显性雄性不育基因Ta1在小黑麦育种中的应用 Ⅰ.利用Ta1基因创造更多的小黑麦初级品系

小麦与黑麦杂交并对其杂种一代进行染色体加倍处理,是创造小黑麦初级品系、丰富小黑麦品种资源的基本工作。困难在于难以获得大量的不同遗传组成的杂交种子。只有少数小麦品种容易与黑麦杂交,极少数品种与黑麦的杂交结实率甚至可以象小麦种内杂交一样高。早     

小麦Kr基因在小麦与玉米或鸭茅状摩擦禾杂交中的失活

用３７个小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍ）品种（系）为母本,分别与黑麦（Ｓｅｃａｌｅｃｅｒｅａｌｅ）、球茎大麦（Ｈｏｒｄｅｕｍｂｕｌｂｏｓｕｍ）、玉米（Ｚｅａｍａｙｓ）和鸭茅状摩擦禾（Ｔｒｉｐｓａｃｕｍｄａｃｔｙｌｏｉｄｅｓ）杂交,比较其亲和性,小麦和玉米或鸭茅状摩擦禾杂交比小麦与黑麦或球茎大麦杂交的亲和性显著提高。携带着显性Ｋｒ１和Ｋｒ２基因的小麦品种Ｈｏｐｅ与黑麦杂交,不能形成胚,而与玉米及鸭茅状摩擦禾杂交时,成胚率分别达１６．００％和３２．５０％。表明控制小麦与黑麦及球茎大麦杂交亲和性的Ｋｒ基因系统在小麦与玉米及小麦与鸭茅状摩擦禾属间杂交中失活。讨论了还存在有其它控制小麦属间杂交亲和性的遗传调控系统的可能性。     

远缘杂交不需幼胚培养的节节麦基因型

六倍体普通小麦（Triticum aestivum L.)是由四倍体小麦（T.turgidum L.)与二倍体节节麦（Aegilops tanschii Coss.)天然杂交然后通过染色体自然加倍形成的异源多倍体。这一起源过程是自然条件下天然发生的,它的发生需要具备一个条件：四倍体小麦与节节麦的天然杂交种子在自然条件（没有幼胚培养等）下能够正常发芽出苗。我们从22份节节麦中发现来自中东的节节麦AS60在不采用幼胚培养等人工辅助条件下,仍然很容易与四体小麦和普通小麦产生有生活力的杂种植株。AS60与四倍体小麦的杂交种子有50．0％（反交）及57．1％（正交）的种子,而AS60与六倍体普通小麦的杂交种子则有45．5％不需幼胚培养等措施能够正常发芽,生长。AS60的这一特征正是普通小麦起源过程需要的条件。最后探讨了这一发现对小麦遗传改良和对普通小麦起源演化研究的意义。     

拟斯卑尔脱山羊草×非洲黑麦属间杂种的形态和减数分裂的研究

黑麦属(Secale)是小麦的近缘属之一,该属有普通黑麦(S.cereale)、山地黑麦(S.montanum)、非洲黑麦(S.africanum)、瓦维洛夫黑麦(S.vavilovii)和森林黑麦(S.sylvestre)五个种。其中,除普通黑麦被广泛用于改进小麦和合成小黑麦外,其他四种黑麦种基本上没有被利用。 为了探索普通黑麦以外的黑麦种在小麦和小黑麦育种上的价值及利用途径,作者近年来研究了不同倍性小麦与各黑麦种的可杂交性,     

小麦品种演化与远缘杂交亲和性

以７９个改良小麦品种（系）与黑麦进行杂交,研究普通小麦品种与黑麦杂交亲和性的差异及其亲和性在品种更新,更换过程中的演变趋势,结果表明：供试改良小麦品种与黑麦的杂交亲和性显著低于对照中国春;结实率大于５０％的品种３个,占供试品种的３．８％,结实率介于３０％￣５０％之间的品种４个,占５．１％,结实率介于１０％￣３０％之间的品种８个（１０．１％）,结实率小于５％的品种５０个,占６３．３％,另外,结实率介     

