小冰麦异附加系中天兰冰草染色体的变异

通过对两套14种小冰麦异附加系的体细胞染色体观察,发现3个异附加系各有1对染色体发生了显著变异。其中TAl-14t有1对端着丝点染色体,TAl-22s和TAl-27s各有1对近中着丝点的小染色体。通过组胞遗传学分析,从3个方面证明了发生变异的染色体均来自天兰冰草。此外还发现在其中的两个异附加系(TAI-14t和TAl-27s)中可能产生了自发易位。     

小麦新种质4844中外源P染色质的GISH与SSR分析

采用基因组原位杂交(GISH)检测和染色体组成分析方法,对大穗多花小麦新种质4844后代的15个株系进行遗传分析。结果发现,4844-12是1个稳定的异附加系,4844-2和4844-8是稳定的异代换系;对异代换系进行SSR分析表明,代换系中小麦的6D染色体被1对P染色体代换,说明这对冰草染色体与小麦6D染色体有部分同源关系,由此确定4844中的冰草染色体为6P;同时筛选出冰草6P染色体的4个SSR标记。     

TAI系列Ⅱ天兰冰草染色体上的酯酶同工酶基因定位

本文分析了小冰麦异附加系列Ⅱ,八倍体小冰麦,普通小麦和天兰冰草的叶片酯酶（ESTL）,胚乳酯酶（ESTE）,根酯酶（ESTR）和胚芽鞘酯酶（ESTG）的酶谱表型。把冰草同工酶基因Estl-Ag1,Este-Agi1,Estr-Agij,Estc-Agi1,Estl-Agi2和Este-Agi2定位到异附加系TAI－23,把基因Estr-Agi4和Estc-Agi4定位到TAI－24中的冰草染色体上,根据这些基因定位,结合某些植株形态学特征,推测TAI－23和TAI－24中的冰草染色体分别与小麦第3和6同祖群有一定的部分同源关系。     

普通小麦-中间偃麦草TAI-27中附加染色体的显微切割及特异性探针的筛选

试验以长穗偃麦草基因组DNA为探针 ,与普通小麦 中间偃麦草TAI 2 7进行染色体原位杂交 ,表明有 4条与长穗偃麦草同源的染色体 ;以P .stipifolia (St)基因组DNA为探针 ,有 4条与St同源的染色体 .这说明TAI 2 7中有 4条St染色体 .TAI 2 7是异代换 附加系 .对TAI 2 7中附加的中间偃麦草染色体进行显微切割 ,并建立其微克隆库 ,从中筛选获得了中间偃麦草的特异性探针 ,同源性分析表明该序列为一新序列 .这为进一步筛选抗病、抗逆和优质基因打下基础 .     

应用荧光原位杂交技术研究小冰麦异附加系TAI—14中的冰草染色体的变异

对常规染色体的观察结果表明：原初的小麦异附加系ＴＡＩ－１４为２ｎ＝４４,其中所有的染色体都是中部或近中部着丝点染色体。但在期后代中发现有一对染色体变成了端着染色体。为判明变异的染色体是冰草还是小麦的染色体,用荧光原位杂交技术进行了检测,结果表明,ＴＡＩ－１４中的所有小麦染色体都显示红色荧光,中有一对端着丝点染色体显示绿色荧光,说明变异的是冰草染色体,即：小冰麦异附加系ＴＡＩ－１４原为二体异附加系,     

应用荧光原位杂交技术研究小冰麦异附加系TAI-14中的冰草染色体变异

对常规染色体的观察结果表明：原初的小冰麦异附加系ＴＡＩ１４为２ｎ＝４４,其中所有的染色体都是中部或近中部着丝点染色体。但在其后代中发现有一对染色体变成了端着丝点染色体。为判明变异的染色体是冰草还是小麦的染色体,用荧光原位杂交技术进行了检测,结果表明,ＴＡＩ１４中的所有小麦染色体都显示红色荧光,只有一对端着丝点染色体显示绿色荧光,说明变异的是冰草染色体,即：小冰麦异附加系ＴＡＩ１４原为二体异附加系,现变成了双端体异附加系。对变异发生的原因和双端体异附加系的用途进行了讨论。     

