提莫菲维核质体系杂交小麦杂种优势问题的初步探析

利用提莫菲维核质互作体系配制杂交小麦是目前小麦杂种优势利用研究中进展较快的一个部分。但是由于在杂种育性恢复方面还存在一些问题,杂交小麦仍未能在生产上发挥应有的作用。我们自1973年起作了一系列杂交试验对杂交小麦的产量和杂种优势进行比较分析,目的是探索目前提型杂交小麦优势不够大的原因并提出讨论的意见。     

杂交小麦制种研究现状及展望

利用杂种优势对提高小麦单产具有重要作用,杂交小麦制种是小麦种业未来发展的重要方向之一。目前,小麦在强优势杂交组合选配方面取得较大进步。由于缺乏优异高异交结实率的制种亲本资源和高产高效杂交制种体系,导致大面积制种效率低。因此,探究杂交制种技术体系进展、亲本种质资源改良和生产流程标准化等方面的研究现状,将有利于对杂交制种发展瓶颈和未来发展方向等问题的整体把握。综述杂交小麦制种技术的影响因素,并通过商业化大田杂交作物与新型杂交小麦比较,对杂交小麦快速商业化等方面提出建议,对其发展趋势进行展望。     

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（…     

小麦与玉米杂交产生小麦单倍体的研究进展

在作物改良中,常利用植物属间的远缘杂交,将异种植物的有用性状向栽培种转移。植物远缘杂交的难易程度一般由两亲本亲缘关系的远近所决定。近年来的研究表明,禾本科中的两个亚科即早熟禾亚科（Ｐｏｏｉｄｅａ）和黍亚科（Ｐａｎｉｃｏｉｄｅａ）之间的杂交并不完全受这一规律的限制,特别是六倍体的普通小麦（早熟禾亚科）和玉米（黍亚科）之间的杂交,可以发生高频率的受精作用和胚胎形成。为了扩大小麦的基因资源,近年来育种学家突破了小麦族内各物种间的杂交限制,观察到小麦×玉米和小麦×高粱的受精率（单、双受精）分别可达到５９…     

抗白粉病小偃麦异代换系的细胞学和RAPD鉴定

利用细胞学和RAPD方法,对从长穗偃麦草与普通小麦复合杂交后代中选育的抗白粉病小麦种质系山农87074－526和山农87074－551进行了鉴定。结果表明,两种质系的根尖细胞染色体数目均为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期I（PMC MI）染色体构型为2n=21Ⅱ;二者杂交F1 PMC MI染色体构型亦为2n=21Ⅱ,两种质系分别与小麦中国春的杂种F1 PMC MI染色体构型均为2n=20Ⅱ 2I,说明两种质系为相同的双体异代系。在苗期和成株期两种质系对白粉病15号菌种均表现免疫,其白粉病抗性为显性,并且来自长穗偃麦草,抗白粉病基因位于它们所含的偃麦草染色体上。从80个随机引物中,筛选出2个引物OPE13和OPH15能在两种质系中稳定地扩增出长穗偃麦草亲本的特异DNA片段。     

VE型小麦雄性不育系的研究

利用我所远缘杂交组培育的小偃麦八倍体新种小偃333(2n=56)作母本和普通小麦独秆麦杂交,在其后代65-1478系内初步育成了新的VE型小麦雄性不育系,它具有普通小麦的胞质、胞核和部分长穗偃麦草的胞核成分,其不育性受胞核基因控制,定名VE型。现有的不育系属erythrospermum变种。本文主要研究内容如下:     

小麦返白系与不同基因型小麦品种杂交后代IPO表达的研究

以小麦返白系和对照矮变１号以及返白系与各不同生态类型的冬性、半冬性、春性小麦的杂交、回交Ｆ１、Ｆ２代为材料,研究这些不同基因型品种在返白期间过氧化物酶同工酶（ＩＰＯ）基因表达模式的动态变化特点。结果表明,在返白期间以返白系为母本的各杂交、回交品种的白化苗中,ＩＰＯ的个别酶分子表现了可逆的基因阻遏和去阻遏的表达现象。这种表达特点在正、反杂交后Ｆ１代中表现一致,从遗传模式上分别属于质－核互作型的分子遗     

小麦“中国春”与玉米及鸭茅状摩擦禾的杂交亲和性

EffectofAlienCytoplasmontheCrossabilitiesofWheatVarietyChineseSpringwithZeamaysorTripsacumdactyloidesLiDaweiOuyangPingYaoQingxiaoQiuJiwen(InstituteofGenetics,AcademiaSinica,Beijing100101)众所周知,杂合体的核基因组（nucleargenome）较纯合体可能在一个或多个性状上会表现出杂种优势。同时,细胞质基因组（plasmon）以及核-质基因的互作,都可能对杂种优势的形成产生影响[3-5]。本文以小麦品种“中国春”为材料,研究了异细胞质对“中国春”品种与玉米及鸭茅状摩擦禾杂交亲和性的影响．1材料和方法以小麦（Trilic…     

