大麦与球茎大麦种间杂种愈伤组织染色体稳定性的研究

大麦与球茎大麦杂交获得的杂种,其球茎大麦染色体消失发生在杂种胚或胚乳形成的初期(Kasha,1974)。这种染色体消失现象是通过观察杂种植株分生组织细胞发现的(Noda和Kasha,1981)。大麦与球茎大麦杂交已经成了获得大麦单倍体植株的一种方法。为了研究染色体消失与细胞分化的关系,我们用大麦(2n=14)和球茎大麦(4x=28)杂交所得的三倍体杂种(3x=21)的幼穗原基为材料,诱导成愈伤组织并检查其脱分化时的染色体消     

普通大麦(4x)与球茎大麦(4x)种间F_1杂种形态学和细胞遗传学的研究

普通大麦(Hordeum vulgare L.2n=4x=28)与球茎大麦(H.bulbosum L.2n=4x=28)的种同杂交试验结果如下:无论是以普通大麦为母本,还是以球茎大麦为母本。在F_1杂种中都出现了三种类型植株,即似普通大麦的双单倍体,中间类型的混倍体和似球茎大麦的四倍体杂种。 F_1杂种根尖细胞染色体数目大多数为14～28条。在减数分裂期,双单倍体植株中所有球茎大麦染色体都已消失;混倍体和四倍体杂种植株在减数分裂期的染色体行为则表明普通大麦与球茎大麦染色体之间有高度的亲和性。因此,把有用的球茎大麦基因导入普通大麦是可能的。     

二棱大麦(2X)×苏联球茎大麦(4X)种间杂交的研究初报

以二棱大麦品种间杂交种F_1(2n=2x=14)为母本,以苏联球茎大麦(2n=4x=28)为父本,进行种间杂交,授粉一天后。在母本柱头滴赤霉酸(GA_3),并结合离体培养杂种幼胚,获得较多二棱大麦与球茎大麦的种间杂种,根据杂种植株形态和染色体组成,可分成三种类型,其中只有约5％的植株的染色体加倍成功,为大麦型(2n=14);其余95％植株的形态表现为偏大麦型与偏球茎型的两种中间型,且均为具球茎的多年生习性;其染色体数在15—21之间:目交不育,用父母本回交亦未结实。     

栽培大麦与球茎大麦和平展大麦种间杂种的细胞遗传学研究

利用幼胚培养技术获得了栽培大麦(Hordeum vulgare,2n=2x=14)×球茎大麦(H.bulbosum,2n=4x=28)和平展大麦(H.depressum,2n=4x=28)×栽培大麦种间杂种。杂交结实率分别为95.8％和75.0％。杂种在形态上偏向野生大麦亲本,自交不孕,回交亦不结实。栽培大麦×球茎大麦杂种在减数分裂中期Ⅰ的平均染色体构型为6.08Ⅰ+4.76Ⅱ+1.36Ⅲ+0.29Ⅳ,双亲染色体组间有比较高的同源关系,但在染色体结构上已有所分化。平展大麦×栽培大麦杂种表现减数分裂染色体数目的不稳定性,中期Ⅰ的平均染色体构型为16.02Ⅰ+2.47Ⅱ+0.02Ⅲ,表明双亲染色体组间无同源关系。本文对野生大麦种质导入栽培大麦的可能性进行了讨论。     

中国春小麦(6X)×苏联球茎大麦(4X)属间杂种植株形态和染色体观察

以中国春小麦(2n=6X=42)为母本,苏联球茎大麦(2n=4X=28)为父本,进行属间杂交,授粉24小时后,在已授粉母本的柱头上滴赤霉酸(GA3),刺激幼胚生长,以中国春单体5B为母本的,可以获得少量结实的杂交种子;而以中国春为母本的,则必须结合离体培养杂种幼胚,才能获得中国春小麦与球茎大麦属间杂种,杂种植株的形态表现为中间型,其染色体数在24—30之间,自花不育。我们的试验结果与英国剑桥植物育种研究所不同,     

