偃麦草属三个种的染色体组研究

本文综合应用体细胞染色体分带、杂交一代 PMc MI 染色体构型统计和同工酶分析,研究了偃麦草属三个种的染色体组构成。结果表明:中间偃麦草不含与小麦同源的 B 组,有两个组部分同源,其染色体组可用 xE_1E_2表示。长穗偃麦草(10x)也不含 B 组,有四个组两两部分同源,是部分同源异源十倍体,染色体组公式为 xE_1E_1F_1F_2。四倍体偃麦草的两个染色体组间缺少同源性。     

中间偃麦草染色体组构成的同工酶研究

应用聚丙烯酰胺凝胶电泳,研究了带有不同染色体组的各种小麦和中间偃麦草的酯酶、苹果酸脱氢酶、酸性或碱性磷酸酶同工酶的酶谱。通过对各酶谱与染色体组的对比分析表明,中间偃麦草不含与小麦B组或D组同源的染色体,而可能含有两组分别与小麦A组和提莫菲维小麦G组有些同源性的染色体。中间偃麦草的染色体组构成可用E_(A1)E_(A2)N_G或E_(G1)E_(G2)N_A表示。     

小麦与彭梯卡偃麦草杂种及其衍生后代的细胞遗传学研究──Ⅱ．来自小麦和彭梯卡（长穗）偃麦草及中间偃麦草杂种后代11个八倍体小偃麦的比较研究

利用染色体配对分析和酯酶及种子醇溶蛋白电泳分析研究了我国育成的１１个八倍体小偃麦,结果表明：（ａ）来源于小麦和中间偃麦草杂交后代的６个部分双二倍体中,中１和中２的偃麦草染色体组不同于中３、中４、中５和小偃７８８２９的偃麦草染色体组;（ｂ）来源于小麦和长穗偃麦草杂交后代的５个部分双二倍体中,小偃７８４的偃麦草染色体组不同于小偃６９３和小偃７６３１中的偃麦草染色体组,表明在长穗偃麦草中有两个互不相同又不同于小麦的染色体组Ｅ和Ｆ,而小偃７４３０和小偃６８中的偃麦草染色体组很可能是Ｅ和Ｆ染色体组的重组体;（ｃ）小偃７８４中的长穗偃麦草染色体组和中５及小偃７８８２９中的中间偃麦草染色体组基本相同,而中２的中间偃麦草染色体组不同于小偃６９３和小偃７６３１中的长穗偃麦草染色体组Ｆ,这意味着在长穗偃麦草和中间偃麦草中可能只有一个共同的染色体组Ｅ。部分双二倍体中酯酶及醇溶蛋白偃麦草染色体特征带的存在和发现,为这些染色体或其片段导入小麦后的鉴定提供了方便。     

普通小麦与天蓝偃麦草杂交中间型遗传的研究

在(普通小麦×天蓝偃麦草)×普通小麦后代中选出具有普通小麦染色体组AABBDD和天蓝偃麦草染色体组EE(或FF)的中间型远中_2、远中_3、远中_4、远中_5与普通小麦附加一对天蓝偃麦草染色体的远中_1等类型,并利用中间型与普通小麦杂交,选出一批新品种与新品系。作者认为研究中间型的细胞遗传在理论与实践上均有重要意义。     

小偃麦部分双二倍体及其异附加系异源染色体的GISH分析

应用ＴＩＳＨ对小偃麦部分双二倍体ＴＡＦ４６（２ｎ＝８ｘ＝５６）及其衍生的６个二体异附加系的中间偃麦草染色体组种类进行了分析、鉴定。以拟鹅冠草（Ｐｓ．ｓｔｒｉｇｏｓａ）ＤＮＡ为探针的分析结果表明,ＴＡＦ４６所含有的中间偃麦草染色体组为合成染色体组,即６条Ｓｔ组染色体和８条Ｅ组染色体。在其衍生的二体异附加系中,Ｌ４和Ｌ７含有Ｓｔ组染色体,Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ５含有Ｅ组染色体。ＴＡＦ４６所含有的中间偃麦草染色体的部分同源群依次为ＩＥ（Ｌ３）、２Ｓｔ（Ｌ６）、３Ｅ（Ｌ２）、４Ｓｔ（Ｌ４）、５Ｅ（Ｌ５）、６Ｓｔ（Ｌ７）、７Ｅ（Ｌ１）。     

