利用杀配子染色体2C诱导中国春-黑麦二体附加系染色体畸变的研究

将中国春-黑麦(1R-7R)二体附加系与中国春-2C(Aegilops cylindrica)二体附加系杂交,获得F1,对F1体细胞染色体进行C分带鉴定和花粉母细胞减数分裂行为的观察与分析,发现减数分裂行为异常。对自交获得的430株F2进行单株染色体C分带和荧光原位分子杂交鉴定,检测到易位、缺失、等臂染色体、双着丝点染色体等染色体畸变类型。此外还检测到2C与小麦2A、2B、2D染色体的二体或单体自发代换系。杂交F。染色体畸变的规律与频率如下：研究共得到含黑麦染色体的变异22株,变异频率为5,1％。其中含黑麦染色体的易位系为10株,占2,3％;缺失12株,占2．79％;黑麦的等臂染色体3株,占O．7％。易位染色体既有含小麦着丝点的(大部分),也含有黑麦着丝点的(仅1例)。黑麦的染色体畸变中,发生于不同同祖群的频率不同,1R为5个,2R为3个;3R为1个;4R为3个;5R为6个;6R为4个。易位多为端部易位。共鉴定出小麦的缺失系54株,其中A基因组有27个,占6.27％;B基因组有20个,占4,65％;D基因组有7个,占1.66％。对杀配子染色体对小麦及黑麦不同同祖群染色体作用的差异性及作用特点进行了探讨。     

小麦-中间偃麦草双体异附加系的鉴定

利用形态学、细胞学、A-PADE和RAPD方法,对5个小麦-中间偃麦草(Thinopyrum intermedium)双体异附加系Line 1、Line 4、Line 10、Line 14和Line 15进行了鉴定。细胞学鉴定结果表明,它们根尖细胞染色体数目为2n=44,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMCMⅠ)染色体构型为2n=22 Ⅱ,具有高度的细胞学稳定性;形态学鉴定和A-PADE电泳分析证明,Line 1和Line 15可能附加了中间偃麦草第7部分同源群的染色体,Line 10和Line 14可能附加了中间偃麦草第1部分同源群的染色体,Line4则可能同时存在多种染色体变异;RAPD分析表明,在供试的100个随机引物中,有5个引物S21、S29、S57、S121和S152能够在亲本中间偃麦草和双体异附加系中稳定扩增出特异带型,并可作为异附加系所附加染色体的特异RAPD标记。     

小麦-黑麦附加系的创制及5R抗白粉病新基因的发现

以重复序列pAS1和pSc119.2为探针,对八倍体小黑麦×普通小麦的F5代植株进行了FISH分析,同时对这些材料进行了田间抗病性鉴定。从中鉴定出了1R、2R、3R、4R、5R、6R、7R单体附加系和1R、2R二体附加系,1R和4R附加系出现频率相对较高。5R和6R单体附加系对白粉病免疫,推测5R染色体上带有新的白粉病抗性基因。此外,还检测到不少植株染色体组发生了变异,且小麦4B染色体优先缺失。     

小麦—中间偃麦草异附加系条锈病抗性的研究

应用缺体回交法,以阿勃缺体为母本,中4为父本,培育出小偃麦二体异附加系7个,其中St3,St5,St7对目前流行条锈病小种表现免疫,二体异附加系与阿勃杂交及其相互杂交的F1PMCM1结果表明,所有附加系分别附加了一对中4的外源染色体,其中St5和St7附加的染色体相同,但不同于St3所附加的外源色体,这表明中4的中间偃麦草St染色体组中至少有两条染色体携带有抗条锈病基因。     

小偃6号背景下黑麦遗传物质的荧光原位杂交分析

利用普通小麦(Triticum aestivum L.)“小偃6号”与黑麦(Secale cereale L.)品种“德国白粒”杂交,选育出“小偃6号”类型带有黑麦性状的种质材料。应用总基因组原位杂交(GISH)进行检测,在8份材料中探测到黑麦染色质的存在,其中附加系3个,代换系1个,易位系4个;进一步用荧光绿标记探针pSc119.2及荧光红标记探针pAs1的双色荧光原位杂交(FISH)技术,对其中部分品系的染色体组成进行分析鉴定,结果表明:易位系BC116-1是1RS/1BL小麦/黑麦易位系,BC152-1是涉及一条1B染色体的1RS/1BL易位系, 代换系BC97-2是2R(2D)二体代换系;附加系BC122-3附加了一条6R黑麦染色体,一条6B染色体的长臂缺失。同时,对连续的总基因组原位杂交和双色荧光原位杂交技术在小麦育种中的应用进行了讨论。     

