“中国春”小麦双端着丝点染色体对数量性状效应的初步分析

早在1954年Searstltl就根据中国春小麦 的缺体、单体、端体和等臂染色体系统与性状表 现的对应关系,把一些控制质量性状和形态性 状的基因定位于具体的染色体或染色体臂上, 并且指出几乎所有中国春缺体的株高比正常中 国春都降低了。S. Jana等［[61也曾指出： 超级 非整倍体和次级非整倍体的育性均低于整倍 体。这是否能够认为几乎所有的染色体或染色 体臂都携带有控制株高或育性的基因呢？当然 不能这样认为,因为染色体组的不平衡和染色 体间互作状态的变化,不伴随有关基因的丢失, 也会影响到性状的表现,特别是数量性状的表 现。这种不伴随有关基因丢失的基因背景效应 和基因效应掺杂在一起,给利用非整倍体的表 现型分析控制数量性状基因所在的染色体带来 了困难。C. N. Law hl利用品种间代换系,基 本上排除了基因的背景效应,有效地克服了这 个困难,把若干小麦品种一些数量性状的基因 定位在具体的染色体上。本文分析了中国春小 麦双端体的数量效应,初步确定一些影响小麦 某一数量性状的染色体臂。双端体是在小麦的 21对染色体中某一对同源染色体只含有一个 臂,缺少了另一个臂,丢失了部分基因,这就必 然影响到性状表现,而反映在表现型于。为了 从表现型中排除由于缺少一对同源染色体臂所 产生的基因背景效应,我们让每个双端体某个 数量性状观察值的平均数与所有双端体该性状 总的平均数相比较,而不是仅仅与正常中国春 双体比较,这就能够使影响性状表现的纯基因 效应显露出来,从而把控制数量性状的一些基 因定位于具体的染色体臂＿L。     

普通小麦1BL—1RS K,V型雄性不育体系育性恢复的研究

对１ＢＬ－１ＲＳ Ｋ,Ｖ型雄性不育系及其保持素与中国春及其第一部分同源群染色体全部６个缺－四体杂种Ｆ１的育性恢复进行了研究。结果表明：Ｋ型杂种的育笥恢复主要受１ＢＳ上Ｒｆｖ１基因的控制;而Ｖ杂种则受Ｒｆｖ１的１Ｄ染色上育性恢复基因的共同控制;在保持１Ｄ正常剂量的情况下,使恢复系中载有Ｒｆｖ１的１Ｂ染色体（片段）加倍,如１Ａ缺体－１Ｂ四体能使Ｋ,Ｖ型杂种1Ｆ的育性完全恢复。     

美味猕猴桃原生质体再生植株细胞遗传学研究 Ⅱ.性别性状变异和小孢子发生及其发育命运

对美味猕猴桃同一雌株叶原生质体再生植株进行了形态学、细胞学以及育性特性的比较研究,确认该体细胞无性系性别性状发生变异。其中60％雄性再生植株退化的雌蕊仍保留不同程度的雌性化特征,但雌性全不育;小孢子则能发育成有功能的雄配子体,但有一定的功能缺陷。再生雌株中P1组群性状特征与母株相似;P2组群花发育畸形,导致雌性不育或育性极差。细胞学研究表明,小孢子母细胞减数分裂时染色体异常行为对小孢子发生的影响不能决定其性别类型;雌株类型小孢子败育过程有受基因调控的细胞学特征。认为雌株和雄株小孢子的发育受控于不同的基因体系,具性别的特异性。再生植株性别性状发生变异可能是性别控制基因或染色体发生结构性变异所致。母株染色体上累积的结构性变异与该遗传基础具易变性密切有关。     