携带抗黄矮病基因的中间偃麦草染色体2Ai—2特异的分子标记

小麦－中间偃麦草二体异附加系Ｚ１、Ｚ２具有一对携带抗黄矮病基因的中间偃麦草染色体２Ａｉ－２。利用中间偃麦草（Ｔｈｉｎｏｐｙｒｕｍ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｍ （Ｈｏｓｔ） Ｂａｋｗｏｔｈ ａｎｄ Ｄｅｗｅｙ）和拟鹅冠草（Ｐｓｅｕｄｏｒｏｅｇｎｅｉａ ｓｔｒｉｇｏｓａ）基因组ＤＮＡ作探针,对Ｚ１、Ｚ２进行基因组原位杂交分析。结果表明,Ｚ１、Ｚ２附加的一对中间偃麦草染色体２Ａｉ－２为Ｓｔ－Ｅ染色体,Ｅ组染     

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 .     

小麦与长穗偃麦草、中间偃麦草杂种及其衍生后代的细胞遗传学研究──Ⅲ．小麦和偃麦草基因重组的遗传基础浅析

十倍体长穗偃麦草和六倍体中间偃麦草均含有一些基因促使部分同源的染色体之间发生配对,这些基因分布于不同的染色体组中,并具很强的传递力。小麦与长穗偃麦草杂种回交后代的部分植株在减数分裂后期出现多条染色体同时断裂现象,使不同染色体通过断口联结形成新的易位成为可能。上述二因素可能是造成小麦和偃麦草基因重组的主要原因之一。     

小偃麦部分双二部体及其异附加系异源染色体的GISH分析

应用ＧＩＳＨ对小偃麦部分双二本ＴＡＦ４６及其衍生的６个二体异附加系的中间偃麦草染色体组种类进行了分析,鉴定,以拟鹅冠草ＤＮＡ为探针的分析结果表明,ＴＡＦ４６所含有的中间偃麦草洒色体组为合成染色体组,即６条Ａ１组染色体和８条Ｅ组染色体。在其衍生的二体异附加系中,Ｌ４和Ｌ含有Ｓｔ组染色体,Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ５含有Ｅ组染色体。ＴＡＦ４６所含有的中间偃麦草染色体的部分同源群依次为ＩＥ（Ｌ３）、２Ｓｔ（Ｌ     

中间偃麦草的GISH分析

以染色体组为E^eE^e的二倍体长穗偃麦草（Thinopyrum elongatum,2n=2x=14)、染色体组为E^bE^b的二倍体比萨偃麦草（Th.bessarabicum,2n=2x=14）、染色体组为StStStSt的四倍体拟鹅冠草（Pseudoroegneiria strigosa,2n=4x=28)的总基因组DNA为探针,对中间偃麦草（Th.intermedium)进行GISH分析。结果表明,中间偃麦草是由2个亲缘关系较近的染色体组、1个亲缘关系较远的染色体组构成;中间偃麦草所含的亲缘关系较近的染色体组分别与二倍长穗偃麦草染色体组E^e、比萨偃麦草染色体组E^b、以及1个亲缘关系较远的染色体组与拟鹅冠草染色体组St基本相似,但不完全一样,因此,中间偃麦草的染色体组用E^etE^etE^btStSt表示。     

