小麦单体与缺体的研究和利用

普通小麦单体与缺体的研究是探索小麦遗 传规律,加速小麦育种的方法之一,同时它也是 染色体工程研究的一部分。这项工作早在三十 年代即已开始,目前许多国家以普通小麦中国 春品种为材料,用其单体、缺体、三体、四体开展 研究和应用。     

一个小麦—黑麦染色体代换的细胞学鉴定

对从六倍体小黑麦与普通小麦的杂种后代中获得的矮秆抗病选系84056-1-36-1进行体细胞C-分带鉴定,结果表明,它的21对染色体中,有1对短臂带型与1R相似的黑麦染色体代换了小麦的1D。观察“中国春”双端二体1A、1B与该选系杂种F_1的花粉母细胞染色体配对,发现分别有82.56%和65.71%的细胞出现异型三价体,所有细胞至少有两个形态不同的单价体;而在“中国春”端二体IDL与84056-1-36-1的杂种中,端体不配对的花粉母细胞占100%,经C-分带后,另外1条单价体显示明显的端带。从上述这些结果推断84056-1-36-1为1R(1D)代换系。     

不同细胞质的普通小麦“中国春”（Triticum aestiuum var.Chi …

１５个同细胞质“中国春”小麦主倍体小偃麦杂交,杂种Ｆ１减数分裂的染色体行为表明：普通小麦与天葛偃麦草的Ｆ或Ｅ组染色体之间存在着部分同源关系;Ｄ＾２型细胞质促进部分同源染色体配对、但却抑制同源染色体配对;Ｓ＾Ｖ型细胞质对同源染色体或部分同源染色体的配对均有抑制作用;Ｇ型细胞质促进同源染色体配对。１５个不同细胞质“中国春”小麦与六倍体小偃麦杂交,Ｆ１结实率很三数体配对。１５个不同细胞质“中国春”泪科与     

蓝粒小麦的细胞学鉴定

蓝粒小麦是在长穗偃麦草与普通小麦杂交后代中选育出来的新类型。实验证明,蓝粒小麦在研究胚乳遗传和染色体工程方面是一个非常有用的材料。本试验观察了用中国春小麦,中国春单体系统、中国春4D缺体,分别与蓝粒小麦杂交F_1代的染色体数目和染色体行为,其结果是:(1)(中国春小麦×蓝粒小麦)F_1,减数分裂中Ⅰ,76％的细胞为20"+2';(2)(中国春4D单体×蓝粒小麦)F_1,中Ⅰ,普遍出现了20"+1'的染色体构型,其它杂种F_1均为19"+3';(3)(中国春4D缺体×蓝粒单体分离出的缺体)F_1,中Ⅰ,花粉母细胞n=20"。以上结果证明,蓝粒小麦是一个异代换系,即由1对长穗偃麦草染色体,4Ael,代换了小麦的1对4D染色体。     

用中国春双端二体分析西藏小麦的染色体构成

用普通小麦“中国春”双端二体系列(double ditelosomics)作母本分别与西藏小麦杂交,对全套21个F_1的PMC在MI进行端体配对分析。在(“中国春”双端二体7B×西藏小麦)F_1中,含有(t′,t1″)构型的PMC占观察总数的87.3％,7BS常不参与配对,显示出有较大差异。“中国春”3A、7A、2D—7D等8条染色体的两臂可以分别同时与西藏小麦对应染色体配成异型三价体(tt1′′′)的PMC频率达80.0—95.5％,表明西藏小麦与“中国春”之间这8条染色体差异很小。在涉及其余12条染色体的组合中,出现(tt1′′′)、(t′t1″)和(t′,t′)构型的PMC分别占观察细胞总数的42.3—77.6％、21.9—55.5％和0—8.0％,表明它们之间仅某个染色体臂间有轻度变异或分化。从总体来看,西藏小麦与“中国春”之间除7BS有较大差异外在染色体构成上基本相似。     

