八倍体小偃麦与普通小麦杂种F_1低育的细胞胚胎学研究

研究表明,尽管(小偃7430×烟农15)和(小偃7430×鲁麦1号)两个杂种F_1花粉母细胞减数分裂过程非常紊乱,但小孢子能正常发生,其可育花粉分别为87.95%和86.80%,能够满足传粉受精的需要。(小偃7430×烟农15)杂种F_1 91.20%的雌配子体发育正常,其中80.35%发生了正常的双受精。无论在发育正常的种子中,还是瘪小或中途停止发育的种子中,胚的分化基本能够完成,但在正常受精的子房中仅有12.10%的胚乳能正常发育。因此胚乳败育是导致八倍体小偃麦与普通小麦杂种F_1自交结实率降低的主要原因。     

八倍体小偃麦与普通小麦杂交育种的研究

利用八倍体小偃麦与普通小麦杂交,创造了一些异附加系和异代换系,选育出一个特早熟、矮秆、抗病、高产、优质小麦新品种－“早优５０４”。总结了八倍体小偃麦与普通小麦杂交育种程序。     

八倍体小偃麦与普通小麦杂交后代花药培养的研究

本试验研究了八倍体小偃麦与普通小麦杂交后代愈伤组织的诱导频率、雄核发育和秋水仙碱诱导小孢子染色体加倍的效果。结果表明:八倍体小偃麦与普通小麦杂种F_1愈伤组织的产量具有明显的杂种优势;其雄核发育存在均等分裂和不均等分裂等类型,这与小麦中的观察结果相似;在培养基中加入秋水仙碱可以有效地诱导小孢子第一次有丝分裂时染色体加倍。     

八倍体小偃麦与普通小麦杂交选育抗旱小麦品种的研究

利用八倍体小堰麦与普通小麦杂交,通过连续选择选育出抗旱小麦品种小偃５９７,试验结果表明,小偃５９７抗旱,叶组织细胞膜的稳定性（７．６％）,叶片持水力（５１．６０％）和叶组织相对含水量（７７．０６％）高,株高８５ｃｍ,白粒,角质,品质优。每公顷６７５０ｋｇ。     

八倍体小偃麦与普通小麦杂交后代的细胞遗传学研究

本研究以八倍体小偃麦小偃7430和普通小麦鲁麦1号为亲本,对其杂种的6个世代(F_1、F_2、F_3、B_1F_2、B_1F_3、B_2F_2)的细胞遗传学进行了研究。结果表明:从杂种F_1开始,随着自交和回交世代的增进,杂种后代植株染色体数逐渐减少;植株染色体数越多,减数分裂中期Ⅰ单价体出现频数、多价体出现类型及频数也越多,但二价体出现个数基本稳定在21左右。通过细胞学鉴定和性状观察,从小偃7430与鲁麦1号杂交的不同世代中选出了几个二体异附加株,有的农艺性状较好;还选出了农艺性状好,细胞学基本稳定的2n=42的株系,初步实现了将偃麦草的某些特异染色体或优良基因导入普通小麦遗传背景的目的。     

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。     

八倍体小偃麦与不同需水性小麦气孔特性比较研究

在温室大棚中对八倍体小偃麦(TAI 7045、中1)和不同需水性普通小麦(晋麦66、晋麦67、晋麦70和晋太170)开花期的气孔特性进行了比较研究.结果表明:正常生长条件下,八倍体小偃麦的气孔频率显著低于高水肥小麦晋麦66(P<0.01),而与中水肥及抗旱性小麦的差异不显著(P>0.05);八倍体小偃麦的光合速率显著高于普通小麦(P<0.05),这种差异主要是由高水肥品种晋麦66造成的,虽然八倍体小偃麦的气孔导度和羧化效率高于普通小麦,但差异不显著;光合速率与气孔频率呈负相关,与气孔导度呈显著正相关.     

