小麦-华山新麦草抗全蚀病新种质的分子细胞遗传学研究

对小麦-华山新麦草附加系H20和代换系H1的抗病性及分子细胞遗传学进行了研究。结果 表明,H20和H1的体细胞染色体数目范围分别为42～44和40～42,2n=44和2n=42的细胞频率分别为58.33%和90%;花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ,染色体构型分别为21．55Ⅱ十0．90Ⅰ和20．74Ⅱ十0．52Ⅰ,22Ⅱ和21Ⅱ的细胞频率分别为61．56％和86．18％;与中国春测交,21Ⅱ十1Ⅰ和20Ⅱ十2Ⅰ的细胞频率分别为70．14％和88．59％。用华山新麦草基因组DNA作探针进行原位杂交,结果显示H20和H1中均有2条华山新麦草染色体,他们的染色体构成分别为2n=44=42W 2N和2n=42=40W 2N。对全蚀病菌,H20表现近高度抗病性,H1表现中度抗病性。     

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。     

普通小麦与华山新麦草的杂交

华山新麦草是分布在秦岭山脉华山段的1个特有种,经细胞学鉴定为二倍体种(2n=14)。利用普通小麦与之杂交并通过幼胚培养获得了杂种,杂交结实率为0.19%,幼胚培养出苗率为33.3%。杂种表现为双亲的中间型,杂种F_1体细胞染色体数为2n=28,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ每细胞平均0.99个二价体,26.01个单价体。杂种花粉粒败育,以小麦花粉与杂种回交时获得了种子,回交结实率为2.5%。回交一代体细胞染色体数为2n=49,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型多数为2Ⅲ 7Ⅰ。     

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。     

一个小麦-中间偃麦草异代换系的形态学和细胞学鉴定

中间偃麦草含有丰富的优良基因,在小麦的遗传改良中具有重要利用价值。对从中间偃麦草与小麦品种烟农15杂种后代(BC2F4)中选育的小麦种质系山农0095进行形态学和细胞学鉴定,结果表明：山农0095株高78cm,穗长17．3cm,旗叶长36．3cm,旗叶宽3．03cm,茎杆粗壮,繁茂性好,既长又宽的旗叶、长圆锥型穗是其显著的形态学特征;其根尖细胞染色体数日为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMC M Ⅰ)染色体构型为2n=21Ⅱ;它与普通小麦的杂种FⅠPMC M Ⅰ绝大多数细胞出现2个单价体,没有观察到多价体,平均染色体构型为2n=20．08Ⅱ 1．84Ⅰ。以上结果表明,山农0095是一个小麦-中间偃麦草的双体异代换系。     

普通小麦与长穗偃麦草杂种及其衍生材料的细胞遗传学特性

对十倍体长穗偃麦草(Thinopyrum ponticum)与普通小麦杂交F1及其与普通小麦回交BC1F1的形态学和细胞学特性进行了分析。结果表明,长穗偃麦草与普通小麦‘兰考矮早八’衍生F1(‘兰考小偃麦’)的根尖细胞染色体数为56条;花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型平均值为19.81Ⅰ+15.78Ⅱ+0.75Ⅲ+0.59Ⅳ;基因组荧光原位杂交(GISH)显示,兰考小偃麦中含有35条完整的长穗偃麦草和21条小麦染色体。‘兰考小偃麦’/‘科育818’和‘兰考小偃麦’/‘Cp02-3-5-5’杂交F1的根尖细胞染色体数及其所遗传的长穗偃麦草染色体数分别为50~52和16~22条,且存在染色体易位;花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ平均染色体构型为14.54Ⅰ+17.40Ⅱ+0.55Ⅲ+0.14Ⅳ,平均49.4%的细胞出现多价体(三价体或四价体)。这些材料为创造小麦-长穗偃麦草新种质奠定了基础。     

