普通小麦-华山新麦草异附加系的SSR分析

为了建立一套完整的小麦-华山新麦草异附加系,从筛选出的46对在华山新麦草与小麦间具有多态性的SSR引物中选出7对扩增条带清晰的引物,对20个小麦-华山新麦草二体附加系进行归类分析。结果发现:出现了11个小麦-华山新麦草异附加系类型,说明在这20个附加系中包括了华山新麦草7个同源群的附加系,并探讨了小麦与华山新麦草杂交及其后代衍生过程中发生华山新麦草染色体间重排的可能。     

普通小麦-华山新麦草矮秆种质B62的分子细胞学鉴定

【目的】对普通小麦(Triticum aestivum L.)品种7182与华山新麦草(Psathyrostac hyshuashanica)杂交后代中选育的矮秆种质B62进行农艺性状考察和外源遗传物质检测。【方法】以普通小麦-华山新麦草矮秆种质B62为材料,在田间农艺性状考察的基础上,采用细胞学及基因组原位杂交(根尖与花粉母细胞中期Ⅰ)技术,检测B62中的华山新麦草遗传物质。【结果】根尖细胞学鉴定表明,B62染色体条数为44条;根尖细胞染色体原位杂交(GISH)表明,B62携带2条华山新麦草染色体;花粉母细胞减数分裂Ⅰ中期染色体GISH结果显示,2条外源染色体能够配对,说明2条异源染色体是华山新麦草的1对同源染色体。【结论】矮秆种质B62为普通小麦-华山新麦草二体异附加系,其农艺性状优于其小麦亲本7182。     

普通小麦-华山新麦草异附加系的分子细胞遗传学研究

利用荧光原位杂交和染色体C-分带技术,对普通小麦-华山新麦草的异附加系进行了研究。荧光原位杂交结果显示:异附加系H9015-17-1-9,H9017-14-16-5都附加有2条华山新麦草的染色体。对这2个材料和华山新麦草进行染色体C-分带带型比较,初步推断,H9015-17-1-9附加的是Nh5染色体,H9017-14-16-5附加的是Nh6染色体。     

普通小麦—华山新麦草异代换系和附加系的C—分带鉴定

利用染色体C-分带技术,对普通小麦-华山新麦草异代换系和附加系进行了细胞学鉴定。鉴定结果表明,普通小麦-华山新麦草的3个异代换系H921-6-12为5A/Nh5代换、H922-9-12为3B/Nh4代换、H924-3-4为3D/Nh4代换,2个异附加系H8911-1-2-6为Nh4附加、H9014-154-2为Nh7附加。初步推断华山新麦草的Nh5和Nh4染色体分别能补偿普通小麦的5A和3B,3D的缺失。     

普通小麦大赖草易位系T3AS·3AL-7Lr#1S的分子细胞遗传学鉴定

大赖草对赤霉病具有较好的抗性,将大赖草赤霉病抗性基因转入普通小麦,对拓宽小麦赤霉病抗性基础有重要意义。本研究在获得抗赤霉病普通小麦-大赖草异附加系基础上,采用1 200 R ~(60)Co-γ射线处理小麦-大赖草二体附加系DA7Lr花粉,授予已去雄的普通小麦中国春,对其后代(M_1)种子根尖细胞有丝分裂中期染色体进行GISH分析,获得了1株具有1条普通小麦-大赖草易位染色体的植株,让其自交,对自交后代中具有2条易位染色体植株的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ进行观察,发现2条易位染色体形成了稳定的环状二价体,表明该植株为纯合体。利用顺序GISH-双色FISH分析,结合C-分带、小麦D基因组专化探针Oligo-pAs1-2和B基因组专化探针Oligo-pSc119.2-2,进一步鉴定出该普通小麦-大赖草易位系为T3AS·3AL-7Lr#1S,且筛选出了可追踪该易位系的3个EST-STS分子标记BE591127、BQ168298和BE591737。该易位系的育成为小麦赤霉病遗传改良提供了新种质。     

