粘类小麦细胞质雄性不育系的RAPD分析

利用250条10-聚寡核苷酸随机引物对具粘果山羊草(Aegilops kotschyi)、易变山羊草(Ae.variabilis)、偏凸山羊草(Ae.ventricosa)和二角山羊草(Ae．bicornis)细胞质不育系及其保持系5-1的总DNA进行了RAPD多态性分析,其中31条引物对4种不育系及其保持系总DNA均无扩增,217条引物扩增条带完全相同。有2条随机引物在2种不育系之间有特异的扩增片段,其中引物S22在偏凸山羊草细胞质雄性不育系基因组DNA中扩增出分子量约为1600bp的特异带,引物S202在粘果山羊草细胞质雄性不育系基因组DNA中扩增出约1300bp特异带。线粒体基因组DNA的RAPD分析表明,4种不育系及其保持系mtDNA存在明显的差异。证明了S22—1600为偏凸山羊草细胞质不育系及其mtDNA基因组DNA的RAPD特异片段．S202—1300可能为粘果山羊草细胞质不育系及其ctDNA基因组DNA的RAPD特异片段。     

异细胞质小麦与黑麦、小黑麦杂交对性状和减数分裂行为的影响

本文利用17种异细胞质“中国春”小麦与黑麦,小黑麦杂交,回交,研究其性状与减数分裂行为的表现。首次观察到D2型Ae.crassa.4x细胞质对同源染色体配对有抑制作用,对部分同源染色体配对有促进作用,SV型Ae.kotschyi细胞质对同源染色体,部分同源配对均有抑制作用,S1型Ae.sharonesis细胞质对部分同源染色体配对有促进,还观察到G型细胞质T.timopheevi,T.zhukovskyi,D2型细胞质,Ae.crassa 可提高产生有功能雌配子数,首次合成G型,SV型,D2型细胞质雄性不育的八倍体小黑麦,D2型细胞质八倍体小黑麦是光敏性雄性不育,在15小时以上的长光照条件下表现不育,这对进一步了解异细胞质的作用,小黑麦杂种优势的利用和小黑麦的改良均有重要意义。     

山羊草属异源多倍体植物基因组进化的ＲＡＰＤ分析

和２４个随机引物对山羊草属（Ａegilops L.)异源多倍体物种对其祖先二倍体物进行ＲＡＰＤ分析,对扩增出的３１３条带进行聚类分析发现,含Ｄ基因组的多倍体与二倍体祖先Ａe.squarrosa(DD)在聚类图上聚为一支;除Ａe.juvenalis(DDMMUU)聚到上一支外,含Ｕ基因组的多倍 与二倍体祖先Ae.umbellulata(ＵＵ）在聚类图上聚为另一支;多倍体与其他二倍体均不聚在一起,表明多倍体分别与Ａe.squarrosa(DD)、Ae.umbellulata(UU)具有较近的亲缘关系,这说明多倍体开之后,Ｄ和Ｕ基因组变化较小,而其他基因组则发生了较大的变化。     

山羊草属核型分析及其与小麦属的进化关系

作者研究了山羊草属(Aegilops)中的新疆节节麦(Ae.squarrosa)、拟斯卑尔脱山羊草(Ae.speltoides)、沙融山羊草(Ae.sharonensis)、尾状山羊草(Ae.caudata)、卵圆山羊草(Ae.ovata)、偏凸山车草(Ae.ventricosa),钩状山羊草(Ae.triuncialis)、三芒山羊草(Me.triaristata)、欧山羊草(Ae.biuncialis)、柱穗山羊草(Ae.cylindrica)、可兹山羊草(Ae.kotschyi)和肥厚山羊草(Ae.crassa)的核型和部分材料的Giemsa N-带,结果表明山羊草属的C组核型为:4sm+3st;D组核型为:6m+1sm;S组的核型为:6m+1sm;M组的核型为:4m+1sm+2t。在四倍体、六倍体中,各染色体组保持着相对稳定。山羊草属S、D染色体组的核型与带型表明它们是小麦B、D染色体组的可能供体,C、M染色体组的一部分染色体带型亦与小麦B组带型相似。     

