小麦未减数配子基因的连锁标记及染色体区段检测

六倍体普通小麦(Triticumaestivum L., AABBDD, 2n=42)由四倍体小麦(T. turgidum, AABB, 2n=28)与节节麦(Aegilops tauschii Cosson, DD, 2n=14)天然杂交,然后通过染色体自动加倍形成。加倍过程主要受四倍体小麦未减数配子基因控制,且不同四倍体小麦存在不同的遗传效应。本研究利用位于3B染色体上未减数配子基因QTug.sau-3B的连锁SSR标记Xgpw1146和高通量DArTseq分子标记,筛选出可能转入四倍体小麦未减数配子基因的人工合成小麦改良后代。在105份改良材料中检测出17份具有四倍体小麦的Xgpw1146等位位点,表明四倍体小麦的未减数配子基因可能转入了这17份材料。利用DArTseq高通量标记技术分析人工合成小麦SHW-L1的88份改良后代,发现含四倍体小麦Xgpw1146等位位点的材料均具有来自SHW-L1、且可能包含Xgpw1146的一个染色体区段,表明未减数配子基因临近区域以一个区段传递到改良后代。这些人工合成小麦改良材料在加倍单倍体育种中有重要的应用潜力。     

半浸根法加倍小麦远缘杂交幼胚再生植株染色体

染色体加倍是小麦单倍体育种和克服远缘杂种不育的重要技术之一.多年来,应用秋水仙素对花培产生的单倍体植株的染色体加倍进行了大量研究[1～4],但对小麦远缘杂交幼胚再生植株的染色体加倍技术研究很少.传统的全浸根法染色体加倍技术成功率低,而且死苗严重.和现昌等[5]用半浸根法就地挖坑加倍小麦花粉植株,加倍率达80%以上,幼     

染色体加倍新技术

染色体加倍新技术小麦染色体加倍技术是小麦单倍体育种和远缘杂交的重要技术措施。单倍体植株染色体加倍后可获得纯合二倍体,用作遗传研究或筛选优良品种。远缘杂交F1染色体加倍后,可获得异源双二倍体,创造新物种或用农艺性状好的亲本回交,选育具外缘优良基因的新种……     

小麦×玉米远缘杂交技术以及在单倍体育种上的应用评价

为了提高小麦作物育种选择的精确性和效率,应用小麦亲本杂交后代F1(或F2)代与玉米进行远缘杂交,经激素诱导和组织培养形成单倍体胚及植株,加倍单倍体(DH)育种结合分子标记和性状表达,达到了单代纯化培育小麦新品系的生产能力;本文阐述了小麦×玉米远缘杂交发展进程,分析了小麦×玉米远缘杂交较孤雄生殖、球茎大麦技术等具备的优势...     

利用白茅花粉有效地诱导小麦单倍体

小麦和野生杂草白茅（Imperata cylindrica）进行种间杂交后通过去掉白茅染色体得到高频率的小麦单倍体。对其根系进行细胞学分析后发现，再生植株的体细胞染色体数为21。小麦的所有F1代与白茅的杂交都获得了单倍体再生植株，这暗示小麦与白茅杂交后代的基因型具有非专性特性。观察了与白茅杂交的小麦F1杂种形成种子的变异（44．9～84．5％），形成胚的变异（15．1～47．7％），以及再生率的变异（27．0～75．0％）。     

