华山新麦草大孢子发生和雌配子体的形成

华山新麦草大孢子发生始于孢原细胞。大孢子母细胞减数分裂形成直线型四分体。功能大孢子位于合点端,大孢子发育为蓼型胚囊。成熟胚囊为八核七细胞,卵细胞极性明显,助细胞在极核融合前已退化一个,另一个宿存,宿存助细胞丝状器明显,并保留退化助细胞的痕迹。极核排列方向不定,反足细胞在胚囊发育早期增殖,并液泡化。此外,在华山新麦草中发现有双孢原细胞及双胚囊的现象。     

华山新麦草胚和胚乳的发育研究

采用常规石蜡切片法,观察了华山新麦草胚和胚乳的发育过程,结果表明,华山新麦草胚和胚乳的发育过程与一般禾本科植物基本相同,胚胎发生属紫宛型,顶细胞和基都参与胚体的形成,胚胎发育经过二细胞原胚,多细胞原胚,球形原胚,梨形原胚,分化胚和成熟胚阶段,成熟胚具有胚根,胚芽,盾片,胚牙鞘,胚根鞘,外胚叶等典型禾本科植物成熟胚的结构,胚乳发育类型为核型,包括游离核阶段,细胞化阶段和生长成熟阶段,待大量游离核形成之后才形成细胞壁,紧贴胚囊的一层胚乳细胞最后形成种子的糊粉层,其余的胚乳细胞最后充满淀粉粒,其特点为：（1）有双球形原胚的现象;（2）反足细胞解体较早;（3）胚乳游离核时期和细胞时期胚乳细胞核的核仁多样。     

普通小麦与华山新麦草的杂交

华山新麦草是分布在秦岭山脉华山段的1个特有种,经细胞学鉴定为二倍体种(2n=14)。利用普通小麦与之杂交并通过幼胚培养获得了杂种,杂交结实率为0.19%,幼胚培养出苗率为33.3%。杂种表现为双亲的中间型,杂种F_1体细胞染色体数为2n=28,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ每细胞平均0.99个二价体,26.01个单价体。杂种花粉粒败育,以小麦花粉与杂种回交时获得了种子,回交结实率为2.5%。回交一代体细胞染色体数为2n=49,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型多数为2Ⅲ 7Ⅰ。     

华山新麦草叶片的光合生理特性

对华山新麦草(Psathyrostachys huashanica Keng ex P.C.Kuo)营养叶的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的日变化曲线进行了分析,并在对叶温(Tl)、气孔阻力(Rs)、光合有效辐射强度(PAR)和气温(Ta)的日变化曲线进行测定的基础上分析了它们对华山新麦草Pn的影响规律。结果表明:华山新麦草Pn的日变化曲线呈"三峰"型,峰值分别为6.5、6.2和9.0μmol.m-2.s-1,依次出现在9:30、11:30和16:30,而且具有明显的"午降"现象;Tr的日变化曲线呈"单峰"型,最大值为1.7 mmol.m-2.s-1,出现在13:30;Tl、Rs、PAR和Ta的日变化曲线均呈"单峰"型,峰值分别出现在12:30、11:30、12:30和13:30。华山新麦草的Pn对Tl、PAR和Ta的响应曲线均呈"抛物线"型,Pn在一定范围内与Tl、PAR和Ta呈正相关,随着Tl、PAR和Ta的升高逐渐增加至最大值后逐渐降低;而Pn与Rs则呈负相关,Pn在一定范围内随Rs的增大逐渐降低。根据拟合方程,华山新麦草营养叶的光补偿点和光饱和点分别为1.1和531.5μmol.m-2.s-1,说明该种类具有很强的喜光性,且对光照强度的适应范围较广。研究结果表明:较大的气孔阻力是造成华山新麦草叶片净光合速率偏低的主要原因。     

鹅观草属三个物种及其居群间的醇溶蛋白分析

利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术(APAGE)对小麦族鹅观草属3个物种:毛叶鹅观草、纤毛鹅观草和竖立鹅观草进行了醇溶蛋白电泳分析,23份材料电泳分离出22条相对迁移率不同的谱带,其中3条(16.6%)共同带,19条(83.4%)具多态性,每个材料可分离出9～16条谱带。结果表明:(1)三个物种具有相似的醇溶蛋白带型,但存在明显的种间差异;(2)同种不同居群间也存在遗传差异;(3)种间差异大于种内差异。     

Genetic structure and differentiation of Psathyrostachys huashanica populations detected with RAPD markers