TAI系列Ⅰ中的冰草染色体与小麦部分同源关系的同工酶研究

本文分析了TAI系列Ⅰ及其亲本的胚乳过氧化物酶(CPXE)、苹果酸脱氢酶(MDH)、醇脱氢酶(ADH)、酸性磷酸酶(ACPH)和碱性磷酸酶(PHE)的酶谱表型。把冰草同工酶结构基因Mdh-Ag~t2定位到TAI-13、基因Cpxe-Ag~2定位到TAI-14、基因Adh-Ag~t1、Acph-Ag~t2和Phe-Ag~t2定位到TAI-16中的冰草染色体上。根据这些基因定位和我们以前的研究工作,结合植株表型分析,推测TAI-11、TAI-12、TAI-13、TAI-14、TAI-15、TAI-16和TAI-17中的冰草染色体分别与小麦第2、3、1、7、6、4和5同祖群有一定部分同源关系。     

小麦—冰草T7PL·7AL罗伯逊易位系的分子细胞学鉴定

冰草是小麦遗传改良的重要野生近缘植物之一,有目标的导入冰草外源优异基因是拓宽小麦遗传基础的有效途径。前期研究表明:小麦-冰草衍生系II-23(2n=38W+6P)由19对小麦染色体(缺少4B和7A)和3对冰草染色体(2P、4P和7P)组成。本研究报道从II-23的回交后代中分离鉴定出1个自发易位系7-20。基因组原位杂交(GISH)鉴定表明7-20是一个整臂易位系;经非变性荧光原位杂交(ND-FISH)检测发现,小麦的7A染色体发生易位;进一步利用小麦7A染色体特异SSR标记以及冰草7P染色体特异STS标记对7-20易位系中的外源易位片段大小以及易位染色体的组成进行鉴定,确定7-20为T7PL·7AL罗伯逊易位系(Robertsonian translocation line)。对该易位系与小麦品种Fukuhokomugi构建的BC1F2和BC2F1世代分离群体进行田间农艺性状考察,发现该易位系阳性株系和阴性株系在有效分蘖数和千粒重性状上无显著差异,在株高上表现为阳性材料显著低于阴性材料,但同时出现穗粒数下降的现象。总之,本研究表明易位系7-20为T7PL·7AL罗伯逊易位,该创新材料不仅为后续利用断裂—融合机制创制出更多的补偿易位材料提供了理论依据,而且也为今后向小麦中转移冰草优异基因提供了重要的中间桥梁材料。     

天兰冰草染色体形态和带型的研究

用铁矾苏木精染色法分析了天兰冰草的染色体组型。结果表明,天兰冰草(2n=42)染色体都是中部和近中着丝点,有两对染色体带随体。根据染色体大小、着丝点位置、有无随体等特点排列了染色体组型图。 用修改的Vosa(1972)Giemsa C-带方法研究了天兰冰草和普通小麦的C-带带型。发现天兰冰草有两组染色体的带型相似。其余的一组染色体和普通小麦B组染色体,在形态和带型上有某些相似之处。它们和小麦B组染色体一样也有两对带随体的染色体,这两对染色体的带型也与1B和6B在一定程度上是相似的。因此,作者用B_2X_1X_2表示天兰冰草的染色体组。     

小麦-冰草附加系Ⅱ-21-2的细胞遗传学与分子标记分析

在本研究室获得的一套小麦-冰草附加系材料中,附加了冰草(1.4)重组P染色体的附加系Ⅱ-21-2出现了较高频率的多价体。对小麦-冰草附加系Ⅱ-21-2的10个不同株系花粉母细胞减数分裂进行观察与统计,结果表明,不同株系均存在低频率的单价体,染色体异常联会主要表现为出现六价体和四价体,其中株系1-7-3出现六价体频率较高,出现六价体的花粉母细胞为41%,而株系1-7-7有13%的花粉母细胞出现四价体。小麦SSR标记分析表明,不同株系存在小麦基因组或P基因组的多态性。小麦-冰草附加系Ⅱ-21-2染色体异常联会可能与附加的P染色体有关,而其分子水平的多态性和重组可能对于遗传改良具有潜在的意义。     

