群遗传变异多存在于亚居群内。华山新麦草亚居群间的基因流N m=1.0 32 2 ,低于一般风媒传粉植物(N m=5 .2 4 )的基因流水平。亚居群间平均的遗传距离为0 .15 71(变化范围:0 .0 0 2 2～0 .2 90 1) ,最大的遗传距离值出现在黄埔峪亚居群(hp1)和华山峪高海拔亚居群(h8)之间,仙峪亚居群与华山峪高海拔亚居群之间以及华山峪高海拔亚居群与低海拔亚居群之间的遗传距离值也较大。遗传距离与海拔垂直距离之间的相关性分析表明二者有显著的相关性(p<0 .0 1)。聚类分析和主成分分析也显示华山新麦草自然居群已发生明显分化,主要表现为黄埔峪居群、仙峪居群与华山峪居群     

大麦亚族3属植物的叶片解剖特征及其系统关系

采用石蜡切片法对大麦亚族中新麦草属、芒麦草属和三柄麦属主要代表种的叶片横切面形态学特征进行观察。结果显示:(1)大麦亚族3属植物的叶片均为等面叶,由表皮、叶肉和维管束三部分构成,表现为典型的狐茅型,即下表皮细胞形状、大小和排列均匀,上表皮细胞形状、大小和排列不均,叶肉无栅栏组织和海绵组织之分,具有双层维管束鞘,周围叶肉细胞呈不规则排列,厚壁组织与表皮相接;但3属植物在上表皮的凹凸程度,下表皮细胞壁的厚薄,叶肉组织中部束间厚,大小型维管束的数目、中肋维管束横径等叶片横切面特征上存在明显差异。(2)根据3属植物叶片横切面性状的演化趋势,对各属的演化关系和系统位置分析表明,新麦草属最原始,芒麦草属较进化,三柄麦属最高级;新麦草属可能直接派生了较进化的芒麦草属,并在芒麦草属的基础上进而产生了最高级的三柄麦属;新麦草属、芒麦草属和三柄麦属的这一系统关系与利用外部形态特征所获得的演化趋势基本一致。     

普通小麦－华山新麦草异附加系的选育及细胞遗传学研究

利用普通小麦与华山新麦草（２ｎ＝１４,ＮＮ）杂交与回交产生的七倍体杂种（ＡＡＢＢＤＤＮ,２ｎ＝４９）,再与普通小麦回交,即产生单体附加（２ｎ＝４３）,当以七倍体作父本时,产生单体附加的频率（２４．２％）高于七倍体作母本的频率（１２．２８％）。单体附加自交产生二体附加的频率为７．１９％。不同附加系的细胞学稳定性有差异,并随着逐代选择而有所提高。