Psathyrostachys huashanica Keng is a perennial grass and belongs to genus Psathyrostachys under Triticeae.sathyrostachys is found in the center of Middle Asia and the Caucasus Mountain,while P.huashanica,a species endemic to China,is only located in Mt.Hua in the Shaanxi province,China.At present,the population of this species is decreasing,and reaching the edge of extinction.Due to the limitation in distribution and the importance as breeding material for germplasm storage,it has been considered as first class among the national protected rare plants.For this reason,the present study is significant in probing plant flora,origin and evolution of Triticeae,and crop breeding.Randomly amplified polymorphic DNA (RAPD)markers were used to analyze the genetic structure and differentiation of P.huashanica populations sampled in three valleys (Huangpu,Xian,and Huashan Valleys)in Mr.Hua.One hundred and twenty-two RAPDfragments were obtained in all 266 individuals with 20 primers with a mean of 6.1 (2-10)fragments per primer.The percentage of polymorphic loci (PPB)was 60.66%in Huangpu Valley,90.98%in Xian Valley,95.08%in Huashan Valley,and the total PPB was 95.08%,which indicated a highly genetic variability of P.huashanica.The Shannon's Information index and GST were 0.3306 and 0.3263,respectively,indicating that there were more genetic variations within the subpopulations than those among the subpopulations.The gene flow among the subpopulations of P.huashanica (Nm=1.0322)was much less than that of the common anemophytes (Nm=5.24).Mean genetic distance is 0.1571(range:0.0022-0.2901).The highest value of genetic distance was found between the subpopulation (hp1)of Huangpu Valley and the highest altitude subpopulation (h8)of Huashan Valley.Correlation analysis detected significant correlation between genetic distance and vertical distance of altitude.Clustering analysis and principal coordinate analysis revealed the genetic differentiation among the populations of P.huashanica.Differentiation mainly occurred between the higher altitude subpopulations and the lower altitude subpopulations,suggesting that altitude might be the major factor that restricted the gene flow between different altitude subpopulations and resulted in differentiation of subpopulations.     

华山新麦草自然居群的遗传结构和种内遗传多态性研究

华山新麦草为我国特有种,公分布在陕西华山,应用5种酶系统共13个基因位点对采自华山13个亚居群的华山新麦草进行等位酶分析,研究结果发现,多态性位点的比例（P）为69％,个位点等位基因的平均数（A）为1．8,平均每个位点的预期杂合性（He)为0．344,Simpson指数为0．998,证明华山新麦草居群内有较高的遗传多态性和克隆多样性,固定指数（F）显示有意义的负值（－0．252),预期的随机交配相比较,居群内有过多的杂合体,这可能与华山新麦草的交酸系统和繁育方式有关,平均的遗传距离为0．046（变化范围：0－0．139）,大约有91％的遗传变异存在于亚居群内,应用间接法测得华山新麦草自然居群间的基因流（Nm)为2．77,明显你于一般风媒传粉植物（5．24）,暗示华山新麦草自然居群的基因流水平似乎正处于一种临界状太,有进一步分化的潜能,但受多种因素的影响。     

长芒猬草与华山新麦草属间杂种的形态学和细胞学研究

为研究长芒猬草Hystrix duthiei ssp．longearistata的染色体组成,将其与华山新麦草Psathyrostachys huashanica进行了人工杂交,获得杂种F₁。对亲本及杂种F₁,花粉母细胞减数分裂染色体配对行为、繁育 特性和形态特征进行了比较分析。结果表明：杂种F₁的许多形态特征介于父母本之间,花粉完全不育, 结实率为0;杂种F₁花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对较高,55.12％的细胞形成5个或6个二价 体,其构型为：9.83Ⅰ+5.46Ⅱ+0.07Ⅲ,C-值为0.57。以上结果表明H．duthiei ssp．Longearistata含有Ns染色体组。本文还讨论了Hystrix与Leymus的关系。     

用RAPD检测华山新麦草自然居群的遗传结构和居群分化

华山新麦草特产于我国陕西华山,为国家一级重点保护植物。应用RAPD技术,用2 0条随机引物对黄埔峪、仙峪、华山峪3个居群不同海拔的13个亚居群共2 6 6个华山新麦草取样个体进行扩增,共得12 2个扩增片段。平均每个引物得到的扩增片段数为6 .1(2～10 )。实验数据的统计分析表明:黄埔峪居群的多态性位点比率为6 0 .6 6 % ,仙峪居群的多态性位点比率为90 .98% ,华山峪居群的多态性位点比率为95 .0 8% ,总的多态性位点比率为95 .0 8% ,说明华山新麦草具有较高的遗传变异性。Shannon多样性指数(0 .330 6 )和基因分化系数(GST=0 .32 6 3)揭示了华山新麦草居群遗传变异多存在于亚居群内。华山新麦草亚居群间的基因流N m=1.0 32 2 ,低于一般风媒传粉植物(N m=5 .2 4 )的基因流水平。亚居群间平均的遗传距离为0 .15 71(变化范围:0 .0 0 2 2～0 .2 90 1) ,最大的遗传距离值出现在黄埔峪亚居群(hp1)和华山峪高海拔亚居群(h8)之间,仙峪亚居群与华山峪高海拔亚居群之间以及华山峪高海拔亚居群与低海拔亚居群之间的遗传距离值也较大。遗传距离与海拔垂直距离之间的相关性分析表明二者有显著的相关性(p<0 .0 1)。聚类分析和主成分分析也显示华山新麦草自然居群已发生明显分化,主要表现为黄埔峪居群、仙峪居群与华山峪居群     