甘蓝型油菜与诸葛菜属间杂种后代非整倍体类型及细胞遗传学研究

在甘蓝型油菜与诸葛菜属间五倍体杂种后代中,鉴定出多种非整倍体类型。在P3群体中,细胞学观察发现诸葛菜染色体替代甘蓝型油菜的1对染色体异代换植株,体细胞由36~38条染色体的3种类型组成,但具38条的体细胞与花粉母细胞（PMC）占绝对优势,育性正常。在P4群体后代中鉴定出3株具有37条染色体的单体类型,形态与结实率均不相同。其中1株生长势很强,其体细胞与PMC均由多种类型构成,但具37条的体细胞与花粉母细胞占主要比例,未配对的染色体形态较小,对生长无明显影响。在染色体数为44与41的两种超倍体（P3群体）后代,鉴定出具有29~32条染色体的4种非整倍体,除染色体数为29的植株外,其余均为混倍体,它们的减数分裂异常,花粉育性低。本文对这些非整倍体的来源和应用的前景进行讨论。     

水稻第十染色体短臂的等臂四体及其在着丝点定位中的应用

为了确定连锁图上着丝点的位置,常常需要一些特殊的遗传材料,如端部着丝点染色体和等臂染色体材料等等。在水稻上,为了获得这类遗传材料,从中籼３０３７同源三倍体后代产生的非整倍体中,在筛选初级三体的同时,进行了等臂染色体变异材料的筛选。其中在三体１０的后代中发现了１株形态与三体１０相似的变异株,经细胞学检查,证明它是第十染色体短臂的等臂四体。利用该等臂四体及其自交后代中分离出的次级三体,以及相应染色体的初级三体和正常二倍体为材料,通过ＲＦＬＰ不同分子标记在这些材料上所表现剂量效应的不同,确定Ｇ１１２５、Ｇ３３３、Ｌ１６９等３个分子标记位于第十染色体短臂上,Ｇ１０８４及其它１６个分子标记位于第十染色体长臂上。参照Ｋｕｒａｔａ等的分子图谱,将第十染色体的着丝点定位在分子标记Ｇ１１２５和Ｇ１０８４之间,两标记相距３．２ｃＭ［８］。     

理化诱变引起的小麦再生株染色体变异

小麦幼胚和愈伤组织经理化诱变后形成的再生株M_1R_1和C_1R_1,具有比R_1株高的染色体变异频率,其染色体数目变化于35—46之间,但无倍数变异。理化诱变处理提高了再生株中含非整倍体、棒状二价体、单价体、等臂环和四价体的细胞频率,其中以1000伦琴γ射线照射未成熟胚处理的再生株染色体变异频率为最高。其次为2 mmol/L叠氮化钠处理愈伤组织的再生株。经过二倍体和单倍体选择,染色体变异大为减少,但仍保有较高频率的单价体。     

用FISH技术研究人类体外未受精卵的21号染色体非整倍体

采用荧光原位杂交技术,选用人类21号染色体端粒探针（21qter）,检测人类体外未受精卵的21号染色体非整倍体发生率,并比较非整倍体率与25－30岁和31－35岁这两个女性年龄组、IVF指征、超排方案之间的关系,在54个未受精卵中,正常21号单体30枚,二体16枚,三体4枚,缺体4枚,非整倍体率为44.4％（24／54）;25－30岁和31－35岁这两个年龄组、IVF指征、超排方案的患者的21号染色体非整倍体率之间的差异无显著性,卵母细胞21号染色体的非整倍性是造成体外受精失败的重要原因之一。     

普通小麦各染色体组有效利用土壤磷基因的遗传分析

以部分中国春双端体为材料用土培盆栽法对小麦各染色体组有效利用土壤潜在磷基因的遗传分析表明：小麦不同染色体臂上所携基因对小麦有效利用土壤潜在磷特性具有不同效应,在供试材料中,Ｂ组染色体所缺失的臂在缺磷下对籽粒产量的贡献较大,其中以４Ｂｓ、５Ｂｓ,效应最强,而Ｄ组所有缺失的染色体臂及大部分Ａ组所缺失的染色体臂在缺磷下则对籽粒产量有较强的抑制效应,其中以５Ｄｓ、３ＤＬ及２ＡＬ,１Ａｓ的效应最强。     

