小麦x长穗偃麦草的受精和早期胚胎发育

用石蜡切片法,对小麦(Triticum aestivum)和长穗偃麦草(Elytrigia elongata)杂交的受精和早期胚胎发育进行了观察。结果表明,长穗偃麦草花粉在小麦柱头上萌发良好,花粉管可顺利长人花柱和胚囊。 观察的170个小麦子房中,17.65％发生了双受精,产生了胚和胚乳;9.41％发生了单卵受精,只产生胚而无胚乳;4.71％。发生了单极核受精,只产生胚乳而无胚;总受精率为31.77％;成胚率为27.06％。由于胚乳的缺乏或发育异常及败育,最终难以获得有生活力的种子。为小麦与长穗偃麦草远缘杂交提供了细胞胚胎学证据。     

长穗偃麦草优异基因的染色体定位及应用

长穗偃麦草比较公认的有2个种,即二倍体长穗偃麦草(Thinopyrum elongatum,2n=2X)和十倍体长穗偃麦草(Thinopyrum ponticum,2n=10X),是重要的小麦近缘种,具有抗病、抗寒、抗旱、耐盐碱等优良性状。因其基因组中蕴含许多对小麦品种改良极为有用的基因,且易与小麦杂交等优势,多年来长穗偃麦草一直作为小麦遗传改良的优良种质资源而备受关注。本文对长穗偃麦草的基因组研究及其在小麦的抗逆、抗病和提高光合能力、产量及高分子量谷蛋白(HMW-GS)含量等方面的应用做了综述,为其基因组中优异基因的进一步开发和利用提供了理论依据。     

（普通小麦／长穗偃麦草）F1小孢子发生和雄配子体发育的细胞学特点

试验用压片法对（普通小麦／长穗偃麦草）Ｆ１小孢子发生和雄配子体发育进行了细胞学观察．观察表明：１．（普通小麦／长穗偃麦草）Ｆ１花粉母细胞减数分裂过程中出现许多异常现象;在ＰＭＣ Ｍ１出现较高频率的单价体和多价体;但是减数分裂过程能够完成,并且四分孢子的败育率较低。２．在雄配子体发育过程中可观察到具有多微核、体积不等的小孢子,并发现经过对称孢子有丝分裂产生的二胞花粉;在花粉发育的不同时期均可观察到花     

硬粒小麦 长穗偃麦草2E和4E附加系及E染色体传递

为探讨长穗偃麦草E染色体在硬粒小麦背景中的传递特点,利用染色体特异分子标记、基因组原位杂交(GISH)、非变性荧光原位杂交(ND FISH)等方法,对小偃麦8801(AABBEE)与硬粒小麦(AABB)杂交后代中选育的株系Du_No.2和Du_No.4进行了分析。结果表明：(1)分子标记检测株系Du_No.2及Du_No.4分别能扩增出长穗偃麦草2E、4E染色体特异条带。(2)GISH和ND FISH分析显示,株系Du_No.2和Du_No.4分别附加了1条2E和4E染色体,表明株系Du_No.2 和Du_No.4分别为硬粒小麦 长穗偃麦草2E和4E单体附加系。(3)2个株系的减数分裂过程观察发现,后期Ⅰ、Ⅱ和末期Ⅱ都有E染色体分离异常现象,且株系Du_No.2和 Du_No.4的异常率分别为22.24%和36.18%。(4)2个株系分别与硬粒小麦进行正反杂交的后代PCR分析表明, 2E和4E染色体经雄配子的传递率分别为4.41%和2.17%,而通过雌配子的传递率都为零,表明2E和4E染色体在硬粒小麦背景中能通过雄配子传递,但不通过雌配子的传递。该研究为创建全套硬粒小麦 长穗偃麦草双体附加系及代换系提供基础。     

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。     

长穗偃麦草分子育种基础研究进展

长穗偃麦草(Elytrigiaelongata)为禾本科小麦族偃麦草属植物,是一种丛生的多年生冷季型牧草。长穗偃麦草原产于欧洲南部、小亚细亚和俄罗斯南部,在美国、加拿大和澳大利亚等国大面积种植。其引入我国后,1956年开始用作小麦(Triticumaestivum)远缘杂交的野生亲本,鲜有作为牧草大面积种植的报道。长穗偃麦草具有耐盐碱、耐涝和抗病等特点,可作为耐盐碱牧草用于建设“滨海草带”,利于避免草粮争地/争水,实现碳中和,保障我国粮食安全。全世界已育成推广了10余个长穗偃麦草品种,但我国尚无引种或自主选育品种,不利于“滨海草带”的建立。长穗偃麦草遗传背景复杂,基础研究薄弱,育种技术远远落后于稻麦等粮食作物。该文对长穗偃麦草分子育种基础,如育种历程、加速育种、资源创新、组织培养、基因组序列及分子标记进行综述,以期为长穗偃麦草品种选育和“滨海草带”建设提供参考。     