八倍体小偃麦与硬粒小麦及其杂种F_1的小孢子发生和花粉发育的细胞学研究

用压片法对八倍体小偃麦与硬粒小麦及其杂种F_1小孢子发生和花粉发育进行了详细的细胞学观察。结果表明,两亲本八倍体小偃麦和硬粒小麦的小孢子发生和花粉发育是基本正常的,二者结实率也基本正常。[八倍体小偃麦×硬粒小麦]F_1小孢子发生过程非常紊乱,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ出现较高频率的单价体和多价体,其相对紊乱系数高达0.67;减数分裂晚后期,每个细胞落后染色体平均3.56条;四分体期,每个四分体微核数平均2.82个。在杂种F_1花粉发育的每个时期都可产生不同频率的败育花粉。在三细胞成熟花粉期,杂种F_1可育花粉百分率为67.36%,基本能够满足传粉受精的需要,但其结实率仅为2.79%,远远低于两亲本结实率。因此杂种F_1花粉的败育不是导致其结实率低的主导因素。     

八倍体小偃麦染色体组分析

本文对普通小麦与长穗偃麦草(Elytrigia elongata=Agropyron elongatum.2n=70)杂交选育出来的5个八倍体小偃麦的染色体组进行了研究。通过八倍体小偃麦与普通小麦杂交,八倍体小偃麦相互间杂交,观察了杂种F_1花粉母细胞减数分裂行为。根据观察结果,讨论了长穗偃麦草染色体组的构成,认为长穗偃麦草的染色体组为E_1E_2F_2F_2N较为合适。在此基础上,确定了5个八倍体小偃麦的染色体组:7430为ABDE_1,68为ABDF_1,693为ABDF_1,7631为ABDF_2,784为ABDN。另外,还讨论了八倍体小偃麦染色组的重组问题。     

八倍体小偃麦和普通小麦旗叶及叶鞘光合日变化比较研究

以温室大棚中栽培的普通小麦'中国春'(对照)及八倍体小偃麦'小偃7430'(染色体组为ABDE_1)、'小偃693'(染色体组为ABDF_1)为材料,采用TPS-1光合作用测定系统及FMS-2荧光仪测定了开花期旗叶和叶鞘的净光合速率、气孔导度和叶绿素荧光参数的日变化,以揭示普通小麦与八倍体小偃麦旗叶及其叶鞘的光合作用差异.结果表明:八倍体小偃麦与普通小麦'中国春'的旗叶和叶鞘光合作用均有午休现象,净光合速率于上午11:00左右出现高峰,午间下降,下午又呈现上升趋势,且'小偃693'叶片在上午时上升较快;气孔导度和荧光参数F_v/F_m、Fv/F_o、 Φ_(PS)Ⅱ、ETR的变化趋势与净光合速率相似,而NPQ的变化趋势则相反.各光合作用和叶绿素荧光参数在材料间表现为八倍体小偃麦高于普通小麦'中国春',器官间表现为旗叶高于相应叶鞘,而'小偃693'的叶鞘和'中国春'叶片的相似.研究发现,八倍体小偃麦旗叶和叶鞘的光合效率优于普通小麦'中国春';'小偃693'的光合效率因其较高的光反应活性表现得尤为突出,其叶鞘的光合能力也不容忽视.     

异细胞质中国春小麦与八倍体小偃麦杂交的细胞遗传研究

用5个异细胞质“中国春小麦”分别和八倍体小偃麦中_2、中_3,中_5杂交。F_1植株性状为两亲的中间型。D型细胞质和B型细胞质的作用基本相同。S型和G型细胞质严重影响F_1的育性,但二者表现不同,S型细胞质仅削弱花粉育性,而G型细胞质使有些杂交组合的F_1雄性完全不育。在中_3、中_5核基因组中存在G型细胞质雄性不育的育性恢复基因。M~t型细胞质可使所有杂交组合F_1植株大型化和抽穗期延长10—15天。此外,细胞遗传学分析表明,M~t型细胞质能促进同源染色体配对,而G型细胞质则促进部分同源染色体配对。G型细胞质对花粉母细胞减数分裂Ⅱ影响较大,产生许多异常四分体,最终引起雄性不育。上述杂交组合经连续回交,已育成异细胞质的八倍体小偃麦品系。     