我国部分主推小麦品种组织培养再生能力评价

小麦细胞工程育种和基因工程育种存在强烈的基因型特异性, 从目前推广的优良小麦品种中筛选不同外植体再生能力强的基因型, 对于提高小麦生物技术育种效率和加速育成品种的生产应用具有重要意义。本研究以全国大面积推广的24个优良小麦品种和抗白粉病优良品系CB037为材料, 连续2年进行花药培养、幼胚培养和成熟胚培养, 统计愈伤组织诱导率、愈伤组织分化率和植株再生率, 分析、评价这些小麦品种(系) 3种外植体的组织培养再生性能。结果表明, 25个小麦品种(系)花药、幼胚、成熟胚的植株再生率分别为0~41.75%、2.25%~531.92%和3.24%~84.34%, 基因型差异显著; 组织培养再生能力以幼胚最强(119.79%), 成熟胚其次(36.23%), 花药最弱(4.91%)。CB037的3种外植体组织培养再生效率均最高, 轮选987、扬麦16、内麦836、科农199、新春6号、郑麦366、郑麦9023、新冬20、烟农19和川麦42幼胚培养植株再生能力表现较强, 新春6号、京冬8号、石麦4185、科农199和轮选987成熟胚培养植株再生率较高, 石麦4185和邯6172花药培养绿苗诱导率较高。小麦组织培养效率与基因型和外植体类型密切相关, 不同品种同一外植体再生能力差异显著, 同一品种不同外植体再生能力也存在显著差异, 并且3种外植体的组织培养再生能力不存在相关性。本研究筛选到不同外植体再生能力较好的优良小麦基因型, 可进一步用于小麦转基因育种和单倍体育种。     

玉米的单倍体育种

单倍体是指含有配子染色体数的个体,单倍体育种是生物技术与常规育种方法结合产生的一条新的育种途径.介绍了获得和鉴定玉米单倍体的方法、如何实现单倍体加倍以及在玉米育种中加以应用,并就玉米单倍体育种研究存在的问题及发展前景等提出了自己的见解.     

小麦花药培养中染色体加倍技术

小麦花药培养中染色体加倍技术李志武，徐惠君，叶兴国（中国农业科学院作物育种栽培研究所北京１０００８ｌ）小麦花培主要包括离体培养产生单倍体和单倍体植株的纯合加倍两大技术，对花培产生单倍体植株的技术已进行了大量的研究，并取得了显著的成效（朱至清等，１９７...     

球茎大麦在大麦育种上的应用——Ⅰ.大麦单倍体的诱导与加倍单倍体的产生

以三种栽培大麦品种为母本,三种球茎大麦为父本进行杂交。诱导栽培大麦单倍体,结果杂交成胚率平均为47.9％,幼胚离体培养成苗率平均为54.0％。这些胚培苗的根尖细胞染色体数目分别含有7,14,21条,不同组合杂交后代含有的染色体数目不同,所有含有7条染色体的后代,其染色体C-带带型显示为父本栽培大麦的染色体,表明该后代为栽培大麦单倍体,用滴加0.04％秋水仙素的Knop溶液进行单倍体植株的染色体加倍,结果加倍率达90％以上,另外,我们还讨论了染色体消失法诱导单倍体的优越性及其机理。     

玉米红白轴单倍体育种选择效应研究

以11份玉米自交系轴色按白×红或红×白方式组配了8个组合为基础材料,进行本地诱导、海南自然加倍试验。模型拟合度检验结果表明,5份材料单倍体红轴结实株数与白轴结实株数比例符合1∶1模型,3份材料不符合1∶1模型,说明红轴单倍体存在结实性遗传优势效应,红轴显性基因与结实性基因不同程度连锁。相关分析表明,红轴单倍体植株能显著增强结实性。     

球茎大麦在大麦育种上的应用：Ⅰ.大麦单倍体的诱导与加倍单倍体的 …

以三种栽培大麦品种为母本,三种球茎大麦为父本进行杂交,诱导栽培大麦单倍体,结果杂交成胚率平均为４７．９％。幼胚离体培养成苗率平均为５４．０％。这些胚培苗的根尖细胞染色体数目分别含有７,１４,２１条,不同组合杂交含有的染色体数目不同,所有含有７条染色体的后代,其染色体Ｃ－带带型显示为父本栽培大麦的染色体,表明该后代为栽培大麦单倍体,用滴加０．０４％秋水仙素的Ｋｎｏｐ溶液进行单倍体植株的染色体加倍,结     