Studies on Karyotypes of Two Species in Kengyilia and Three Species in Roegneria

The karyotypes of 3 species of Roegneria and 2 species of Kengyilia were analysed in this paper. They are all reported for the first time, and the karyotype formulae are as follows: R. nutans, 2n = 4X= 28 = 26m+ 2sm; R. abolinii, 2n = 4X =28 = 24m + 4sm; R. aristiglumis, 2n = 6X = 42 = 32m + 10sm (2sat); K. tahelacana 2n = 6X = 42 = 36m (2sat)+6sm (2sat); K. zhoasuensis, 2n = 6X= 42 = 34m(4sat)+ 8sm. According to the characters of karyotypes, K. tahelacana and K. zhoasuensis havethe S, Y, P genomes of genus Kengyilia.     

纤毛鹅观草同阿拉善鹅观草、大丛鹅观草间杂种细胞学研究

为了探索阿拉善鹅观草RoegneriaalashanicaKeng、大丛鹅观草RoegneriamagnicaespesD .F .Cui与纤毛鹅观草Roegneriaciliaris (Trin .)Nevski间的相互关系 ,将其进行了远缘杂交 ,通过幼胚离体培养 ,两个组合均成功合成了杂种。对亲本及杂种F1 花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对行为及形态学进行了统计分析。结果表明 ,上述物种的种间杂交较难进行 ,杂种F1 减数分裂染色体平均构型分别为 :R ciliaris×R alashanica 10 6 2Ⅰ 8 17Ⅱ 0 32Ⅲ 0 0 2Ⅳ (c -值 =0 4 4 ) ,R ciliaris×R magnicaespes 18 0 0Ⅰ 4 76Ⅱ 0 16Ⅲ (c -值 =0 2 1) ;杂种穗部特征多数介于双亲之间。阿拉善鹅观草、大丛鹅观草与纤毛鹅观草间至少有一个基因组具有较高的同源性 ,即为S基因组 ,本文对它们在分类中的地位也进行了讨论。     

Cytological Studies of Hybrids of Roegneria ciliaris with R.alashanica and R.magnicaespes(Poaceae:Triticeae)

In order to investigate the relationships between Roegneria.ciliaris(Trin.)Nevski and R.alashanica Keng,and between R.ciliaris and R.magnicaespes D.F.Cui.R.ciliaris(Trin.)Nevski was crossed with the other two species,through the aid of embryo rescue. Hybrids were obtained from these two combinations.Chromosome pairing behavior of parents an dhybrids was observed at metaphase I of pollen mother cells. Meiotic configuratons were 10.62Ⅰ＋8.17Ⅱ＋0.32Ⅲ＋0.02Ⅳ for R.ciliaris×R.magnicaespes and 18.00Ⅰ＋4.76Ⅱ＋0.16Ⅲ for R.ciliaris ×R.magnicaespes;c-value of the two hybrids were 0.44 and 0.21,respectively.     

鹅观草属三个种的染色体组分析与同工酶分析

本文通过对鹅观草属的三个种:鹅观草(Roegneria kamoji Ohwi)、纤毛鹅观草(R. ciliaris (Trin.) Nevski)和竖立鹅观草(R. japonensis (Honda)Keng)的染色体组分析和二种同工酶电泳酶谱的分析,研究了这三个种的系统关系。两个种均含有两个相同的染色体组。R. kamoji和R. ciliari、R. japonensis的杂种F_1减数分裂均不正常,不能结实;而R. ciliaris和R. japonensis的正反交杂种F_1减数分裂规则,结实正常,两个种之间无生殖隔离。R. kamoji的酯酶和酸性磷酸酯酶同工酶谱与R. ciliaris和R. japonensis有明显区别,而后二种的上述酶谱无明显差异。上述结果均一致地支持了将R. ciliaris和R. japonensis合并为一种的观点,将R. japonensis处理为R. ciliaris的变种。     