小偃6号背景下黑麦遗传物质的荧光原位杂交分析

利用普通小麦(Triticum aesttvum L.)"小偃6号"与黑麦(Secale cereale L.)品种"德国白粒"杂交,选育出"小偃6号"类型带有黑麦性状的种质材料.应用总基因组原位杂交(GISH)进行检测,在8份材料中探测到黑麦染色质的存在,其中附加系3个,代换系1个,易位系4个;进一步用荧光绿标记探针pScll9.2及荧光红标记探针pAsl的双色荧光原位杂交(FISH)技术,对其中部分品系的染色体组成进行分析鉴定,结果表明:易位系BCll6-1是1RS/1BL小麦/黑麦易位系,BCl52-l是涉及一条lB染色体的1RS/1BL易位系,代换系BC97-2是2R(2D)二体代换系;附加系BCl22-3附加了一条6R黑麦染色体,一条6B染色体的长臂缺失.同时,对连续的总基因组原位杂交和双色荧光原位杂交技术在小麦育种中的应用进行了讨论.     

将大赖草种质转移给普通小麦的研究——Ⅶ.一个普通小麦-大赖草等臂染色体异附加系的选育与鉴定

通过花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对构型分析、Giemsa C-分带,从普通小麦-大赖草第7条染色体二体异附加系自交后代中选育并鉴定出了93G51-9和93G52-8 2个等臂染色体异附加系。该异附加系在花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ,其等臂染色体自身两臂配对频率高,染色体易发生断裂,且又携带有较抗赤霉病的基因,是向小麦转移大赖草赤霉病抗性基因的有用中间材料。     

小麦—中间偃麦草双体异附加系的选育及形态学和细胞学鉴定研究

应用在小麦品种烟农15与中间偃麦草杂交的五个世代群体中直接筛选2n=22Ⅱ植株的方法,获得11个双体异附加株,分别命名为DAL1、DAL2、……、DAL11。双体异附加株的细胞学稳定性较强,外源染色体传递频率高。形态学和细胞学鉴定结果表明：DAL1、3、5、6、8、9、10、11等8个异附加系中附加的可能是中间偃麦草第2部分同源群的染色体。 其中,DAL5、9、10、11是同一种异附加系,DAL6和DAL8为同一种异附加系,DAL3可能与之相同;DAL1与上述7个异附加系均不同。DAL2和DAL4可能分别附加了中间偃麦草第5部分同源群的1对染色体,但二者在形态上存在差异。DAL7可能附加了中间偃麦草第7部分同源群的1对染色体。旗叶卷曲是异附加系DAL、3、5、6、8、9、10、11共有的形态标记。11个异附加系可作为进一步研究和转移中间偃麦草有益基因的良好中间材料。     

小麦遗传背景对黑麦抗叶锈基因Lr26的抗性表达的影响

利用1套从小麦纯系和黑麦自交系培育出的1R附加系、代换系和易位系,研究了1RS上的抗叶锈基因Lr26在小麦中的表达。结果发现,1R二体附加系和纯合1RS/1BL易位系高抗小麦叶锈病;而其小麦亲本、1R(1B)代换系和1BS/1RL易位系重感叶锈病。这一结果指出了黑麦染色体臂1RS上的抗小麦叶锈病基因Lr26在小麦中的表达受小麦染色体臂1BL上的基因的强烈影响,指出了外源基因在小麦中的表达可受染色体臂或基因水平上的相互作用的制约。文中讨论了外源基因与小麦遗传背景相互作用在小麦育种中的意义。     

单体异附加系花药培养创制小麦- 中间偃麦草纯合易位系

利用单体异附加系花药培养细胞工程途径,诱导小麦与中间偃麦草发生染色体易位,通过细胞学分析、荧光原位杂交(F ISH)和SSR鉴定出纯合易位系.研究结果表明,经单体异附加系花药培养创制出1个小麦-中间偃麦草纯合易位系99-803;其花粉母细胞(PM C s)减数分裂中期I染色体构型为18.42个环状二价体 2.57个棒状二价体 0.01个单价体;中间偃麦草的7A i-1染色体与小麦7A或7B染色体发生了非罗伯逊易位,且中间偃麦草易位片段较小;通过该途径获得纯合易位系的频率约为2%.以上结果表明,单体异附加系花药培养是一条向小麦转移异源染色体小片段(基因)的快速高效途径.     