八倍体小滨麦与普通小麦杂交后代的细胞遗传学研究

本文对八倍体小滨麦与普通小麦杂交后代的细胞遗传学及附加染色体的传递及丢失规律进行了研究和讨论。结果表明,ＢＣ１Ｆ１与Ｆ２相比较,染色体分离范围小,并且分离向染色体数目减少偏移,有利于４３、４４条染色体的分离;双单体附加和单体附加后代异染色体丢失严重,分别为６５．７９％和６１．９９％,双单体附加分离出单体附加占１０．５３％,单体附加的传递率为２６．９２％,单体附加后代分离出的二体附加为５．５６％,二体附加自交世代中,异染色体的丢失率为２９．０３％,传递率为５６．４５％;ＰＭＣＭＩ染色体构型为２１．７０Ⅱ＋０．０５Ⅰ＋０．０２Ⅲ＋０．０１Ⅳ,２ｎ＝２２Ⅱ的细胞占８８．９６％。选育的附加系及具４２条染色体的株系,不同程度地表现出大穗、大粒、优质、抗病等滨麦的优良性状。     

余倍体小滨麦与普通小麦杂交后代的细胞遗传学研究

本文对八倍体小滨麦与普通小麦杂交后代的细胞遗传学及附加染色体的传递及丢失规律进行了研究和讨论。结果表明,ＢＣ１Ｆ１与Ｆ２相比较,染色体分离范围小,并且分离向染色体数目减少偏移,有利于４３、４４条染色体的分离;双单体附加和单体附加后代异染色体丢失严重,分别为６５．７９％和６１．９９％,双单体附加分离出单体附加占１０．５３％,单体附加的传递率为２６．９２％,单体附加后代分离出的二体附加为５．５６％,二     

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。     

八倍体小滨麦与缺体小麦杂交的细胞遗传学研究

八倍体小滨麦与缺体小麦杂交和回交,其后代ＢＣ１Ｆ１与Ｆ２相比较,染色体分离范围小,有利于４１条染色体类型的分离,若用异源双单体附加作父本与缺体回交,４１条染色体类型的分离率还会提高２倍左右;单体代换在自交世代的传递率为３１．９１％,二体代换的分离率为１９．３７％,异染色体的丢失率为２９．３４％;二体代换在自交世代的传递率为８５．２６％,异染色体的丢失率为９．２１％;ＰＭＣＭＩ染色体构型为２０．７６”＋０．３１’＋０．０３＂＋０．０１””,相对紊乱系数为０．０１,２ｎ＝２１”的细胞占８６．０９％。选育的二体代换系,不同程度地表现出大穗、多花、优质、抗多种病害等滨麦的优良性状。     

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。     

偃麦草与小偃麦染色体组构成的细胞遗传学研究Ⅱ.八倍体小偃麦与四倍体小麦杂种的减数分裂观察

在获得八倍体小偃麦“小偃7430”与二个四倍体小麦物种,硬粒小麦和提摩菲维小麦的杂种的基础上,观察了F_1的减数分裂。中期Ⅰ不仅出现许多单价体,还观察到极复杂的多价体,二个杂种平均每细胞构型分别为13.5Ⅰ+11.1Ⅱ+1.67Ⅲ+0.24Ⅳ+0.02Ⅴ+0.04Ⅵ和19.8Ⅰ+7.01Ⅱ+2.16Ⅲ+0.27Ⅳ+0.10Ⅴ+0.01Ⅵ+0.004Ⅶ。后一杂种后期Ⅰ细胞中观察到平均7.14个单价体排列于赤道板,其分裂过程显然与由交叉维系的染色体不同。对此杂种作了花药培养,得到了绿苗。讨论了以这种“8×4”杂种形成具有重建型染色体组的次级六倍体的可能性。