杀配子染色体在构建小麦族缺失图谱方面的应用

山羊草属的某些染色体,当其以单价体形式附加到各种不同的基因型的普通小麦中时,就会发挥完全的或不完全的杀配子作用。在不完全的这种杀配子作用下,可以高频率的诱导产生各种类型的染色体结构畸变,如易位、缺失等,实现外源有益基因向小麦的渗入,也有利于构建缺失图谱和物理图谱［1］。本文综述了利用杀配子染色体构建小麦、黑麦、大麦染色体的缺失图谱的研究进展。     

来自山羊草的杀配子染色体(Aegilops cylindryca 2C)对小黑麦减数分裂及花粉粒有丝分裂过程的影响

用来自柱穗山羊草的杀配子染色体2C,诱导六倍体、八倍体小黑麦染色体的断裂,观察杂种F1的减数分裂行为,在PMCI及PMCII后期观察到了大量的落后染色体、染色体断片、环状染色体及桥,在二分了解子及四分孢子中有为数甚多的、大小不一的微核,有的还形成多分孢子。在对F1花粉粒的有丝分裂观察中,未见分裂异常。由此推断杀配子染以体诱导染色体断裂可能不发生在配子形成的有丝分裂过程。这与巳有的报道不同。     

利用中国春-山羊草2C二体附加系与中国春-偃麦草5E二体附加系杂交诱发染色体易位和缺失

通过对中国春－长穗偃麦草（E.elongata 2n=14EE)二体附加系与中国春－柱穗山羊草（Ae.cylindrica 2n=28CCDD)2C二体附加系（杀配子染色体）杂交F1减数分裂的观察,看到F1单价体数超过理论数值,后期出现大量的染色体段片,认为这种异常现象与杀配子染色体的作用有关。对76株中国春－长穗偃麦草5E二体附加系与中国春－柱穗山羊草2C二体附加系杂交、回交一代进行染色体C－分带鉴定,初步认定株系21－5－14、21－5－37、21－5－67、21－5－71为中国春染色体与偃麦草5E染色体易位。经染色体组原位杂交（GISH）进一步确定21－5－14为T5ES.4AS易位系,21－5－37为T5E.2BS易位系,21－5－67为T5E.3AS易位系,21－5－71为T5ES.5BS易位系。易位频率为5.3%。株系21－5－27、21－5－18、21－5－18、21－5－72、21－5－4、21－5－71经染色体C－分带鉴定,分别为6B、4B、5B、4A、4B、2A缺失系。杀配子染色体引起缺失频率为6.5%。证明利用杀配子染色体诱导染色体易位和缺失的频率较高。杀配子染色体引起中国春B组染色体畸变大于A、D组,与Endo观察结果相似。     

杀配子染色体特异RAPD 标记及山羊草属与普通小麦间分子多态性的研究

以普通小麦"中国春"、三个"中国春"具杀配子染色体的二体异附加系及作为三个杀配子基因种源的三种山羊草为材料, 用46 个10 nt 随机引物对基因组DNA 进行扩增, 以筛选杀配子染色体特有的RAPD 标记, 并检测普通小麦与三种山羊草之间的RAPD 多态性。结果表明:46 个引物中有35 个扩增出比较稳定的RAPD 产物。其中引物OPF-14 和OPQ-09 分别在普通小麦"中国春"-山羊草附加系间扩增出多态性产物;因而认定OPF-14₁₃₀₀ 与OPQ-09₈₀₀、OPF-14₁₁₆₀ 与OPQ-09₇₇₀、OPF-14₁₂₈₀分别为三个杀配子染色体3C、Gcl 和2C 的特异性RAPD 标记, 可以用于快速跟踪鉴定3C、Gcl、2C 杀配子染色体。对三种山羊草与普通小麦"中国春"进行了基因组DNA多态性分析, 结果表明, 35 个引物在"中国春"中共扩增出162 个产物, 在离果山羊草、拟斯卑尔脱山羊草、柱穗山羊草中分别扩增出140、154 和155 个产物;三种山羊草与"中国春"之间的共有扩增产物分别为69、87、96 个, 占总扩增产物的29.61%、37.70%和43.44%。上述结果, 从分子水平揭示了山羊草属与普通小麦之间存在着较近的亲缘关系。     

染色体结构变异的生物诱导--杀配子染色体的作用及其在生物进化上的意义

来自山羊草属的某些种的染色体在不同小麦背景下,具有不同强度的杀配子能力,从而可高频诱导各类染色体结构变异,与各类物理、化学手段相比,其作用特点具有高效性、多方向性及稳定性等,这种来自生物内部的诱导方式可称为生物诱导,在小麦与山羊草的进化上可能起着隔离基因的作用。     

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.     