小冰麦异附加系TAI系列中异源麦谷蛋白基因位点的生化与分子生物学鉴定

小冰麦异附加系TAI系列的每一个材料中分别附加了1对来自中问偃麦草的染色体,附加染色体很容易丢失,使得失去附加染色体的小麦可以作为异附加系的对照材料。通过分析TAI系列异附加系及各自对照材料的高分子量麦谷蛋白亚基组成与低分子量麦谷蛋白基因的PCR图谱,鉴定出异附加系TAI-13和TAI-25中具有编码中问偃麦草麦谷蛋白的基因位点,附加的中间偃麦草染色体属于第一同源群。异附加系TAI-11中附加的中间偃麦草染色体只具有低分子量麦谷蛋白基因位点。     

普通小麦-百萨偃麦草(Thinopyrum bessarabicum)二体异附加系的选育与鉴定

为转移与利用百萨偃麦草耐盐、抗病等优良基因,用普通小麦中国春-百萨偃麦草双倍体与中国春杂交,通过染色体C-分带、分子原位杂交并结合减数分裂中期I的染色体配对分析,从回交后代中选育出一套小麦-百萨偃麦草二体异附加系。对这套异附加系进行的鉴定与分析表明,各附加系除添加了一对百萨偃麦草染色体外,小麦的21对染色体未见明显变化。各附加系所添加的百萨偃麦草染色体在减数分裂中期I配对基本正常,仅有少量单价体,其自交后代中外源染色体亦能正常传递。这说明所培育的这套二体异附加系在细胞学上已相对稳定,暂分别编号为DAJ1、DAJ2、DAJ3、DAJ4、DAJ5、DAJ6和DAJ7。各异附加系中百萨偃麦草染色体在小麦族中的部分同源群归属和百萨偃麦草耐盐抗病基因在染色体上的定位研究正在进行之中。     

利用AABBDDDD八倍体培育小麦-簇毛麦二体附加系的研究

对普通小麦（Triticumaestivum）-节节麦（Aegilopssquarrosa）八倍体（2n=8x=56,AABBDDDD）与硬粒小麦（Triticumdurum）-簇毛麦（Haynaldiavillosa）六倍体（2n=6x＝42,AABBVV）杂交后,将所得七倍体杂种（AABBDDV）进行连续自交,在F4代中利用C-分带鉴定出可能的簇毛麦6V二体附加系95－7和2V二体附加系26－7,其花粉母细胞染色体在减数分裂中期I的配对构型分别为0.14I＋20．42＋1．5和0．10I＋20．07＋1.82;进一步将95－7和26－7的基因组DNA用EcoRI酶切,分别用小麦族第6部分同源群短臂探针Psr113和第2部分同源群长臂探针BCD240进行Southern杂交,结果显示具有簇毛麦的特异杂交带,进一步确证了95－7和26－7分别是普通小麦-簇毛麦6V和2V二体附加系。     

将大赖草种质转移给普通小麦的研究：Ⅶ.一个普通小麦—大赖草等臂？…

通过花粉母细胞减数分裂中期Ｉ染色体配对构型分析ＧｉｅｍｓａＣ－分带,从普通小麦－大赖草第７条染色体二体异附加系自交后代中选育并鉴定出了９３Ｇ５１－９和９３Ｇ５２－８２个等臂染色体异附加系,该异附加系在花粉母细胞减数分裂中期Ｉ,其等臂染色体自身两臂配对频率高,染色体易发生断裂,且又携带有较抗赤霉病的基因,是向小麦转移大赖草赤霉病抗性基因的有用中间材料。     

小麦-中间偃麦草双体异附加系的选育和鉴定

在小麦-中间偃麦草59个杂交后代种质系中,筛选出6个小麦-中间偃麦草双体异附加系(line0605,line0607,line0609,line0610,line0611,line0625),并对其进行了形态学、白粉病抗性、细胞学和RAPD鉴定。形态学结果表明:6个双体异附加系农艺性状较好地结合了双亲的优良特点;细胞学结果表明:6个双体异附加系具有高度的细胞学稳定性,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMCMI)的染色体构型为2n=22Ⅱ;RAPD分析表明:在供试的209个随机引物中有5个引物分别能在6个异附加系中稳定地扩增出不同的特异带型,可以作为各个异附加系所附加染色体的特异分子标记;白粉病抗性鉴定结果表明:line0605表现免疫,line0610和line0625表现高抗,line0607表现中抗,line0609和line0611表现中感。     

