小麦属的新种— 新疆稻穗麦之研究

稻穗麦是五十年代初期在新疆征集到的小麦属的一个新种。这个种的生物学特性和形态特征与四倍体小麦的东方小麦、波兰小麦很相似。长期以来人们常把它列人四倍体小麦内。但经细胞学鉴定,其染色体数目不是四倍体(2n＝4x=28),而是六倍体(2。二6x二42)。五十年代末,gKy6umepl31认为新疆稻穗麦是一种特殊的东方小麦,所以他称其为“中国类型的东方小麦”。     

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（…     

合成六倍体小麦的遗传育种

普通小麦是由四倍体小麦栽培类型与野生二倍体节节麦远缘杂交形成的异源六倍体.普通小麦保持了四倍体小麦的高产潜力,D基因组的加入丰富了食品加工产品类型、增强了环境适应能力.与二倍体作物不同,普通小麦有3个亚基因组,存在大量重复基因,基因组缓冲性、可塑性强,单个基因拷贝可能对育种改良的效果有限.小麦3个亚基因组的遗传多样性是...     

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.     

小麦进化过程中叶片气孔和光合特征演变趋势

根据小麦属内种间的进化关系选取21种小麦品种为实验材料,研究了小麦进化过程中气孔特征和光合特征的演变趋势。结果表明,无论是A,B,D染色体组还是A,G染色体组,气孔长度、宽度、周长、面积均随倍性水平的升高而呈增大趋势,而气孔指数无显著变化;A,B,D染色体组气孔密度随倍性升高呈减少趋势。二倍体小麦的Pn值最高,六倍体小麦的Fv/Fm值较高,二倍体小麦叶片叶绿素含量显著高于四倍体和六倍体小麦。不同倍性小麦的净光合速率与气孔导度间均存在极显著相关关系,表明气孔传导力是小麦光合能力的主要限制因素之一。气孔导度与单一气孔特征之间无显著相关关系。A,B,D染色体组不同倍性小麦叶片气孔密度差异显著,其大小顺序为二倍体〉四倍体〉六倍体;A,B,D染色体组不同倍体小麦叶片的气孔长度、宽度、周长、面积差异显著,顺序均为六倍体〉四倍体〉二倍体,气孔密度降低可能是A,B,D染色体组六倍体小麦光合能力降低的原因。随着倍性的升高,小麦的抵抗光抑制能力越强,因此光化学能转换效率可能不是小麦进化过程中光合能力变化的原因。A,B,D染色体组中二倍体的叶绿素含量显著大于四倍体和六倍体,而A,G染色体组中倍体间叶绿素含量差异不显著,说明叶绿素的降低可能是A,B,D染色体组六倍体光合能力降低的原因之一。     

水分亏缺对不同染色体倍性小麦荧光参数的影响

在盆栽条件下,研究了3种染色体倍性小麦的叶绿素荧光参数受水分亏缺的影响.结果表明,水分亏缺下3种小麦灌浆期旗叶的荧光参数表现为F v/Fm(可变荧光与最大荧光比)、qP(光化学猝灭系数)、ETR(表观光电子传递速率)下降,qN P(非光化学猝灭系数)上升,导致3种小麦的光合速率下降,其中四倍体小麦的这些光合参数受影响最大.试验还发现正常供水下小麦随倍性增大光合速率降低,而qP升高,qN P下降,由此推断小麦从二倍体向四倍体、六倍体进化的过程中,PSⅡ(光系统Ⅱ)天线色素吸收的光能用于光化学反应的份额变大,PSⅡ反应中心非辐射能量耗散能力降低,导致用于光化学反应的光能更容易过量,造成光合机构损伤,引发光抑制,这有可能是小麦在进化中光合速率降低的一个原因.     

小麦属核型分析和BG染色体组及4A染色体的起源

应用植物有丝分裂染色体标本制备新方法和N—带技术对小麦属(Triticum)9个六倍体种(AABBDD),8个四倍体种(AABB,AAGG),3个二倍体种(AA,A~uA~u)及B组的可能供体沙融山羊草(Ae. shronensis)体细胞核型和N—带进行了分析。结果表明,小麦属全部为具中部或次中部着丝点染色体,核型属于“2A”类型,不对称性随倍性提高而有所增加。种问核型有一定差异。所有小麦B染色体组、G染色体组和4A染色体均显N—带,其它染色体则不显带或只显很浅的着丝点带。六倍体种B染色体组带型基本相同,四倍体小麦B组N—带种间有一定差异。提莫菲维小麦(T.Timopheevi)G组带纹数目和分布与B梁色体组有显著差别,作者认为两者非同源。沙融山羊草核型和带型都与小麦B组相近,是B组的可能供体。一粒系小麦A染色体组基本不显N—带,其中无与4A带型相同的染色体,4A起源尚待研究。     

