导入大麦染色体培育超早熟小麦的基础研究 I.大小麦杂种的获得及其F_1特性的鉴定

本研究目的是利用属间杂交,把控制大麦早熟性的染色体或染色体片断导入到栽培小麦,为选育超早熟小麦品种创造条件.通过试验明确,以大麦做母本,小麦做父本,较易获得杂种种子.授粉后10～14天,取胚乳退化的杂种种子,采用幼胚离体培养,得到二棱大麦Betzes×中国春小麦的属间杂种F_1,根尖染色体数为28条,幼苗形态上象父本小麦,剑叶叶片酯同功酶谱除具双亲谱带外,还出现了双亲所没有的一个谱带.F_1穗部具短芒,小花的雄蕊部分或全部雌蕊化,花粉完全败育,自交不能结实.用中国春小麦与之回交后,已获回交一代(BC_1)种子.对大麦做母本易获杂种种子,从受精的遗传细胞学方面作了阐述.并提出利用组织培养的诱导手段,可望产生有较大变异幅度的再生植株,将可为大小麦属间杂种的性状转移开拓更为广阔的途径.     

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。     

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。     

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。     

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。     

卵穗山羊草和柱穗山羊草与普通小麦属间杂种的产生及其育性比较

分别以卵穗山羊草和柱穗山羊草为母本,以普通小麦为父本杂交,将获得的杂种再进行回交和自交,对其育性进行比较研究.结果表明,不同的种或品种做母本其可交配性表现不同,卵穗山羊草的结实率(14.10%和11.96%),比柱穗山羊草高(2.13%和8.47%).杂种胚产生愈伤组织率和幼胚直接成苗率不同.柱穗山羊草/小麦杂种胚愈伤组织诱导率高于杂种胚.卵穗山羊草/小麦的直接成苗率高于柱穗山羊草/小麦.卵穗山羊草/小麦用小麦回交的结实率为3.71%;柱穗山羊草/小麦用小麦回交未结实.卵穗山羊草/小麦自交也能结实,自交的结实率为0.044%,柱穗山羊草/小麦杂种自交没有结实.卵穗山羊草/小麦杂种的育性较柱穗山羊草/小麦杂种强,卵穗山羊草基因通过杂交向小麦转移比柱穗山羊草更容易.     

不同胞质、不同母本基因型和恢复系对杂种F1几个主要性状的效应

选用4个恢复系、4个不育系及其相应的保持系配制了32个杂交组合、比较了不同胞质以及不同母本基因型和恢复系对杂种 F_1的几个主要性状的效应.结果表明、提莫菲维细胞质对 F_1的每穗粒数及每穗粒重有十分显著的影响,但对单株产量影响不显著。某些母本基因型与提莫菲维细胞质的相互作用可使 T 质杂种的单穗拉重、单株粒数、单株穗数、单株粒重显著优于 A 质杂种。不同母本基因型、不同恢复系对 F_1的千粒重、穗粒重、穗粒数、单株粒数、单株穗数、单株产量、株高均有显著影响,并且它们的互作对千粒重、穗柱重、单株粒数、单株产量、株高亦有显著影响。上述结果说明、只要亲本选配得当、可以充分发挥 T 型杂种小麦的杂种优势.     