普通大麦(2x)×球茎大麦(2x)的可交配性研究

普通大麦(Hordeum vulgare L.2n=2x=14)品种与球茎大麦(H.bulbosum L.2n=2x=14)的杂交结实率受双亲基因型影响.供试1个大麦品种与球茎大麦的杂交结实率变异在40.4～100.0％之间,9个品种间F_1与球茎大麦的杂交结实率变异在55.5～94.5％之间.供试球茎大麦品系中,Hb05/1和Hb03/7与普通大麦的结实率最高,达95.5％以上,Hb06/9的结实率最低,只有54.8％.环境条件对结实率的影响也很大,气温20～27℃时杂交,结实率较高,但不同品种有不同反应;营养不良能导致幼胚发育中途停止,40ppm 2,4-D 75ppm GA_3混合激素处理比GA_3单一处理明显提高结实率.因此,筛选优良的球茎大麦基因型,创造和选择适宜的环境条件,授粉后喷施混合激素能使杂交结实率大为提高.     

中国春小麦(6x)×苏联球茎大麦(4x)属间杂交的研究(二)——杂种B_1F_2和B_2F_1代植株性状的分离和染色体观察

对中国春小麦(2n=42)×苏联球茎大麦(2n=28)属间杂种B_1F_2代49个单株和B_2F_1(B_1F_1×中国春5B小麦)8个单株的植株性状、育性和染色体进行了观察。 B_1F_2代49个植株在株型、分蘖数、叶形、穗型、芒型和结实率等性状方面都有一定的分离。穗型有疏和密的分离;芒有钩芒与直芒的分离;旗叶有直与曲的分离;单株分蘖数在0—35个之间;结实率在0—20％之间。在花粉母细胞减数分裂的终变期或中期Ⅰ有24—28个二价体,染色体总数为48—56条,说明在B_1F_2代中除具有中国春全组的染色体外,还保留着成对的球茎大麦的染色体。因此,有希望在后代中选出在小麦染色体组中添加数条球茎大麦染色体的新附加系。 B_2F_1代8个植株,其穗型与母本近似,结实率为8.33—39.12％,染色体数为42—52条,其中以46条染色体的为多。     

巨大冰麦草种质转移给普通小麦的研究 Ⅰ.(普通小麦×巨大冰麦草)F_1的产生

利用巨大冰麦草Elymus giganteus L.(2n=4x=28)对小麦赤霉病具有高抗扩展的特性,以普通小麦“中国春”(Triticum aestivum L.cv.Chinese Spring)为母本,巨大冰麦草为父本进行杂交,授粉1082朵小花,仅4朵小花子房膨大,于授粉后16天进行幼胚离体培养,3朵夭亡,1朵成苗。最终仅获得1株F_1植株。杂种形态介乎于父、母本的中间类型。经细胞学鉴定,染色体数为2n=5x=35。F_1花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ有34.96个单价体,0.02个二价体。目前正进一步开展细胞遗传和育种利用研究。     

大—小麦杂种异质体

以栽培大麦(H.Vulgate.2n=2x=14)矮早三品种为母本,普通小麦(T aestivum,2n=6x=42)品种间杂种F_1为父本的属间杂交,经杂种幼胚离体培养,得杂种F_1植株(2n=28),自交不实;再经杂种F_1幼穗的组织培养,获杂种F_1的再生植株45株穗部形态似小麦,小花无雄蕊雌蕊化现象,仍自交不实。用小麦宁7840为父本,进行核代换连续回交,在BC_2代里有1单株(2n=44),回交7穗,结实34粒,种子多数较饱满。1986年秋播,34粒回交三代种子;发芽成苗27株,其中除1株中途死苗,另1株生长弱,发育较迟,雄蕊呈雌蕊化变态外,其余25株表现了明显的杂种优势。镜检部分单株。多数体     