小麦背景下 BYDV抗性携带染色体的遗传行为

在鉴定遗4212中BYDV抗性携带染色体的染色体组起源以及被代换小麦染色体的基础上,研究了BYDV抗性携带染色体补偿小麦染色体的能力以及传递率等问题.结果表明,BYDV抗性携带染色体能较好补偿小麦第2、第5以及第7部分同源群的染色体;在二体代换系中,该染色体优先取代2D小麦染色体、而非2A、2B小麦染色体;(77-5433×遗4212)自交F2群体中共出现10种染色体组成类型,其中一种为非预期类型,染色体数目变异较大而结构变异较少;该染色体的传递率以及携带该染色体配子的传递率分别为56.3%和33%,低于理论值75%和50%;并结合遗4212染色体组成鉴定结果探讨了相关结果产生的原因.染色体原位杂交是研究小麦背景下外源染色体遗传行为快速而准确的方法.     

小麦背景中黑麦1R染色体的遗传变异

运用细胞遗传学方法鉴定了来源于中国春×Ｍ２７（１Ｒ／１Ｄ代换系）的花粉植株和Ｆ２单株染色体组成。发现７个花粉植株中出现７种染色体组成变异类型,每株呈现一类变异;而２７个Ｆ２单株中,存在１１种染色体组成变异类型,变异频率仅为３７．０％,低于花粉植株。花粉植株群体中,观察到一个能稳定向后代传递的小麦／１Ｒ小片段易位,但Ｆ２群体中未检测到小麦／黑麦易位。表明常规染色体工程结合花药培养是有计划、有目的实现异源染色体小片段向小麦转移的简便、高效、快速途径。     

中间锦鸡儿(caranaga intermedia)染色体变异研究

对中间锦鸡儿(caranaga intermedia)种子根尖染色体进行检测,统计分析了染色体数目和结构变异类型.核型分析结果表明中间锦鸡儿正常核型为2n=2x=16=14m+2sm,还发现了核型公式为2n=2x=16+1B=1st+9m+2sm+1m(sAT)+1sm(SAT)+2m(SAT)+1B;核型公式为2n=2x=16+1B=6sm+8m+2m(SAT)+IB;以及核型公式为2n=2x=15=7sm+8m的变异类型.本研究首次发现了中间锦鸡儿存在B染色体和中间随体,此外还发现存在单体植株.随体具有个体差异,有中间随体和端部随体两种,且无论个体间和个体内B染色体均存在数目和结构的多态性.对其中120粒种子根尖染色体结果统计分析.发现具有15条染色体的植株占0.83%;具有16条染色体的植株占89.17%;具有17条染色体的植株占3.3%;具有18条染色体的植株占2,5%,其中有一个体中多于的一条染色体始终呈点状;19条染色体的植株占1.67%,5条多于染色体的占0.83%,而多余染色体条数在1～3之间变动的植株占1.67%.     

小偃6号背景下黑麦遗传物质的荧光原位杂交分析

利用普通小麦(Triticum aesttvum L.)"小偃6号"与黑麦(Secale cereale L.)品种"德国白粒"杂交,选育出"小偃6号"类型带有黑麦性状的种质材料.应用总基因组原位杂交(GISH)进行检测,在8份材料中探测到黑麦染色质的存在,其中附加系3个,代换系1个,易位系4个;进一步用荧光绿标记探针pScll9.2及荧光红标记探针pAsl的双色荧光原位杂交(FISH)技术,对其中部分品系的染色体组成进行分析鉴定,结果表明:易位系BCll6-1是1RS/1BL小麦/黑麦易位系,BCl52-l是涉及一条lB染色体的1RS/1BL易位系,代换系BC97-2是2R(2D)二体代换系;附加系BCl22-3附加了一条6R黑麦染色体,一条6B染色体的长臂缺失.同时,对连续的总基因组原位杂交和双色荧光原位杂交技术在小麦育种中的应用进行了讨论.     