禾本科植物染色体消除型远缘杂交的研究进展

植物远缘杂交是作物育种中广泛应用的技术。除了核型稳定的种间杂交可以获得杂种以外,还可以利用核型不稳定的种间杂交后父本染色体消除的现象,通过胚培养和染色体加倍处理获得加倍单倍体（ＤＨ）植株。然而从小麦×玉米杂交获得的ＤＨ后代与其理论上应完全同质的遗传表现却不相符,总有２～５％的ＤＨ植株发生了形态学变异。最近的研究证明,通过小麦×玉米的受精作用,一些玉米特异ＤＮＡ可以被转移到小麦ＤＨ后代的基因组中。     

小麦-簇毛麦新种质山农05078的鉴定(简报)

簇毛麦（Dasypyrum villosum,VV,2n=14）属禾本科小麦族小麦亚族簇毛麦属,分蘖力比较强,多花,籽粒蛋白质含量高,耐旱,抗寒性好,高抗锈病、全蚀病和白粉病。硬簇麦（AABBVV,2n=42）是利用硬粒小麦和簇毛麦杂交人工合成的双二倍体,保留了簇毛麦的优良性状和特点,是进行小麦遗传改良的优良中间材料。人工合成小麦Am3（AABBDD,2n=42）是利用波斯小麦与粗山羊草杂交后染色体加倍而形成的双二倍体,但它所具有的A、B、D染色体组可能与经过多年分化的普通小麦所含的A、B、D染色体组不同,     

小麦紫黄质脱环氧化酶（VDF）cDNA的克隆及表达

应用RT-PCR方法从小麦(Triticum aestivum L．cv．Xiaoyan 54)中克隆了紫黄质脱环氧化酶(violaxanthin de-epoxidase,VDE)cDNA,预测的蛋白质序列与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)有很高的同源性。Southern杂交结果表明,在小麦中可能存在3个拷贝的紫黄质脱环氧化酶基因。Northern杂交结果表明它在绿色叶片中特异表达,在黄化小麦幼苗变绿过程中其mRNA水平受光诱导,并且强光增加了其mRNA在成熟叶片中的表达。     

小麦紫黄质脱环氧化酶(VDE)cDNA的克隆及表达(英文)

应用RT-PCR方法从小麦(Triticum aestivum L.cv.Xiaoyan 54)中克隆了紫黄质脱环氧化酶(violaxanthinde-epoxidase,VDE)cDNA,预测的蛋白质序列与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)有很高的同源性。Southern杂交结果表明,在小麦中可能存在3个拷贝的紫黄质脱环氧化酶基因。Northern杂交结果表明它在绿色叶片中特异表达,在黄化小麦幼苗变绿过程中其mRNA水平受光诱导,并且强光增加了其mRNA在成熟叶片中的表达。     

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。     

多子房性状应用于杂种小麦的研究——Ⅱ．多子房小麦的杂种优势与利用

利用3个多子房小麦与8个普通小麦品种杂交后获得的24个杂种及其相应的亲本材料,对多子房小麦的杂种优势与利用进行了研究。结果表明,F1各性状的杂种优势依次为株高＞穗粒数＞单株产量＞千粒重。单株产量有较强的杂种优势,18个组合超双亲均值,平均均产32．71％,12个组合有超标正优势,幅度为3．41－42．84％。多子房小麦杂种优势的主要表现是穗粒数增多,其生产应用还应注意加强对子房小麦其它农艺性状的改良。     

小麦抗叶锈近等基因系TcLr38抗病相关基因片段的分离

利用差异显示技术,分析小麦TcLr38受小麦叶锈菌诱导的mRNA表达丰度差异,获得了136条差异条带。对136条差异条带进行了回收、重扩增和反向Northern杂交检测,获得一条杂交信号阳性的片段,对该片段进行克隆、测序,该片段长度为425bp。在GenBank中进行Blast比对分析,与普通小麦(Triticum aestivum)同源性较高,并且与小麦抗盐cDNA序列也有较高的同源性;在GrainGenes中进行Blast比对,与小麦的远源亲本粗山羊草(Aegilops tauschii)、栽培一粒小麦(T.monococ-cum)和普通小麦具有较高同源性。利用SegMan软件进行电子克隆延长该片段,未找到与其相符的重叠群。因此确定该片段为TcLr38的cDNA片段,并初步推测该片段可能为一小麦抗病相关基因片段。     

