小麦抗条锈病染色体异源易位系的选育

利用小麦品种Jubilar作为受体 ,黑麦自交系L15 5为供体 ,培育了 1个抗条锈病 ,叶锈病和白粉病的小麦异源易位系A1882。使用C -带技术证明 ,这个易位系含有 1RS/ 1BL易位染色体。研究表明 ,与其它的 1RS/ 1BL易位系相比 ,本研究创制的这个 1RS/ 1BL易位染色体含有不同抗病基因。用这个异源易位系与高产品种杂交 ,并利用易位染色体作标记辅助选择 ,培育了抗小麦条锈病兼抗白粉病材料R14- 12、R14- 2 2和R16 5 - 2。经接种鉴定 ,这些品系对小麦条锈菌条中 30号和 31号生理小种免疫 ,抗叶锈病并中抗白粉病。这 3份材料的农艺性状较好 ,抗病性稳定 ,容易在小麦育种中应用。本研究证明 ,通过初级易位系与优良品系的杂交和选择 ,把异源易位染色体放在协调的小麦遗传背景上 ,是在小麦育种中克服易位染色体不良作用的有效方法     

黑麦抗条锈病基因对小麦高产品种绵阳11的直接转移

使用小麦高产品种绵阳 11的套袋自交纯系为受体 ,白粒黑麦自交系为供体 ,选育了高抗条锈病和中抗白粉病的小麦新品系 98- 10 5 4系列。研究证明它们的抗性来源于小麦 6B染色体和黑麦 6R染色体的易位 ,含有与Yr9和绵阳 11的抗条锈病基因不同的新基因 ,暂时命名为YrBL。同时指出所得的 6R易位系是研究易位效应和基因表达的优良材料 ,在小麦育种中有重要应用价值     

黑麦CenH3基因克隆及其在小麦1BL/1RS易位染色体中的定位

黑麦属蕴藏着丰富的遗传变异和改良小麦品质的优良基因,将其导入小麦能够拓宽小麦的遗传基础、丰富小麦的遗传变异。研究采用分子克隆技术获得黑麦CenH3基因的部分片段,并进行探针标记;同时,利用基因组原位杂交技术,筛选出32份1BL/1RS易位系;应用FISH技术,检测筛选出的32份1BL/1RS易位系,所有1BL/1RS易位系材料中均未发现黑麦CenH3基因的信号。但是,应用小麦和黑麦特异着丝粒DNA序列进行FISH检测,2个信号均出现在所有被检测的1BL/1RS易位系材料中。说明1BL/1RS易位染色体在不同小麦背景和山羊草属背景中均能稳定遗传,1RS的着丝粒DNA序列对1BS的着丝粒DNA序列有很好的补偿性,与小麦CenH3蛋白相互作用指导易位染色体正确分离且稳定遗传。     

黑麦Imperial与KingⅡ中白粉病抗性基因的染色体定位

[目的]将黑麦Imperial及KingⅡ所带的白粉病抗性基因定位在染色体上,为其在小麦育种中的应用奠定基础。[方法]以2套小麦-黑麦附加系(中国春×Imperial和Holdfast×KingⅡ)为研究材料,研究黑麦Imperial及KingⅡ中白粉病抗性基因的染色体位置。[结果]中国春×Imperial的附加系6R和Holdfast×KingⅡ的附加系3R和6R对白粉病具有免疫力。这说明黑麦Imperial的白粉病抗性基因位于6R染色体上,而黑麦KingⅡ中白粉病抗性基因位于3R和6R染色体上。黑麦KingⅡ的3R染色体上的白粉病抗性基因可能是新基因,为小麦育种提供了新的白粉病抗原。这说明3R和6R染色体上的白粉病抗性基因可在小麦中表达。[结论]该研究为将黑麦白粉病抗性基因导入小麦提供了依据。     

黑麦染色体对小麦籽粒胚乳发育结构的影响

利用小麦-黑麦的7个附加系为材料,研究了黑麦染色体对籽粒淀粉粒的形成和胚乳细胞数目多少的影响。结果表明,不同的黑麦染色体对淀粉粒的形成有不同的影响,其中4R、6R、7R上可能携载有籽粒皱缩的基因,导致籽粒的不饱满特性。同时不同的黑麦染色体对胚乳细胞分裂持续期和胚乳细胞数的影响也有差异,其中1R和3R可缩短,2R、5R和7R可适当延长胚乳细胞分裂持续期,6R和1R能增加,2R和7R能降低最大胚乳细胞数;各黑麦染色体以不同的方式影响胚乳细胞发育,阻碍淀粉的积累;利用黑麦染色体种质改良小麦,增加其库容能力,关键在授粉后21d内胚乳的形成和发育。     