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。     

八倍体小黑麦的育种

从1957年以来的八倍体小黑麦育种工作的主要结果总结如下: 1.可杂交基因的应用 小麦和黑麦之间的可杂交遗传分析表明s,s~S,s~A,s~N和s~Q是属于一个基因座的复等位基因。根据可杂交的程度,这些基因可以排成如下的次序,即s>s~S>s~A>s~N>s~Q。根据显性的程度,则其次序就要倒过来成为:s~Q>S~N>s~S>s~A>s。这个发现已被适当地应用于小麦与黑麦的日常杂交工作中。 2.染色体数加倍 小麦-黑麦杂种分蘖苗于处理前在基部用刀片切一浅伤口,而后浸在0.04—0.05％的秋水仙精溶液中4天,室温保持在15℃以下。在10℃以下的温室中,90％以上的处理苗能恢复生长。恢复苗中约有40.8％的F_1不育杂种植株能转变成部分可育的,并以这些成功株上将获得数目不等的种子。用这个方法,曾经制造了4,700个小黑麦原始品系。在1961年,发现了一个新的多倍体诱变剂。药品的名字是富民隆,或称对甲苯磺硫苯胺基苯汞,它是一个杀菌剂,加倍染色体数的效果和秋水仙精一样。 3.结实率和种子饱满度 通过杂交的基因重组和加重分离世代的选择压力是改进八倍体小黑麦的结实率和种子饱满度的有效方法。从小黑麦原始品系中选用各种亲本大约已经做了两千个杂交组合,近年来更多的是用杂种选系和分离世代中好的植株来进行杂交。由此而选育出来的,结实率正常,     

小麦与黑麦属间杂种的染色体自然加倍的研究

分别以小麦属６个种的变种或品种共９个供试材料为母本,２个黑麦种为父本进行杂交,只有Ｓｔｅｗａｒｔｄｕｒｕｍ小麦与２个黑麦种杂交后,才得到Ｆ１种子,说明染色体的自然加倍需要一定的遗传背景,对这２个Ｆ１代花粉母细胞减数发裂所形成配子的观察表明,配子形成途径的不同,使Ｆ２出现了双二倍体和部分双二倍体的差异。     

异细胞质八倍体小黑麦的获得及其细胞遗传

改变小黑麦细胞质有可能增加减数分裂的稳定性,提高小黑麦的结实率与籽粒饱满度。作者以不同细胞质的“中国春”小麦与黑麦杂交,F_1幼苗用秋水仙素加倍获得双二倍体、或以八倍体小黑麦为父本与F_1杂交,获得异细胞质八倍体小黑麦(Triticale 8x)8个品系。实验结果表明:细胞质不同的“中国春”小麦与黑麦杂交结实率差异显著,出苗率亦不同,F_1株型多为两亲的中间型,花药不开裂,个别组合出现雄蕊雌化现象,有的组合表现生长弱性,减数分裂中期Ⅰ常出现1至数个末端交叉的棒状二价体,其数量在不同组合间差异显著,表明异细胞质对染色体配对有影响。D类细胞质对改进八倍体小黑麦的结实率可能有一定的作用。     

小麦-黑麦代换系5A/5R与6A/6R杂交诱导同祖染色体配对与易位的研究

利用两个小麦-黑麦异源双代换系DS 5A/5R与DS 6A/6R杂交,探讨同祖染色体配对的可能性与创制小麦黑麦异源易位系.在方法上对杂种F1的减数分裂行为进行研究,观察5R与5A、6R与6A配对频率,探讨同祖染色体配对规律.实验结果看到杂交F1减数分裂中有22.91%的花粉母细胞有小麦染色体(ABD组)与黑麦染色体(R组)发生同祖配对.在F2及以后世代,通过染色体C分带、原位杂交检测,选择小麦-黑麦易位系.在F2代的45株中检测到9株有易位,易位频率为20%,是目前小麦-黑麦染色体易位频率最高的.染色体易位有的来源于同祖配对的交换,有的来源于单价体错分裂或断裂的重建.     

远缘杂交不需幼胚培养的节节麦基因型

六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)是由四倍体小麦(T.turgidum L.)与二倍体节节麦(Aegilops tanschii Coss.)天然杂交然后通过染色体自然加倍形成的异源多倍体.这一起源过程是自然条件下天然发生的,它的发生需要具备一个条件:四倍体小麦与节节麦的天然杂交种子在自然条件(没有幼胚培养等)下能够正常发芽出苗.我们从22份节节麦中发现来自中东的节节麦AS60在不采用幼胚培养等人工辅助条件下,仍然很容易与四倍体小麦和普通小麦产生有生活力的杂种植株.AS60与四倍体小麦的杂交种子有50.0%(反交)及57.1%(正交)的种子,而AS60与六倍体普通小麦的杂交种子则有45.5%不需幼胚培养等措施能够正常发芽、生长.AS60的这一特征正是普通小麦起源过程需要的条件.最后探讨了这一发现对小麦遗传改良和对普通小麦起源演化研究的意义.     

