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。     

八倍体小黑麦的育种

从1957年以来的八倍体小黑麦育种工作的主要结果总结如下: 1.可杂交基因的应用 小麦和黑麦之间的可杂交遗传分析表明s,s~S,s~A,s~N和s~Q是属于一个基因座的复等位基因。根据可杂交的程度,这些基因可以排成如下的次序,即s>s~S>s~A>s~N>s~Q。根据显性的程度,则其次序就要倒过来成为:s~Q>S~N>s~S>s~A>s。这个发现已被适当地应用于小麦与黑麦的日常杂交工作中。 2.染色体数加倍 小麦-黑麦杂种分蘖苗于处理前在基部用刀片切一浅伤口,而后浸在0.04—0.05％的秋水仙精溶液中4天,室温保持在15℃以下。在10℃以下的温室中,90％以上的处理苗能恢复生长。恢复苗中约有40.8％的F_1不育杂种植株能转变成部分可育的,并以这些成功株上将获得数目不等的种子。用这个方法,曾经制造了4,700个小黑麦原始品系。在1961年,发现了一个新的多倍体诱变剂。药品的名字是富民隆,或称对甲苯磺硫苯胺基苯汞,它是一个杀菌剂,加倍染色体数的效果和秋水仙精一样。 3.结实率和种子饱满度 通过杂交的基因重组和加重分离世代的选择压力是改进八倍体小黑麦的结实率和种子饱满度的有效方法。从小黑麦原始品系中选用各种亲本大约已经做了两千个杂交组合,近年来更多的是用杂种选系和分离世代中好的植株来进行杂交。由此而选育出来的,结实率正常,     

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。     

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...     

八倍体小黑麦的酯酶同工酶

在小黑麦的酯酶同工酶研究中,一些报道指出,六倍体小黑麦的胚乳产生5条快速移动带,带1、2和3来自小麦,带5来自黑麦,带4是杂种带;小麦和黑麦胚乳样品机械混合物的酶谱中,只有1、2、3和带5。在比较六倍体小黑麦(AABBRR)和某些八倍体小黑麦(AABBDDRR)时,我们看到在两者的酯酶同工酶酶谱中都有上述E_1区5条标志带。同时,我们也发现,有一些八倍体小黑麦表现出另外     

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。     

黑麦染色体在小黑麦×小麦F_1花粉植株中的传递

对93株小黑麦×小麦的第一代花粉植株(H_1)进行细胞学观察,并用Giemsa分带技术鉴定其中的黑麦染色体,不同黑麦染色体表现出不同的传递频率。6R最高,1R、3R次之,7R最低。花粉植株中还发现黑麦染色体端体。     

节节麦与小麦、黑麦或小黑麦的杂种幼胚的离体培养

以山羊草属节节麦作母本,普通小麦、二粒系小麦、黑麦及小黑麦分别作父本杂交,将授粉后不同天数的幼胚取下,在无菌条件下接种于试管内培养。共接种101个杂交组合的1090个幼胚,分化成全苗的31个(2.84％),无根小苗20个(1.83％),类苗24个(2.2％)、愈伤组织66块(6.05％)未分化的950个(87.16％)。在31个全苗中包括普通小麦的21株、二粒系小麦的5株、黑麦的2株、小黑麦的3株。试验说明,用二倍体节节麦作母本,借助于幼胚培养,也可以获得远缘杂种。     

拟斯卑尔脱山羊草×非洲黑麦属间杂种的形态和减数分裂的研究

黑麦属(Secale)是小麦的近缘属之一,该属有普通黑麦(S.cereale)、山地黑麦(S.montanum)、非洲黑麦(S.africanum)、瓦维洛夫黑麦(S.vavilovii)和森林黑麦(S.sylvestre)五个种。其中,除普通黑麦被广泛用于改进小麦和合成小黑麦外,其他四种黑麦种基本上没有被利用。 为了探索普通黑麦以外的黑麦种在小麦和小黑麦育种上的价值及利用途径,作者近年来研究了不同倍性小麦与各黑麦种的可杂交性,     

小黑麦与普通小麦杂交的研究

小麦与黑麦的属间杂交已有相当长的历史 了。直到多倍体法在小黑麦育种上应用后,才 使小黑麦育种工作取得重大的突破,相继育成 了许多小黑麦新种,如八倍体小黑麦和六倍休 小黑麦。它们的共同优点是抗病性、抗逆性强, 经济性状好（大穗、多花、品质好）。六倍体小黑 麦的主要缺点是籽粒不饱满;八倍体小黑麦的 主要缺点是晚熟秆高容易倒伏,影响了在生产 上直接推广应用。     

八倍体小黑麦的醋酶同工酶

在小黑麦的醋酶同工酶研究中,一些报道 指出,六倍体小黑麦的胚乳产生5条快速移动 带,带1, 2和3来自小麦,带5来自黑麦,带4 是杂种带;小麦和黑麦胚乳样品机械混合物的 酶谱中,只有1.2、3和带5^[367]。在比较六倍 体小黑麦（AABBRR）和某些八倍体小黑麦 (AABBDDRR）时,我们看到在两者的醋酶同工 酶酶谱中都有上述E,区5条标志带^[3]。同时, 我们也发现,有一些八倍体小黑麦表现出另外 一种类型的酶谱,对这种酶谱还未见报道。对 于八倍体小黑麦的遗传育种,鲍文奎等曾进行 过许多研究^[12]。为了研究八倍体小黑麦醋酶同 工酶的特点,我们对中国农业科学院作物研究 所提供的14个八倍体小黑麦进行了醋酶同工 酶的电泳分析,     

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。     

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。     

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。     

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。     

大麦和小麦杂种胚的离体培养及杂种幼苗的形态和染色体观察

1978年3月至7月,我们研究了大麦与小麦远缘杂交杂种幼胚离体培养的技术,并获得了大麦与小麦属间杂种,现简要报道如下: 1.用六稜裸大麦天津1号品种(Hordeum vulgare,2n=14)与辐射育成品种、杂交育成品种以及含有偃麦草、黑麦血统的遗传性状已稳定的15个小麦品种(除小黑麦2n=56外,其余小麦品种2n=42,属于Triticum aestivum)进行正、反交。授粉后第二     

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。     

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。     

小麦主栽品种中的1RS分布和兰考90(6)系列白粉病新抗源

利用黑麦染色体臂1RS的特异性PCR标记,对黄淮麦区138个小麦主栽品种、系进行了PCR扩增,结果表明：有42．0%的小麦品种、系携带1RS染色体臂。以六倍体小黑麦Mzalenod Beer为黑麦染色体供体,培育的兰考90(6)系列小麦品系是新的小麦-黑麦1BL／1RS易位系。这些品系对小麦白粉病具有很高的抗性,是小麦抗白粉病育种的新抗源。对兰考90(6)系列品系白粉病抗性进行了研究,结果表明,兰考90(6)系列品系的抗谱与许多已经知道的小麦抗白粉病基因的抗谱不同,并具有数量抗性特点。     

矮败八倍体小黑麦

八倍体小黑麦是人工合成的新物种,含有Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｒ４个染色体组,作物育种工作者经过几十年坚持不懈的努力,小黑麦的农艺性状已经有了很大改良,选育的品种也开始应用于生产。但是,小黑麦毕竟是１个新作物,整体水平远不如有数千年栽培历史的普通小麦。因此,小黑麦...