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。     

普通大麦与球茎大麦种间杂种中染色体消失的研究

1.以三个不同的球茎大麦(4x)为父本,分别与二棱大麦各品种(2x)配制了5个杂交组合。杂交后8—12天内,杂种幼胚细胞和胚乳核中,除2n=21和3n=28外,部分细胞中出现染色体消失。在杂种F_1的花粉母细胞中有33～41％的细胞具有21条染色体,不发生消失(杂种大20、大22除外);约占60％的细胞有数目不等的染色体已经消失。其中(浙农3号大麦×加拿大球茎大麦)F_1中有1/3细胞消失了7条染色体,而用苏联的和匈牙利的球茎大麦配制的杂种F_1内一般只消失1—4条。认为在三倍体杂种内主要是普通大麦染色体发生消失。对消失的原因作了一些分析和讨论。 2.用球茎大麦(4x)作母本与大麦(4x)杂交,不需幼胚培养,可得到大麦的双单倍体,表明杂种内的球茎大麦染色体已消失。但发现部分细胞中有16—17条染色体,可能除14条大麦染色体外,还有2—3条球茎大麦染色体保留下来。     

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     

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。     

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。     

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。     

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#-（1）F#-5和BC#-（1）F#-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,获得了一秕矮秆、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。     

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.     

二倍体和四倍体球茎大麦及其种间杂种的C－带核型研究

二倍体和四倍体球茎大麦的核型相似,都有５组非常相似的中着丝粒染色体,一组近中着丝粒染色体和一组随体染色体。Ｃ－带带纹很少,大多数染色体只有一或两条着丝粒带,染色体４有１条中间带,随体染色体有次溢痕带,二倍体类型的带型表现出一定的多态性。根据带型特征,结合染色体形态,球茎大麦的７组同源染色体可以区分,依据四倍体球茎大麦的Ｃ－带带型,可以证明其同源多倍体的起源。在种间杂种中,球茎大麦的核仁消失,而栽培大麦的核仁依然存在,表现出典型的“核仁隐性”现象     

鹅观草×大麦属间杂种的研究

本文以分布于四川的鹅观草（Ｒｏｅｇｎｅｒｉａｔｓｕｋｎｓｈｉｅｎｓｉｓ（Ｈｏｎｄａ）Ｂ．Ｒ．Ｌｕ，Ｙｅｎ ｅｔＪ．Ｌ．Ｙａｎｇ　ｖａｒ．ｔｒａｎｓｉｅｎｓ（Ｈａｃｋ．）Ｂ．Ｒ．Ｌｕ，Ｙａｎ　ｅｔ　Ｊ．Ｌ．Ｙａｎｇ，２ｎ＝４２， ＳＳＨＨＹＹＪ作母本，栽培二棱大麦（Ｈｏｒｄｅｕｍ　ｖｕｌｇａｒｅ Ｌ．ｃｖ．ＣＡ－５，２＝１４，ＩＩ）作父 本进行属间杂交，利用杂种幼胚组织培养技术，成功地获得了杂种Ｆ１．杂交结 实率为６．５８％，胚培成苗率为６０．００％．杂种表现为多年生，具有很强的生活力， 形态上表现为双亲的中间类型．Ｆ１自交不孕，用大麦回交亦不结实·杂种具有 预期的２ｎ＝２８（ＳＨＹＩ）条染色体．花粉母细胞减数分裂中期Ｉ平均形成２７．２４个单 价体．０．２０个棒状二价体，０．１８个环形二价体，未发现多价体存在．表明鹅观 草和大麦的染色体组间同源程度低．本文还探讨了大麦育种中利用鹅观草种质 的可能性。     

普通小麦与大麦杂交研究进展

对普通小麦与大麦远缘杂交的研究成果进行了综述.大麦具有早熟、多花多粒性、抗盐碱、抗穗发芽、赖氨酸含量高、抗白粉病、叶枯病、锈病等优良性状,大麦与普通小麦杂交,可以把这些优良性状导入小麦,对丰富小麦遗传种质资源、提高小麦育种水平具有重要意义.截止目前不完全统计,已成功进行普通小麦与普通大麦、野生二棱大麦、栽培二棱大麦、智利大麦、球茎大麦、海大麦、平展大麦和窄小大麦等的杂交;成功进行了硬粒小麦与智利大麦,提莫菲维小麦与布顿大麦,一粒小麦、二粒小麦与普通大麦等的杂交.已创制出约24种不同的大小麦杂交后代材料,并对部分材料利用染色体分带、原位杂交、分子遗传标记等手段进行了鉴定.对大麦优良性状的利用目前较多的是抗病性、抗穗发芽、高分子量谷蛋白亚基等.大小麦杂交对拓展小麦种质资源具有重要作用,今后应当利用现代基因克隆及重组技术,把远缘杂交和分子育种技术相结合,提高大小麦杂交的成功率和大麦优良性状的利用率.     