雌蕊成熟度在克服小麦与黑麦属间杂交不亲和性上的效应

本试验广泛研究了小麦等材料与黑麦杂交时,母本雌蕊成熟度在克服属间不亲和性上的效应。不论普通小麦的冬、春性品种,不同倍数性的物种,不同类型的小麦雄性不育系,小麦异附加系以及八倍体小偃麦新物种等与黑麦杂交,一般以母本开花前1—2天雌蕊嫩龄时授粉,对克服属间杂交不亲和性效果最好,幼龄授粉次之。这一雌蕊成熟度效应对于与黑麦越难杂交的小麦品种和物种一般越显著。在不同地点(青海西宁及陕西杨陵),不同年份,不同月份及一天内不同时间授粉,结果表现一致。试验还揭示了小麦雌蕊成熟度对黑麦花粉萌发及杂种种子形成的深刻影响。     

利用花药培养快速创制小麦条锈病和黄矮病抗性新种质

利用中间偃麦草与普通小麦杂交育成的部分双二倍体－中５为外源抗性基因供体,通过花药培养途径,在它与几个冬小麦品种的５个杂交组合中,诱导出试管花粉绿苗１４４株,移栽加倍后,形成了４９个加倍单倍体株系。通过小麦条锈病和黄矮病抗性鉴定获得了几个高抗黄矮病或者对条锈病近免疫的新材料。其中ＤＨ７２８对条锈病菌近免疫,２ｎ＝４４,减数分裂构型为０．７０１Ｖ＋０．０３５ＩＩＩ＋２１．５７９ＩＩ＋０．４５６Ｉ,为双     

含有抗白粉病基因的黑麦染色体小片段向小麦的转移

利用感白粉病的小麦品种绵阳11的纯系和黑麦自交系R12杂交, 在其单体附加系自交后代的BC₁F₅株系中选择小麦－黑麦异源易位系。根据已报道的黑麦特异重复序列pSc20H设计了一对特异引物, 用PCR方法鉴定了300个单体附加系的自交BC₁F₅株系,发现其中70个株系含有黑麦染色体成分。一个来源于6R单体附加系的小麦株系96Ⅱ691-830-98表现了对白粉病的高度抗性, PCR方法鉴定证明其含有黑麦染色体成分。对该株系作进一步的基因组原位杂交(GISH)鉴定, 证明它的一对染色体的端部含有黑麦染色体的小片段。这一结果指出, 含有抗白粉病基因的黑麦染色体6R小片段被引入了小麦。研究表明利用单体附加诱导染色体小片段易位是一种有效的方法。利用PCR和GISH原位杂交相结合的方法可提高检测外源染色体小片段的准确性和选择效率。     

小麦远缘杂交的珍贵种质沙丘小麦

在用普通小麦(Triticum aestivum L.)与兰州黑麦(Secale cereale cv lanzhou)杂交筛选具有可交配性基因(kr)品种中,发现普通小麦品种沙丘小麦(原产于日本)不仅具有kr基因和诱导部分同源染色体配对基因(ph),而且与兰州黑麦杂交的第一代自然结实。这样的种质资源在小麦远缘杂交和品种改良中,具有十分重要的作用。     

威岭栽培黑麦抗白粉病特性导入小麦的研究

威岭黑麦(Weiling rye)是一个高抗白粉病(Erysiphe gramininis f．sp．tritici)的中国矮杆栽培黑麦。以Weiling rye作为白粉病抗源,高感白粉病小麦栽培品种My8443为母本,从Weiling rye与小麦My8443远缘杂交的BC_2F_6后代中鉴定出一个新的小麦-黑麦易位系No．147,以实现威岭黑麦白粉病抗性向普通栽培小麦的转移。No．147及其亲本的抗白粉病特性通过苗期和成株期优势生理小种混合接种和室内单生理小种接种鉴定,改良的染色体C-分带和基因组原位杂交技术(GISH。Ge- nomic in situ hybridization)被用于鉴定小麦和黑麦的染色质,酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(APAGE)被用于鉴定黑麦醇溶蛋白1RS特异条带,11个黑麦种属特异性标记SCM(Secale cereale marker)引物被用于扩增分析黑麦特异性简单重复序列(SSR)。研究结果证实No．147是一个新的高抗白粉病的1BL/1RS小麦-黑麦染色体易位系,并对其产生的细胞学机制进行了分析。论文对中国栽培黑麦抗性基因资源的利用和该易位系在小麦遗传育种改良中的利用价值进行了讨论。     