基于小麦与黑麦1BL/1RS易位的小麦染色体易位研究

综述了小麦基因组,染色体和染色体转移,小麦-黑麦1BL/1RS易位,以及利用1BL/1RS易位进行育种的研究进展。     

导入小麦材料85-DH5304的黑麦染色质的遗传特性研究

六倍体小黑麦与小麦杂交培育的特异小麦材料 85 -DH5 30 4,表现植株较矮、特早熟、结实好等优良性状。Giemsa-C带和种子醇溶蛋白电泳分析表明 ,85 -DH5 30 4是一个含 1RS/ 1BL染色体的易位系 ,而我们用小麦白粉菌菌株接种鉴定表明 ,其 1RS/ 1BL染色体上的并不表达抗白粉病基因Pm8的抗性 ,利用中国春与 85 -DH5 30 4杂交后代的抗性分析 ,表明它不含有抗白粉病基因 ,认为可能供体六倍体小黑麦的 1R染色体上不具有对白粉病抗性的基因。此外 ,还对不同黑麦来源 1R染色体上抗病基因的多样性和六倍体小黑麦基因资源对小麦育种的作用进行了讨论。     

遗传转移的MADI过程

单体附加在小麦细胞中的黑麦染色体,在减数分裂过程中高频率地断裂,破碎和丢失。它们同时引起小麦染色体的断裂和丢失。断裂的黑麦和小麦染色体,以较高频率重新融合形成罗伯逊易位。破碎的黑麦染色体的DNA片段,可以整合在小麦染色体上,完成遗传的转移。本研究发现的这种通过染色体的“单体附加一破碎一整合”过程实现遗传转移的方式,简称为“MADI”(美代)过程,为把外源种质导入栽培植物的研究提供了一种有效的方法。     

普通小麦-簇毛麦T5VS·5DL易位染色体对小麦主要农艺性状、品质和白粉病抗性的遗传效应分析

【目的】分析普通小麦-簇毛麦T5VS·5DL易位染色体对主要农艺性状、品质性状及白粉病抗性的遗传效应,了解T5VS·5DL易位染色体通过雌雄配子的传递情况,筛选便于育种利用的共显性分子标记,进一步明确T5VS·5DL易位系的高代回交品系在育种改良中的利用价值。【方法】分别以扬麦13、扬麦15为轮回亲本的高代T5VS·5DL易位系回交品系(BC4F4)及其分离群体(BC5F2)为材料,利用GISH及5VS特异分子标记对这些材料进行了鉴定;在大棚及大田2种环境下调查了这些材料的株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重等主要农艺性状,并对这些材料的水溶剂保持力、碳酸钠溶剂保持力、蔗糖溶剂保持力、乳酸溶剂保持力、蛋白和籽粒硬度等品质性状进行了分析;还利用白粉菌混合生理小种对这些材料的苗期(二叶期)和成株期(抽穗期)进行了接种鉴定。【结果】含有T5VS·5DL易位染色体高代回交品系的株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重等主要农艺性状与其轮回亲本相比,2种环境下的差异均不显著,表明簇毛麦5VS染色体臂代替普通小麦5DS染色体臂后,对产量性状的补偿性较好,没有显著的不利影响。品质性状的分析结果表明,含有T5VS·5DL易位染色体高代回交品系的籽粒硬度值(SKCS)均显著低于其轮回亲本,表明簇毛麦Dina/Dinb基因型比普通小麦的Pina/Pinb基因型具有更软质胚乳特性;另外,含有T5VS·5DL易位染色体高代回交品系的水溶剂保持力与碳酸钠溶剂保持力也显著低于轮回亲本,而蔗糖溶剂保持力、乳酸溶剂保持力及蛋白质含量的差异不显著,表明T5VS·5DL易位染色体对弱筋小麦品质指标可能有一定的正向效应。白粉菌混合生理小种接种鉴定的结果表明,在二叶期,含有T5VS·5DL易位染色体高代回交品系及其轮回亲本均高感白粉病,但在成株期含有T5VS·5DL易位染色体高代回交品系高抗白粉病,而其轮回亲本仍高感白粉病,表明含有T5VS·5DL易位染色体高代回交品系携带白粉病成株抗性基因。对BC5F2群体单株的白粉病及T5VS·5DL易位染色体鉴定的结果表明,所有含有T5VS·5DL易位染色体的单株均高抗白粉病,无T5VS·5DL易位染色体的单株均高感白粉病,推测一个显性的白粉病成株抗性基因与T5VS·5DL易位染色体共分离。同时在分离群体中,纯合易位染色体单株数、杂合单株数及无易位染色体单株数之比,经χ2测验符合1﹕2﹕1分离比例,表明T5VS·5DL易位染色体在小麦背景中遗传传递正常。通过对5VS特异分子标记的扩增条件及带型分析发现,共显性EST分子标记5EST-237、Pinb-1,扩增条件简单,特异带型易于识别,可以利用这些标记对T5VS·5DL易位染色体进行分子标记辅助选择。【结论】鉴于T5VS·5DL易位系良好的品质及抗病特性,建议在弱筋小麦的育种项目中加以利用。     