不同细胞质的普通小麦"中国春"(Triticum aestivum var.Chinese Spring)与小偃麦杂交F1代的育性与减数分裂行为的研究

15个不同细胞质“中国春”小麦与八倍体小偃麦杂交 ,杂种F1减数分裂的染色体行为表明 :普通小麦与天蓝偃麦草的F或E组染色体之间存在着部分同源关系 ;D2 型细胞质促进部分同源染色体配对、但却抑制同源染色体配对 ;Sv 型细胞质对同源染色体或部分同源染色体的配对均有抑制作用 ;G型细胞质促进同源染色体配对。1 5个不同细胞质“中国春”小麦与六倍体小偃麦杂交 ,F1结实率很低 ,减数分裂中期的染色体行为混乱 ,单价体过多 ,或许意味着在天蓝偃麦草 (Elytrigiain termedium)与长穗偃麦草 (E .elongatum)的E组染色体之间存在着很大差别。随着回交代数的增加 ,选出G型、D2 型、Mt 型、Mu 型等细胞质雄性不育的八倍体小偃麦品系 ,其中D2 型细胞质八倍体小偃麦具有光周期敏感性雄性不育的特征 ;G型细胞质“远中 3”育性正常 ,表明八倍体小偃麦“远中 3”的E组染色体中存在G型胞质的育性恢复基因。     

普通小麦与天兰偃麦草杂交中间型遗传的研究

在(普通小麦×天兰偃麦草)×普通小麦后代中选出具有普通小麦染色体组AABBDD和天兰偃麦草染色体组EE(或FF)的中间型“远中3”,“远中5”与普通小麦附加天兰偃麦草一条染色体的“远中1”等类型。中间型抗病耐旱,根系发达,结实正常或接近正常,与普通小麦回交,后代分离大,具远缘杂交特点,出现一些有经济价值的植株,选出一批新品种与新品系。对中间型及中间型与普通小麦回交一代花粉母细胞观察结果表明:“远中     

小麦与长穗偃麦草,中间偃麦草杂种及其衍生后代的细胞遗传学研究

十倍体长穗科草和六倍体中间偃麦草均含有一些基因促使部分同源的染色体之间发生配对,这些基因分布于不同的染色体组中,并具很强的传递力。小麦与长穗偃麦草杂种回交后代的部分植株在减少数分裂后期出现多条染色同时断裂现象,使不同染色体通过断口联结形成新的易位成为可能。上述二因素可能是造成小麦和偃麦草基因重组的主要原因之一。     

小冰麦异附加系TAI系列中异源麦谷蛋白基因位点的生化与分子生物学鉴定

小冰麦异附加系TAI系列的每一个材料中分别附加了1对来自中问偃麦草的染色体,附加染色体很容易丢失,使得失去附加染色体的小麦可以作为异附加系的对照材料。通过分析TAI系列异附加系及各自对照材料的高分子量麦谷蛋白亚基组成与低分子量麦谷蛋白基因的PCR图谱,鉴定出异附加系TAI-13和TAI-25中具有编码中问偃麦草麦谷蛋白的基因位点,附加的中间偃麦草染色体属于第一同源群。异附加系TAI-11中附加的中间偃麦草染色体只具有低分子量麦谷蛋白基因位点。     

巨穗小麦种质中外源遗传物质的细胞遗传学和分子生物学鉴定

利用C分带、基因组原位杂交并结合分子生物学手段,对12份巨穗小麦种质材料中的外源遗传物质进行了检测.结果表明,12份材料染色体数均为42,其中5份材料均具有一对小麦-黑麦(Triticum aestivum-Secalecereal)1BL/1RS易位染色体和一对中间偃麦草(Agropyron intermedium Garten)染色体、3份材料只具有一对中间偃麦草染色体、3份材料只具一对1BL/1RS染色体、1份材料无1BL/1RS和中间偃麦草染色体.进一步细胞学分析表明,此中间偃麦草染色体代换了普通小麦(Triticum aestivum L.)中的2D染色体,因其良好的同源补偿性,表示为2Ai.同时对2Ai在巨穗小麦种质中存在的遗传学意义及小麦遗传改良中的应用进行了讨论.     