柱穗山羊草2C染色体诱发中国春小麦背景中黑麦1R染色体结构变异的研究

当柱穗山羊草(Aegilops cylindrica Host．)2C染色体单体添加到普通小麦品种中国春和以中国春为背景的派生系时,减数分裂时,不含2C染色体的配子会发生染色体结构变异。为了制备一套黑麦1R染色体缺失系以用于定位黑麦1R染色体上的控制重要农艺性状的基因,把一条2C染色体导人到小黑麦1R二体附加系(21″ 1R″)中,然后让这些个体(21″ 1R″ 2C′,2n=45)自交,以便产生1R染色体结构变异体。实验共检测了345粒F,种子,83粒种子带有结构变异的黑麦1R染色体(24．1％)。通过C分带和原位杂交检测,对来自于23株F2的46个F3植株所带有的异常1R染色体进行了归类：其中1RL端体为39．1％,1RL等臂染色体为2．2％,1RL易位系为32．6％。1RS端体为4．3％,1RS等臂染色体为4．3％,切点在长臂上的缺失体为2．2％。在6．5％的植株中同时含有2种类型的1R染色体结构变异。其余8．7％带有异常1R染色体的个体因为没有原位杂交结果而无法判断是属于哪种类型。已获得的1R结构变异株将有可能进一步发展成为一套可用于定位黑麦1R染色体上重要功能基因的遗传材料。另外,还探讨了综合应用细胞学和分子标记方法鉴定易位染色体中小麦染色体片段的尝试,并对所获结果进行了讨论。     

小麦-中间偃麦草双体异附加系的选育和鉴定

在小麦-中间偃麦草59个杂交后代种质系中,筛选出6个小麦-中间偃麦草双体异附加系(line 0605,line 0607,line 0609,line 0610,line 06ll,line 0625),并对其进行了形态学、白粉病抗性、细胞学和RAPD鉴定。形态学结果表明：6个双体异附加系农艺性状较好地结合了双亲的优良特点;细胞学结果表明：6个双体异附加系具有高度的细胞学稳定性,花粉母细胞减数分裂中期I(PMCMI)的染色体构型为2n=22II;RAPD分析表明：在供试的209个随机引物中有5个引物分别能在6个异附加系中稳定地扩增出不同的特异带型,可以作为各个异附加系所附加染色体的特异分子标记;白粉病抗性鉴定结果表明：line 0605表现免疫,line 0610和line 0625表现高抗,line 0607表现中抗,line 0609和line 06ll表现中感。     

普通小麦-大赖草易位系NAU601和NAU618的选育及双端二体测交分析

利用根尖体细胞有丝分裂中期染色体Giemsa C-分带和荧光原位杂交从普通小麦-大赖草Lr.2、Ir.7异附加系辐射后代中选育出2个纯合易位系：（1）易位系NAU618(MS142-3),2n=44,易位染色体由大赖草Lr.7染色体的大部分（约5/6,包括着丝粒）及小麦染色体1A短臂的一部分（近端1/3）组成,外源染色体片段的长度约占易位染色体总长度的4/5;（2）易位系MAU601（MS101-4）,2n=42,易位染色体由小麦染色体4B的整个短臂和4B长臂近着丝粒部分（1/3）及大赖草Lr.2短臂的绝大部分组成,外源染色体片段占易位染色体长臂的1/2。对易位系进行的双端二体侧交分析证交易位所涉及的小麦染色体分别为1A和4B。连续3年单花滴注法进行的田间赤霉病抗性接种鉴定结果表明,普通小麦-大赖草异源异位系MAU618(MS142-3)对赤霉病的抗性与抗病对照品种苏麦3号相仿,易位系MAU601（MS101-4）对赤霉病抗性低于苏麦3号,但明显高于感病亲本中国春。     

普通小麦与东方旱麦草异附加系和异代换系的选育与原位杂交检测

旱麦草属（Ｅｒｅｍｏｐｙｒｕｍ）是用于小麦品种改良的又－潜在的植物资源。为了筛选小麦－旱麦草异附加系、异代换系,对普通小麦品种 Ｆｕｋｏｈｏ×东方旱麦草属间杂种的 ＢＣ２Ｆ３代材料的９６粒种子进行了染色体数目的检测,共检出１５粒２ｎ＝４３的种子, ８粒 ２ｎ＝ ４４的种子,进一步对以上材料进行的基因组ＤＮＡ原位杂交,共鉴定出３个单体附加系,２个二体附加系,１个双单体附加,１个小麦三体单体附加,１个附加３条东方旱麦草染色体的小麦单体,在染色体数为４２的个体中,检测出１个单体代换,１个双单体代换。根据ＢＣ２Ｆ３代自交品系来源的不同,初步认为由双单体附加自交比单体附加自交选择异附加系的效率高。     

用基因组原位杂交技术检测小麦-新麦草杂交后代

利用基因组原位杂交(Gonome in-situ hybridzation,简称GISH)技术鉴定小麦(Triticum aestivum)-新麦草(Psathyrostachys juncea(Fisch.)Nevski)属间杂交后代,计有易位附加系7份,易位-易位附加系6份,双端体附加系2份,易位系1份.其中易位附加系和易位-易位附加系两种类型在此之前未见报道.研究未发现有代换系和二体附加系,所鉴定出的新麦草染色体均发生了断裂.研究证明改进后的原位杂交技术具有快速、经济的优点.