异细胞质八倍体小堰麦(Trititrigia 8x)的选育及其性状与细胞遗传

本实验用普通小麦"中国春"(Triticum aestivum CV chinese spring)和八种异细胞质"中国春"(Aegilops vavilovii)CS、(Ae.juvenalis)CS、(Ae.crassa)CS、(Ae.comosa)CS、(Ae.unianstata)CS、(Ae.speltoides.M.)CS、(Ae.kotschyi)CS.(T.timopheevi)CS分别与八倍体小偃麦(Trititrigia 8x)"远中2"、"远中3"、"远中4"、"远中5"杂交与回交,选育出8种异细胞质"远中2"、"远中2"远中4"、"远中5"共32个类型。并对不同的异细质"中国春"小麦与八倍体小偃麦杂交当代结实率、种子萌发率、F1植株与回交后代的性状、育性、减数分裂行为进行了观察。结果表明:因细胞质类型不同杂交当代的结实率有差异,F1和回交后代育性差异较大,这种差异不仅与细胞质类型有关,而且与核亲本类型有关,表明明显的核质工作。不同的异细胞质类型对F1的某些性状如生育期、分蘖数、株高、籽粒饱满度有影响。杂种F1减数分裂行为与对照相比有变化,有的影响四分体的发育。     

山羊草属不同细胞质对小麦籽粒蛋白含量及组分的影响研究

以山羊草属（Aegilops)6种不同异源细咆质的异质小麦品系Chris为材料,与生产上广泛种植的9个常规小麦品种正反杂交,系统地研究了供试6种蚌源细胞质对其F1籽粒蛋白含量的影响,同时对单芒山草(Ae．uniaristata)、二角山羊草(Ae.bicorins)细胞质对籽粒蛋门组分含量的影响亦进行了研究。结果表明：(1)在以6种异源细胞质材料为母本的杂交组合中,78%的组合其蛋白含量高于反交对照。尤以单芒、二角山羊草细胞质的正效应最为显著,平均提高2个以上百分点,最高达3．7个百分点。(2)供试单芒、二角异源细胞质对籽粒清蛋白和球蛋白的含量影响最大,对醇溶蛋白和谷蛋白含量的影响相对较小,其效应值大小因特定组合而异。(3)供试异源细胞质对籽粒蛋白质含量和组成的影响均存在显著的核质互作效应。通过异源细胞质的途径来改良小麦籽粒的蛋白含量和组分是一条有效可行的方法,只要选择合适的核质组合即可达到改良目的。     

几类异质易恢复小麦雄性不育系杂种籽粒品质研究初报

利用具有粘果出羊草（Ae.kotschyi),易变山羊草（Ae.variabilis),偏凸山羊草（Ae.ventricosa)和二角山羊草（Ae.bicornis)异源细胞质小麦雄性不育系（以下简称粘,易,偏和二角型）组配成不同组合的杂种小麦,研究这4种不育系对杂种小麦籽粒品质的影响。结果表明,由它们所配制的杂种小麦在蛋白质含量,湿面筋含量,沉淀值等性状上均高于具有普通小麦细胞质的相同核型杂种小麦,尤其粘,易型某些组合在湿面筋含量,沉淀值两性状上差异达到显著水平。因此,利用这4种不育系很有希望培育出优势,高产的杂种小麦。     

山羊草属二倍体物种亲缘关系的RAPD分析

利用24个随机引物对山羊草属12个二倍体物种的亲缘关系进行了RAPD分析,对扩增出的304条带进行聚类分析。结果发现：（1）Sitopsis组内各物种的亲缘关系与前人的研究基本一致;（2）Ae.mutica与Comopyrum组的各物种亲缘关系较近;（3）Ae.uniaristata与同组的另两个物种亲缘关系较远,应将其从该组中独立出来;（4）Ae.caudata与Ae.umbellulata为亲缘关系较近的两个物种。 Abstract：RAPD analysis was performed by a set of 24 arbitrary primers to 12 diploid species in Aegilops. Results were observed based on t he examination of 304 RAPD fragments. The relationship in the Section Sitopsis i s consistent with the former investigation. Ae. mutica had a relatively clos e relationship with the species of the Section Comopyrum.Ae. uniaristata had a far relationship with the other two species of the Section Comopyrum,indicati ng that it should be excluded from this section. Ae. caudata and Ae. umbel lulata had a close relationship.     

山羊草属异源多倍体物种核rDNA ITS区的进化

本文测定了山羊草属Aegilops 3个组中异源多倍体物种的核rDNA ITS区序列,并用邻接法进行了聚类分析。结果表明,多倍体物种的ITS区序列长度为559∽606bp,其中ITS1、ITS2分别有变异位点51、42个,且存在多态位点。多倍体种均与各自的某一祖先种构成稳定分支,说明在杂交-多倍化后,这些多倍体的ITS区在同步进化的作用下已向着其某一祖先种的ITS区进化。对于sect．Vertebrata的异源多倍体物种来说,其ITS区主要向其祖先种Ae．umbellulata(UU)的ITS区进化,这与山羊草属的细胞遗传学研究结果基本一致。在sect．Cylindropyrum和sect．Polyeides中,Ae．cylindrica(CCDD)朝着Ae．caudata (CC)进化;Ae．ventricosa(DDMvMv)朝着Ae．comosa(MM)进化;Ae．vavilovii(DDMMSS)朝着Ae．crassa (DDMM)进化。     