小麦紫黄质脱环氧化酶(VDE) cDNA的克隆及表达

应用RT-PCR方法从小麦(Triticum aestivum L. cv.Xiaoyan 54)中克隆了紫黄质脱环氧化酶(violaxanthinde-epoxidase,VDE) cDNA,预测的蛋白质序列与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sati va)有很高的同源性.Southern杂交结果表明,在小麦中可能存在3个拷贝的紫黄质脱环氧化酶基因.Northern杂交结果表明它在绿色叶片中特异表达,在黄化小麦幼苗变绿过程中其mRNA水平受光诱导,并且强光增加了其mRNA在成熟叶片中的表达.     

普通小麦-冰草6P染色体中间插入易位系的鉴定

远缘杂交技术是将小麦野生近缘植物的染色体片段导入小麦的有效途径。通过这种方法可以拓宽小麦的遗传基础,导入携带控制优异性状的基因从而达到改良小麦的目的。为了获得在小麦遗传及育种中具有较高研究利用价值的纯合的小麦-冰草小片段异源染色体易位系,我们利用细胞学手段对普通小麦-冰草的远缘杂交后代进行鉴定。本研究以小麦-冰草二体代换系4844-8、二体附加系4844-12与普通小麦杂交后辐照产生的易位系为材料,利用基因组原位杂交（GISH）技术从中鉴定出了2个具有冰草染色体小片段的纯合中间插入易位系。其中1个纯合中间插入易位系（104-3）具有高抗小麦白粉病和高千粒重的特性。另1个纯合中间插入易位系（19-2）具有较高的穗粒数和较高的千粒重的特性。本研究鉴定出的2个小麦-冰草6P小片段纯合中间插入易位系的优异农艺性状表明,它们是丰富小麦基因资源的优异的遗传材料,具有很高的研究利用价值。     

几种小麦雄性不育系育性恢复性的比较研究

以三种小麦胞质雄性不育系(Q型不育系、T型不育系和 AL型不育系)与 13 个 Q型胞质恢复系进行杂交,以花粉碘染率为指标,比较研究了不同恢复系对不同不育系的恢复度。研究发现,尽管 Q型胞质恢复系本身育性正常,但它与Q型不育系杂交后所得 F1 代,育性有较大变幅,花粉碘染率 0.177 7~0.774 7。有些恢复系如QR3、QR3 37、QR30207等对AL型不育系、恢复系 QR2 143 对 T型不育系的恢复度(杂种花粉碘染率)较高,达0.85以上。在对供试恢复系对不同不育系的恢复度进行 t检验后发现,这三种不育系在恢复程度上无显著差别,说明它们可能是同类不育系,或者可能是所涉及的恢复系具有广泛恢复能力。在上述三种类型不育系中,QA92 8的可恢复程度偏低,其原因可能是其核遗传背景不同。     

蓝粒小麦易位系选育的研究

利用普通小麦与长穗偃草杂交后代中选育出具有蓝色色素的４Ｅ（４Ｄ）异代换系小麦（蓝５８）为材料,经过快中子或Ｃｏ６０γ射线照射诱导易位,选出６５蓝粒易位系,为创制蓝单体小麦提供了基础材料,文中讨论了易位系的诱变方法和鉴定方法等。     

小麦A，B和D基因组同源DNA序列在进化过程中的演变研究

选取已定位的大麦1H染色体的STS标记NWG913为引物,在普通小麦（Tritium aestivum L.）及其4个可能的起源种乌拉尔图小麦（T.urartu T.)、栽培一粒小麦（T.monococcum.L)栽培二粒小麦（T.dicoccum S.）、方穗山羊草（Ae.squarrosa L.)上特异性扩增。扩增产物克隆测序后对其进行序列分析,由序列差异的程度来确定这几个物种之间的亲缘关系。实验结果表明,普通小麦（Tritium aestivum L.)的A基因组此段序列与乌拉尔图小麦（T.urartu T.)、栽培一粒小麦（T.monococcum L.)、栽培二粒小麦（T.dicoccum S.)A基因组此段序列完全相同;普通小麦的D基因组此段序列与方穗山羊草（Ae.squarrosa L.)也完全相同;普通小麦的B基因组此段序列和栽培二粒小麦B基因组此段序列有0．61％的差异。研究结果一方面对现有的普通小麦A、B、D基因组起源和进化理论给予了分子水平上的证明,同时也揭示了同一物种不同的基因组化进化速度存在差异。