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。     

硬粒小麦、提莫菲维小麦与四倍体长穗偃麦草属间杂种的形态和细胞遗传学研究

首次获得硬粒小麦（Triticum durum Desf),提莫菲维小麦（T.timopheevi Zhuk)与四倍体长穗偃麦草（tetraploid Elytrigia elongata)的属间杂种,杂交当代结实率分别为5．29％和1．41％,杂种均表现为多年生,具很强的生活力,形态上呈双亲中间类型,杂种F1自交不育,用普通小麦,硬粒小麦回交,以硬粒小麦为母本的F1均获得交种子,杂种F1花粉母细胞减数分裂中期I染色体配以构型分别为：13．78I＋6．87II＋0．147III,9．10I＋9．11 II＋0．20III,F1形成的二价体主要是四倍体长穗偃麦草染色体之间配对所致,并推测四倍体长穗偃麦草具促进小麦部分同源染色体配对或抑制小麦ph基因作用的特殊遗传系统。     

抗白粉病小麦-中间偃麦草二体异附加系与杀配子材料杂交后代的细胞遗传学研究

利用已选育的抗白粉病烟农15-中间偃麦草二体异附加系与农林26-离果山羊草3C染色体附加系杂交．对其F1、F2、F3的细胞遗传学进行研究．结果表明：F1花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型紊乱,在39．48％的细胞中发现染色体断片、单价体,后期Ⅰ、后期Ⅱ出现落后染色体、染色体桥．四分体期微核出现频率达48．65％,说明杀配子染色体可有效诱导染色体发生断裂等结构变异;F2代在细胞学方面仍不稳定,表现为染色体数目发生变异,花粉母细胞减数分裂染色体构型紊乱。多价体、落后染色体、染色体桥及微核的普遍出现．说明染色体问可能发生断裂、重接、交换或易位等现象,F2代白粉病抗性也出现分离;F3代虽然染色体数日和白粉病抗性仍在分离,但花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型较F2稳定,相对紊乱系数下降．从F3代鉴定出了染色体数目为42、构型稳定且对白粉病表现免疫的单株。     

大穗多花种质B46的选育及细胞遗传学鉴定

利用普通小麦(Triticum aestivum L.)7182与华山新麦草(Psathyrostachys huashanica)杂交、回交和自交,经多代选育出能够稳定遗传的大穗多花种质B46.对B46进行形态学观察及其细胞学检测与GISH鉴定.结果表明,B46形态学特征表现大穗多花特性,穗长12 cm左右,小穗达23个,小穗粒数平均6个;其根尖细胞染色体计数为2n=44;根尖原位杂交(GISH)及减数分裂中期Ⅰ染色体的基因组原位杂交(GISH)显示,B46附加1对来自于华山新麦草的同源染色体.由此可以确定B46为小麦-华山新麦草的二体异附加系,其综合农艺性状优于小麦亲本7182,可作为培育高产小麦品种的优良种质材料.     

多子房性状应用于杂种小麦的研究——Ⅱ．多子房小麦的杂种优势与利用

利用3个多子房小麦与8个普通小麦品种杂交后获得的24个杂种及其相应的亲本材料,对多子房小麦的杂种优势与利用进行了研究。结果表明,F1各性状的杂种优势依次为株高＞穗粒数＞单株产量＞千粒重。单株产量有较强的杂种优势,18个组合超双亲均值,平均均产32．71％,12个组合有超标正优势,幅度为3．41－42．84％。多子房小麦杂种优势的主要表现是穗粒数增多,其生产应用还应注意加强对子房小麦其它农艺性状的改良。     

小麦体内生化物质在抗蚜中的作用

综述了小麦体内生化物质的抗蚜作用 ,主要包括不同抗性品种对麦蚜的影响、小麦体内氨基酸、糖类、酚类物质、生物碱和非蛋白氨基酸等与抗蚜性的关系 ,以及蚜虫对小麦体内抗虫生化物质的诱导作用 ,并提出了深入研究小麦生化物质与抗蚜性关系的前景和意义。     

Quantitative trait loci mapping reveals pleiotropic effect for grain iron and zinc concentrations in wheat