长穗偃麦草4E染色体上的K／Na判别性状基因研究

在１５０ｍｍｏｌ／ＬＮａＣｌ胁迫下,长穗偃麦草（Ａｇｒｏｐｙｒｏｎｅｌｏｎｇａｔｕｍ,２ｎ＝７０）４Ｅ染色体代换普通小麦４Ｄ染色体后能显著降低胁迫下植株上部的Ｎａ离子含量而维持较高水平的Ｋ离子含量。     

小麦与长穗偃麦草,中间偃麦草杂种及其衍生后代的细胞遗传学研究

十倍体长穗科草和六倍体中间偃麦草均含有一些基因促使部分同源的染色体之间发生配对,这些基因分布于不同的染色体组中,并具很强的传递力。小麦与长穗偃麦草杂种回交后代的部分植株在减少数分裂后期出现多条染色同时断裂现象,使不同染色体通过断口联结形成新的易位成为可能。上述二因素可能是造成小麦和偃麦草基因重组的主要原因之一。     

长穗偃麦草DNA导入小麦后代变异系醇溶蛋白的研究

应用花粉管通道技术,将抗逆性强的长穗偃麦草总ＤＮＡ导入普通小麦甘麦８号,后代中出现了广泛的变异,并筛选出两个高产、分蘖力强、抗条锈病的新品系。以这两个品系为材料,以供体和受体作为对照,研究了外源ＤＮＡ导入后籽粒醇溶蛋白的变化,发现醇溶蛋白的增加、缺失和电泳迁移率的变化,新增加的组分与供体长穗偃麦草某些组分相对应。由此推测外源ＤＮＡ导入受体后有可能某些ＤＮＡ片段插入受体基因组从而导致受体基因表达改变或基因突变。     

小麦与赖草远缘杂交的受精和胚胎发育

对小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ Ｌ．）和赖草（Ｌｅｙｍ ｕｓｓｅｃａｌｉｎｕｓＴｚｒｅｌ．）杂交的受精和胚胎发育进行了观察．赖草花粉在小麦柱头上萌发良好,花粉管可顺利长入花柱和胚囊,在检查过的３１９个小麦子房中,６２个（１９．４４％ ）发生了双受精,产生了胚和胚乳,但胚乳的发育往往落后于胚的发育;４９个（１５．３６％ ）发生了单卵受精,只产生胚而无胚乳;７个（２．１９％ ）发生了单极核受精,只产生胚乳而无胚．小麦×赖草虽然总受精率可高达３６．９９％ ,然而由于胚乳的缺乏或发育不完全,致使最后结实率很低．从１５０朵授过赖草花粉的小麦颖花中,只得到１粒种子．表明利用胚培养技术对杂种胚进行早期离体培养,可望提高杂种植株的获得率     

硬粒小麦与珍珠栗远缘杂交的受精作用和胚胎发育

对硬粒小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｎｄｕｒｕｍＤｅｓｆ．）和珍珠栗（Ｐｅｎｎｉｓｅｔｕｍｇｌａｕｃｕｍｓｙｎ．Ｐ．ａｍｅｒｉｃａｎｕｍ）远缘杂交的受精作用和胚胎发育进行了研究。对授粉后的１９２个硬粒小麦子房进行制片观察,７．８１％发生双受精,具胚和胚乳,但胚乳发育往往落后于胚的发育;３．１３％只发生了单卵受精,只产生胚而无胚乳;１．０４％发生了单极核受精,只产生胚乳而无胚。总受精率为１１．９８％,成胚率为１０．９４％。由于胚乳的缺乏或发育异常及败育,最终难以获得有生活力的种子     

甜叶菊的受精作用及胚和胚乳的早期发育

成熟胚囊被珠被绒毡县包围,由卵器、具次生核的中央细胞以及数目为1至6个反足细胞组成。传粉后6小时左右,雌、雄性核融合。配子融合同精核与次生核的融合几乎同时发生;精核与次生核融合速度快于配子融合。甜叶菊受精作用属于有丝分裂前类型。传粉后8小时左右,初生胚乳核分裂,其分裂方向可与胚囊长轴平行或垂直,从而形成最初的两个胚乳细胞。胚乳细胞前5次分裂是同步的。心形胚阶段,胚乳细胞呈现被消化吸收的迹象。胚乳发育属细胞型。传粉后10小时左右,合子第一次分裂,为横分裂。胚胎发育属紫菀型。     