普通小麦多子房基因单体分析的染色体定位及双端体分析的染色体臂定位

本研究以普通小麦——“中国春”的单体系统和多子房小麦杂交,确定控制多子房性状的基因数目及关键染色体。通过单体分析,初步确定多子房性状分别受染色体5D和6B上的2个非互补的同效异位被动隐性基因所控制,分别用m_1和m_2表示。 继续用“中国春”双端体5DL、6BL和6BS分别与多子房进行正反交,在5DL、6BL与多子房的正反交F_1植株上均出现多子房表型。由此确定,控制多子房性状的m_1、m_2基因分别位于染色体5D和6B的短臂上(5DS、6BS)。     

水稻花粉植株非整倍体的细胞遗传学

在290棵水稻花粉植株中获得水稻非整倍体植株,频率为10.7％。其中初级三体为6.7％,四体为1.7％,单体为1.3％,缺体为1.0％;双三体为0.7％。额外染色体粗线期分析表明,19个初级三体分别归属于三体3,三体4,三体8,三体10和三体12。粗线期分析还鉴定了四体、双三体、缺体和单体的染色体组成。花粉母细胞减数分裂的染色体行为表明,非整倍体花粉植株的主要染色体畸变为粗线期的疏松配对、单价体;终变期的单价体和四价环;中期Ⅰ的染色体拖曳及四价体;后期Ⅰ的染色体桥和落后染色体。     

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。     

普通小麦双端二体的细胞学行为及在易位系检测中的应用

端体是指具有端着丝粒的染色体,它是非整倍体的一种表现形式,是由普通小麦完整染色体的错分裂而产生的。最早于四十年代,在普通小麦中发现了3B和4D染色体的各两个端体。随后,许多学者又发现了普通小麦的其它端着丝粒染色体。Sears在以“中国春”为材料培育出的缺体、单体、三体和四体的完整系列的基础上,近年来制备出了42个染色体臂的完整端体系列,并通过对“中国春”单体自交后代的不断选择、鉴定,得到了除7DL以外     

易组"太谷核不育基因"(Ms2)基因定位的研究

将在远缘杂交中由普通小麦（AABBDD）4D染色体易组导入六倍体小黑麦（AABBRR）以及硬粒小麦（AABB）的太谷核不育基因Ms2（原位于普通小麦4D染色体短臂距着丝点31．2cM的显性雄性不育核基因）。重新异回普通小麦染色体组中,所获得携带易组Ms2基因的新型太谷核不育小麦其显性雄性不育特性表达正常,且雄性不育株的雌性可育机制正常,对不育株幼穗花粉母细胞减数分型期染色体构型的观察可见其为整倍体（2n=42),尚未发现回归普通小麦的易组太谷核不育与原位 的太谷核不育基因有不同的表型。采用系统的标志基因测交法对回归普通小麦的易组太谷不育基因进行测交定位,发现易组Ms2基因与普通小麦显性秆标志基因Rht3连锁,从而将其定位于普通小麦4B 色体虎Rht3基因9.7cM处,新位点被命名为Ms2（4BS）,对Ms2基因在六倍体小黑麦与原太谷核不育小麦远缘杂交中位时的走向,普通小麦4A与4B染色体的互换更名以及Ms2（4BS）新位点的开发利用进行了讨论,认为异源多倍体生物核基因的组间易位倾向于从供体染色体向进化亲缘关系较密切,且染色体序数与染色体臂相同的部分同源染色体易位;1988年第7届国际小麦遗传学会对普通小麦4A与4B染色体的互换更名是正确的;Ms2（4BS）作为一个新型的遗传标记,作为小麦族内所有携带B染色体组的物种的育种工具和在拓建各为小麦种质资源的基因库等方面均有广泛的用途。     

小麦花药培养对培养温度的反应II．不同基因型小麦花药的适宜培养温度

近年来小麦花药培养研究资料表明,愈伤 组织诱导率与材料的遗传基础有很大关系［[1-3,8] Shimad：等〔7]用普通小麦中国春的A组染色体 的非整倍体类型进行花药培养,结果形成的愈 伤组织几乎全是由花丝产生的,并发现愈伤组 织诱导率最高的是双端体4A,其次是缺体4A, 其它材料的频率均较低。从而认为4A染色体 与愈伤组织诱导率有关。     