再生小麦—麦草9号的形态学与细胞遗传学研究

对普通小麦与中间偃麦草远缘杂交后代中选育的八倍体小偃麦—麦草9号进行了形态学和细胞学鉴定。结果表明:麦草9号植株高大,结实性较好,籽粒饱满,生长旺盛;根尖细胞染色体数目为2n=56,对其进行花粉母细胞减数分裂观察,中期Ⅰ具有一定数量的单价体、环状二价体、棒状二价体;后期Ⅰ、后期Ⅱ与四分体时期都出现不同数量的落后染色体、染色体桥、微核等现象。这些现象表明中间偃麦草的E组染色体进入了普通小麦的基因组,影响ABD组染色体配对。     

普通小麦大赖草易位系T3AS·3AL-7Lr#1S的分子细胞遗传学鉴定

大赖草对赤霉病具有较好的抗性,将大赖草赤霉病抗性基因转入普通小麦,对拓宽小麦赤霉病抗性基础有重要意义。本研究在获得抗赤霉病普通小麦-大赖草异附加系基础上,采用1 200 R ⁶⁰Co-γ射线处理小麦-大赖草二体附加系DA7Lr花粉,授予已去雄的普通小麦中国春,对其后代(M₁)种子根尖细胞有丝分裂中期染色体进行GISH分析,获得了1株具有1条普通小麦-大赖草易位染色体的植株,让其自交,对自交后代中具有2条易位染色体植株的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ进行观察,发现2条易位染色体形成了稳定的环状二价体,表明该植株为纯合体。利用顺序GISH-双色FISH分析,结合C-分带、小麦D基因组专化探针Oligo-pAs1-2和B基因组专化探针Oligo-pSc119.2-2,进一步鉴定出该普通小麦-大赖草易位系为T3AS·3AL-7Lr#1S,且筛选出了可追踪该易位系的3个EST-STS分子标记BE591127、BQ168298和BE591737。该易位系的育成为小麦赤霉病遗传改良提供了新种质。     

3个抗条锈病小偃麦附加系中偃麦草染色体同源性鉴定

已经建立了3个抗条锈病小偃麦二体附加系,分别编号为 A1,A2和 A3。它们衍生于铭贤169与中4的杂交后代。铭贤169是一个普通小麦品种,它对我国现有全部条锈菌小种均高度感染。中4是人工合成的异源八倍体新种,含有全套小麦染色体和7对中间偃麦草染色体,对目前我国所有条锈菌小种均免疫或高抗。将铭贤169与中4杂交、用铭贤169回交、回交后代自交及抗病性鉴定得到了 A1,A2和 A3。为了搞清这3个附加系所附加染色的异同,将A1,A2和A3两两杂交,检查其 F_1植株减数分裂过程中染色体配对情况。在 A1×A2和 A2×A3的 F_1小孢子母细胞中出现了两个单价体染色体,在 A1×A3的 F_1中未发现单价体。这表明,A1与 A3所附加的是同一对中间偃麦草染色体,A2所附加的则是另一对。结论是,已经从中4鉴定出两种抗条锈病的中间偃麦草染色体,这两对染色体之间不具有同源性。     

华山新麦草易位系9020-17-25-6抗条锈病遗传分析及细胞学鉴定

【目的】通过对华山新麦草与7182远缘杂交获得的抗条锈病新种质系9020-17-25-6进行抗条锈病鉴定和遗传分析,明确9020-17-25-6含有的抗病基因以及细胞学特性。【方法】在温室内以9020-17-25-6、感病对照铭贤169及其杂交后代F1、F2、F3和BC1群体为材料,采用我国目前流行的条锈菌生理小种CYR29、CYR30、CYR31、CYR32和CYR33对供试群体进行苗期抗条锈性鉴定,分析抗病基因的遗传规律,并利用基因组原位杂交(GISH)技术对9020-17-25-6含有的外源染色体片段进行鉴定。【结果】9020-17-25-6在苗期对5个条锈菌生理小种均表现免疫或近免疫,其抗性可能来源于华山新麦草。9020-17-25-6对CYR32和CYR33的抗病性都是由1对显性基因控制。GISH分析表明,9020-17-25-6含有来自华山新麦草的染色体或大的染色体片段,是一个普通小麦-华山新麦草易位系。【结论】华山新麦草易位系9020-17-25-6对我国目前流行的小麦条锈菌生理小种具有良好的抗病性,可以作为抗源在我国小麦抗锈育种中应用。     