马铃薯花药培养硝酸银对诱导双单倍体及一单倍体的效果

通过在培养基中加入不同浓度AgNO₃,对离体条件下诱导马铃薯四倍体(S.tuberosum.L.)花药产生双单倍体(dihaploid),双单倍体花药产生一单倍体(monohaploid)的效应进行了研究.在基本诱导培养基中加入50～100μmol/LAgNO₃可显著促进四倍体花药和双单倍体花药产生胚状体,胚状体出现的频率最高可达16%.同时可提高胚状体的分化率.AgNO₃还可延缓花药的褐化,从而延长胚状体出现的时间.     

大麦属的亲缘关系与分类

<正> 植物的亲缘关系和分类、在理论上阐明种的形成,发展和种间相互关系,在应用上提供丰富的种质资源以及近缘和远缘杂交的有效途径,为创造新物种开辟广阔前景。直到本世纪五十年代,大麦属的分类基本上是按形态学来划分的。因此存在同种异名,同名异种,种间和种内亚种、变种间界限不明的混乱现象。由于近代细胞遗传学的发展,核型、染色体同源性和倍性、遗传基因型和杂交亲和性的研究,使大麦属的分类发展到一个新的阶段。     

中国主要栽培大麦变种及其分布

根据全国314个主要栽培大麦品种的书面材料和标本,鉴定出它们属于普通大麦种、二棱大麦和多棱大麦两个亚种,共82个变种,其中新变种28个。多棱大麦变种占83％,稞大麦多于皮大麦。变种中以稀穗、长芒、齿芒,穗和籽粒深色(黑、褐、紫、兰绿)、长毛小穗轴等类型占多数。二棱大麦以nutans和erectum,多棱大麦以pallidum,parallelum,pyramidatum,coelcste,revelatum和nudipyramidarum等变种分布较广。变种数、深色型变种和多棱大麦变种的分布频率都以青藏高原为最高。因此认为,多棱大麦是我国主要栽培类型,青藏高原可能是我国栽培大麦的起源中心。     

6x小簇麦与8x小偃麦杂种F_1的细胞遗传学分析

用６ｘ小簇麦与８ｘ小偃麦进行杂交,获得杂种植株,对杂种Ｆ１的形态学、减数分裂行为进行分析的结果表明,杂种Ｆ１继承了双亲抗白粉病、条锈病的特性;减数分裂时期单价体明显偏多于理论值,在末期Ⅱ中存在大量微核。杂种Ｆ１雌配子有部分育性,可以通过与普通小麦的连续回交,在其后代中选择符合育种需要的着丝粒断裂－融合和小片段易位系。     

麦类染色体图像电脑自动分析

以图像电脑自动分析技术研究了普通大麦(Hordeum vulgare L.)四个品种和栽培黑麦(Secale cereale L.)一个品种的染色体N-带和C-带,如染色体图像分割、单个染色体的提取、黑白灰度的调整、交叉染色体分离和弯曲染色体的拉直等.在此基础上对染色体特征带纹的提取和染色体电脑模式的建立,以及根据电脑模式而进行的同源染色体自动匹配方法均作了探索。证明这些方法和技术在植物染色体研究中有一定的实用价值。     

百合三倍体种间杂种花粉母细胞减数分裂行为观察

对细叶百合(2x)×布鲁拉诺(4x)的三倍体种间杂种花粉母细胞减数分裂过程进行了观察,发现三倍体种间杂种减数分裂过程中出现较多异常现象,在双线期出现不等二价体;在后期I和末期工出现染色体桥;在后期Ⅰ、末期Ⅰ、中期Ⅱ和末期Ⅱ出现滞后染色体;在末期Ⅰ和二分体时期出现微核;在末期Ⅰ和后期Ⅱ出现不均等分离等.花粉母细胞减数分裂异常可能是导致花粉败育的主要原因.     

中国春-柱穗山羊草杀配子染色体2C附加系与小麦-冰草附加系杂交F2的细胞学特性

 【目的】对5个小麦-冰草附加系与中国春-杀配子染色体2C附加系杂交F2的减数分裂进行观察,分析杀配子染色体在小麦-冰草附加系背景下诱导染色体变异的有效性,为获得小麦-冰草染色体易位奠定基础。【方法】杂交F2植株幼穗减数分裂染色体行为观察采用常规细胞学方法,冰草P染色质的检测采用GISH方法。【结果】杂交F2PMC减数分裂中期普遍观察到多个单价体、多价体以及落后染色体和断片,多数组合观察到染色体桥,个别组合出现单价环状染色体。杂交F2减数分裂染色体存在异常现象：平均36.5%的细胞中有多个单价体,15.8%的细胞含有多价体,31.6%和11.7%的细胞中含有染色体断片和桥,四分体时期存在微核、多裂和四分孢子退化现象。F2植株的自交结实率平均为31.47%。对部分F2植株的减数分裂细胞GISH检测表明,P染色体多为单体附加,有2.7%的植株可能产生染色体易位。【结论】较高频率的染色体断裂和部分配子致死是杀配子染色体诱导变异的典型特征,柱穗山羊草2C杀配子染色体在小麦-冰草附加系背景下能够有效诱导染色体产生结构变异,这种诱变作用和频率在不同附加系背景下存在差异。