中国春小麦(6x)-苏联球茎大麦(4x)属间整倍体杂种株系的农艺性状和细胞遗传学观察

通过染色体观察,从57个中国春小麦(Triticum aestivum L)×苏联球茎大麦(Hordeum bulbosum L.)BC_1F_5和BC_1F_6 代杂种株系中,筛选出13个整倍体株系(2n=6x?42)(编号E_1-E_(13))。形态观察表明:它们在苗期、成熟期和穗部形态以及抽穗期、株高等方面有明显的差异,获得了一批矮秆、大穗、高蛋白、抗小麦黄花叶病等优良农艺性状的材料。这批材料有4种减数分裂染色体构型:即具有低频率和高频率单价体的株系;具有低频率和高频率四价体的株系。由此推断,这些株系所特有的性状是通过染色体置换(二体或单体置换)和染色体易位而引入的,并且这种置换和易位涉及到球茎大麦的染色体。     

显性核不育小麦衍生材料及其居间杂种在属间杂交中的利用

四倍体苏联球茎大麦或匈牙利球茎大麦直接与六倍体显性核不育小麦进行杂交极难获得杂交种子。利用显性核不育小麦与中国春5B单体杂交产生居间杂种(F_1),再以居间杂种的不育株与球茎大麦进行杂交,就可能得到属间杂种。这种通过媒介法利用显性核不育基因进行复式远缘杂交的实用价值在于:(1)可以省却大量的人工去雄手续和排除可能出现的“假杂种”干扰;(2)利用中国春或其5B单体在远缘杂交中的可交配性。可促进普通小麦与球茎大麦的杂交成功;(3)可以使具有各种遗传背景的核不育小麦材料能够在远缘杂交中得到应用。     

中国春小麦(6x)×苏联球茎大麦(4x)异源二体附加系的细胞遗传学研究

本研究用细胞学方法观察了6个普通小麦品种一中国春(Triticum aestivum L.2n=6x=42)×苏联球茎大麦(Hordeum bulbosum L.2n=4x=28)异源二体附加系的减数分裂染色体配对及其分离行为,并调查了各个附加系的稳定性。结果发现:所有附加系的减数分裂染色体配对都受到附加的球茎大麦染色体的影响,其中A3附加系受影响最大,平均每细胞有2.02个单价体和4.01个开口二价体,其它五个附加系影响较少,单价体和开口二价体数分别变化在0.20—0.6 4和1.53—2.60之间。此外,一些附加系的花粉母细胞在减数分裂后期有落后染色体,一些落后染色体发生了提前分离;另一些花粉母细胞在末期具有微核。本试验还发现各附加系间稳定性差异很大,A1、A2、A3、A4、A5和A6附加系的稳定分别为16.7％、82.6％、28.0％、92.9％、80.0％和66.6％。根据本试验减数分裂染色体行为观察,认为附加系中球茎大麦染色体的丢失起始于减数分裂,起因于减数分裂的不同步和染色体配对的减少。     

芥菜型油菜与白菜种间杂种的获得与鉴定

以芸薹属植物芥菜型油菜和白菜为研究对象,对其进行常规正反杂交后子房的离体培养,通过离体子房培养获得的杂种种子经MS培养基诱导成苗,获得了芥菜型油菜与白菜的杂种F1代植株,表现出杂种优势;通过细胞学的方法,鉴定了杂种F1幼蕾体的细胞染色体数为2n=28,为母本芥菜型油菜(2n=36)和父本白菜(2n=20)的单倍体染色体数之和;芥菜型油菜与白菜常规杂交后,经离体子房培养获得了“胚性芽”,确立了植物胚挽救的另一种形式。     

棉花二倍体合成异源四倍体新种的研究

各国棉花育种工作都在开展野生二倍体棉种的利用问题。试验用二倍体亚洲棉G。arboreum 2n(2x)=26,染色体组A_2,与野生比克氏棉G. bickii, 2n(2x)=26,染色体组G杂交,获得异源二倍体杂种。因二者亲缘关系最远,杂种高度不育。对A_2×GF_1PMC减数分裂观察,M_2染色体大都不配对,二价体变幅1—6对,并出现三价体,染色体构型为1.64Ⅰ+4.0Ⅱ+0.4Ⅲ。平均交叉频率为1.07个。由于四分体发育不正常,形成畸形败育花粉,导致杂种F_1高度不育。对A_2×G F_1进行染色体加倍,合成异源四倍体,观察F_2PMC减数分裂时,染色体数为52条。MI,大都配对,交叉频率为1.83,大多数为环状二价体。染色体构型为:2.75Ⅰ+24.5Ⅱ+0.25Ⅲ。其中完全配对成26个二价体的细胞数占30％。后期Ⅰ,染色体平均分配,两级各有26条,形成正常的四分体,花粉生活力达89％杂种植株育性恢复,每株结铃平均为33个,每铃种子平均9.1粒,为人工合成异源四倍体新种质     