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。     

不同倍性小麦对盐胁迫的适应性差异

为了揭示不同倍性小麦适应盐胁迫的差异,该研究以人工合成六倍体(AABBDD)小麦及其四倍体(AABB)小麦(Triticum turgidum)和二倍体(DD)节节麦(Aegilops tauschii)亲本为材料,研究了不同浓度NaCl(0、200 mmol·L~(-1))胁迫处理下小麦幼苗K~+、Na~+含量以及K~+/Na~+的变化规律,以及不同浓度(0、50、100、200 mmol·L~(-1))盐胁迫对超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白和可溶性糖含量的影响规律。结果表明:四倍体表现出显著的高Na~+低K~+以及较低的K~+/Na~+,二倍体表现出显著的低Na~+高K~+和较高的K~+/Na~+,NaCl胁迫时离子含量变化大,对盐胁迫的适应性更强,六倍体在积累K~+的能力上也有一定的优势。低浓度(50~100 mmol·L~(-1))盐胁迫使3种倍性材料的丙二醛含量和抗氧化酶活性升高。四倍体在累积渗透调节物质和调节抗氧化酶活性的能力上显著强于二倍体和六倍体,六倍体在POD活性以及积累脯氨酸和可溶性蛋白的能力上也具有一定的优势。根据研究结果推测,含有DD染色体组的二倍体节节麦主要通过调节K~+/Na~+来适应盐胁迫,而含有AABB染色体组的四倍体小麦主要通过调节抗氧化酶的活性累积渗透调节物质来适应盐胁迫,作为二倍体和四倍体远缘杂种的人工合成六倍体小麦则表现出了综合的耐盐适应性机制,相较于两亲本具有更加广泛耐盐适应性。     

小麦A/B染色体组SSR标记在新小麦合成前后的比较研究

微卫星分子标记已广泛用于普通小麦遗传和进化研究。由于人工合成小麦与小麦品种之间存在高的遗传多样性,人工合成小麦已被大量应用于小麦分子标记工作中。但是,目前还缺乏人工合成小麦的异源六倍化过程对微卫星影响的研究。本研究直接比较了四倍体小麦与节节麦远缘杂交并经染色体加倍获得人工合成小麦前后,位于普通小麦A/B染色体组不同染色体臂上的66个特异引物揭示的微卫星位点的保守性和可转移性。结果表明,除了一个引物在新合成小麦中扩增出供体亲本没有的新带,一个引物在节节麦扩增出的产物在新合成小麦中消失,其他的所有微卫星引物的扩增产物在小麦合成前后是保守的,没有变异发生。所有的引物能够在四倍体小麦中扩增出微卫星产物,四倍体小麦中的扩增产物也出现在新的人工合成小麦中;有70%的引物能够在节节麦扩增出产物,其中的绝大多数产物也出现在新的人工合成小麦中。因此,普通小麦A/B染色体组的这些微卫星引物除了在人工合成小麦的A/B染色体组中扩增出产物,还能在其D染色体组中扩增出产物,也就是说,这些引物对人工合成小麦而言,并非是A/B染色体组特异的。根据该研究结果,讨论了小麦微卫星的可转移性和特异性问题,重点讨论了在应用人工合成小麦构建的遗传群体进行微卫星分子标记中的应用价值及其应该注意的问题。     

乌拉尔图小麦的遗传学研究进展

乌拉尔图小麦(T．urartu)是四倍体小麦和普通小麦A基因组的供体,它在普通小麦的发育和进化中起着关键的作用。本文首先介绍了该物种的发现、形态特征和在分类学上的位置,然后从遗传多样性、它与小麦属内其它种的关系、构建基因组文库和1Ay高分子量麦谷蛋白亚基基因的研究等方面综述了乌拉尔图小麦的遗传学研究进展。为了加快普通小麦遗传学、发育和进化、新品种选育等方面的研究,本文建议今后应重点从挖掘优异基因、构建遗传图谱及分离探针和微卫星引物等方面对乌拉尔图小麦作进一步的研究。     