Malnutrition because of the deficiency of minerals such as iron (Fe) and zinc (Zn) afflicts over 2 billion people worldwide. Wheat is a major staple crop, providing 20% of dietary energy and protein consumption worldwide. Breeding wheat with elevated levels of grain Zn and Fe concentrations (GZn and GFe) represents a significant opportunity to increase the intake of these micronutrients for the resource poor people who depend on it as a major source of dietary energy. Synthetic hexaploid wheats (SHWs) have large genetic variation for GZn and GFe, which can be exploited for developing wheat varieties with higher concentrations of these minerals. The objective of this study was to localise genomic regions associated with GZn and GFe, thousand kernel weight (TKW) and test weight (TW) in a mapping population derived from the cross of Seri M82 and the SHW CWI76364. Major quantitative trait loci (QTL) on chromosome 4BS were detected for GZn and GFe; the QTL explained up to 19.6% of the total phenotypic variation for GZn and showed pleiotropic effects on GFe. This indicates that simultaneous improvement of GZn and GFe is feasible. Three and five QTL for TW and TKW were detected, respectively. One of the QTL for TKW was also located on chromosome 4BS. Positive correlations between plant height and GZn/GFe were observed. The 4BS QTL is of great interest for breeding biofortified wheat by means of marker‐assisted selection.     

Variation in noxiousness of different wheat species for celiac patients

Abstract

Peptic-tryptic (PT) digested prolamins from spelt wheat Triticum aestivum ssp. spelta and landraces ERSA 6 and ERSA 8 of farro wheat T. turgidum ssp. dicoccum were found to agglutinate K562(S) cells, and exert strong toxic effects on Caco-2/TC7 cells. Cytotoxicity of spelt prolamins against Caco-2/TC7 cells was greatly reduced by 10-mer peptide QQPQDAVQPF. By contrast, the PT digests from monoccum wheat (Triticum monococcum) and farro landraces Prometeo, L5563, L5540 and L5558 did not exhibit any negative effects on K562(S) and Caco-2/TC7 cells. Toxic genotypes ERSA 6 and ERSA 8 were found to share the same gliadin pattern, which was absent in inactive landraces. Monococcum, farro and spelt wheats differed from each other in their responses to antibodies specific for 13-mer cytotoxic sequence FPGQQQPFPPQQP and 10-mer peptide QQPQDAVQPF. This latter sequence was found to occur in high amounts in common wheat line FG, Phaseoulus vulgaris, Ph. coccineus and Lens culinaria.     

利用回交法与Wx基因分子标记辅助选择培育糯性小麦

以中国春糯性位点全套近等基因系为研究材料,对小麦Wx基因的6个STS标记和1个CAPS标记进行了筛选。改良PCR扩增条件以及产物检测方式后,从这些标记中筛选出3个标记,包括鉴定Wx-A1、Wx-D1位点的2个共显性STS标记和Wx-B1位点的1个显性STS标记,用于本研究中糯性小麦的分子标记辅助育种。在育种过程中,首先配制全糯材料“98Y1441”与推广品种“川育12”的杂交组合,采用籽粒碘染法从其F2种子中选择全糯基因型个体与回交亲本川育12杂交,如此反复自交、回交,历经数代异地加代繁殖得到BC5F2代回交改良群体。利用上述3个分子标记从该群体中筛选出了8种Wx基因型,经卡方检验,其分离比符合3对基因的分离比例,其中基因型为aabbdd的植株有2株,直链淀粉含量分别为1.81%和0.82%,为全糯小麦;基因型为AAbbdd, aabbDD的部分糯性植株各有1株,直链淀粉含量分别为15.24%和17.57%。研究中获得的BC5 F2代群体的农艺性状接近回交亲本,并明显优于全糯材料“98Y1441”,表明采用回交法与Wx基因分子标记辅助选择相结合,有助于培育高产、优质的全糯和部分糯小麦。     