普通小麦-长穗偃麦草异附加系的分子标记鉴定

利用分布于小麦7个部分同源群的1 246对引物对15个可能的小麦-长穗偃麦草二体异附加系的4个亲本的基因组DNA进行扩增。结果表明,186对SSR、209对EST-SSR和22对STS引物能够在长穗偃麦草中扩增出不同于其他3个小麦亲本的特异条带,其中18对引物可以在14个附加系中的1~7个附加系扩增出长穗偃麦草的特异带,说明它们可能添加长穗偃麦草的遗传物质。5个附加系(1-3、1-8、1-27、2-6和2-22)可能含有长穗偃麦草第7同源群染色体,4个附加系(5-10、5-20、6-23和6-18)可能含有长穗偃麦草第6同源群染色体。附加系1-13可能附加2条不同同源群的长穗偃麦草染色体。同时发现,小麦与长穗偃麦草杂交及其后代衍生过程中长穗偃麦草染色体间可能发生遗传重组。     

华山新麦草对小麦全蚀病菌的抗病性研究

利用人工接菌方法 ,测定了华山新麦草以及 2 0份小麦—华山新麦草异染色体系对禾顶囊壳小麦变种 (小麦全蚀病菌 )的抗病性。结果表明 ,华山新麦草高度抗全蚀病菌的侵染 ,是一个新的野生抗全蚀病种质。7份附加系、3份代换系和 2份易位系中度抗病 ,其中附加系 H1抗病性接近高抗 ,其余 8份异染色体系为中度感病至高度感病。     

普通小麦与华山新麦草、簇毛麦杂交后代染色体形态观察

对普通小麦(Tritcium aestivum)与华山新麦草(Psathyrostachys huashanica)杂交后代H9802-6、普通小麦与簇毛麦(Haynaldia villosa)杂交后代V9910-15-4花粉的减数分裂进行了细胞学观察。结果表明:H9802-6出现了异代换系和异附加系,因此该材料还不是很稳定;V9910-15-4后代个体中染色体数目、染色体构型多样复杂,染色体联会过程中出现了环状联会、顶端联会、单价体不联会等异常情况,其杂交后代的稳定及利用较困难。     

大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系的选育及鉴定

【目的】获得稳定遗传的大白菜-结球甘蓝二体异附加系。【方法】以大白菜-结球甘蓝5号单体异附加系为材料,对其自交后代进行细胞学及SSR鉴定。【结果】37株自交后代中2n=22植株的比率为10.81%,通过对4个2n=22的植株进行核型分析及SSR鉴定,确定其为大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系。减数分裂观察发现,大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系后期Ⅰ虽然出现染色体落后现象,但在后期Ⅱ中染色体的分裂方式以11-11-11-11为主,其比率为69.55%。【结论】获得了大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系,其外源染色体与甘蓝07连锁群相对应;该二体异附加系减数分裂形成的四分体以附加1条的染色体为主(n=11),有较高的遗传稳定性。二体异附加系的获得为研究芸薹属A、C基因组的亲缘关系,以及向大白菜中导入结球甘蓝的优良基因具有重要意义。     

普通小麦与华山新麦草衍生后代的农艺性状和细胞遗传学研究

对中国春ph2b突变体(CSph2b)与华山新麦草属间杂种F1的衍生后代(BC2和BC1F1)进行了细胞学观察和田间农艺性状调查。其主要结果为:①染色体数目从2n=42-52之间变化,其中2n=45出现频率最高,为20.27%,而2n=51最低,仅有0.66%;②大部分植株有较多单价体;③在染色体数目较多的植株中,能够观察到三价体、四价体、落后染色体、三分孢子体、微核以及染色体桥;④部分植株表现高抗条锈病和赤霉病;⑤各个性状的变异系数都大于亲本的变异系数,分蘖的变异系数最大;⑥2n=42和2n=44的植株细胞学相对稳定,为获得华山新麦草染色体的附加系、代换系或易位系等小麦遗传育种材料奠定了基础。     

