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。     

普通小麦、Cheyenne与黑麦的可交配性基因及其在染色体上的位置

中国春-Cheyenne二体代换系5A、5B和5D、中国春(Chinese Spring)、Cheyenne、中国春缺体5A—四体5D、中国春缺体5B—四体5D、中国春缺体5D—四体5B与兰州黑麦的杂交结实率分别为72.5%、53.5%、84.5%、88.0%、19.0%、73.5%、67.0%和67.0%,推测Cheyenne和黑麦的可交配性基因型是Kr1 Kr1、Kr2 Kr2和kr3 kr3,它们分别位于染色体5B、5A和5D上。     

粘型小麦不育系育性恢复性的细胞遗传学研究

利用5个粘性不育系分别与中国春的二体,1B重双端体及1B°1D^Ⅳ缺四体杂交,调查其F1的育性及其F1减数分裂中期Ⅰ的染色体配对情况和后期Ⅰ出现落后染色体的细胞频率。结果表明：（1）5个不育系与中国春二体杂交F1的自交结实率存在明显差异。中国春的1B重双端体使5个不育系的自交结实率大幅度下降,中国春的1B°1DⅣ缺四体使各不育系表现全不育;（2）5个不育系和3个父本杂交F1减数分裂中期Ⅰ出现单价体细胞的频率与其后期Ⅰ出现落后染色体细胞的频率不存在直接相关;（3）5个不育系与中国春二体的杂交F1自交结实率与其减数分裂中期Ⅰ出现单价体细胞的频率呈正相关。相关系数为0.9695**,与后期Ⅰ出现落后染色体细胞的频率不直接相关。     

一种小麦蓝粒标记单体代换系4E（3D）的创制

以中国春3D单体和小麦-长穗偃麦草4E二体异附加系为材料,通过杂交、回交结合染色体鉴定等方法,培育出了一种具有蓝粒标记的小麦4E(3D)单体代换系.该小麦4E(3D)单体代换系籽粒为浅蓝色,能够正常生长,自交结实率为36.1%,其自交后代可分离出深蓝籽粒小麦4E(3D)二体代换系、浅蓝籽粒小麦4E(3D)单体代换系和白粒小麦3D缺体.结果表明,长穗偃麦草4E染色体对小麦3D染色体缺失有一定的补偿功能,对以染色体定向代换方式快速创制蓝粒标记小麦单体系统具有一定的参考价值.     

中国春—山羊草2C二体附加系同中国春—偃麦草二体附加系杂交后代的细胞遗传学研究

对中国春—长穗偃麦草（E.elongata 2n=14EE）二体附加系（1E-7E）与中国春—柱穗山羊草(Ae.cylindrica 2n=28 CCDD)2C二体附加系杂交后代进行细胞遗传学研究。结果表明,杂交当代（1E-7E）的结实率最高为36.06%,最低为19.43%,平均为29.5%。F₁自交结实率最高为62.09%,最低为30.92%,平均为39.64%。对照实验和方差分析表明,杀配子染色体对不同品系杂交的结实率影响有差异。杂交F₁减数分裂观察,看到F1单价体数超过理论数值,后期出现大量的染色体片段,认为这种异常现象与杀配子染色体的作用有关。     