利用phlb突变体创造普通小麦—簇毛麦６ＶＳ端二体代换系

用中国春phlb突变体（C.S.phlbphlb)与普通小麦－簇毛麦６Ｖ（６Ａ）异代换系（Ｓub.6V)杂交,再用phlb突变体与Ｆ１回交,在高配对植株中筛选出一个６Ｖ染色体发生变化的植株,编号为ＬＶ０２,用染色体Ｃ－分带和荧光原位杂交技术,对ＬＶ０２株系的后代进一步鉴定,在ＢＣ１Ｆ２中筛选鉴定出１株编号为ＬＶ０２－０１的植株,该株含有４０条普通小麦染色体,１条簇毛麦６Ｖ染色体和１条６Ｖ短臂端着丝粒染色体,在ＬＶ０２－０１的分离后代中用同样技术鉴定出８株普通小麦－族毛麦６ＶＳ端二体代换系。     

导入小麦的外源染色体片段的准确鉴定及外源抗性基因的稳定性分析

用抗白粉病的普通小麦一簇毛麦６ＶＳ／６ＡＬ易位系与普通小麦品种扬麦５号、普通小麦一簇毛麦６Ｖ代换系和中国春６Ａ双端二体以及６Ｖ代换系和６Ａ双端二体配制了４个测交组合,分析了这４个杂交组合Ｆ１ＰＭＣ’ｓＭＩＣ－分带的减数分裂构型。在（６ＶＳ／６ＡＬ易位系×扬麦５号）和（６ＶＳ／６ＡＬ易位系×６Ｖ代换系）的Ｆ１ＰＭＣ’ｓＭＩ,分别观察到由易位染色体与６Ａ染色体和６Ｖ染色体配对形成的具有特定Ｃ－分带带型的棒状二价体,杂种中的棒状二价体数目高于各自亲本中的棒状二价体数。在（易位系×Ｃ．Ｓ．ｄ．ｄ．ｔ６Ａ）Ｆ１中,在８７．９％的ＰＭＣ中观察到由易位染色体长臂与６ＡＬ端体配对形成的异形二价体（ｔｌ”）。而在（６Ｖ代换系×Ｃ．Ｓ．ｄ．ｄ．ｔ６Ａ）Ｆ１中,９６．６８％的ＰＭＣ具有两个单价端体（ｔ’,ｔ’）。该结果进一步证实易位涉及簇毛麦染色体６ＶＳ和小麦染色体６ＡＬ,易位断点靠近着丝粒。在减数分裂中,易位染色体的正常配对和分离,保证了６ＶＳ上白粉病抗性基因Ｐｍ２１的正常传递,为这一新抗源在小麦育种中的应用奠定了细胞学基础。     

簇毛麦染色体组特异性RAPD标记的筛选、定位和应用

以普通小麦中国春、中国春－簇毛麦二体附加系以及不同来源的簇毛麦为材料,用100个10碱基随机引物进行RAPD扩增。引物OPF02能在不同来源的簇毛麦及所有中国春－簇毛麦二体附加系中扩增出一条长约750bp的片段OPF02 750。普通小麦和硬粒小麦不能扩增出该片段。因此,OPF02 750为分布于簇毛麦所有染色体上的一个簇毛麦染色体组特异片段。用引物OPF02对普通小麦－簇毛麦双二倍体、硬粒小麦－簇毛麦双二倍体以及几个普通小麦的簇毛麦二体代换系、二体附加系进行检测,发现NAU302已经丢失了其所附加的簇毛麦3V染色体。     

蓝粒单体小麦研究(一)

本文分析了中国春单体小麦繁殖中存在的困难,指出了建立具有标记基因的新的蓝粒单体小麦系统的必要性。介绍了利用蓝粒小麦与普通小麦杂交选育4D-蓝单体小麦的过程及其繁殖原理与技术;通过繁殖蓝单体获得大量缺体植株,并经连续自交与选择育成了自花结实的4D-缺体小麦。最近,又用4D-缺体小麦与黑麦杂交得到具有27个染色体的F_1杂种。     