小大麦整倍体杂种的形态和细胞遗传(英文)

通过染色体观察从{[Tritcum aestivum cv.中国春×Hordeum bulbosum]F_1×T.acstivumcv.中国春5B单体}BC_1F_1连续自交而获得的57个BC_1F_5和C_1F_6代杂林种系中筛选出13个整体杂种株系(2n=6x=42)(E_1-E_(13)).形态观察表明:它们在苗期、成熟期和穗部形态以及抽穗期、株高等方面有明显的差异,从而获得了一批具有矮秆、大穗、高蛋白含量、抗小麦黄花叶病等优良农艺性状的材料.这些材料有四种减数分裂染色体构型,即具有低频率和高频率的单价体,低频率和高频率的四价体。由此推断,这些株系所特有的性状是通过染色体置换(二体与单体)和染色体易位引入的,并且这种置换和易位涉及到球茎大麦的染色体.     

甘白种间杂交后代的形态学特征及细胞学分析

【目的】本文通过甘蓝型油菜和特早熟白菜型油菜种间杂交,实现遗传物质的互相转移,选育新型甘蓝型油菜。【方法】对甘蓝型油菜与特早熟白菜型油菜种间杂交早期世代F_1、F_2和F_3进行细胞学分析。【结果】(1)以甘蓝型油菜为母本的甘白杂交比以特早熟白菜型油菜为母本白甘杂交更易获得杂交种。(2)甘白杂交F_1植株形态偏甘蓝型油菜,花粉育性不佳,染色体数目为29。PMCs减数分裂时染色体配对以二价体方式为主,数目在9～14个之间,后期I分离方式以15/14为主,并出现落后染色体和染色体桥。(3)杂交后代F_2细胞学分析,表型偏白菜型的植株2n=20,中间型植株2n=23～28,偏甘蓝型植株2n=29～58,其中2n=38的植株较少。(4)偏甘蓝型的F_2植株自交后代F_3植株全为偏甘蓝型,2n=35～38的植株后代中2n=38的植株占25.00%以上。(5)F_1花期介于双亲之间,F_2群体中偏白菜型植株大都开花较早,而中间型、偏甘蓝型植株中早花植株的概率较低,且F_3中早花植株更少,不足20.00%。【结论】甘白杂交以甘蓝型油菜为母本更易获得杂交种,且F_1植株偏甘蓝型,2n=29,减数分裂过程出现单价体、多价体、落后染色体、染色体桥等异常行为,且育性不佳。F_2群体植株以偏甘蓝型为主,其自交后代F_3全为偏甘蓝型,其中F_2中2n=38的植株较少,且自交后代染色体并非全为38条。甘白杂交后代中早花植株所占比例随着世代的增加趋于减少。该试验为甘白杂交选育特早熟甘蓝型油菜提供了细胞学依据。     

棉花种间杂交长柱头种质系TY35的培育与应用

选用栽培种陆地棉6901(G.hirsutum L.,2n=4x=52)作母本、野生种瑟伯氏棉(G.thurberi Tod.,2n=2x=26)作父本进行杂交,杂交铃用激素处理促幼胚发育,生长40 d后的幼胚用怀特(1934年)培养基加入10 mg/L秋水仙素进行染色体加倍,获得可育F1植株。在F3分离群体中选长柱头植株自交,经连续3代自交获得稳定的长柱头种质系TY35。选具有显性指示性状的特早红叶棉BZ39作父本与TY35杂交,采取人工去雄、纸片隔离和不去雄授粉3种方法杂交进行研究。结果表明,不去雄直接授粉F1的杂种株率为81.83%,人工去雄和纸片隔离授粉F1的杂种株率分别为92.33%和86.33%。对F1的主要产量性状进行杂种优势指数测定得出,株高、单株籽棉质量、单株皮棉质量的优势指数均在160%以上;单株结铃数指数为143.18%;子指、纤维长度、衣分等优势指数较低,均在120%以下。     