山羊草(Aegilops)与普通小麦间杂交及减数分裂的观察

用11种山羊草(Aegilops)与普通小麦杂交。当山羊草用作母本时,结实率平均为23.3％,杂交种子成苗率为7.9％,回交结实率为0.77％,当山羊草用作父本时,结实率平均为11.7％,杂交种子成苗率为66.3％,回交结实率为0.73％。在两种情况下,回交结实率都很低,自交也均不结实。 T·aestivum×Ae.variabilis,T·a estivum×Ae.triuneialis,Ae.crassa(6X)×T·aestivum获得了BC_1种子。T·aestivum×Ae.speltoides,Ae.triaristata (4X)×T·aestivum,T·aestivum×Ae.umbellulata获得了BC_2种子。 在上述各组合中,F_1植株的形态特征呈双亲中间类型。在回交世代中,形态特征迅速倾近回交亲本普通小麦。大多数杂种高抗白粉病。 对部分细胞学观察结果作了叙述。(T.aestivum×Ae.speltoides)F_1在花粉母细胞减数分裂中期,二价体数高达12.07,由此推断所用Ae.speltoides是高配对型,可能存在对pH基因的抑制机制。 用四种Ae.Ventricosa-Triticum双二倍体与普通小麦杂交,结实率、成苗率、特别是回交结实率都明显高于直接用山羊草与Triticum杂交时的相应数值。看来,双二倍体是将山羊草有利性状导入小麦时可用的良好中间材料。 (Ventripersicum×T.aestivum)F_1、F_2和BC_1的多数植株对白粉病高抗。而F_2植株的籽粒蛋白质含量高达     

甘薯组(Section Batatas)A系列与B系列种间杂种植株形态变异观察

通过甘薯组 A 系列野生种 I.triloba(2n=30)和 B 系列栽培种甘薯(J.batatas)(2n=90)种间杂交的胚珠培养获得种间杂种植株。对杂种植株生物学特性观察发现:①杂种植株在叶形、叶色、茎粗细、生根习性、开花习性和抗寒性等方面均产生变异。②杂种植株的花器中,雌雄蕊结构发生变异,全部花朵没有出现雄蕊,雌蕊却有1～5枚。③杂种植株体细胞染色体数目变动于2n=27—56范围内,观察平均数为2n=37.25,可确定种间杂种为混倍体。     

小麦矮败蓝标型不育系“97—866”选育及利用前景

为了获得以种子颜色为标记的普通小麦雄性不育系,沿用1989年选育的硬粒小麦蓝粒标记显性不育基因单体附加臂间易位系“89－2343”（2n=29,AABB 4D^ /4E)作母本,以普通小麦4E二体附加系“小偃蓝粒”（2n=44,AABBDD 4E Ⅱ）和“7739－3”蓝粒可育株（2n=42)为父本不断回交。接着又用普通小麦白粒可育株与回交后代的蓝粒不育株杂交,测定蓝粒和白粒的育性。在10268个穗行的田间鉴定中,1997年育成普通小麦矮败蓝标型不育系“97－866”。细胞学分析结果表明,“97－866”的遗传基础是Tal`Rht10和蓝粒基因位于同一染色体上的单体附加系。蓝粒不育株传递率为19．1％,白粒可育株占80．9％。据此,对蓝标型不育系的利用前景进行讨论。     

将外源染色体加速导入普通小麦的研究

用普通小麦-节节麦八倍体 (2n = 56, AABBDDDD) 作母本与3种由四倍体小麦和野生二倍体物种合成的异源六倍体, 即硬粒小麦-簇毛麦 (2n = 42, AABBVV), 硬粒小麦-单芒山羊草(2 n = 42, AABBMuMu ) 和波斯小麦-小伞山羊草 (2 n = 42, AABBCu Cu) 杂交, 其杂交结实率分别为39.0% , 23.1% 和10.0% 。对所获F1 杂种的根尖细胞染色体进行C-分带,从中选出添加有一套外源物种配子染色体的七倍体杂种, 对3 种七倍体杂种进行套袋自交,其自交结实率分别为4.2% , 3.7% 和3.6% 。在F2 代中具有45 条染色体的植株最多, 含43 和48 条染色体的植株最少, 并对杂种各类配子的传递规律和产生异附加系的方法进行了讨论。     

甘薯属甘薯组(Section batatas)A,B系列间杂种F_1胚囊发育的研究

甘薯野生种质在抗性和高产潜力上表现了很大的利用前途。其中与甘薯杂交表现亲和,已经从杂种后代中选出了一些优良品系。而属于 A 系列的种的利用,首先受到同甘薯杂交表现不亲和的限制。近年来,王家旭、陆漱韵等曾对 A 系列种与甘薯品种的可交配性进行了研究,并进行了其中 I.trilba(2n=2x=30)与甘薯品种徐薯18(2n=6x=90)间的杂交,结合生长调节剂处理和胚珠培养,得到了杂种植株。此杂种植株无雄蕊,可考虑作雄性不育系来利用。但以二个近缘野生种和六个甘薯品种与该杂种 F_1杂交后,未曾得到种子。为此,本试     