大叶杨的受精作用和胚胎发育

用细胞化学方法研究了大叶杨(Populus lasiocarpa Oliv.)的受精作用和胚胎发育。结果表明:柱头在授粉期有蛋白质和多糖性质的分泌物。花粉在授粉后6小时大量萌发。授粉后6天开始出现双受精作用。次生核受精完成较卵核受精完成为早,精卵融合为有丝分裂前型。受精作用消耗大量淀粉粒。核型胚乳于授粉后开始细胞化。胚乳主要成分为蛋白质,游离核形成后不出现淀粉粒。胚乳在胚的发育中被吸收。休眠期的合子经历液泡消失、合子皱缩、液泡再出现、合子伸长等极性化过程。胚胎发生类型为茄型。授粉后44天,胚相继发育成熟。成熟胚直立,具2枚相互包裹的子叶。根冠原中具类根冠柱结构。     

长穗偃麦草细胞质小麦核质杂种农艺性状的研究

长穗偃麦草细胞质小麦核质杂种与核共体进行了比较试验,结果证明：核质杂种株高降低５－８ｃｍ,抽穗期略有推迟,抗寒性有明显提高。其它农艺性状,如分蘖数,穗长,穗粒数,结实率等性状没有明显差异。但是在核质杂种中粒粒蛋白质含量增加了１１．７９％和２７．３３％,被分析的１７种氨基酸含量也是明显提高,提高幅度１２．３７－５３．０９％。     

小麦×高粱的受精率和小麦单倍体的诱导(简报)

远缘杂交无论在植物遗传学理论的建立还是在新品种的培育上都是一项十分有用的技术,特别在小麦上成绩更为突出。近来发现小麦不但和其亲缘属(如山羊草属、偃麦草属,赖草属等)植物可以杂交,而且和亲缘关系较远的植物种属如玉米、珍珠栗、大刍草、摩擦禾等杂交也有很高的成胚率,并且通过杂种胚发育过程中父本染色体的消失,可以获得小麦单倍体。Laurie和Bennett以高粱属的     

不同倍性小麦和玉米不同群体杂交诱导小麦单倍体的研究

自从Ｚｅｎｋｔｅｌｅｒ等［１］首先报道了小麦×玉米受精现象以来,许多学者对六倍体普通小麦与玉米杂交进行了广泛的研究,获得单倍体的普通小麦,并筛选到一些杂交亲和性较高的亲本材料［２］。但四倍体小麦与玉米杂交研究报道较少。ＯＤｏｎｏｕｇｈｕｅ等用四倍体小麦与玉米杂交获得单倍体胚［３］。随后,Ａｍｒａｎｉ等［４］和孙敬三等［５］利用这一方法相继获得四倍体小麦的单倍体苗。本文报道了不同倍性的小麦基因型与玉米不同群体杂交对诱导小麦单倍体的影响１　材料和方法１．１　亲本材料用作母本的二倍体小麦有一粒小麦（…     

野生棉与栽培棉种间杂交胚珠离体培养的胚胎发育研究

以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)做母本,野生的瑟伯氏棉(Gossypium thurberi Tod)和克劳茨基棉(Gossypium klotzschianum Anderss.)做父本,并以陆地棉自交为对照,取杂交授粉后两天的胚珠进行离体培养,研究胚胎发育。在培养条件下,三种遗传型合子启动的时间不一致,而且胚乳的发育也存在差异。珠心和胚囊腔的生长变化在有胚胚珠和无胚胚珠之间,存在明显的不同。球形胚时期,是杂种胚能否正常发育的关键时期。离体培养,改变了自然杂种状态的胚和胚乳以及胚和母体组织的不协调关系,因此产生了较多的杂种胚。     

小麦受精过程的细胞化学研究

小麦成熟胚囊卵细胞中存在较多围核分布的淀粉粒和少量散布的脂类颗粒;两个助细胞中积累很多脂类,未见有淀粉粒存在;中央细胞中存在中等量均匀分布的淀粉粒和脂类颗粒。受精时期,胚囊内各细胞中淀粉粒变化不大。精卵核融合时,卵细胞和中央细胞中的脂类分别存在一个积累高峰。合子与相应时期游离核胚乳中的脂类颗粒均较少。原胚初期,每个原胚细胞及胚乳原生质中均积累较多脂类。珠孔附近的内珠被细胞中脂类颗粒较多,并存在一个有规律的变化。在观察的所有发育时期的胚珠中,均未发现贮存蛋白质。胚珠中脂类的一系列变化可能与雌性细胞的营养、胚胎发育初期的养料及花粉管的定向生长等有关