玉米单倍体雌雄育性的自然恢复以及染色体的化学加倍

本试验利用孤雌生殖诱导系所创造的单倍体为材料, 对单倍体雌雄育性的自动恢复 现 象以及染色体的化学加倍方法进行了初步研究。 结果表明, 平均有93.2%的单倍体雌穗 是自 然可育的, 每穗结实粒数平均为25粒。 相比之下, 雄穗的自然育性大大偏低, 但从不同 基因 型中诱导出来的单倍体的雄穗自然育性存在巨大差异, 其中     

诸葛菜小孢子培养及其单倍体减数分裂染色体配对观察

诸葛菜是一种极有价值的观赏、蔬菜、饲料和油料作物种质资源。为建立诸葛菜小孢子胚状体诱导再生植株技术,并为诸葛菜染色体组的起源与进化研究提供相关数据资料,本研究通过对诸葛菜游离小孢子的培养,研究了热激培养时间和活性炭浓度对胚状体产量的影响,并采用常规压片法对诸葛菜单倍体减数分裂染色体配对行为进行了观察。结果表明,添加活性炭和热激培养对胚状体诱导是必需的。在直径6 cm培养皿中培养4 mL密度为1花蕾花粉mL^-1的小孢子NLN悬液时,每皿添加1 mg活性炭和32℃热激3 d的培养条件下子叶形胚状体和总胚状体产量最高,分别为每花蕾0.92±0.18个和1.32±0.25个。子叶形胚状体在1/2 MS培养基上萌发率为27.73%。花粉植株中自然加倍率为25%,加倍植株染色体数为24,单倍体植株染色体数为12。诸葛菜单倍体减数分裂染色体的平均配对构型为n=12=6.352Ⅰ+2.008Ⅱ+0.384Ⅲ+0.12Ⅳ,具有二价体及三价体和四价体的细胞比例高达96%,少量细胞的12条染色体联会形成3个四价体,说明诸葛菜很可能是起源于染色体基数x=3的同源八倍体。本试验结果对于诸葛菜新材料新品种选育和基础研究具有重要参考价值。     

提高冬小麦花粉植株加倍成功率的研究

小麦花粉植株移■成活后能够自然加倍结实的仅占20％左右,高的可达40％,而60％～80％单倍体花粉植株是不能结实的。近年来,我们研究成功了一项鉴定花粉植株倍性的简易方法,并较系统的研究了花粉植株的加倍技术,获得较好效果。     

小麦与玉米杂交产生小麦单倍体与双单倍体的稳定性

小麦与玉米杂交是诱导小麦单倍体最有效的途径之一, 但单倍体和双单倍体产生频率不稳定影响了该技术的应用。选用13个小麦杂种F₁代单交组合与玉米杂交, 研究了不同小麦生长环境、生长素处理、培养基和壮苗处理对单倍体及双单倍体产生频率的影响。小麦生长在大田, 去雄后割穗培养与玉米杂交平均得胚率为23.9%, 每个杂交穗平均得胚数6.8个, 均是返青后从大田移回冷温室盆栽的3倍以上;不同小麦杂交组合间胚产生频率存在明显差异。生长素Dicamba蘸穗处理平均得胚率是21.5%, 与2,4-D处理得胚率(21.1%)无显著差异, 但不同杂交组合间差异显著。B5培养基幼胚萌发率为70.9%~88.3%, 平均82.0%;1/2 MS培养基胚萌发率为70.0%~86.0%, 平均76.6%;两种培养基平均胚萌发率无显著差异。试管苗经壮苗培养基壮苗处理与试管苗经移栽壮苗处理后加倍效率分别是67.6%和8.6%。移栽壮苗处理的苗分蘖少, 生长较弱, 加倍处理后存活率低和加倍率低是其单倍体加倍效率低的原因。     