普通小麦与沙生冰草、根茎冰草属间杂种的产生及其细胞遗传学研究

 通过幼胚拯救，首次获得了普通小麦与沙生冰草、根茎冰草两组合的属间杂种。在幼胚拯救时发现，无盾片的幼胚是不能产生杂种苗的。对获得的两组合杂种植株进行了壮苗和破蘖培养繁苗，使来自同一胚的杂种植株数目增加。在获得的F#-1杂种中，幼苗形态和穗型似普通小麦栽培种。在花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ，中国春×沙生冰草、根茎冰草两组合杂种F#-1的染色体配对频率远远超出了期望值。对杂种F#-1用四倍体和六倍体小麦回交，都能很容易获得种子，平均结实率都在15%以上。特别值得注意的是两组合的属间杂种均具有自交可育性，自交结实率分别为0.46%和0.15%。文章讨论了：⒈杂交成功的经验；⒉P与A、B、D染色体组间特殊遗传关系的理论分析；⒊F#-1自交结实的原因；⒋壮苗培养和破蘖培养繁苗在小麦远缘杂交中的重要作用。小麦属与冰草属间自交和回交后代的首次获得，在理论上对前人所认为的P染色体组在小麦族中的高度独立遗传性，提供了直接的相反证据；在实践上，使产生异源附加系、代换系甚至易位系、进而为利用P染色体组中的期望基因变得相对的容易。     

硬粒小麦杂种优势研究

已有报道,普通小麦(Triticum aestivum L.)具有明显的杂种优势,其F_1杂种的生产技术也是可行的。硬粒小麦(Triticum durum Desf.)是印度种植的第二个重要的小麦品种,其产量的改良直接关系到印度小麦总产量的增加。 据印度农业研究所B.L.Dhonukshe等人(1979)及印度坎普尔农业技术大学Z.Ahmad等人(1979)对来源于不同表现型、系谱以及地理来源(印度、墨西哥、美国)的72个硬粒小麦F_1杂种优势的研究,结果如下: 1.表现 据对抽穗开花天数、株高、单株分蘖数(单株有效分蘖数)、穗长、每穗     

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。     

旱稻(Oryza sativa L.)×长芒稗(Echinochloa caudata)远缘杂交初步研究

以早稻(Upland rice)“旱稻65(Oryza sativa L.)”为母本,“长芒稗(Echinochloa caudata)”为父本进行远缘杂交,对杂种后代连续3年田间试验表明:F_0代高度杂交不孕,去雄约800朵小花田间多次重复授粉结果,结实率仅为1.21‰。F_1代杂种优势明显,育性正常,结实率92.26％,不存在后代不育现象。F_2代在芒性、株高、穗长、一级技梗数、穗粒数及生育期等性状上分离严重,但育性无分离,405株群体无不育株出现。目前已选育出生育期较母本早5d的大穗、多粒变异单株F_2-1。该单株在稀植条件下,一级枝梗数11.5个,穗粒数112粒,穗结实粒数104粒,千粒重27.5g,单株生产力10.73g,超亲优势为55.64％。     