普通小麦单体的花药培养

近年来小麦花药培养研究资料表明,愈伤 组织诱导率与材料的遗传基础有很大关系［[1-3,8] Shimad：等〔7]用普通小麦中国春的A组染色体 的非整倍体类型进行花药培养,结果形成的愈 伤组织几乎全是由花丝产生的,并发现愈伤组 织诱导率最高的是双端体4A,其次是缺体4A, 其它材料的频率均较低。从而认为4A染色体 与愈伤组织诱导率有关。     

小麦端体、单体及其测交后代的细胞学研究

小麦非整倍体研究始于三十年代,E.R.Sears最早开创。他开创的“中国春”小麦单体、缺体、三体和四体等完整系统在小麦的遗传学、系统发育学和育种学方面的应用越来越广泛。现在各国已用各自适用的品种培育出成套单体系统62个。为在小麦遗传育种研究上更好地应用小麦非整倍体材料进行小麦种质改良,导入一些近缘种属间的优良基因,就必须首     

一个春小麦单体材料的初步鉴定

小麦非整倍体是染色体工程的基础材料, 小麦非整倍体的研究是比较有效的遗传分析方 法之一。利用这种方法,能够确定每条染色体 在遗传变异中的作用,也可以确定某些性状的 遗传因子在特定染色体的位置。利用染色体代 换法,可以有目的地将携带所需基因的染色体 由一个品种转移给另一个品种,使育种目标更 加明确,结果更为理想。     

植物非整倍体研究进展

非整倍体(aneuploid)是指相对于正常个体(euploid)的染色体组增加、减少一条或若干条染色体的生物个体。由于非整倍体个体存在基因剂量效应的不平衡性(gene-dosage imbalance),非整倍体个体往往会表现严重的表型缺陷(aneuploid syndrom),如发育迟缓,个体矮小,难以繁殖后代等。在人类中,最为典型的例子为导致新生儿智力缺陷的唐氏综合症,由额外的一个21号染色体拷贝(部分拷贝)引起。此外,大多数癌细胞类型表型为严重的非整倍体。在大多情况下,非整倍体对于动物及人类是致命的,而植物对于非整倍体则往往表现出较强的耐受力,特别是在异源多倍体植物中。植物非整倍体对于植物的遗传、育种研究有重要意义,在基因及分子标记的物理位置确定,基因转移,连锁群与染色体的对应关系的确立上具有无可比拟的优势。该文综述了近些年来有关植物非整倍体研究的结果,介绍了非整倍体的几种重要成因和有关非整倍体鉴定手段的变迁,阐述了植物非整倍体对个体表型、基因表达以及表观遗传方面的影响,重点讨论了非整倍体在植物进化、基因组序列测定以及遗传改良方面的潜在作用。同时,探讨了植物非整倍体研究的新思路,以及利用非整倍体促进相关植物遗传改良、育种研究的新方法。     

太古核不育小麦显性不育基因的染色体组测定

以太谷核不育小麦为母本与5个四倍体小麦种——硬粒小麦、波斯小麦、波兰小麦、埃及小麦、东方小麦为父本,进行杂交和回交。杂种F_1育性分离比例是:不育株与可育株为1:1,染色体构型为14Ⅱ+7Ⅰ。不育株的回交后代是随着回交次数的增加,分离出的不育株数逐次减少,可育株数逐次增多,极显著偏离1:1;BC_3不育株绝大多数染色体构型为14 Ⅱ+1 Ⅰ,带有一个单价体,BC_3可育株染色体构型为14Ⅱ。杂种F_1的可育株,其回交后代全是可育株,没有分离出1株不育株。以太谷核不育小麦为母本与3个六倍体小麦种—印度矮生小麦、瓦维洛夫小麦、密穗小麦为父本,进行杂交和回交,其后代育性分离比始终为1:1。测定结果表明:太谷核不育小麦的显性不育基因是在D组染色体的某个染色体上。因而这个基因不能直接导入不含有D组染色体的小麦种中去,如硬粒小麦。     

非整倍体专用术语

简要回顾了非整倍体专用术语研究和使用的历史概况，详细介绍了三体、四体，单体及缺体植物缺失和补偿染色体的３３种类型，并对各类型予以准确的定名和解释。