1RS-7DS.7DL小麦-黑麦小片段易位系的鉴定

黑麦(Secale cereale L., RR)是改良普通小麦(Triticum aestivum L., AABBDD)的重要基因资源,将黑麦优异基因转移到普通小麦中,是小麦品种改良的有效途经之一。文章将四川地方品种蓬安白麦子(T. aestivum L., AABBDD) 与秦岭黑麦(S. cereale cv. Qinling, RR)杂交,染色体自动加倍获得八倍体小黑麦CD-13(AABBDDRR);通过顺序FISH和GISH分析,发现该八倍体小黑麦1RS端部与7DS的端部发生相互易位,是一个携带1RS-7DS.7DL小麦-黑麦小片段易位染色体的八倍体小黑麦。利用八倍体小黑麦CD-13与四川推广小麦品种川麦42杂交、连续自交,获得包含60个株系的F₅群体;对F₅群体的58个株系进行GISH和FISH分析发现,其中13个株系含有1RS-7DS.7DL小片段易位染色体。在这13个株系中,株系811染色体数目为2n=6x=42,是稳定的1RS-7DS.7DL小片段易位系;并且1RS特异分子标记和醇溶蛋白分析表明,1RS-7DS.7DL易位染色体1RS小片段的断裂点位于分子标记IB267-IAG95之间,不包含编码黑麦碱蛋白的Sec-1位点;同时1RS-7DS.7DL小片段易位系的千粒重与川麦42相当,远远高于八倍体小黑麦CD-13,对千粒重无负作用。因此,1RS-7DS.7DL小麦-黑麦小片段易位系可作为进一步深入研究1RS小片段上的优异基因及其遗传效应的重要材料。     

三种甘草属植物的种间杂交亲和性及杂交种子活力

通过新疆分布的3种甘草属植物——乌拉尔甘草（Glycyrrhiza uralensis）、光果甘草（G．glabra）和黄甘草（G．eurycarpa）的人工杂交试验,比较了杂交结果率、杂交种子的萌发参数、幼苗成活率等指标,并对杂交授粉后花粉管萌发、生长过程进行荧光观察,旨在探讨3种甘草属植物的种间杂交亲和性及杂交后代种子活力。结果表明：（1）种间杂交结果率最高为96．67％,最低为55．62％,说明3种甘草种间杂交配子亲和性较高;（2）荧光显微观察表明,各杂交组合在授粉后0．5～2h内花粉均可在柱头上大量萌发,在授粉后48h内花粉管均可到达子房与胚珠受精,说明三种甘草种间杂交不存在配子隔离障碍;（3）杂交种子萌发率、发芽指数、平均萌发时间和幼苗成活率与自然结实种子无显著差异,种间杂交种子活力较高,幼苗成活率均为75％以上。以上结果表明3种甘草属植物的同域分布区,在相同传粉途径下,这三种甘草属植物的种间隔离机制不完善。有发生自然杂交并形成杂交区的可能。     

He-Ne激光对小麦属间杂交影响的研究

1988年以来,作者采用He-Ne激光辐照黑麦花粉与杂交相结合的新方法,对小麦属间杂交(普通小麦×黑麦)进行了研究,获得了较好的效应.试验采用随机区组排列,重复三次,单粒条播.辐照方法,采用He-Ne激光分别以100秒、200秒、300秒辐照三个黑麦品种的花粉,与普通小麦授粉,配制成9个(普通小麦×黑麦)属间杂交组合.所得结果,采用方差分析、新复极差测验法,测定了组合与对照组合相比的差异显著性,也测定了各组合间相互比较的差异显著性.激光辐照小麦属间杂交所获种子的结实率极显著高于对照,为113.52～341.60%.籽粒千粒重和饱满度均超过对照,分别为84.07～295.43%、30.30～127.27%,差异均极显著.L1代籽粒出苗率和植株成活率分别比对照提高58.18～83.06%、41.35～87.78%,差异达到极显著水平.He-Ne激光的诱变作用,在于促进了小麦属间杂交的可交配性,提高了杂交籽粒的结实率,改善了籽粒的饱满度,提高了籽粒的千粒重,因而促进了杂种种子的出苗率和成活率.并且,在L1代植株中均获得了染色体自然加倍的双二倍体即小黑麦种子.现已获得L1～L8代的小黑麦后代材料和稳定株系.高科技的激光诱变育种,为小麦属间杂交育种工作开辟了新的简便途径.     

利用染色体C-分带和双色荧光原位交杂技术鉴定普通小麦-黑麦-簇毛麦双重易位系1RS·1BL，6VS·6AL

为改进小麦-黑麦1RS·1BL易位系的抗病性,丰富栽培小麦品种的遗传多样性,本文通过1RS·1BL与6VS·6AL易位系杂交,在后代中利用染色体C-分带技术从杂种F