小黑麦×小麦杂种F_1花粉植株中D-R染色体的重组

对93株六倍体小黑麦×普通小麦杂种F_1花粉植株进行了细胞学观察,Giemsa分带鉴定黑麦染色体,分析花粉植株中D、R染色体的分布组成。花粉植株染色体数目集中在2n=23附近,D、R两组染色体表现不同的数量分布:黑麦(R)染色体从数量上趋于随机分布;小麦(D)染色体却趋于大部分保留。初步分析了产生这种现象的原因。     

三个小黑麦花粉株系的染色体组成分析与抗白粉病鉴定

对来自小黑麦与小麦杂种的３个花粉株系,ＤＨ２２０－４,ＤＨ２２０－５和ＤＨ２２０－１４进行了形态性状观察,染色体组成分析和抗白粉病鉴定。经过染色体形态和数目观察、原位杂交、Ｃ－分带、同工酶等电聚焦和贮藏蛋白的ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,证明其中两个株系,ＤＨ２２０－４和ＤＨ２２０－５是６Ｒ／６Ｄ代换系,另一个株系ＤＨ２２０－１４是１Ｒ／１Ｄ代换系。经人工接种鉴定,两个６Ｒ／６Ｄ代换系高抗白粉病。从而进一步证明黑麦的６Ｒ染色体上存在抗白粉病的基因。同时还对小麦遗传背景下异源染色体的识别及６Ｒ染色体的利用价值等问题进行了讨论。     

黑麦染色体在小黑麦×小麦F_1花粉植株中的传递

对93株小黑麦×小麦的第一代花粉植株(H_1)进行细胞学观察,并用Giemsa分带技术鉴定其中的黑麦染色体,不同黑麦染色体表现出不同的传递频率。6R最高,1R、3R次之,7R最低。花粉植株中还发现黑麦染色体端体。     

小麦和黑麦染色体在小黑麦×小麦杂种的不同世代群体中的传递

使用单株植物C-带核型鉴定技术,研究了小麦和黑麦染色体在八倍体小黑麦×普通小麦的F_1,BC_1,F_2和F_3代中的遗传行为。黑麦染色体通过花粉和卵细胞的传递率显著不同,通过卵细胞丢失的染色体较多。黑麦染色体在F_2和F_3的传递率为36.0—38.8%,显著低于通过配子的平均传递率。不同的黑麦染色体通过配子的传递是随机的,而在F_2和F_3中却存在着显著的差异,1R的传递率最高,6R、7R最低。发生上述差异的原因可能是黑麦染色体的丢失不仅发生在配子形成和受精阶段,还受具有不同核型的受精卵在发育过程中夭亡的影响。受黑麦染色体的影响,小麦染色体也有不同程度的丢失。在不同的世代群体中,约有7.3—28.1%的植株丢失了小麦染色体。6R、5R和7R对小麦染色体丢失的作用较大。根据本研究的结果,在使用八倍体小黑麦×小麦的杂交方式利用黑麦遗传物质于小麦育种的工作中,F_2和F_3是有效选择的关键世代。本文建议的单株植物C-带核型鉴定技术是实现这一选择目标的有效方法。     

小麦愈伤组织及再生植株的染色体变异

对培养在含有不同附加成分的MS培养基上的小麦愈伤组织染色体进行了跟踪研究。结果表明,在整个培养过程中各培养基上愈伤组织都有一定程度的染色体变异。在培养初期,高浓度2,4-D可增加愈伤组织中的染色体变异率,AgNO_3可降低染色体变异率。6-BA对培养初期愈伤组织染色体变异率没有显著影响。但高浓度6-BA可加大长期培养愈伤组织中的超倍体细胞频率。蔗糖浓度对最初9代愈伤组织染色体变异率无显著影响。但之后,低浓度蔗糖培养基上亚倍体细胞频率明显减小。随着培养时间的延长,各培养基上愈伤组织中正常二倍体细胞的频率都有逐渐上升的趋势。在再生植株中,大部分核型正常,只有少数植株具有染色体数目或结构变异。有些核型正常植株也有表型变异。     

缺体小麦与黑麦杂种幼胚愈伤组织再生植株的染色体变异

对中国春6A缺体小麦与黑麦杂种幼胚愈伤组织不同无性世代再生植株体细胞染色体鉴定结果表明,随着愈伤组织培养时间的延长,再生植株染色体变异频率及变异范围明显增加。在分化的共计224株再生植株中,发生染色体变异的植株为80株,占35.7％,其中有3株为染色体嵌合株,1株发生了染色体结构变异。     

六倍体小黑麦×六倍体小麦杂交后代中染色体遗传与结构变异鉴定

六倍体小黑麦是普通小麦品种遗传改良的重要基因资源,可以拓宽小麦的遗传基础。本研究以六倍体小黑麦为供体向普通小麦转移黑麦染色质,以探明六倍体小黑麦×六倍体小麦杂交、回交后代的染色体遗传特性,为小黑麦种质材料的后续研究和利用奠定基础。以六倍体小黑麦16引171为母本,六倍体小麦川麦62为父本配制杂交及回交组合,利用非变性荧光原位杂交技术(non-denaturing florescence in situ hybridization,ND-FISH)对F1、BC1F1和BC1F2植株进行细胞学跟踪鉴定。结果表明,杂种F1回交结实率为2.61%;BC1F1植株2R染色体传递频率最高;BC1F2植株中黑麦染色体在后代的传递率为6R>4R>2R,小麦背景中5B-7B相互易位染色体在BC1F2植株中表现出严重偏分离。在BC1F1和BC1F2植株中观察到24种结构变异染色体,包括染色体片段、等臂易位染色体、易位染色体以及双着丝粒染色体,且部分BC1F2植株的种子表现粒长和千粒重均优于六倍体小麦亲本川麦62。因此,在利用六倍体小黑麦作为桥梁向普通小麦导入黑麦遗传物质时,应尽量采取多次回交的...     