玉米单倍体加倍(DH)系籽粒性状表现的研究

玉米单倍体育种是快速选育纯合自交系的方法.研究利用单倍体诱导系,对来自BSSS杂种优势群的两个自交系BX08和BX19的杂交F1进行诱导获得单倍体,又经加倍获得33个加倍纯合系(DH),分析单倍体加倍纯合系与两个亲本及F1杂交种的果穗及籽粒性状表现.结果表明,单倍体加倍系的籽粒容积和质量比亲本籽粒都有所提高,子代的农艺性状获得显著改善,说明发生单倍体不是基因随机分离的结果,单倍体育种存在选择压力,有利于优良基因的累积,淘汰不良基因.     

玉米单倍体自然加倍花粉结实力遗传的初步研究

以15D752×15D435和PH6WC×29 2份玉米杂交F₁诱导单倍体自然加倍自交结实穗的穗粒数为研究对象,应用DH群体遗传模型及混合分布方法,对花粉结实力进行研究。结果表明：单倍体自然加倍花粉结实力是由 4 对主效基因决定,具有加性效应和上位性效应,主效基因遗传力分别为95.85%和83.67%。     

外源细胞质诱导小麦单倍体的机理与应用研究——Ⅱ.Ptg基因的表达及其在小麦单倍体育种上利用途径的初步研究

本文通过对具粘果山羊草细胞质的小黑麦(AABBDDR和AABBDDRR)和1R小麦-黑麦附加系的研究,证明1BS对Ptg基因表达无抑制作用,并据此提出了一种利用染色体工程手段创造既自花结实又能诱导单倍体的异质品系的方案,为利用外源细胞质获得的大量单倍体进行小麦的单倍体育种提供了理论依据。对几个具普通小麦细胞质的1B/1R易位系的研究证明,Ptg基因在普通小麦细胞质背景下也可以表达,但外显率很低。     

细胞穿透肽介导的小黑麦小孢子遗传转化研究

本研究选用小黑麦小孢子作为供试材料,进行细胞穿透肽介导的植物单倍体细胞遗传转化可行性研究。提取单核靠边期的小黑麦小孢子进行悬浮培养,将细胞穿透肽与报告基因GFP的表达框复合物对小孢子进行转化。转化植株进行了PCR分子检测,并在荧光体视显微镜下观察外源GFP基因的表达情况。共获得21株候选转基因植株,其中染色体自然加倍植株为10株。T1代加倍植株的PCR检测结果显示,加倍的转基因株系中有3个株系的PCR检测结果呈阳性。通过荧光体视显微镜可在转基因植株的幼胚部位观测到GFP蛋白的荧光。以上结果表明外源GFP基因已经整合到小黑麦基因组上并且得到表达并稳定遗传。因此,由细胞穿透肽介导的植物单细胞转化是一种有效、可行的植物单细胞转基因方法。     

节节麦×六倍体小黑麦杂种胚再生植株育性及其变异的细胞学研究

对节节麦(2n=2x=14)×六倍体小黑麦(2n=6x=42)杂种胚培养植株和胚愈伤组织再生植株的育性比较,发现杂种胚愈伤组织再生植株育性有较大的变异。8株胚培养杂种植株的平均育性为0.87％(0.39％～1.40％),同期抽穗的杂种胚愈伤组织再生植株的平均育性为0.75％(0～5.39％)。细胞学研究表明杂种F_1可育性是由于未减数配子产生的结果,在一些PMCs中,单价体中期Ⅰ集结到赤道板上,后期Ⅰ分裂失败形成再组核,再组核分裂产生二分体或细胞质提前分裂产生有核和无核子细胞,有核子细胞分裂产生未减数配子。细胞学研究揭示再生植株的育性和染色体数目和配对构型无关而和单价体中期Ⅰ在赤道板上的集结程度呈正相关。远缘杂种F_1再生植株的育性变异为克服杂种不育提供了技术途径。