草莓十二倍体种间杂种的获得及其回交研究

【目的】利用野生草莓资源获得高倍体种间杂种,并与栽培品种进一步回交,以拓宽现代草莓栽培品种遗传背景、培育新品种。【方法】用草莓栽培品种‘汤姬’（2n=8x=56）与中国原产的五倍体野生草莓‘黑龙江7号’（2n=5x=35）杂交,得到1株十二倍体种间杂种YH15-10（2n=12x=84）,用之与栽培草莓品种‘宝交早生’和‘哈尼’进行回交,调查亲本及回交后代的倍性、植物学性状、花粉性状、果实性状等。【结果】十二倍体种间杂种YH15-10（2n=12x=84）植株健壮,叶片数少,单株花序数4.4个,每花序花数8-25朵,花量大,果实红色,畸形,最大单果重10.5 g,果肉黄白色,有香味。以YH15-10作母本时,均未得到杂种实生苗;以YH15-10作父本时,共得到83株杂种实生苗。十二倍体种间杂种YH15-10的花粉有大、中、小3类,其花粉生活力接近于栽培品种。对宝交早生×YH15-10部分回交后代进行倍性调查,观察到有8x、10x、11x、12x 4种倍性的单株,发现了2个高Vc单株IH1-5（10x）和IH1-7（8x）,含量分别达0.95 mg•g-1和1.07 mg•g-1,果实香甜,品质优,但果较小,最大果重分别为10.4 g和9.6 g。【结论】草莓十二倍体种间杂种YH15-10整合了野生草莓的基因,并开辟了草莓高倍体育种的新途径。用之与八倍体栽培品种进行回交,得到一些果实品质优良、Vc含量高、芳香浓郁的不同倍性高倍体优系,可作为中间育种材料培育新品种。     

棉花种间杂种后代育性的研究

棉花种间杂种:G.hirsutum(2n=52)×G.thurbeti(2n=26),F_1的染色体数2n(3x)=39,属于三倍体,因而杂种植株高度不育。从花粉粒形态鉴定,大都是不规则形,其中正常园形的约占14％,但花药又不破裂。用染色剂测定其花粉生活力,不着色者占89％,浅红色者占11％,均为失活花粉。观察杂种F_1(3x)的花粉母细胞,在减数分裂时,染色体大都不配对,单价体数20个左右。而且分裂未期多数P.M.C形成具有5—12个的多分孢子体。这都表明雄性配子败育,导致杂种植株表现为高度不育。用秋水仙碱和DMSO等药物处理杂种枝条,获得染色体加倍的嫁接植株,镜检花粉母细胞,减数分裂的中期相,其二价染色体数为25—32对。分裂末期,形成正常四分体数占95％以上,花粉生活力也显著的提高,因此杂种株的育性得到一定的恢复。同时随着回交世代的延续,杂种育性逐渐提高。利用棉花种间杂种后代的多样性,从中选出抗病、抗虫高纤维强度等新类型,已供棉花育种应用。     

异质性体细胞杂种育性及其生物学性状研究

普通烟草（Nicotiana tabacum）和粉蓝烟草（N.glauca）的叶肉原生质体经高Ca++,高pH的PEG溶液诱导融合,并再生出体细胞杂种植株。杂种植株中发现形态偏普通烟草,雌蕊发育正常,雄蕊发育异常,且融合双亲部分细胞质和细胞核的杂种株,将此株与普通烟草栽培品种（Speight G-28♂）回交,回交1代（BC#-1）、回交2代（BC#-2）保持高度不育,回交3代（BC#-3）、4代（BC#-4）育性有一定的恢复,并出现育性分离。让恢复一定育性的株系自交,获得有一定育性的稳定株系,继续与其它普通烟草栽培品种回交（Speight G-80♂,Speight G-140♂,Jingyehang♂等）,恢复其不育特性,并稳定地遗传。用普通烟草栽培品种（Jingyehuang♂等）反交时,后代育性恢复正常。并相应对各世代生物学性状进行了研究分析。     

籼-粳杂种亚优2号杂种优势的遗传分析

应用P_1、P_2、F_1、F_2、F_3、B_1,和B_2世代,研究籼-粳杂种亚优2号(籼品系3037×带有广亲和基因的梗品系02428)的杂种优势和基因效应。结果表明:(1)单株产量和株高在F_1代有着突出的超亲优势,优势率分别为103.34％和28.61％。单株产量的杂种优势由显性效应引起,株高优势则由上位性效应引起。(2)出穗期、每株穗数和粒重在F_1代均不存在超亲优势;每穗粒数虽超亲,但不显著。杂种优势的大小,决定于遗传机制,与双亲的表型差异无关。(3)单株产量和每穗粒数在F_1代就有较大的(接近于异质群体)个体间变异,可能是籼、粳的杂合性或亲和性造成的。