小偃麦的选育及其形成途径的研究

对普通小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ）与中间偃麦草Ｔｈｉｎｏｐｙｒｕｍ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｍ）杂交衍生的八倍体小偃麦,硬粒小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ｄｕｒｕｍ）与中间偃麦草杂交衍生的六倍体小偃麦的形成过程进行系统的细胞遗传学研究,并用荧光原位杂交（Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｉｎ ｓｉｔｕ ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ）技术研究了小偃麦的染色体构成。结果表明：小偃麦的形成是由杂种Ｆ１产生非减     

小麦—中间偃麦草双体异附加系的选育及形态学和细胞学鉴定研究

应用在小麦品种烟农15与中间偃麦草杂交的五个世代群体中直接筛选2n=22Ⅱ植株的方法,获得11个双体异附加株,分别命名为DAL1、DAL2、……、DAL11。双体异附加株的细胞学稳定性较强,外源染色体传递频率高。形态学和细胞学鉴定结果表明：DAL1、3、5、6、8、9、10、11等8个异附加系中附加的可能是中间偃麦草第2部分同源群的染色体。 其中,DAL5、9、10、11是同一种异附加系,DAL6和DAL8为同一种异附加系,DAL3可能与之相同;DAL1与上述7个异附加系均不同。DAL2和DAL4可能分别附加了中间偃麦草第5部分同源群的1对染色体,但二者在形态上存在差异。DAL7可能附加了中间偃麦草第7部分同源群的1对染色体。旗叶卷曲是异附加系DAL、3、5、6、8、9、10、11共有的形态标记。11个异附加系可作为进一步研究和转移中间偃麦草有益基因的良好中间材料。     

八倍体小偃麦与天蓝偃麦草杂交F1染色体组构型

首次获得麦草8号、麦草9号、远中2号八倍体小偃麦与天蓝偃麦草的属间杂种,杂交当代结实率为31.49%,39.28%和10.41%。杂种F1表现为两亲的中间型,植株高大、繁茂,穗长20~30 cm,小穗数25~30个,多年生,抗寒,在哈尔滨冬季无覆盖条件下可安全过冬。对F1植株进行减数分裂行为观察,结果发现,染色体配对不正常,单价体频率高,出现多价体。杂种F1减数分裂中期I染色体配对构型分别为:9.5Ⅰ+16.98Ⅱ+0.27Ⅲ、13.6Ⅰ+14.01Ⅱ+0.87Ⅲ、11.2Ⅰ+16.8Ⅱ+0.08Ⅲ。二价体数变动在13~18间、单价体数变动在11~17间、多价体变动在0.08~0.87间,二价体多数是棒状二价体,推测两亲有一对部分同源关系染色体组,其余为非同源染色体组,但有的染色体间有部分同源关系。小麦5B染色体上Ph基因可能受到E组染色体的抑制。     

小麦-中间偃麦草双体异附加系的鉴定

利用形态学、细胞学、A-PADE和RAPD方法,对5个小麦-中间偃麦草(Thinopyrum intermedium)双体异附加系Line 1、Line 4、Line 10、Line 14和Line 15进行了鉴定。细胞学鉴定结果表明,它们根尖细胞染色体数目为2n=44,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMCMⅠ)染色体构型为2n=22 Ⅱ,具有高度的细胞学稳定性;形态学鉴定和A-PADE电泳分析证明,Line 1和Line 15可能附加了中间偃麦草第7部分同源群的染色体,Line 10和Line 14可能附加了中间偃麦草第1部分同源群的染色体,Line4则可能同时存在多种染色体变异;RAPD分析表明,在供试的100个随机引物中,有5个引物S21、S29、S57、S121和S152能够在亲本中间偃麦草和双体异附加系中稳定扩增出特异带型,并可作为异附加系所附加染色体的特异RAPD标记。     

巨穗小麦种质中外源遗传物质的细胞遗传学和分子生物学鉴定

利用C分带、基因组原位杂交并结合分子生物学手段,对12份巨穗小麦种质材料中的外源遗传物质进行了检测。结果表明,12份材料染色体数均为42,其中5份材料均具有一对小麦-黑麦(Triticum aestivum-Secale cereal)1BL／1RS易位染色体和一对中间偃麦草(Agropyron intermedium Garten)染色体、3份材料只具有一对中间偃麦草染色体、3份材料只具一对1BL／1RS染色体、1份材料无1BL／1RS和中间偃麦草染色体。进一步细胞学分析表明,此中间偃麦草染色体代换了普通小麦(Triticum aestivum L.)中的2D染色体,因其良好的同源补偿性,表示为2Ai。同时对2Ai在巨穗小麦种质中存在的遗传学意义及小麦遗传改良中的应用进行了讨论。