普通小麦外源染色体易位系的诱导及其在育种上的应用

采用辐射、细胞组织培养、调控Ph基因、杀配子染色体、着丝点断裂融合等方法,诱导小麦外源染色体易位是有效利用外源基因,开发小麦新种质的重要手段。研究发现外源染色体易位对小麦籽粒蛋白质的含量、小麦的加工品质都有较大的影响,同时也为穗发芽抗性资源和小麦杂种优势恢复系的创建开辟了新的途径。     

小麦-黑麦代换系间杂交后代染色体易位的研究

主要利用小麦-黑麦5R/5A二体代换系与6R/6A二体代换系杂交,在其杂种自交F3中未利用辐射、杀配子染色体、Ph基因等方法,鉴定出易位系,同时,首次观察到有丝分裂中的染色体断裂现象.发现在小麦遗传中,没对Ph基因进行特殊处理的情况下,小麦同祖染色体间可能发生部分同源配对并交换,产生易位.     

栽培大麦(Hordeum vulgare)染色体带型的研究

七十年代以来,先后利用荧光和 Giemsa 分带技术研究了栽培大麦与野生大麦染色体的带型,使大麦染色体的研究提高到了一个新水平。但是,大麦染色体分带远不如黑麦那么容易,尚存在一系列技术上的困难,突出表现在大麦分带的可重复性比较低,显带效果较差。本文就我国栽培大麦染色体带型和如何提高大麦染色体分带的效果问题进行了研究。     

利用异源双代换系杂交产生染色体易位系

利用异源双代换系杂交产生染色体易位系@贾旭$中国科学院遗传研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室!北京100101双代换系;;染色体;;易位系     

中国地鼠减数分裂染色体的研究

减数分裂是发生在二倍体生殖细胞形成配子时的一种特殊的细胞分裂。在这一过程中,染色体经历着一系列的复杂变化,即配子的染色体数减半和同源染色体间的遗传物质交换等。因此这方面的研究,无论在细胞遗传的理论或应用上(评价各种诱变因子对性细胞的影响)都具有重要的意义。     

GC1代换系与小麦杂交减数分裂行为的研究

用来自拟斯卑尔脱山羊草（Ae.speltoides）的杀配子染色体2S(GC基因),诱导普通小麦（Triticum aestivum L.）“宁农”、普通小麦—黑麦（Secale cereale L.）二体代换系（5R/5A）的染色体断裂,观察杂种F₁的减数分裂行为,在减数分裂中期I和中期II均出现较高频率的单价体、多价体,后期I和后期II出现大量的落后染色体、染色体断片和桥等异常现象,在二分孢子和四分孢子中出现较多的微核。在本实验中,GC1代换系与5R/5A代换系杂交F₁代减数分裂行为比GC1代换系与普通小麦“宁农”杂交F₁代减数分裂行为复杂,经统计学分析,含杀配子染色体的代换系间杂交比单一的杀配子染色体作用对单价体、多价体、微核的产生具有显著差异。因此,利用带有杀配子染色体的代换系间杂交来诱导染色体易位是一条有效的途径。     

杀配子染色体及其在小麦遗传和育种研究中的应用

小麦与近缘野生种杂交后,再与小麦回交,可以得到近缘野生种的异附加系。通常单体附加系的外源染色体向后代的传递不是很好。这是因为含有多余外源染色体的配子（特别是花粉）,与只含有小麦染色体组的配子相比,在受精上处于相对不利的位置。但是,近年来研究者们发现,山羊草属一些种的染色体导入小麦后,能够优先传递给后代［５、６、７、１７、２０、２６、３３、４１］。这种染色体可以诱发不含自己的配子的染色....     