几类异源细胞质1B/1R、非1B/1R型小麦雄性不育系育性恢复性的比较研究

利用具有粘果山羊草 Aegilops kotschyi 、易变山羊草 Ae.variabilis 、偏凸山羊草 Ae.ventricosa 和二角山羊草 Ae.bicornis 异源细胞质的粘、易、偏和二角型 1B/ 1R、非 1B/ 1R型小麦雄性不育系为母本 ,一些优良小麦品种 系 为父本进行杂交 ,就 4类异源细胞质 1B/ 1R、非 1B/ 1R型不育系的育性恢复性进行比较研究 ,结果表明 : 1 4类异质 1B/ 1R、非 1B/ 1R型杂种自交结实率均低于相应普质杂种 ,说明由于核质不协调 ,4类异源细胞质对不育系育性恢复表现出一定的负效应 ; 2 非 1B/ 1R型杂种自交结实率明显高于 1B/ 1R型杂种 ,并达极显著差异 ,说明恢复性除受异源细胞质影响外 ,还与核内染色体核型密切相关 ; 3 非 1B/ 1R型杂种恢复度均在 6 5 %以上 ,大于 80 %的组合占 6 0 %以上 ,且变异范围较小 ,有望进一步研究利用 ; 4 1B/ 1R型杂种恢复度不高且变异较大 ,与1B· 1B/ 1R杂合染色体在减数分裂过程中的异常行为密切相关 ;而非 1B/ 1R型杂种由于不含 1B· 1B/ 1R杂合染色体 ,减数分裂过程中染色体行为相对稳定 ,易恢复且恢复度高 ,很有实际利用前景     

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。     

用ITS序列确定小麦B基因组的可能供体间的关系

对小麦B基因组的可能供体山羊草属Aegilops sect．Sitopsis的5个种的核糖体DNA的内部转 录区(ITS)进行了PCR扩增和克隆,井测定ITSl和ITS2的序列,用ITSl+ITS2的序列重建了 Aegilops sect．Sitopsis中5个种的系统发育关系。结果表明,斯卑尔脱山羊草Ae．speltoides是sect． Sitopsis中特殊的一个种,它与该组其余4种间的平均遗传距离是后者彼此间平均遗传距离的3倍,Ae． speltoides与同组其余4个种的分离要比后者相互间的分离早得多;在拟斯卑尔脱组Sect．Sitopsis的5 个种中,长柱山羊草Ae．longissima与沙融山羊草Ae．sharonensis的关系最近。ITS序列可以进一步用来作为确定B基因组起源的分子标记。     

ph1b基因在普通小麦与Ae.crassa、Ae.crassassp杂种中的作用

通过对(中国春ph1b突变体×Ae. crassa)F_1、(中国春×Ae.crassa)F_1;(中国春ph1b突变体×Ae.crassassp)F_1、(中国春×Ae.crassassp)F_4花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对的研究。第一次证明了中国春ph1b突变体在诱导Ae.crassa、Ae.crassassp与普通小麦部分同源染色体配对方面有显著作用。可以利用ph1b基因通过诱导部分同源染色体配对交换的方法以染色体易位的方式把Ae.crassa和Ae.crassassp的有益基因导入普通小麦中。Ae.crassa和Ae.crassassp中不含有拟ph1基因。Ae.crassa和Ae.crassassp的D染色体组与普通小麦的D染色体组有明显区别。     

高粱A1型细胞质雄性不育系与保持系线粒体基因组分析比较

线粒体基因组易位是导致作物细胞质雄性不育(Cytoplasmic male sterility,CMS)性状产生的重要遗传机制。比较高粱A1型细胞质雄性不育系与保持系线粒体基因组,寻找易位区为克隆高粱A1型细胞质雄性不育相关基因奠定基础。以高粱A1型细胞质雄性不育系Tx623A和其保持系Tx623B为试验材料,采用二代Illumina Hiseq结合三代PacBio测序技术,对2个样品的线粒体基因组进行组装,比较和分析不育系和保持系基因组结构和基因差异。高粱Tx623A和Tx623B线粒体基因组大小分别为449 727 bp和452 772 bp,预测编码开放阅读框(Open reading frame,ORFs)分别为147和145个,且两基因组特有基因分别为8个和6个。两线粒体基因组共线性比较分析,发现存在一个57 kb的基因组片段易位的结构变异(Structural variation,SV)区域,该易位区可能与A1型细胞质雄性不育有关。Tx623A和Tx623B线粒体基因组中易位区为高粱A1型细胞质雄性不育基因克隆提供了基因组信息。     

