普通小麦×大麦杂种后代细胞遗传学研究

普通小麦×大麦杂种与普通小麦回交,产生了具有普通小麦细胞质带有部分大麦细胞核的普通小麦－大麦属间杂种后代,对其连续多年套袋自交,测交、细胞学鉴定和定向选择,从自交后代群体中筛选出一部分异附加系、异代换系和易位系街人有大麦某些特性的小析类型,并系统地对本和二体附加系自交后代染色体的分离行为作了遗传分析。结果表明：２ｎ＝４３的单体附加标株自交分离出单体附加的频率为２５．６％,二体附加的频率为１．２％;     

苏联球茎大麦有利基因引入普通小麦的研究

本研究从1979年开始,用抗病性较强的苏联球茎大麦(4x)为父本,普通小麦品种中国春(6x)为母本进行属间杂交,经离体培养杂种幼胚,获得了属间杂种(F_1)。杂种自交不育,用秋水仙素加倍亦不成功,而以中国春5B单体与之回交,获得回交一代(BC_1F_1)。杂种F_1形态为两亲的中间型,其花粉母细胞染色体数在24—30条之间。BC_1F_1代杂种的形态与F_1相似,染色体数在45—49条之间(其中大多数细胞终变期有20—21个二价体和3—7个单价体)。BC_1F_1代自交或回交均有部分结实。以后各代继续自交分离;于1985—1986年,分离出6个异源二体附加系(2n=22Ⅱ)和异源八倍体(2n=28Ⅱ)以及若干个与母本形态有明显差异的整倍体杂种后代(2n=21Ⅱ)。这些整倍体和非整倍体后代中,有2个附加系的蛋白质含量较高(22.30％和20.37％);在整倍体后代中有两个株系与其父本一样对小麦黄花叶病(WYMV)具有抗性,而其母本与浙江省当前推广的小麦品种均不抗病,说明球茎大麦抗黄花叶病基因可能已导入母本中国春小麦。     

普通小麦×栽培大麦杂种体细胞无性繁殖系建立

取小大麦杂种幼穗在含有2,4-D 2mg/l的N_6培养基上诱导出愈伤组织。在继代培养中不断产生胚状体和再生植株。经过筛选,N_6+KT1.0mg/l+IBA0.5mg/l和N_6+KT1.0mg/l+ZT0.1mg/l,为较好的继代分化培养基。培养近三年,继代23次,仍具有增殖分化能力。小植株移入土中均能成活及正常生长。     

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。     

普通小麦×大麦杂交后代中间材料的GISH及PAGE鉴定

利用基因组荧光原位杂交 (GISH)及种子贮藏蛋白聚丙烯酰胺凝胶电泳 (PAGE)对普通小麦×大麦杂交后代中间材料进行了鉴定分析。GISH结果表明 ,WBA984和WBA9812为二体小大麦异附加系 ,WBS0 2 15和WBS0 2 6 4为小大麦二体异代换系 ,WBT0 2 12 5和WBT0 2 183为端部易位系 ;种子贮藏蛋白PAGE分析表明 ,WBA9812和WBS0 2 6 4含有大麦特有的高分子量麦谷蛋白亚基和在γ区含有大麦特有的醇溶蛋白带型 ,WBA9812为大麦 5H附加系 ,WBS0 2 6 4为 1B/ 5H代换系 ,WBT0 2 12 5为 1BL/ 5HL端部易位系。     

普通小麦×栽培大麦杂种植株及其回交后代的产生和鉴定

以小麦做母本与大麦杂交结实率仅0.77％。本试验通过幼胚培养获得了杂种植株,胚培出苗率37.14％。杂种植株在形态上与小麦相似,完全自交不育。F_1体细胞染色体数目为28,和预期结果一致。花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ每个细胞平均二价体数为0.98,单价体数为26.04。用普通小麦做父本与杂种回交,回交结实率为0.26％。     

大麦与小麦属间杂种的形态学和细胞遗传学研究

通过幼胚培养技术分别获得了大麦(Hordeum vulgare L., 2n=2x=14)与普通小麦(Triticum aestivum L., 2n=6x=42)、硬粒小麦(T. durum d. sf., 2n=4x=28)以及栽培二粒小麦(T. dicoccum Schrank 2n=4x=28)之间的属间杂种,平均杂交结实率分别为3.0％、1.2％和0.8％。杂种在形态上偏向小麦,自交不孕,用父本作回交亲本获得了大麦×普通小麦杂种的回交一代。所有杂种均表现细胞学上的不稳定性。杂种减数分裂中期1 PMC染色体平均配对频率和交叉结频率分别为27.31Ⅰ 0.33Ⅱ 0.011Ⅲ,0.45;20.571 0.20Ⅱ 0.008Ⅲ,0.25和20.41Ⅰ 0.28Ⅱ 0.005Ⅲ,0.32,表明双亲染色体组间不存在同源关系。大麦×四倍体小麦杂种小孢子的染色体计数表明,杂种中未减数雄配子的频率在60％以上。     

