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     

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。     

八倍体小黑麦×普通小麦杂种后代群体中的染色体易位

用改良的Giemsa C-带技术以单株为基础分析了八倍体小黑麦×普通小麦的杂种BC_1,F_(?)和F_(?)代植株的核型。在鉴定了C-带核型的1098株杂种后代植株中,发现了78条小麦-黑麦和277条黑麦-黑麦易位染色体。在不同的世代和株系中,小麦-黑麦染色体易位率变化在4.35—14.07%之间,平均7.10%;黑麦-黑麦染色体易位率在0.48—52.78%之间,平均25.23%。鉴定的小麦-黑麦易位染色体涉及了黑麦的14条不同的染色体臂和小麦的A、B和D组染色体。易位的48.57%发生在小麦和黑麦的部分同源染色体之间,51.43%发生在非部分同源染色体之间。不同的黑麦染色体臂参与易位的频率不同。小麦-黑麦染色体易位主要发生在杂种的早期世代,使用适当的选择技术在F_3获得了纯合的易位植株。文中讨论了快速选育易位系的技术和它们在小麦育种中的应用问题。     

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.     

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。     

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...     

秋水仙素与二甲基亚矾混合水溶液处理小麦火黑麦杂交一代苗进行染色体加倍的试验

利用“桥梁”品种,可使小麦与黑麦之间的 杂交容易成功[七利用显性雄性不育基因,甚至 可在隔离区内自由传粉大量生产小麦与黑麦的 杂交种子〔z1.此外,化学杀雄也为小麦与黑麦的 杂交提供了方便．因此,获得大量的遗传基础 丰富的小麦与黑麦的杂交种子已并不困难．染 色体加倍的成功率已成为培育小黑麦新的初级 品系的重要关键。所以,探索小麦与黑麦杂交 一代染色体加倍处理更好的方法是必要的。     

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。     

小麦pl1b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。     

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。     

小麦族三属杂种F1小孢子发生过程中染色体的行为(简报)

利用八倍体小黑麦劲松49和八倍体小滨麦950059杂交合成了小麦-黑麦-滨麦草三属杂种,对不同基因组染色体在三属杂种F1减数分裂和小孢子发育过程中的行为进行了研究.基因组原位杂交(GISH)结果表明劲松49和小滨950059均包含44条小麦染色体和12条外源染色体,三属杂种F1中含有6条黑麦染色体和6条滨麦草染色体.减数分裂过程中黑麦和滨麦草染色体很少与小麦染色体配对.常以单价体形态存在.小孢子中的微核主要由外源染色体组成.在三属杂种F1的花粉发育过程中还发现了染色体浓缩不同步的现象.     

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。     

小麦—黑麦异代换及小麦种内易位系的分子细胞遗传学检测

研究应用基因组原位杂交、染色体C-分带和RAPD技术,对八倍体小黑麦×普通小麦杂种F2经电离辐射处理后的高代材料98-60进行了检测。基因组原位杂交结果表明,该材料为小麦-黑麦异代换系。进一步通过C-分带分析表明,该品系为5R代换系,并且还包含有5AS/6AS小麦种内的染色体易位。通过RAPD分析,在该品系中找到了来源于八倍体小黑麦亲本"新麦73"的黑麦染色体特异扩增产物OPA-01350和与两个亲本不同的特异重组产物OPF-14800、OPF-14920,进一步验证了基因组原位杂交和C-分带的鉴定结果。     

节节麦×六倍体小黑麦杂种胚的离体培养、愈伤组织诱导和植株再生

在小麦族中,作为小麦改良的遗传资源及新型物种,节节麦和六倍体小黑麦极受人们注目。两者杂交,一方面有可能把节节麦的有利种质转移到六倍体小黑麦中来;另一方面杂种加倍形成的双二倍体和现有八倍体小黑麦有相同的染色体组成,它将是一个结合六倍体小黑麦、节节麦于一体,在小麦、小黑麦改良中可能有重要价值的新型物种。     

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。     

六倍体小黑麦与普通小麦杂种F_1花粉植株的细胞遗传学研究

用六倍体小黑麦Rosner与普通小麦科冬58的杂种F_1为材料进行了花药培养。观察了27株花粉植株根尖细胞的染色体,其中有17株非整倍体、9株混倍体和1株单倍体。从花粉植株PMC的染色体构型表明,在单倍水平的植株中以单价体为主,在二倍水平植株中以二价体为主。用Giemsa显带技术鉴定花粉植株的染色体组成,其中黑麦染色体为2—7条,小麦染色体为18—21条。提示用花药培养的方法,可以将六倍体小黑麦与普通小麦杂种F_1理论上可以形成的花粉的染色体组成在植株水平显现出来。     

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。     

组织培养诱导的普通小麦─黑麦代换系和附加系分子细胞遗传学检测

通过组织培养从普通小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）与八倍体小黑麦（×ＴｒｉｔｉｃｏｓｅｃａｌｅＷｉｔｍａｃｋ）杂种Ｆ０幼胚再生植株后代中获得２个代换系９３０４９８、９３０４８３和１个附加系９３００２９。以黑麦（ＳｅｃａｌｅｃｅｒｅａｌｅＬ．）基因组ＤＮＡ为探针,采用荧光原位杂交（ＦＩＳＨ）证实了黑麦染色体的存在。在有丝分裂中期,经ＦＩＳＨ处理的黑麦染色体为黄绿色,明显区别于红色的小麦染色体。染色体配对、Ｃ分带、麦谷蛋白电泳分析,证明两个代换系为１Ｄ／１Ｒ代换,附加的也是黑麦１Ｒ染色体     

小麦——黑麦染色体易位系的细胞学鉴定

用C－带技术分析了普通小麦“中国春”、黑麦“胜利”及小黑麦与普通小麦经辐射处理的后代中产生的并经多代纯化的5个带有黑麦某些性状的普通小麦品系的根尖染色体,结果表明：品系98－5－1为1A／1R纯合易位系,具有抗锈病、抗白粉病等基因,可作为诱导小片段易位的资源。作者提出在小麦－黑麦易位系鉴定中应用更高分辩率的G－带技术识别黑麦染色体片段或小片段易位。     

小麦—偃麦草—簇毛麦—黑麦四属杂种的产生及其形态学,细胞学研究

通过胚培养产生了小麦－偃麦草－簇毛麦－黑麦四属杂种。用４个六倍体小偃麦,２个六倍体小簇麦,２个六倍体小黑麦及１个八倍体小偃麦配置了６个四属杂种组合。结果没有出现高度不亲和性。６个组合的杂交结实率分别为６．２％、９．４％、２．４％、９．５％、２５．０％和３．９％;胚培成苗率分别为１２．１％、２０％、３７．４％、４０％、１．１％和７．１％。结果表明,杂交结实率与胚培成苗率间没有相关性。杂种Ｆ１生活力旺盛,形态具有四个属的特征特性。杂种属于自交高不育与低育类型。５个低育类型自交结实率平均约１．２％。四属杂种体细胞染色体数目的变化为３６、３７、３８、３９、４０和４１。其中多数属于具有３８个左右染色体的植株。