应用基因组原位杂交技术鉴定抗黄矮病小麦新种质

利用生物素（biotin-16-dUTP）标记的中间偃麦草（Thinopyrum intermedium）基因组DNA作探针,以未标记的普通小麦中国春基因组DNA作封阻DNA（blocking DNA）,对3个抗黄矮病小麦新种质的体细胞染色体进行分子原位杂交。结果表明：抗性源于L1的抗黄矮病小麦新种质Yw642为小片段易位系,含40条小麦染色体和2条小麦-中间偃麦草易位染色体,易位的中间偃麦草染色体片段位于小麦染色体的端部;染色体配对和抗性分析表明该种质为纯合易位系。抗性源于无芒中4的小麦新种质Hw240和Yw060遗传构成不同：Yw060为易位系,含40条小麦染色体和2条小麦-中间偃麦草易位染色体;Hw240为代换易位系,含38条小麦染色体、2条中间偃麦草染色体和2条小麦-中间偃麦草易位染色体。在这2个种质中,易位的中间偃麦草染色体片段均位于小麦染色体端部。     

涉及簇毛麦6V染色体结构变异体的筛选与鉴定

簇毛麦是小麦的一个野生近缘种,抗病性、抗逆性强,蛋白质和赖氨酸含量高,是小麦遗传改良的重要基因源.为定位、转移和利用簇毛麦有益基因,南京农业大学细胞遗传所通过花粉辐射,获得了一批涉及簇毛麦不同染色体且不同区段的结构变异体.该研究从这些结构变异体中筛选鉴定涉及簇毛麦6V染色体的结构变异体,共筛选鉴定出13种涉及簇毛麦6V染色体的结构变异体,包括2个整臂易位、5个小片段易位、4个大片段易位、1个缺失和1个中间插入易位,这些结构变异体的筛选鉴定将为进一步定位和利用簇毛麦6V染色体上的优异基因奠定基础.     

杀配子染色体在小麦-黑麦异代换系中的作用研究

利用小麦-黑麦异代换系H-13(1R/1D), H-24(5R/5A),H-33(6R/6A)与中国春-杀配子染色体二体异附加系CS-DA2C(来自山羊草Ae. cylindrica),CS-DA3C(来自山羊草Ae. triuncialis)配置杂交组合,对杀配子染色体的作用进行了研究。结果表明,杀配子染色体3C对H-13和H-24都是致死的,即有着完全的杀配子作用,但对H-33的杀配子作用则是不完全的,有着接近正常的结实率,说明不同的小麦-黑麦异代换系遗传背景对杀配子作用有很大影响,可能在品系H-33中存在对2C染色体杀配子作用的抑制基因。在以品系H-33为母本时,2个杀配子附加系F1的自交结实率差异显著,说明在相同的小麦-黑麦异代换系遗传背景下,染色体2C与3C的杀配子作用是不同的,在这2个杀配子染色体上可能带有不同的杀配子基因?这些研究结果为进一步创制小麦-黑麦易位系奠定了基础。     

黑麦染色体1R对小麦幼穗培养中染色体稳定性的影响

使用 5个不同的小麦品种和小麦 -黑麦 1R染色体单体和二体附加系进行组织培养 ,研究了再分化培养基上长出的根的染色体数。发现 5个小麦品种的再生根尖的染色体都有丢失的现象 ,指出组织培养诱导了小麦培养中的细胞的染色体的不稳定性。不同的小麦品种在培养中的细胞稳定性在品种间存在着一定的差异 ,1RS/ 1BL易位系的染色体在培养中丢失较多。黑麦的 1R染色体附加到小麦 ,增加了小麦染色体的不稳定性 ,其中单体附加诱导染色体不稳定性的作用大于二体附加。本实验没有观察到小麦不同品种的组织培养能力和细胞学稳定性间的相关性。文中讨论了利用组织培养诱导染色体易位的可能性。     

小麦与簇毛麦杂种后代抗白粉病株系的细胞遗传学分析

通过花粉母细胞减数分裂分析,鉴定了{[(T.turgidum c.v.r-80-1×H.villosa)F_1×T.aestivum c.v.宁麦7317~2)F_1×T.aestivum c.v.扬麦3号}自交和部分自由授粉后代中抗白粉病株系的染色体构型。初步探明这些材料对白粉病免疫或高抗的特性可能是通过易位或代换(单体或二体代换)导入的。这种易位与代换显然涉及载有抗白粉病基因的簇毛麦染色体。在这些材料的株系间和株系内,观察到了上述易位或代换交错存在的现象。     