应用原位杂交技术对小麦—黑麦代换系间杂交的细胞遗传研究

应用原位杂交技术结合染色体组型分析方法,对两个小麦-黑麦异源双代换系5R/5A和6R/6A杂交后代的遗传进行了研究,探讨同祖染色体配对的可能性并获得小麦-黑麦易位系。实验中对杂种F1代植株减数分裂各时期的花粉母细胞染色体行为进行分析,结果发现有22.91%的花粉母细胞中黑麦染色体与小麦染色体发生同祖配对。F2代通过C-分带、原位杂交鉴定,在45株中检测到9株易位,易位频率为20%,是目前报道易位频率最高的。染色体易位有的来源于同祖配对交换,有的来源于单价体错分裂或断裂的重建。     

普通小麦–大赖草易位系T6DL·7LrS的分子细胞遗传学鉴定

大赖草高抗小麦赤霉病,将大赖草抗性基因导入普通小麦,对创新小麦赤霉病抗性种质有重要意义。为了获得普通小麦-大赖草抗赤霉病易位系,采用12 00 R~(60)Co-γ射线处理小麦-大赖草二体附加系DA7Lr花粉,授予已去雄的普通小麦中国春,对其后代(M1)种子根尖细胞有丝分裂中期染色体进行GISH分析,获得了1株具有1条普通小麦-大赖草易位染色体的植株,让其自交,对自交后代中具有2条易位染色体植株的花粉母细胞减数分裂中期I进行观察,发现2条易位染色体形成了稳定的棒状二价体,表明该植株为纯合体。利用顺序GISH-双色FISH分析,结合小麦D组专化探针Oligo-pAs1-2和B组专化探针Oligo-pSc119.2-2,进一步鉴定出该普通小麦-大赖草易位系为T6DL·7LrS,该易位系的育成也为小麦赤霉病遗传改良提供了新种质。     

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.     

普通小麦和新麦草属间杂种的产生及细胞遗传学研究

进行了普通小麦和华山新麦草属间杂交,运用杂种幼胚培养技术,首次成功地获得了它们的属间杂种。F_1形态趋于中间型,均完全不育。F_1花粉母细胞预期类型(2n=28)的减数分裂中期Ⅰ平均染色体配对构型为26.72Ⅰ+0.62Ⅱ+0.01Ⅲ,后期Ⅰ和后期Ⅱ有落后染色体,多分体具大量微核。结果表明普通小麦和华山新麦草的染色体组间不存在同源或部分同源性。还观察到花粉母细胞异常减数分裂现象。用普通小麦回交,未获得回交后代。     

玉米(Zea may)×四倍体多年生玉米(Zea perennis)可育三倍体形态学和细胞遗传学研究

通过将普通玉米与四倍体多年生玉米大量杂交,获得一株部分可育三倍体植株MT-71,为外源遗传物质在普通玉米的导入创造新种质。MT-71杂交结实率分别为3X/2X=7.84%,2X/3X=0.56%,3X/4X=0.52%,开放授粉结实率为1.18%;其花粉母细胞(PMC)染色体平均构型为2.30Ⅰ+3.72Ⅱ+6.49Ⅲ+0.23Ⅳ;3X/2X后代植株染色体几乎包括所有2n=20~30染色体数目,2X/3X和开放授粉后代中染色体数目仅有2n=20,21。结果表明,MT-71可产生有功能的雌雄配子,其中n=10,11的配子更易遗传;雌配子体对额外染色体的传递能力显著高于雄配子体,异源三倍体最有效的遗传方式为3X/2X。     