八倍体小黑麦与普通小麦杂种F_1细胞遗传学及性状的研究

本文用八倍体小黑麦与普通小麦进行正反交。用ＧｉｅｍｓａＣ－带技术对亲本及杂种Ｆ＿１的体细胞染色体进行了分析,并研究了它们的性状。结果表明体细胞染色体组成与植株性状有密切的关系;并发现八倍体小黑麦的染色体数目不稳定,有自然减小的趋势。同时,用ＧｉｅｍｓａＣ－带技术研究了八倍体小黑麦及Ｆ＿１杂种花粉母细胞的减数分裂行为。表明：减数分裂不规则是八倍体小黑麦结实率低、籽粒皱缩的重要原因之一;Ｆ＿１杂种后代的中期染色体基本构型为２１Ⅱ＋７Ⅰ,减数分裂更加的不规则,但通过分离和重组,可产生各种类型的配子,从后代中可选出稳定、高产的重组品系,对改进八倍体小黑麦的不良性状有重要的意义。     

小麦背景中黑麦1R染色体的遗传变异

运用细胞遗传学方法鉴定了来源于中国春×Ｍ２７（１Ｒ／１Ｄ代换系）的花粉植株和Ｆ２单株染色体组成。发现７个花粉植株中出现７种染色体组成变异类型,每株呈现一类变异;而２７个Ｆ２单株中,存在１１种染色体组成变异类型,变异频率仅为３７．０％,低于花粉植株。花粉植株群体中,观察到一个能稳定向后代传递的小麦／１Ｒ小片段易位,但Ｆ２群体中未检测到小麦／黑麦易位。表明常规染色体工程结合花药培养是有计划、有目的实现异源染色体小片段向小麦转移的简便、高效、快速途径。     

小麦—黑麦—中间偃麦草三属杂种F1及其花粉植株的细胞遗传学研究

２个小麦－黑麦－中间偃麦草三属杂种Ｆ１的减数分裂行为复杂,中期Ｉ染色体平均每细胞构型为１９．５３Ｉ＋１３．４７ＩＩ＋０．７０ＩＩＩ＋０．０６１Ⅴ和１９．９９Ｉ＋１３．４２ＩＩ＋０．６５ＩＩＩ和０．０４１Ⅴ＋０．０１Ⅴ,后期Ｉ染色体分配不平衡,单价体并不一定排列在赤道板上,产生各种类型的异常四分体。１８株花粉植株染色体组成类型多样,在２个花粉植株中分别观察到端体和等臂染色体。单倍体花粉植株中期Ｉ染色     

小麦—天兰偃麦草—黑麦三属杂种花粉植株诱导条件的研究

研究表明,三属杂种处于单核中晚期阶段的花粉最适于诱导形成愈伤组织。低温预处理对促进三属杂种花粉愈伤组织的诱导有一定的作用。利用以马铃薯提取物为基础物质的马铃薯-Ⅱ培养基作诱导培养基,其愈伤组织诱导与分化的频率比目前两个较好的合成培养基要高。同一个三属杂种F_1春、秋播种植株之间在形成愈伤组织的能力上有较大的差异,秋播材料形成愈伤组织的能力明显高于春播材料。F_(?)杂种植株诱导愈伤组织和分化植株的频率均比F_1杂种明显提高。     

缺体小麦与黑杂种幼胚愈伤组织再生植株的染色体变异

对中国春６Ａ缺体小麦与黑麦杂种幼胚愈伤组织不同无性世代再生植株体细胞染色体鉴定结果表明,随着愈伤组织培养时间的延长,再生植株染色体变异频率及变异范围明显增加。在分化的共计２２４株再生植株中,发生染色体变异的植株为８０株,占３５．７％,其中３株为染色体嵌合株,１株发生了染色体结构变异。     

小麦ph1b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。     

中国春phlb突变体与多倍体Aegilops杂种F1回交植株（BC1F1）的细胞学研究

中国春phlb突变体与5个多倍体Aegilops的杂种F1用普通小麦进行回交,并对回交一代（BC1F1）的细胞学进行了研究。结果表明,BC1F1植株花粉母细胞最高染色体数56条,最低35条,一般情况下phlb基因可以增加BC1F1植株的染色体数（不是所有组合）,但不能增加染色体配对水平。杂种F1回交时有效雌配子最高染色体数在含有phlb基因组合中高于不含phlb基因的组合,但最低不杂色体数目相等,且含有21条染色体雌配子最具有竞争力,同时也证明,回交的成功并不取决于杂种F1通过重建分裂（restitution division)形成的未减数雌配子。     

异细胞质小麦与黑麦、小黑麦杂交对性状和减数分裂行为的影响

本文利用17种异细胞质“中国春”小麦与黑麦,小黑麦杂交,回交,研究其性状与减数分裂行为的表现。首次观察到D2型Ae.crassa.4x细胞质对同源染色体配对有抑制作用,对部分同源染色体配对有促进作用,SV型Ae.kotschyi细胞质对同源染色体,部分同源配对均有抑制作用,S1型Ae.sharonesis细胞质对部分同源染色体配对有促进,还观察到G型细胞质T.timopheevi,T.zhukovskyi,D2型细胞质,Ae.crassa 可提高产生有功能雌配子数,首次合成G型,SV型,D2型细胞质雄性不育的八倍体小黑麦,D2型细胞质八倍体小黑麦是光敏性雄性不育,在15小时以上的长光照条件下表现不育,这对进一步了解异细胞质的作用,小黑麦杂种优势的利用和小黑麦的改良均有重要意义。