两类二角山羊草细胞质小麦雄性不育系的细胞学研究

对具有二角山羊草(Aegilops bicornis)细胞质的同质异核1BL／1RS型小麦雄性不育系ms(Ae．bicornis)-5-1和非1BL／1RS不育系ms(Ae．bicornis)一V9125进行了花药发育细胞学分析。幼穗染色体制片显示,1BL／1RS不育系ms(Ae．bicornis)-5—1减数分裂正常,非1BL／1RS不育系ms(Ae．bicornis)-V9125减数分裂期染色体排列不整齐,出现不正常的四分体和含微核的小孢子。花药发育的细胞学观察表明,1BL／1RS不育系ms(Ae．bicornis)-5—1表现为染败,花药各壁层的发育是正常的;BC3代的非1BL／1RS不育系ms(Ae．bicornis)-V9125表现为园败,且发生了药室合并现象,从细胞学角度证明了二角型小麦不育系存在两个核质互作不育系统。     

红麻UG93细胞质雄性不育系、保持系及恢复系间的遗传多样性分析

利用8条核基因组ISSR引物和7对叶绿体基因组SSR引物(cpSSR),对9对红麻UG93细胞质雄性不育系/保持系及5个恢复系的细胞核、细胞质遗传多样性进行分析.结果表明:各材料的核基因组遗传相似系数在0.333～1.000之间,其中保持系间、保持系和恢复系间、恢复系间的平均相似系数分别为0.583、0.689和0.8...     

小麦细胞质雄性不育与不同核基因组及其染色体的关系

本文用１７个中国春小麦的缺体四体、９种不同的核基因组小麦与Ｇ、Ｓ￣ｕ、Ｍ￣ｏ、Ｄ￣２型细胞质中国春小麦杂交,探讨这４种异细胞质中国春小麦的育性与不同染色体、核基因组的关系。实验结果表明,某些染色体对这４种细胞质或某一细胞质类型的育性有影响;某些核基因组对这４种细胞质或某一细胞质类型的育性有较大的影响。     

山羊草Aegilops kotschyi及其供体种Ae.longissima和Ae.umbellulata的醇溶蛋白研究

采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(APAGE)法对11份A担心Aegilops kotschyi及其S^1染色体组供体种Ae.longissima2份和U染色体组供体种Ae.umbellulata6份进行了醇溶蛋白位点的研究。结果表明：11份Ae.kotschyi共分离出32条带,31条具有多态性,占96．88％,每份材料可以分离出10-17条谱带,其中仅1条(3．12％)是共有带;11份Ae.kotschyi的遗传距离的变异范围在0-0.704之间,平均为0．409;11份Ae.kotschyi分离出的多数醇溶蛋白谱带均与其染色体组供体种Ae.longissi-ma及Ae.umbellulata相同,但仍有8条谱带未在两供体种中找到;11份Ae.kotschyi的醇溶蛋白多态性(96．88％)明显高于Ae.longissima(52．94％)与Ae.umbellulata(88．89％)11份Ae.kotschyi中有4份表现出了一定的特征带,分析知可能在γ区发生了较大的变异。     

小麦族鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属细胞质基因组PCR-RFLP分析

对鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属23个物种和1份外类群共24份材料进行了细胞质基因组PCR-RFLP分析。3个叶绿体和3个线粒体通用引物扩增出的片段,用15种限制性内切酶对其进行酶切。在47种引物/酶组合中,获得329条DNA片段,其中304条具有多态性,占92.4%。结果表明鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属材料存在属间和种间多态性,遗传相似系数较高。聚类分析显示仲彬草属单独聚为一类,鹅观草属R. grandis、R. aristiglumis、R. elytrigioides、R. alashanica、R. magnicaespes聚为一类,R. caucasica、R. ciliaris、R. amurensis、R. japonensis聚在一起,5个披碱草属材料、3个猬草属材料和1个鹅观草属物种R. kamoji聚为一类。这些结果与前人对其进行的RAPD和RAMP分析的结果基本一致。仲彬草属作为属分类等级处理是恰当的,对于鹅观草属、披碱草属和猬草属的系统地位和一些物种的分类处理,有待进一步研究。     

水稻线粒体DNA的提取和纯化

继玉米细胞质雄性不育在生产上利用以来,我国杂交稻的大面积推广种植对我国粮食增产起了巨大的作用,并推动了对细胞质雄性不育的深入研究。玉米和高梁雄性不育的研究表明,细胞质雄性不育是由线粒体基因组编码的。Levings等人发现玉米正常的和细胞质