利用PCR技术初步鉴定小麦-加州野大麦异染色体系

为快速鉴定普通小麦与普通小麦—加州野大麦双二倍体杂交、回交后代植株的染色体组成，研究小麦背景中添加的外源染色体与小麦染色体之间的部分同源关系，选用已被定位在小麦7个部分同源群21条染色体上的38个SSR引物对杂种回交后代植株进行PCR扩增。结果表明，其中27个小麦SSR引物在普通小麦与小麦—加州野大麦双二倍体间有多态性扩增，涉及4个部分同源群的11对引物，可在不同杂种回交植株中扩增出与双二倍体相同的多态带纹；根据PCR扩增和细胞遗传学分析的结果，在18个回交后代中初步鉴定出7个可能的异附加系，其中2个二体异附加系、1个端二体异附加系、2个单体异附加系和2个双单体异附加系。所选育的异附加系分别涉及第1、2、4和7部分同源群。     

种子贮藏蛋白凝胶电泳在小麦外源染色体鉴定中的应用

利用小麦种子贮藏蛋白凝胶电泳技术,对簇毛麦(Haynaldiavillosa)、滨麦(Leymusmollis)、华山新麦草(Psathyrostachyshuashanica)、大麦(Hordeumdistichom)以及黑麦(Secalecereale)的高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白进行了分析。结果表明,簇毛麦、滨麦、华山新麦草、大麦的高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白与普通小麦相比均有各自的特征带;利用簇毛麦和大麦的高分子量谷蛋白亚基特征带鉴定出了普通小麦中与小麦第一同源群染色体有部分同源的V1和H5附加系;利用黑麦1RS醇溶蛋白标记位点Gld1B3鉴定了1BL/1RS易位系,同时利用染色体C-分带对1BL/1RS易位系77(2)进行了验证。并对小麦种子贮藏蛋白凝胶电泳技术在小麦品质育种和细胞质雄性不育选育中的应用进行了讨论。     

小麦异附加系种质资源的开发利用初探

为了开发利用小麦异附加系种质资源,笔者从利用小麦异附加系与相应的单、缺体杂交选育小麦异代换系;利用小麦异附加系与拟斯卑尔脱山羊草杂交,诱导部分同源染色体配对重组选育异代换系;利用小麦异附加系与Ph隐性突变体Ph1b杂交选育易位系;利用小麦异附加系进行组织培养选育异易位系;利用小麦异附加系进行辐射诱发异源易位;利用小麦异附加系可以选育小麦核不育系的XYZ系方面探讨了利用途径.     

油萝卜抗胞囊线虫基因的染色体定位及其在油菜附加系中的稳定性

【目的】油萝卜（2n=18,9条染色体分别被称作a～i）具有抗甜菜胞囊线虫的基因。探索油萝卜携带的抗甜菜胞囊线虫基因所在的染色体和外源的油萝卜染色体在油菜中的遗传稳定性。【方法】9个油菜附加系进行自花受粉,分别获得附加系的自交F2代。利用筛选的分子标记检测和原位杂交（FISH）检测附加染色体在F2代中的遗传稳定性;通过对9个油菜附加系F2代接种甜菜胞囊线虫的2龄幼虫,鉴定携带抗甜菜胞囊线虫基因所在的染色体。【结果】9个附加系自交F2代中的附加染色体遗传表现不一,5个油菜附加系的F2代中均有2条附加染色体,能稳定遗传;4个附加系的自交后代中附加染色体的遗传表现不稳定,部分后代中无附加染色体。FISH检测9个附加系自交F2代中的附加染色体表明：与分子标记检测的结果相符,并且4个不稳定的附加系中,有的自交后代虽然有附加染色体,但有1或2条。接种甜菜胞囊线虫测定结果表明,含有油萝卜染色体DD的油菜附加系对甜菜胞囊线虫的抗性水平与附加染色体的供体油萝卜相当,而其它8个附加系的自交后代未表现出抗性,与受体油菜相近。【结论】油萝卜的9条染色体分别附加到油菜中后,其遗传稳定性因附加的染色体而异,有的能稳定遗传,有的在自交后代中丢失1或2条;抗甜菜胞囊线虫的基因在d染色体上。