不同小麦进化材料生育后期光合特性和产量

以二倍体野生一粒小麦(Triticum boeoticum)、栽培一粒小麦(T. monococcum)、节节麦(Aegilops tauschii)和黑麦(Secale cereale)、四倍体野生二粒小麦(T. dicoccoides)、栽培二粒小麦(T. dicoccum)、硬粒小麦(T. durum)、六倍体普通小麦(T. aestivum)‘扬麦9号’和‘扬麦158’及八倍体小黑麦(Triticale)为材料,采用盆栽试验研究了不同小麦进化材料生育后期旗叶光合特性的演变及产量的差异。结果表明,与六倍体普通小麦和八倍体小黑麦相比,二倍体和四倍体材料在开花前具有较高的光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、最大光能转换效率(F_v/F_m)和实际光化学效率(Φ_PSⅡ)。开花以后,二倍体和四倍体材料受非气孔因素的影响,光合能力下降较快;除黑麦外,旗叶光合速率在开花10 d后都低于普通小麦和小黑麦,胞间CO₂浓度(C_i)迅速增加,F_v/F_m、Φ_PSⅡ和叶绿素含量快速下降。二倍体和四倍体材料开花前单株总叶面积和旗叶叶面积较大,花后下降迅速,功能期短;单株穗数也较多,但穗粒数、千粒重、产量和收获指数却显著低于普通小麦。因此,小麦长期进化过程中,普通小麦花后较高的光合能力及较长的光合持续期是提高千粒重,进而提高产量的重要生理基础。     

使用染色体数目符号的建议

我们感到目前使用染色体数目的符号不够准确,常常看到一些文章、小册子是这样叙述染色体数目的。 “以”表示基本染色体组的染色体数,称为单倍体,则含有二个染色体组的细胞或个体称为二倍体,用2n表示;含有三个染色体组的细胞或个体称为三倍体,用3n表示;依此类推,还有四倍体、五倍体、六倍体……可用4n、5n、6n……表示。凡体细胞中具有二倍以上的染色体数的生物均称为多倍体,包括三倍体、四倍体、五倍体……等”。 “小麦属的多倍体系有一粒小麦,体细胞染色体数2n=14;二粒小麦,体细胞染色体数2n=28,为异源四倍体;普通小麦,体细胞染色体数2n=42,为异源六倍体”。 这种说法并不少见。开始“以n代表基本染色体     

四倍体长穗偃麦草(Agropyron elongatum 4x)染色体组构成的生化和SSR标记分析

应用等电聚焦(IEF)和SDS PAGE方法分析了二倍体长穗偃麦草(Agropyronelongatum2x)和四倍体长穗偃麦草(Ag.elongatum4x)的16种同工酶和3种贮藏蛋白的电泳图谱。结果表明,只有两种同工酶在四倍体和二倍体长穗偃麦草之间表现相同的酶谱,该类型仅占分析标记总数的10.5%;而10种同工酶和3种贮藏蛋白的电泳图谱在四倍体中除了具有全部二倍体的谱带以外,还有自己独特的条带,该类型最多,占分析标记总数的63.2%;另外5种同工酶在二倍体和四倍体之间只有部分条带相同,同时具有各自特异的条带,该类型占分析标记总数的26.3%。由此推测,四倍体长穗偃麦草可能是一个异源四倍体,即只含有一个起源于二倍体类型的染色体组Ee,而另一个染色体组在所分析的生化标记上明显不同于近缘种中的St、J和N染色体组,其起源尚待进一步研究。进一步用小麦的SSR引物对二倍体和四倍体长穗偃麦草进行扩增,结果表明大多数SSR引物在四倍体中既能扩出与二倍体相同的条带,同时还有其特异的条带,这一结果验证了由生化标记得出的四倍体长穗偃麦草是异源四倍体的初步结论。     