普通小麦多子房基因单体分析的染色体定位及双端体分析的染色体臂定位

本研究以普通小麦——“中国春”的单体系统和多子房小麦杂交,确定控制多子房性状的基因数目及关键染色体。通过单体分析,初步确定多子房性状分别受染色体5D和6B上的2个非互补的同效异位被动隐性基因所控制,分别用m_1和m_2表示。 继续用“中国春”双端体5DL、6BL和6BS分别与多子房进行正反交,在5DL、6BL与多子房的正反交F_1植株上均出现多子房表型。由此确定,控制多子房性状的m_1、m_2基因分别位于染色体5D和6B的短臂上(5DS、6BS)。     

普通小麦“蟹脚芒“基因的单体分析

“蟹脚芒”小麦是从八倍体小偃麦中-5,与普通小麦晋革早杂交后代中选育出来的新品种。“蟹脚芒”小麦的芒性“蟹脚芒”是一种新发现的芒性性状。本文对“蟹脚芒”小麦的芒性性状作了详细记载,并运用中国春单体系统^[10]对“蟹脚芒”性状进行染色体定位研究。     

利用荧光原位杂交技术检测导入普通小麦的大赖草染色质

利用以大赖草基因组ＤＮＡ为探针的荧光原位杂交技术对导入普通小麦的大赖草染色质进行检测。结果：９１）根尖体中花粉母细胞时期均可用于检测大赖草染色质。间期核中杂交信号点数与所含大赖草染色体数目之间的对应关系依染色体显强Ｃ－带末端数不同而不同;（２）利用荧光原位杂交,从普通小麦－大赖草单体异附加系的减数分裂前植株＾６０Ｃｏ－γ射线辐射后代中检测到一批大赖草端着丝粒染色体和小麦－大赖草染色体易位等结构变异     

用Langdon二体代换系统建立小麦染色体RAPD标记

以一套Ｌａｎｇｄｏｎ硬粒小麦二体代换系及其亲本Ｌａｎｇｄｏｎ、中国春和中国春双端体为材料,研究适于硬粒小麦和普通小麦的理想ＲＡＰＤ分析条件,进行小麦Ａ、Ｂ和Ｄ染色体组各个染色体的ＲＡＰＤ分析。结果表明,ＡｍｐｌｉＴａｑＳｔｏｆｆｅｌｆｒａｇｍｅｎｔ比ＴａｑＤＮＡＰｏｌｙｍｅｒａｓｅ优越。所用１２个随机引物中,７个引物扩增出的１３个特异产物,可确定在硬粒小麦ＬａｎｇｄｏｎＡ、Ｂ染色体组和中国春Ｄ染色体组中的１０个个别染色体上。４个标记进一步定位在相应的４个染色体臂上。结果还表明,用Ｌａｎｇｄｏｎ二体代换系统、中国春双端体为材料,容易得到重复性高、特异性强的ＲＡＰＤ标记。     

小麦端体、单体及其测交后代的细胞学研究

小麦非整倍体研究始于三十年代,E.R.Sears最早开创。他开创的“中国春”小麦单体、缺体、三体和四体等完整系统在小麦的遗传学、系统发育学和育种学方面的应用越来越广泛。现在各国已用各自适用的品种培育出成套单体系统62个。为在小麦遗传育种研究上更好地应用小麦非整倍体材料进行小麦种质改良,导入一些近缘种属间的优良基因,就必须首     

小麦pl1b突变体与小黑麦杂交的细胞遗传学研究

本文利用普通小麦品系“中国春”（对照）、中国春ｐｈ１ｂ突变体分别与八倍体小黑麦、六倍体小黑麦杂交,杂种Ｆ１的减数分裂前期Ｉ染色体行为表现异常,中期Ｉ出现较多的单价体、棒状二价体和多价体,在后期和末期出现落后染色体、染色体片断和微核。原因是ｐｈ１ｂ基因的存在造成染色体联会机制紊乱,致使一些部分同源染色体配对并发生互换,有可能在以后的世代产生染色体易位与基因重组。     