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     

阿拉拉特小麦(Triticum araraticum)抗白粉病基因向普通小麦转移 Ⅰ.阿拉拉特小麦与普通小麦杂种后代的细胞遗传研究及抗性鉴定

配制了普通小麦与阿拉拉特小麦的正、反交组合２０个,杂交结实率为４．９％～３３．６％。不同组合杂种Ｆ１每个ＰＭＣ平均的单价体为１５．２０～１８．５５,二价体为７．０３～９．０２,三价体和四价体分别为０．３６～１．１５和０．０１～０．０２。通过对杂种后代连续２年成株期混合菌种抗性鉴定和苗期分小种分菌系鉴定表明,从普通小麦中国春与阿拉拉特小麦的杂种Ｆ３和Ｆ４代已选择到对白粉病高抗～免疫的单株,它们具有４２条染色体,在ＰＭＣ′ｓＭＩ形成０．００～０．４６个单价体,２０．７７～２１．００个二价体,０．００～０．０６个四价体,在细胞学上已稳定。与已知白粉病抗性基因比较的抗谱分析表明,阿拉拉特小麦携有主效抗病基因Ｐｍ２,在上述的杂交选择过程中,已通过遗传重组将Ｐｍ２基因导入到中国春中。     

普通小麦与黑麦属间杂种(F_1)育性特点的研究

34个小麦品种(系)与黑麦进行了杂交,结果表明:亲和性在供试材料间存在明显差异,其中12个小麦品种表现了与中国春相似的亲和性;对34个小麦/黑麦属间杂种(F_1)的回交结实率和开放授粉条件下的自交结实率的统计表明,杂种育性普遍较差,但不同组合间存在明显不同,其回交与自交结实率的变异幅度分别为0—4.50%和0—3.087粒/穗;小麦与黑麦属间杂种(F_1)育性与杂交亲和性间存在明显相关,回交和自交结实率以及能够回交和自交结实组合的出现频率均随亲和性的增加而表现增加的趋势;在小麦品种演化过程中,亲和性与杂种育性均表现降低的趋势;小麦/黑麦属间杂种(F_1)PMC MI染色体配对水平普遍较低,平均交叉结仅为0.359,但组合间存在一定差异,变幅为0—1.3;平均99.936%的杂种(F_1)花粉表现败育,仅有0.064%的杂种(F_1)花粉能被KI—I_2正常染色,杂种(F_1)染色体配对水平与正常染色花粉频率、正常染色花粉频率与自交结实率间存在一定程度的相关性,相关系数分别为0.209和0.205。     

小麦遗传背景对普通小麦×6x小簇麦杂种F_1减数分裂行为的影响及育性

利用普通小麦与6x小簇麦杂交转移簇毛麦有利基因的过程中,发现由小麦品系J－11为亲本的杂种F1花粉具有高可育的特性,研究结果表明,它可能是由小麦品系J－11核基因组上所携带的基因与簇毛麦染色体相互作用影响杂种F1减数分裂四分体时期的行为而形成的,导致其花粉育性及结实性的增高和外源染色体传递行为的不同。结果指出了可能存在一类影响远缘杂种减数分裂四分体时期行为的新基因,这种基因与外源染色体的相互作用对控制远缘杂种结实性及其外源基因的转移具有重要意义。     

普通小麦与东方旱麦草杂交世代的细胞遗传学研究

对普通小麦（TriticumaestivumL．）与东方旱麦草（Eremopyrumorientale（Ledeb）Jaub．etspach）属间杂种的回交和自交不同世代（BC2F1、BC3F1、BC2F2、BC3F2和BC2F3）进行了细胞遗传学研究。结果表明,BC2F1代（2n＝44）的植株回交产生的BC3F1代分离2n＝43植株的比例较高;为41．09％,2n＝44的植株类型的比例仅为4．11％;从自交后代BC2F2中分离2n=44植株类型的比例较高,为13．21％。回交二代（BC2F1）多数单株花粉母细胞（PMC）减数分裂过程中出现的单价体数较高,且回交结实率和自交结实率分别与该植株平均每PMC中出现的单价体数呈负相关,其相关系数分别为-0．6766和-0．7429。对BC2F3代部分种子进行的基因组原位杂交检测显示,2n＝44的不同植株所含有的外源染色体数目仍有不同。这些结果说明,由于外源染色体的存在,影响了小麦本身同源染色体的正常配对和分离,降低了小麦染色体的遗传稳定性。     

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。     

普通小麦-簇毛麦6V代换系45S rDNA和5S rDNA位点的FISH分析

采用顺序基因组原位杂交和双色荧光原位杂交技术,对普通小麦-簇毛麦6v代换系K0736的45S rDNA和5S rDNA基因位点进行了分析.结果表明,该代换系2n=42,有1对簇毛麦6V染色体,为6V/6A代换系,45S rDNA位点有8对,位于7对染色体上.5S rDNA位点有6对,分别位于6对染色体上.在1AS、1BS、5DS的端部同时存在458 rDNA和5S rDNA位点,并在物理位置上紧密相邻.同时讨论了rDNA位点的数目和分布位置存在变异的可能因素.