硬粒小麦-簇毛麦-黑麦三属杂种及后代的形态和细胞遗传学研究

以硬粒小麦-簇毛麦双二倍体(AABBVV,2n=6x=42)为母本,荆州黑麦为父本,经杂交获得硬粒小麦-簇毛麦-黑麦三属杂种F_1代。杂交结实率为8.2％。杂种自交不孕。形态上呈双亲中间型,并保持双亲具有的优良抗逆性。杂种体细胞染色体数目为2n=4x=28,减数分裂中期Ⅰ染色体平均配对构型为26.63Ⅰ 0.68Ⅱ 0.004Ⅲ。用普通小麦作回交亲本获得的回交一代仍自交不孕,染色体数目的变幅为37～49。本文对簇毛麦、黑麦的有用种质在小麦改良中的综合利用进行了讨论。     

中国春小麦(6X)×苏联球茎大麦(4X)属间杂交的研究(三)——杂种B_1F_3代植株的分离类型和染色体变化

本试验于1982—1983年对中国春小麦(2n=42)×苏联球茎大麦(2n=28)属间杂种B_1F_3代2000余个单株的植株性状、生育状况、育性和染色体数目进行了观察;B_1F_3代杂种植株明显地分离为Ⅳ类: 第Ⅰ类:株型紧凑。叶深绿色。分蘖数10～30个。茎的高矮和粗细、穗型、芒型和叶型等植株性状均有分离。抽穗、成熟较早。以染色体数43～45条的细胞为多。 第Ⅱ类:株型较紧凑。叶绿色。分蘖数15～20个。茎秆尚粗壮。抽穗、成熟均迟。以染色体数43～48条的细胞为多。 第Ⅲ类:植株矮,茎秆细。苗期叶片有黄色斑点,抽穗后严重早衰,不久大多数植株即行枯死。以染色体数49～53条的细胞为多。 第Ⅳ类:株型较紧凑,茎秆尚粗壮。叶色在抽穗前尚属正常,抽穗后有早衰观象。以染色体数在54～56条的细胞为多。 Ⅳ类植株的结实性在株系内虽有分离,但明显地以Ⅰ类育性为高,多在50％以上;Ⅱ类为10～50％;Ⅳ类为10～30％;而以Ⅲ类育性最低,均在20％以下。 4种植株类型的染色体均处于排除过程,都是不稳定的非整倍体。必须在后代不断地选择,才有可能获得小麦异附加系和八倍体。     

普通小麦Tal基因在异源种质转移中的研究与利用

本试验结果如下:(1)通过核置换杂交,将普通小麦显性雄不育Tal基因与对黑麦可交配的基因相结合,二者在同一核型中,都能表达各自的遗传特性。Tal基因不仅能在不同环境条件下保持原有作用强度与稳定度,并且通过对不同转育世代的可交配性测定,还进一步证实了普通小麦对黑麦的可交配基因确系来自中国春小麦品种;(2)转育到B_5世代的中国春(Tal)已达到中国春品种所具有的可交配性水平,并比中国春品种更具有实用价值。从已获得的中国春(Tal)/黑麦杂种的B_1F_4代中,镜检出附有2条黑麦染色体的小麦单株;(3)利用居间杂种[浙麦1号(Tal)/中国春5B单体](Tal)与球茎大麦杂交,再辅以滴注赤霉酸等技术,可以克服远缘生殖隔离的困难,获得属间杂种;(4)应用携有中国春血缘的任何六倍体小麦复交的居间杂种(Tal),既能省去远缘杂交中的大量去雄工作,避免产生“假杂种”,又能通过设置隔离区与多父本(黑麦各类型混种)的传粉,使杂交简便,高效,一次即可获得许多遗传背景不同的小、黑麦的杂种F_1,为创造大量的小黑麦原始资源及其异源种质在小麦育种中利用,开拓了广阔途径。