在小麦育种中利用偃麦草抗病特性的研究

为利用中间偃麦草的抗性基因改良普通小麦的抗病性,以八倍体小偃麦TAI7045为桥梁亲本,与小麦杂交、回交,通过异源染色体的细胞遗传学操纵,将偃麦草的抗条锈病基因转移给普通小麦,育成一批抗病性和农艺性状均已稳定的小偃麦易位系,并采用染色体分带和分子原位杂交技术,对它们的染色体组成进行了准确鉴定。抗病性的异地评价和接种鉴定结果表明,它们高抗我国小麦条锈病优势小种和新的流行小种。此外,还就防止或至少延缓抗病性丧失的有效途径、染色体小片段异源易位的诱导方法和外源基因的利用前景进行了讨论。     

用不规则非整倍体作基因的染色体定位

使用小麦纯系尤比拉和黑麦自交系 L155杂交,F_1用0.1%的秋水仙精溶液处理,再用小麦亲本同交,得到 B_2F_1及其自交后代 B_2F_2群体。用单株植物C-带核型鉴定技术,从 B_2F_1和 B_2F_2群体筛选适合的不规则非整倍体植株,即含有一套完整的小麦染包体和一至数条黑麦染色体,或者黑麦的端着丝粒染色体或易位的染色体的植株。比较这些植株的染色体组成和特定基因的表达,可以把特定基因定位于特定的染色体和染色体臂上。使用这种方法,把黑麦的5个抗小麦白粉病基因定位于6RS 上;引起小麦籽粒皱缩的基因和叶耳色素基因定位于4RS 上;株高基因和叶宽抑制基因定位于2RL 上;而6RL,5RS 上含有叶宽促进基因。本研究证明,使用不规则非整倍体作基因的染色体定位是一个简单而有效的方法。     

黑麦优良基因在小麦育种中的应用

黑麦属蕴藏着许多对改良小麦有用的基因资源,将黑麦的优良基因导入小麦不仅可以拓宽小麦的遗传基础,而且可以有效改良小麦的产量、品质、抗性及适应性等性状。为了了解目前黑麦在小麦遗传育种中的研究现状,本文从黑麦基因导入小麦的途径、黑麦基因资源在小麦中的鉴定以及黑麦基因资源在小麦中的应用前景三方面总结论述了黑麦优良基因在小麦育种中的应用,以期促进黑麦优良基因向小麦中转移,深入开拓和利用黑麦基因资源。     

小麦易位系的创造研究进展

小麦作为世界上广泛种植的粮食作物之一,其种质资源日益匮乏,创造小麦外源染色体易位系是拓宽小麦遗传基础的有效途径。创造易位系的方法有利用电离辐射、利用杀配子染色体、通过调节Ph基因的作用诱发部分同源染色体交换、通过染色体错分裂、利用组织培养诱导易位。对这几种创造小麦易位系的方法进行了综述,并作出展望,为小麦育种提供基础。     

普通小麦抗条锈新种质——WT212的细胞遗传学分析及其抗性基因的RAPD标记

对普通小麦抗条锈新种质--WT212的细胞遗传学及其抗性基因的RAPD标记进行了研究。结 果表明,WT212所携带的抗源不同于1BL／1RS易位系为基础的"洛类"抗源,而是一种来自黑麦染色体组的抗条 锈新抗源,初步断定WT212是只涉及1对染色体的小麦-黑麦易位系;RAPD分析筛选出重复性强、在抗病亲本 和抗性基因池稳定出现的特异DNA片段2个,即引物S369的扩增片段和引物S1397的扩增片段,其长度分别约 为770和1400 bp。对引物S369扩增出的特异片段与目的基因的遗传连锁性进行了分析,结果表明,引物S369扩 增出的特异DNA片段与目的基因紧密连锁。     

利用小麦-黑麦1BL.1RS易位系快速筛选F2群体中携带抗条锈病基因Yr15的纯合个体

【目的】为了从F₂分离群体中快速鉴定含Yr15基因的纯合个体，从而减少后续选择的工作量。【方法】利用感条锈病的小麦-黑麦1BL.1RS易位系与含Yr15基因的小麦品系杂交，利用基于寡核苷酸探针Oligo-1RNOR的简便NDFISH方法对F₂群体进行鉴定。【结果】可以快速筛选出不含1BL.1RS易位染色体的植株，这些植株含1对1B染色体。因1BS不与1RS发生重组，所以它们都是含有Yr15基因的纯合个体，他们的自交后代不会出现抗感分离。【结论】这一方法可以提高Yr15的应用效率。对于其他小麦染色体携带的抗病基因，也可以采用这一方式，利用不同的小麦-黑麦易位染色体，从分离世代中快速鉴定出含抗病基因的纯合个体。该方法有利于加快小麦育种进程。