菊花自交衰退现象初步研究

为揭示菊花的自交衰退现象,对菊花品种'rm1-3'(Dendranthema morifolium 'rm1-3' )和'02-42-6'(D. morifolium '02-42-6' )亲本及其自交后代(I_1代、I_2代和I_3代)的生长性状及部分表型性状进行了比较分析.结果表明,品种'rm1-3' I_1代和I_2代的单花结实数分别比亲本减少89.5%和97.2%,品种 '02-42-6'I_1代和I_2代的单花结实数分别比亲本减少91.2%和92.0%,差异极显著(P<0.01).2个品种自交后代的平均出苗率呈现随自交世代的增加逐渐降低的趋势, 其中品种'rm1-3'自交后代各世代间的平均出苗率均有极显著差异(P< 0.01);品种'02-42-6'的I_3代平均出苗率极显著低于I_1代和I_2代(P<0.01).2个品种亲本与其自交后代间叶片长度没有显著差异,但亲本的存活率、株高、开花率和花径均显著高于自交后代,且在自交后代中,I_1代的存活率、株高、开花率和花径均高于I_2代和I_3代.2个品种自交后代的冠幅和单株花数也低于各自的亲本,但I_1代的冠幅和单株花数与亲本无显著差异.品种'rm1-3'的I_1代、I_2代、I_3代和品种'02-42-6'的I_1代、I_2代的开花时间较亲本分别推迟了9.4、8.9、5.9、11.9和7.6 d,且随自交世代的增加逐渐缩短;但品种'02-42-6' 的I_3代开花时间却较亲本提前了10.7 d.研究结果说明菊花自交后代存在严重的衰退现象.     

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。     

八倍体小滨麦的形成及细胞遗传学研究

通过普通小麦(AABBDD 2n=42)与滨麦(JJNN 2n=28)杂种幼胚培养,获得F_17株(ABDJN 2n=35)。用秋水仙碱处理分蘖节后,再用普通小麦回交得到11粒种子。幼胚培养后得到BC_1F_17株(AABBDDJN 2n=56)。经过连续自交选育至BC_1F_0代,获得3种穗型的八倍体小滨麦(AABBDDJJ或AABBDDNN)。根尖细胞染色体数目为52—56。花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ,2n=28Ⅱ的细胞占45.38—48.89%,染色体构型为1.69Ⅰ+27.07Ⅱ+0.06Ⅲ。株高89—105厘米;穗长13—16厘米;小花数96—108个;籽粒红色、大粒、不饱满,千粒重44.5—51克;自交和天然结实率分别为27.70—54.58%,49.48—58.63%;成熟期偏晚;耐寒耐旱;抗条锈、秆锈、叶锈、赤霉和白粉病。     

小麦-大麦异代换系的创制及鉴定研究

利用"缺体回交法"以小大麦二体异附加系WBA9816作父本与阿勃缺体小麦杂交,创制小大麦异代换系.F1再用该异附加系回交,回交后代通过细胞学鉴定,筛选2n=43的双单体植株套袋自交,从自交后代群体培育出WBS02126;用原位杂交GISH和染色体C-分带技术鉴定表明,WBS02126为2D/2H异代换系;田间试验结果显示,WBS02126生长发育良好,育性基本正常,表现弱春性,叶片宽厚上挺,叶色淡绿,棒状穗,小穗排列紧密,长芒,早熟,综合抗病性好.     

利用染色体加倍技术创建油菜非整倍体

采用秋水仙素染色体加倍技术,获得了纯合黑籽甘蓝型油菜品系NJ230(Brassica napus)的染色体加倍材料(2n=76).对加倍材料连续自交3代,观察加倍材料后代染色体数目及性状变异,结果表明:(1)加倍材料当代(D1)植株矮化;(2)加倍材料自交1代群体(D2)呈现雄性不育、种子颜色等性状变异;(3)加倍材料自交2代后(D3、D4),多数植株染色体数为2n≤38;(4)获得了1个2n=32的黄籽非整倍体系.本实验为油菜非整倍体创建提供了一种可行的方法.     

“缺体回交法”选育普通小麦异代换系方法的研究

利用从蓝单体自交分离得到的自花结实的4D缺体小麦(缺72180、缺天选15)作母本与3个不同的八倍体小偃麦(小偃784、小偃7631和小偃78829)杂交,再以缺体作为轮回亲本,从F_1或F_2开始连续回交1—2次,在回交中,缺体无论作父本或母本都得到了异代换系,并且发现:(1)在回交过程中,用缺体作母本比作父本更为有效;(2)F_1自交,在F_2群体中选择生长比较正常,染色体数比较少的植株回交,比F_1作母本直接回交效果更好。并对所得的异代换系的特征特性进行了初步的观察研究,发现中间偃麦草(Agropyron intermedium2n=42) 4E染色体(以下用4Ei表示)、长穗偃麦草(Agropyron clongatum 2n=70)的4E染色体(带蓝粒基因,以下用4Ee表示)和4F染色体(带毛叶基因,以下用4Fe表示)均能正常补偿小麦4D染色体。异代换系生长旺盛,育性正常。初步总结了缺体与八倍体小偃麦杂交,回交过程中异代换系的形成规律,证明了“缺体回交法”可以推广应用于八倍体小偃麦等人工合成的新物种,以选育普通小麦异代换系。     