天兰冰草及八倍体小冰麦染色体组构成研究

通过天兰冰草、小瞒与天募冰草杂种F：体细胞N带分析,天兰冰草染色体不显示小麦B组染色体的特征带纹．分析6个由普通小麦与天兰冰草杂交衍生而来的八倍体小冰麦染色体组构成,八倍体小冰麦中₁、中₂、苏联多年生染色休组为ABIDE₁、或ABDE₂、中₃、中₄、中₅染色体组构成为ABDX.观察小麦与夭兰冰草杂种F₁及部分组合回交一代减数分裂中期I染色体配对情况,综合分析所得实验结果,我们认为,天兰冰草不含小麦的B组或修饰的B组染色体,而含有两组远同源染色体（distanthomologous),建议将天兰冰草染色体组型定为XE₁E₂.     

小冰麦异附加系列Ⅰ天兰冰草染色体上的酯酶同工酶基因定位

分析了小冰麦异附加系列Ⅰ及其亲本的叶片醋酶(ESTL)、胚乳酯酶(ESTE)和胚芽鞘酯酶(ESTC)的酶谱表型。把冰草酯酶同工酶基因Este-Ag~i1 和Estc-Ag~i1定位到异附加系 TAI-12、基因 Estl-Ag~i3和Este-Ag~i4分别定位到TAI-14和TAI-15中的冰草染色体上。根据这些基因定位,结合某些植株形态学特征,推测TAI-12、TAI-14和TAI-15中的冰草染色体分别与小麦第3、7和6同祖群有一定部分同源关系。     

用基因组原位杂交技术检测小麦-新麦草杂交后代

利用基因组原位杂交(Gonome in-situ hybridzation,简称GISH)技术鉴定小麦(Triticum aestivum)-新麦草(Psathyrostachys juncea(Fisch.)Nevski)属间杂交后代,计有易位附加系7份,易位-易位附加系6份,双端体附加系2份,易位系1份.其中易位附加系和易位-易位附加系两种类型在此之前未见报道.研究未发现有代换系和二体附加系,所鉴定出的新麦草染色体均发生了断裂.研究证明改进后的原位杂交技术具有快速、经济的优点.     

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。     

小麦幼苗磷利用率及相关基因的染色体定位

利用小麦'中国春-埃及红'代换系对调控不同水分和磷素胁迫处理下磷素利用效率及相关性状进行了染色体定位和遗传分析,为作物磷素高效利用的遗传改良研究奠定基础.结果表明,染色体7A和7D代换系在Hoagland营养液(WP)、10% PEG-6000 Hoagland营养液(-WP)、1/2P Hoagland营养液(W-P) 处理下,可能携带有对磷素利用有促进作用的基因.遗传分析表明,磷素利用率的遗传力、遗传进度、相对遗传进度都较高,说明该性状的变异由遗传作用引起的比重较大,环境因素对它的遗传影响不大,适合在遗传育种中进行早代选择.     

应用荧光原位杂交和染色体配对研究八倍体小冰麦中2的染色体组构成及染色体特征

通过染色体配对分析和荧光原位杂交（ＦＩＳＨ）技术对八倍体小冰麦中２的染色体组构成进行分析,结果表明：八倍体小冰麦中２含有的冰草染色体是来自天蓝冰草（Ａｇｒｏｐｙｒｏｎ　ｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｍ（Ｈｏｓｔ）Ｐ．Ｂ．＝Ｅｌｙｔｒｉｇｉａ　ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａ（Ｈｏｓｔ）Ｎｅｖｓｋｉ＝Ｔｈｉｎｏｐｙｒｕｍ　ｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｍ　（Ｈｏｓｔ）Ｂａｒｋｗｏｒｔｈ　ａｎｄ　Ｄｅｗｅｙ）具同亲关系的染色体组,但冰草的这种同亲关系的染色体组不同于二倍体长穗偃麦草（Ｔｈｉｎｏｐｙｒｕｍ　ｅｌｏｕｇａｔｕｍ　２Ｘ）的Ｅ组染色体。中２含有１２条冰草染色体,且有一对染色体为小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ　ａｅｓｔｉｖｕｍ　Ｌ．）染色体和冰草染色体之间易位所形成的。