根据叶表皮微形态特征试论新麦草属、芒麦草属和三柄麦属间的系统关系

观察了禾本科新麦草属、芒麦草属和三柄麦属主要代表种的叶片表皮形态学特征,总结了三属植物叶表皮结构的异同,探讨了叶表皮特征的分类学意义。同时,根据三属植物叶表皮性状的演化趋势,分析了各属的演化关系和系统位置。结果表明,新麦草属最原始,芒麦草属较进化,三柄麦属最高级;新麦草属可能直接派生了较进化的芒麦草属,并在芒麦草属的基础上进而产生了最高级的三柄麦属。三柄麦属、芒麦草属和新麦草属的这一系统关系同它们外部形态上三联小穗的演化趋势是相互印证的。     

小麦族鹅观草属三个物种的关系研究

通过形态学特征比较、种间杂交、染色体组配对和繁育学资料,探讨鹅观草属拟披碱草组纤毛草系中的三个物种毛叶鹅观草、纤毛鹅观草和竖立鹅观草间的亲缘关系。结果表明毛叶鹅观草与纤毛鹅观草、竖立鹅观草存在一定的生殖障碍,纤毛鹅观草和竖立鹅观草不存在生殖障碍。建议将毛叶鹅观草作为纤毛鹅观草的亚种,而竖立鹅观草作为纤毛鹅观草的变种处理较为适宜。     

普通小麦和新麦草属间杂种的产生及细胞遗传学研究

进行了普通小麦和华山新麦草属间杂交,运用杂种幼胚培养技术,首次成功地获得了它们的属间杂种。F_1形态趋于中间型,均完全不育。F_1花粉母细胞预期类型(2n=28)的减数分裂中期Ⅰ平均染色体配对构型为26.72Ⅰ+0.62Ⅱ+0.01Ⅲ,后期Ⅰ和后期Ⅱ有落后染色体,多分体具大量微核。结果表明普通小麦和华山新麦草的染色体组间不存在同源或部分同源性。还观察到花粉母细胞异常减数分裂现象。用普通小麦回交,未获得回交后代。     

混合小麦亲本与新麦草不对称体细胞杂交体系的建立

以小麦品种济南177悬浮细胞系来源的原生质体与同品系胚性愈伤组织制备的原生质体混合后作为受体;以经过380μＷ/ｃｍ²紫外线照射1min、2min的新麦草原生质体分别作为供体,用PEG法诱导融合。组合Ⅰ(176+cha9+新麦草UV 1min)获得16个再生克隆。经过形态学、同工酶、染色体和RAPD分析,确定其全部为属间体细胞杂种。其中的5个克隆再生杂种植株。用7对小麦SSR引物对杂种克隆的叶绿体基因组进行了分析;组合Ⅱ(176+cha9+新麦草UV 2min)只获得3个克隆,且逐渐褐化死亡。表明以小麦济南177的两种培养细胞混合作受体的融合体系有利于杂种的获得及再生;紫外线对融合产物的生长发育有明显的剂量效应。     

抗全蚀病小麦-华山新麦草中间材料H8911的细胞遗传学研究与利用

抗小麦全蚀病中间材料H8911(BC1F1)是通过小麦与华山新麦草杂种幼胚培养及杂种F1(ABDN2n=28)再与小麦回交后得到的。根尖细胞染色体数目49条,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ,染色体构型为20．85(19～21)Ⅱ 7．30(7～11)Ⅰ,21Ⅱ 7Ⅰ的细胞占86．67％。BC1F2和BC1F3体细胞染色体数目范围分别为45～53和44～52,49条染色体的植株类型分别占30．19％和27．50％,华山新麦草染色体丢失率分别为11．85％和13．14％;花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ,染色体构型分别为20．62(18～22)Ⅱ 7．64(5～13)Ⅰ 0．04(0～1)Ⅲ和20．53(17～22)Ⅱ 7．79(5～15)Ⅰ 0．05(0～1)Ⅲ,21Ⅱ 7Ⅰ的细胞分别占77．24％和69．42％。随着自交世代的延续,21Ⅱ 7Ⅰ细胞的传递能力逐渐降低。利用H8911作供体,选育出小麦-华山新麦草抗全蚀病新种质13个,其中1个附加系表现近高度抗病性,6个附加系、3个代换系和3个易位系材料表现中度抗病性。     

小麦族披碱草属、鹅观草属和猬草属模式种的C带研究

采用改良的Giemsa C带技术,分析了小麦族披碱草属、鹅观草属和猬草属模式种的染色体C带带型。Elymus sibiricus、Roegneria caucasica和Hysrix patula的染色体在Giemsa C带带型上存在明显的差异,显示了这3个属模式种的物种特异性。3个模式种的Giemsa C带核型表明,C带带纹主要分布在染色体的末端和着丝粒附近,而中间带相对较少。对E.sibiricus、R.caucasica和H.patula的St、H、Y染色体组C带带型与其它物种的St、H、Y染色体组C带带型的差异进行了讨论。