利用小染色体的促进结实基因提高缺体小麦结实性研究

分别对含有小染色体的小偃５号、小偃６号和７２１８０小麦品种自花结实４Ｄ缺体（依次编号为ＨＮ５、ＨＮ６Ｔ和ＨＮ７）及其相应二体及正常４Ｄ缺体的５种农艺性相对指数的研究表明：在４Ｄ缺体遗传背景下,小染色体载有促进结实基因;这三种自花结实缺体的小染色体对４Ｄ染色体缺失效应均有部分补偿作用,小偃６号自花结实４Ｄ缺体小染色体的这种补偿能力最强,小偃５号自花结实４Ｄ缺体小染色体的这种补偿能力最弱。将小偃６号自     

八倍体小滨麦与缺体小麦杂交的细胞遗传学研究

八倍体小滨麦与缺体小麦杂交和回交,其后代ＢＣ１Ｆ１与Ｆ２相比较,染色体分离范围小,有利于４１条染色体类型的分离,若用异源双单体附加作父本与缺体回交,４１条染色体类型的分离率还会提高２倍左右;单体代换在自交世代的传递率为３１．９１％,二体代换的分离率为１９．３７％,异染色体的丢失率为２９．３４％;二体代换在自交世代的传递率为８５．２６％,异染色体的丢失率为９．２１％;ＰＭＣＭＩ染色体构型为２０．７６”＋０．３１’＋０．０３＂＋０．０１””,相对紊乱系数为０．０１,２ｎ＝２１”的细胞占８６．０９％。选育的二体代换系,不同程度地表现出大穗、多花、优质、抗多种病害等滨麦的优良性状。     

Identification of the 21 monosomic lines in Avena byzantina C. Koch cv. ‘Kanota’

Summary All of the 21 possible monosomic lines have been screened and confirmed from 33 monosomic stocks of Avena byzantina C. Koch cv. Kanota. All of them, except Mono-21 which was a progeny of monosomic Cherokee (A. sativa) repeatedly backcrossed with Kanota, were obtained in the progenies of haploid (2n = 3x), aneuploid (2n = 6X±) and autotriploid (2n = 9X) partners of twins. Identification of the monosomics was carried out by means of the double monosomic method, monosomic analysis on marker genes, leaf peroxidase isozyme analysis, karyotype analysis and nullisomic analysis. The monosomic lines were numbered from Mono-1 through to Mono-21, mainly in the order of monosome length from the longest to the shortest. Most monosomic lines were hardly distinguishable by morphological characteristics from each other or from normal disomics. In the selfed progenies of four monosomic lines, Mono-8, -9, -17 and-19, segregation of nulli-, mono- and disomics was observed, but no nullisomics were found in the other lines. In most cases the frequency of monosomics ranging from 35.5 to 97.8% was, compared to those of nulli- and disomics, highest in the selfed progeny of monosomics. The monosomic lines were easily maintained and can be used for genetic analysis because of their good seed fertility and high monosome transmission rate. They have the near isogenic background of Kanota.     