灌浆期水分亏缺条件下二、四、六倍体小麦收获指数和水分利用效率的演化

为揭示不同倍性小麦生长发育、产量性状及水分利用对灌浆期水分亏缺响应的差异,选用二倍体野生一粒小麦(Triticum boeoticum)、栽培一粒小麦(T.monococcum),四倍体野生二粒小麦(T.dicoccoides)、栽培二粒小麦(T.dicoccon),和两个普通六倍体小麦(T.aestivum)品种‘长武134’和‘陕253’6个小麦品种作为供试材料。采用盆栽控水的方法,测定和分析了不同灌浆期土壤水分条件下小麦株高、旗叶叶面积、穗长、根干重、地上生物量、根冠比、千粒重、粒数、产量、收获指数、蒸腾耗水量和水分利用效率等性状的变化。在小麦染色体倍体由二倍体向六倍体进化的过程中,小麦地上生物量、千粒重、穗粒数、产量、收获指数和水分利用效率都显著增加。随着土壤水分从正常→中度亏缺→重度亏缺的减少,收获指数先增大后减小,分别为41.26%、42.48%和38.19%;生物量水分利用效率逐渐增大,分别为2.39、2.43和2.53g·kg–1;产量水分利用效率分别为1.05、1.10和1.04g·kg–1。在灌浆期水分条件是影响收获指数和水分利用效率的关键因素之一。灌浆期的水分亏缺有利于六倍体小麦的收获指数和四倍体的生物量水分利用效率的提高。中度的水分亏缺有利于四倍体和六倍体产量水分利用效率的提高。     

多花黑麦草与普通小麦的杂交

多花黑麦草二倍体种,具有14条染色体。用普通小麦与多花黑麦草杂交,获得了杂种,杂交结实率为0.058%。杂种F1表现为畸形,其体细胞染色体数为28,F1植株产生的花粉败育,雌蕊不孕,用普通小麦和多花黑麦草回交均未获得回交种子,有待于用秋水仙素加倍染色体以获得异源四倍体。     

定位转基因所在的小麦基因组的细胞遗传学方法

本文设计了一种利用细胞遗传学原理定位转基因小麦部转基因所在的基因组的系统方法,并对该方法的有效性和可靠性进行了验证。该方法利用分别含有AABB、AADD和BBDD基因组的小麦近缘四倍体与等测转基因小麦杂交,F1一倍体与同源非转化品种回交,根据回交群体中在抗性基因控制的性状上的分离比例以及各个体的染色体数目分析,从而对转基因小麦中转基因所在的基因组进行定位,该方法简单、可靠,实用性强,可供相关研究采用。     

四部体小麦“简阳矮兰麦”与黑麦可杂交性及其在六倍体水平上的遗传特性

中国六倍体普通小麦地方品种有一个比较独特的特征-存在丰富的高亲和性材料。因此,研究中国四倍体小麦的亲和性问题具有特殊的意义。“简阳矮兰麦”是来源于四川省的一个四倍体小麦地方品种,它与黑麦有高的可杂交性,其杂交结实率达60%。遗传分析表明,“简阳矮兰麦”与黑麦的高可杂交性是受2-3对隐性基因所控制,但3对基因的可能性更大。而且,这些隐性基因的作用在合成六倍体小麦后仍能比较完全的表达。通过与六倍体普通小麦相比较,结果表明四倍体小麦的可杂交性系统与六倍体小麦的可杂交性系统的作用方式是类似的。 Abstract:It is a special characteristic that many Chinese common wheat landraces showed a high crossability with rye.Thus,it is important that elucidate the genetic control of the crossability of Chinese tetraploid wheat with rye.Triticum turgidum cv.Jianyangailanmai native to Sichuan,China has high crossability with rye,up to 60%.In this study,it is indicated that the crossability of Jianyangailanmai with rve is controlled by two or more probably three recessive genes,which was almost totally expressed in the hexaploid wheat level.The operation of these recessive genes influencing crossability with rye was similar to that of hexaploid common wheat.     

高蛋白谷物—莜麦

燕麦是一种古老的作物,在我国至少有几千年的栽培历史。类似于小麦中的一粒小麦、二粒小麦和普通小麦,燕麦也有二倍体(2n=2x=14)、四倍体(2n=4x=28)、和六倍体(2n=6x=42)三个种群。按其外稃性状可分成带稃型和裸粒型两大类,中国以种植大粒裸燕麦为主,俗称莜麦。虽说现今我国莜麦单产水平还没法与小麦相比,可是农业科技工作者对它却寄予厚望。有人甚至把它做为第二次绿色革命的主攻方向之一。     

四倍体小麦—粗山羊草双二倍体抗病新种质的创制

通过四倍体小麦与粗山羊草杂交,利用幼胚拯救技术获得了ＰＳ５－Ｙ２８７双二倍体（ＡＡＢＢＤＤ）。该双二倍体ＰＭＣ ＭⅠ染色体构型基本稳定,对小麦白粉病表现免疫,对条锈、叶锈和秆锈病表现良好的田间抗性。并且该种质籽粒外观品质好,是一份有利用价值的小麦种质材料。