同胞质普通小麦-纤毛鹅观草异附加系D和端体异附加系tBL的选育

用普通小麦－纤毛鹅观草双倍体与普通小麦中国春连续回交两次,然后连续自交,通过形态观察、根尖细胞染色体计数、花粉母细胞减数分裂中期Ｉ染色体配对分析及染色体Ｃ－分带,在ＢＣ２Ｆ２和ＢＣ２Ｆ３群体中,分别筛选到一个端二体异附加系９４Ｋ２２７和一个二体异附加系９４Ｋ２８０,其中Ｃ－分带显示９４Ｋ２２７添加的是纤毛鹅观草染色体Ｂ的一对长臂,９４Ｋ２８０添加的是纤毛鹅观草的一对染色体Ｄ。     

同胞质普通小麦—纤毛鹅观草附加系D和端体异附加系tBL的选育

用普通小麦－纤毛鹅观草双倍体与普通小麦中国春连续回交两次,然后连续自交,通过形态观察、根细胞染色体计数,花粉母细胞减数分裂中期Ｉ染色体配对分析及染色体Ｃ－分型,在ＢＣ２Ｆ２和ＢＣ２Ｆ３群体中,分别筛选到一个端二体异附加系９４Ｋ２２７和一个二体异附加系９４Ｋ２８０,其中Ｃ－分带显示９４２２７添加的是纤毛鹅鸡草染色体Ｂ的一对长壁９４Ｋ２８０添加的是纤毛鹅观草的一对染色体Ｄ。     

鮋形目两种鱼的染色体组型研究

采用活体注射秋水仙素制备鱼类肾细胞染色体的方法,对　形目的许氏平　Ｓｅｂａｓｔｅｓｓｃｈｌｅｇｅｌｉ（Ｈｉｌｇｅｎｄｏｒｆ〕和欧氏六线鱼ＨｅｘａｇｒａｍｍｏｓｏｔａｋｉｉＪｏｒｄａｎ＆Ｓｔａｒｋｓ的染色体组型进行了初步研究。许氏平　的二倍体染色体数目为２ｎ＝４８,其中一对中部着丝粒染色体,其余全部为端部着丝粒染色体;一对端着丝粒染色体具随体。欧氏六线鱼２ｎ＝４８,３对中部着丝粒染色体,１０对亚中部着丝粒染色体,８对亚部着丝粒染色体和３对端部着丝粒染色体,其中１对端部着丝粒染色体具随体。     

普通小麦栽培品种丰抗13的4B—1D染色体易位的鉴定

通过细胞学观察,在普通小麦栽培品种“丰抗13”和“京红1号”的杂交后代中,发现有多价体出现,这就表明有染色体易位发生。为进一步弄清究竟是哪条染色体发生了易位,我们采用单体测交方法,观察鉴定所有各单体系F_1的花粉母细胞第一次减数分裂中期Ⅰ(以下简称PMCs中Ⅰ)染色体构型。从鉴定结果发现,凡2n=42的F_1 PMCs中Ⅰ出现19~Ⅱ 1~Ⅳ,而2n=41的F_1PMCs中Ⅰ的染色体构型不同,单体与易位有关的两个单体系4B和1D F_1 PMCs中的Ⅰ构型中有部分呈现为19个二价体加1个三价体,即19~Ⅱ 1~Ⅲ,没有单价体,而其余各单体系F_1 PMCs中Ⅰ构型则表现为18个二价体,1个四价体和1个单价体,即18~Ⅱ 1~Ⅰ 1~Ⅳ。因此,可以肯定“丰抗13”存在1个染色体易位,其有关染色体就是4B和1D。     

将大赖草种质转移给普通小麦的研究：VI.端体异附加系的选育与鉴定

利用根尖细胞有丝分裂中期染色体计数,花粉母细胞减数分裂中期１（ＰＭＣ ＭＩ）染色体构型分析仪及Ｃ－分带,从普通小麦中国春与大赖草（ＬｅｙｍｕｓｒａｃｅｍｏｓｕｓＬａｍ．）杂种回交后代中,选育出两个端二体异附加系９５Ｇ０９,９５Ｇ１１和一个添加了一对大赖草第１４号染色体和另一对端体的双重异附加系９５Ｇ３０２（２ｎ＝４４＋２ｔ）,它们的ＰＭＣ ＭＩ染色体配对构型分别为０．２１个单价体（其中０．１６个端