八倍体小滨麦与4D缺体杂交后代小染色体的传递与遗传效应

７２１８０ ４Ｄ缺体附加的１对小染色体（ｔｉ）为亚中部着丝点染色体,其大小为常染色体平均长度的１／３￣１／４。ＰＭＣ ＭＩ,染色体构型为１９．５９”（１８￣２０）＋０．４６’（０￣４）＋０．０９””（０￣１）＋０．９６ｔｉ”（０￣１）＋０．０８ｔｉ’（０￣２）,９６．１９％的细胞中,ｔｉ 色体联会成环状二价体,８２．３８％的ｔｉ”游离在赤道板两边,与常染色体不联会,且推后分离,与八倍体小滨麦杂交的     

Introgression of Resistance to Powdery Mildew Conferred by Chromosome 2R by Crossing Wheat Nullisomic 2D with Rye

Using the nulUsomic back-cross procedure, four wheat-rye chromosome substitution 2R （2D） lines with different agronomic performance, designated WR02-145-1, WR01-145-2, WR02-145-3, and WR02-145-4, were produced from a cross between 2D nullisomic wheat （Triticum aestivum L. cv. ＂Xiaoyan 6＂） and rye （Secale cereale L. cv. ＂German White＂）. The chromosomal constitution of 2n=42=21 in WR02-145 lines was confirmed by cytological and molecular cytogenetic methods. Using genomic in situ hybridization on root tip chromosome preparations, a pair of intact rye chromosomes was detected in the WR02-145 lines. PCR using chromosome-specific primers confirmed the presence of 2R chromosomes of rye in these wheat-rye lines, indicating that WR02o145 lines are disomic chromosome substitution lines 2R （2D）. The WR02-145 lines are resistant to the powdery mildew （Erysiphe graminis DC. f. sp. tritici E. Marchal） isolates prevalent in northern China and may possess gene（s） for resistance to powdery mildew, which differ from the previously identified Pm7gene located on chromosome 2RL. The newly developed ＂Xiaoyan 6＂- ＂German White＂ 2R （2D） chromosome substitution lines are genetically stable, show desirable agronomic traits, and are expected to be useful in wheat improvement.     

The allotetraploidization of maize

Summary Four barley telotrisomics (Triplo 3S, 5S, 6S, and 7S) were studied. No major qualitative differences in morphology between the telotrisomics and their diploid sibs were found. The pollen and seed fertility of these telotrisomics was comparable to their diploid sibs. The meiotic study showed that the average frequency of 6_II + 1_III at diakinesis and metaphase I was 84.2% and 71.7%, respectively. The normal chromosome separation ranged from 77.2% to 89.4% at anaphase I through telophase II. The transmission rate of the extra telocentric chromosomes averaged 28.4% upon selfing and 28.7% through the female. All four telotrisomics showed various degrees of pollen transmission, the average being 3.6%. Ditelotetrasomic plants (2n = 14 + 2 homologous telocentrics) were obtained in the progenies of selfed monotelotrisomic plants of all four types. These ditelotetrasomic plants were viable and showed various degrees of seed fertility.Contribution from the Department of Agronomy. Supported by USDA-CSU Cooperative Research Project No. 58-82HW-6-8 and CSU Hatch Project.     

栽培菊花与矶菊属间杂交亲和性及F1结实特性研究

研究菊属栽培小菊‘奥运火炬’、‘意大利红’与亚菊属矶菊的杂交亲和性和结实性,以及杂种F1自交、回交和开放授粉的结实特性。结果表明:无论是以栽培菊花还是矶菊为母本,父本花粉在柱头上均能很好萌发,但结实率较低,‘奥运火炬’和矶菊杂交结实率为每花序3.72粒,‘意大利红’和矶菊正反交结实率分别为每花序1.20粒和0.87粒。回交组合(‘奥运火炬’×矶菊)F1ב奥运火炬’结实率为0～1.24粒;‘意大利红’与矶菊正反交F1无论是以‘意大利红’还是以矶菊为回交父本,结实率均较低,为0～1.37粒;‘早意大利红’和矶菊正反交F1自交不结实,‘奥运火炬’×矶菊杂种F1自交仅有少数单株有一定结实性,但在开放授粉条件下结实率均较高,最高达每花序47.5粒,说明F1雌配子发育良好,回交结实率低的原因可能在于远缘杂交障碍,而自交结实率低可能由自交不亲和机制决定。