Chemical and Nutritional Properties of Hypoallergenic Wheat Flour

The chemical and nutritional properties were investigated of hypoallergenic wheat flour (HWF) prepared by the cellulase-actinase treatment. HWF was composed mainly of oligopeptides and free amino acids, and its average molecular weight was lower than 1,000. Feeding tests on rats showed that, with respect to the PER, GOT and GPT activities and other nutritional indices, the HWF diet was almost equivalent to the control diet which had been prepared from normal wheat flour (NWF). No abnormality was apparent in the main organs after the HWF diet had been fed for 3 weeks. The small intestinal absorption of the HWF diet was found normal by measuring the free amino acid concentration in the intestinal tract and in the portal vein plasma. These data suggest that te absorption of amino acids from the HWF diet was comparable with or more efficient than that from a simulated free amino acid diet.     

利用SSR标记分析云南、西藏和新疆小麦的遗传多样性

用185对SSR引物对52份中国西部特有小麦的遗传多样性进行了研究分析。在31份云南小麦材料中,共检测到488个等位变异,每一个SSR引物可检测到1至9个等位变异,平均为2.64个;平均PIC值为0.2764。在15份西藏小麦材料中,共检测到472个等位变异,每个引物可扩增出1到8个等位变异,平均为2.55个;平均PIC值为0.3082。在6份新疆小麦材料中,共检测到308个等位变异,每一个SSR引物可检测1到5个等位变异,平均为1.66个;平均PIC值为0.1944。185对SSR引物在云南、西藏和新疆小麦的21条染色体、7个部分同源群和3个染色体组上检测到的等位位点的多态性存在明显差异。云南、西藏和新疆小麦均以3B染色体较高,而1D染色体最低;在7个部分同源群中,均以第三部分同源群最高,第六部分同源群最低;在A、B和D染色体组上,均以B染色体组最高,D染色体组最低,A染色体组居中。利用185对SSR引物计算了云南、西藏和新疆小麦群体内及其群体间的遗传距离(GD)和平均遗传距离,结果显示,西藏小麦和云南小麦群体内的平均遗传距离要高于新疆小麦,而云南小麦和西藏小麦间的平均遗传距离低于两者与新疆小麦的平均遗传距离。聚类分析结果也表明,云南小麦和西藏小麦的亲缘关系较近,但两者与新疆小麦的亲缘关系相对较远。     

小麦新型不育类型利用潜力分析

K、L、Sh、T、A型 5类小麦杂种 F1研究表明 :1 K、L、Sh、T4类细胞质对杂种 F1不育的恢复度和单株产量均存在不同程度的不良效应 ;2不育系易恢复性能为 K>L≥ Sh>T型 ;3 K型不育系恢复度高的一个重要原因在于小穗中部小花结实性好 ;4研究 K、L、Sh型恢复度时 ,利用国际法表示恢复度较为合理 ;5F1单株籽粒产量普遍存在优势 ,平均超双亲杂种优势为 8.57% ,具有 1 5%以上的杂种组合占总组合 2 3.33%。单株籽粒产量优势为 A>K>Sh>L>T;6产量构成因素超双亲优势为千粒重 >单株穗数 >单穗粒数 ,其中千粒重优势为 K、L、Sh≥ A>T,单穗粒数优势为 A>K>L>Sh>T,单株穗数优势为 A>L>K>Sh>T;7K、L、Sh比 T型细胞质不育类型具有更大利用潜力。     

一种室内饲养麦蚜的方法

介绍利用水培麦苗大量饲养麦蚜的技术。在不补充营养液的条件下麦苗可以维持10~15d,一般在饲养条件下可以1周换1次麦苗。小麦种子在经过24h浸种后,平铺在底部垫有滤纸的直径9cm的培养皿中,在25℃,4d后就可以接种麦蚜。适宜的试样条件为温度在18~25℃,相对湿度50%~70%,光周期为17hr∶7hr,饲养1代大约需要5~9d时间,每皿可养麦蚜500头以上。经过40代以上的连续饲养,蚜虫体重和每蚜产幼蚜数量没有明显降低趋势。