大麦染色体特异IT分子标记的筛选

为了筛选高密度且均匀分布于大麦各染色体的分子标记,该研究利用前期开发的2 267个IT(intron targeting)标记,在‘中国春’、栽培大麦(Golden promise)和普通小麦(中国春)-栽培大麦(Betzes)的6个二体异附加系中进行扩增。结果发现:有534个标记可作为大麦染色体特异的IT分子标记,分别分布在大麦的1H(96个)、2H(84个)、3H(60个)、4H(105个)、5H(59个)、6H(80个)和7H(50个)染色体。进一步利用小麦族多基因组学网站和大麦参考基因组序列进行比对,结果发现,除了标记CINAU800、CINAU1734、CINAU1796、CINAU1736和CINAU1691之外,其余的标记对应的原始基因序列都能比对到大麦对应的同源群的参考基因组中。研究表明,该研究筛选到了534个大麦染色体特异的IT分子标记,多态率为23.56%,略高于其他大麦分子标记;且这些大麦各染色体特异的IT分子标记可用于追踪大麦的特定染色体。     

组织培养诱导外源染色体发生结构变异及其在小麦易位系创制中的利用

组织培养诱导外源染色体发生结构变异及其在小麦易位系创制中的利用@李洪杰$中国科学院遗传研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室!北京100101@贾旭$中国科学院遗传研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室!北京100101@楚成才$中国科学院植物研究所!北京100093小麦;;染色体;;结构变异;;易位系     

栽培大麦和野生大麦染色体N-带的研究

近年来植物染色体Giemsa N-带的研究已有报道。Matsui、Funaki等指出,在许多情况下,N-带显示染色体上某一特殊部位,他们用N-带技术确定染色体上核仁组织区(NOR)的位置。Islam曾利用N-带技术鉴别小麦、大麦杂种附加系中的大麦染色体,Gerlach曾利用N-带技术研究小麦的起源问题,他们的结果指出,在小麦的A、B、D三组染色体中只有全部B组和A组两个染色体(4A、7A)显带,而与供试野生种(Triticum speltoides)染色体显带有相似之处,从而作者认为小麦B组染色体来源于T.speltoides。Islam和Gerlach的结果表明,N-带技术对大麦和小麦染色体上的NOR并不显色。 我们进行栽培大麦和野生大麦染色体N-带研究的目的,在于从细胞学方面分析鉴定它门之间的亲缘关系。本报道是我们在这方面获得的初步结果。     

大麦6H染色体特异性标记的筛选和鉴定

从大麦、小麦和小麦－大麦６Ｈ染色体附加系ＲＡＰＤ分析筛选出对６Ｈ染色体特异的２个ＲＡＰＤ标记,转换为特异性ＰＣＲ标记,利用标记对不同植物材料进行ＰＣＲ扩增鉴定。表明凡含有大麦６Ｈ染色体的材料（Ｂｅｔｚｅｓ、Ｉｇｒｉ、ＣＳ６Ｈ附加系）均能扩增出特异带;而不含６Ｈ染色体的材料,包括小科、黑麦、长穗偃麦草、中间偃麦草、簇毛麦以及含有其他大麦染色体的小麦附加系均不主增出特异带。可见,２对ＰＣＲ引物具有大麦     

VE161小麦外源染色体的传递特点

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,其外源染色体（E染色体）具有促进小麦部分同源染色体配对作用。本报道了VE161小麦本身含E染色体配子的传递率为VE161小麦与普通小麦杂交F2,BC1中分离出含E染色体植株的频率,发现VE161小麦本身含E染色体配子的传递率极高,而在F2和BC1代分离群体中保留或消除E染色体都较为容易,这一特点极利于E染色体促进部分同源染色体配对作用在创造易位系上的应用。     

减数分裂染色体的行为及其分子基础

减数分裂是有性生殖生物配子产生的必需过程.在细胞进入减数分裂前,其染色体复制1次,但启动分裂后,细胞进行二次分裂,从而产生染色体数目减半的配子.减数分裂Ⅰ前期同源染色体的配对、联会、重组以及减数分裂Ⅰ后期同源染色体的分离是减数分裂的基本特征,而这些减数分裂特异事件的按时、依序发生则有赖于减数分裂Ⅰ前期程序性D N A双链断裂(D S B)的产生和以同源染色体为模板进行的同源重组修复.本文将对减数分裂特别是减数分裂Ⅰ前期染色体的行为进行简要综述,并就其分子基础和机制进行分析讨论.     

小麦6B染色体的微切割与其区域特异性DNA文库的构建

小麦6B染色体的微切割与其区域特异性DNA文库的构建@周奕华$中国科学院遗传研究所!北京100101@王槐$中国科学院遗传研究所!北京100101@陈正华$中国科学院遗传研究所!北京100101小麦;;微切割;;染色体;;DNA