普通小麦和黑麦的双单倍体与六倍体小黑麦3种间杂交的研究

本实验用10个普通小麦和黑麦的双单倍体与5个六倍体小黑麦进行杂交。结果表明:普通小麦和黑麦的双单倍体与六倍体小黑麦杂交结实率平均为1.25%。亲本组合对3种间杂交结实率有很大的影响;F_1代植株染色体数目变化于41～49之间,大部分为2n=44～47。由于大量非整倍体的存在,F_1代各组合植株很不一致,育性降低。F_2代表现出广泛分离,并普遍存在超亲现象。在各组合中,大部分为小黑麦型,还出现中间型、普通小麦型、硬粒小麦型、分枝小黑麦型等类型。在 F_2代中,具有2n=42的植株占47.22%,育性恢复达58.88%。选择到综合性状优良的六倍体小黑麦材料。试验表明普通小麦和黑麦的双单倍体与六倍体小黑麦3种间杂交是改良六倍体小黑麦有希望的方法。     

小麦与八倍体小偃麦杂种结合辐射诱导后代的细胞学分析

为了转移偃麦草属的有利基因,利用西南推广的小麦品种川麦107为母本,来源于中间偃麦草和长穗偃麦的两个八倍体小偃麦杂交所得的F1为父本。对其杂种F2代种子进行辐射处理,然后开放授粉自交多代,大群体混合选择。在F2M6世代,随机选择148个单株进行花粉母细胞减数分裂观察和分析。结果表明:在该世代染色体数目变化为41～46条,有相当一部分材料在细胞学上基本稳定,它们的减数分裂细胞中期Ⅰ中绝大多数细胞的染色体以二价体形式存在,减数分裂正常。但也有一些材料在减数分裂中期Ⅰ出现较高频率的三价体,四价体,甚至多价体,并伴随有较多的单价体,某些细胞中存在减数分裂异常现象,如染色体桥,易位环,落后染色体等,表明极有可能从这些材料中筛选出易位系。另外还分离出十多个可能的小麦-偃麦草附加系。     

小麦属间杂种的育性及形态学、细胞学研究

硬粒小麦与天蓝偃麦草二属杂种F1自交可育 ,经细胞学研究表明 ,是由于杂种在减数分裂四分体时期形成不均等的三分体 ,使小孢子含双亲大部分染色体 ,从而形成有功能的配子。同时对杂种后代的性状、育性结合细胞学进行了探讨。此外 ,对小麦—簇毛麦—偃麦草三属杂种F2 ,F3 ,BC1F1及小麦—偃麦草—簇毛麦—黑麦四属杂种高代材料的育性进行了分析。属间杂种后代性状分离复杂 ,变异类型丰富     

用花粉母细胞分带和端体研究小麦与偃麦草的亲缘关系

 对普通小麦与中间偃麦草杂种F#-1PMC MI（花粉母细胞中期I）染色体显带表明，1B～7B、4A染色体能根据带纹特征加以辨认，可以直接判断这些染色体的配对情况。对于A组和D组染色体，则采用端体作为配对标记，并结合PMC MI染色体显带技术，对其在杂种F#-1中的配对情况进行研究。结果表明：普通小麦与中间偃麦草杂种F#-1中，小麦的A组、B组、D组染色体的平均配对频率分别为24.59%、18.68%、28.67%，每个花粉母细胞平均有5.03条小麦染色体参加了配对,其中A组、B组、D组分别占1.72条、1.31条和2.0条。在杂种中至少有10个中间偃麦草染色体同亲配对形成5个二价体。这一结果表明：中间偃麦草中无A、B、D中任何一染色体组，但存在小麦染色体与中间偃麦草染色体配对。中间偃麦草自身可能有两组部分同源。采用花粉母细胞分带研究普通小麦中国春与长穗偃麦草的杂种F#-1代配对表明，小麦染色体1B～7B和4A在花粉母细胞中的配对频率平均为21.5%,1B～7B和4A 8条染色体平均有1.7条染色体参加配对。在小麦与中间偃麦草杂种F#-1代中有一种不配对的减数分裂类型，在减数分裂中期I两条染色单体可辨别清楚，从这种减数分裂中可获得不减数配子。     

小麦-黑麦-偃麦草三属杂种后代细胞遗传学及赤霉病抗性鉴定

为增强小黑麦赤霉病抗性,拓宽其遗传基础,配置了小黑麦T182与含二倍体长穗偃麦草全套染色体的双二倍体8801的杂交组合。对其杂种后代群体进行了核型分析、多色基因组原位杂交与赤霉病抗性鉴定。结果表明,杂种后代F1植株染色体数目均为28,F2植株染色体数目均为42,F3植株染色体数目为28~45;多色基因组原位杂交发现杂种后代群体不同株系植株含有不同的E和R及E/R易位染色体;部分含E染色体植株具有不同程度的赤霉病抗性。     

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。     

小麦异种属基因库建拓的研究

以普通小麦显性核不育材料(Tal 小麦)和 Tal.Kr.phlb 综合体为基础材料,用天蓝偃麦草、八倍体小偃麦和八倍体小黑麦为异种属优良基因的供体进行研究,结果表明,Tal 小麦和 Tal.Kr.Phlb 综合体与天蓝偃麦草杂交,当代结实率分别可达26.4%和31.7%。八倍体小偃麦是普通小麦与天蓝偃麦草杂交良好的桥梁材料。Tal 小麦和 Tal.kr.phlb 综合体与八倍体小黑麦杂交,当代结实率分别可达36.95%和41.76%。显性核不育基因在以上杂交组合的 F_1中可以正常表达。     

早熟型小麦种质系山农0057的细胞学鉴定

中间偃麦草含有丰富的优良基因,在小麦的遗传改良中具有重要利用价值。对从中间偃麦草与小麦品种烟农15杂种后代(BC3F6)中选育的小麦种质系山农0057进行主要农艺性状调查和细胞学鉴定,结果表明:山农0057平均株高61cm,平均穗长6.7cm,挑旗期、抽穗期分别比亲本烟农15早4d,是一个具有早熟特点的种质系;其根尖细胞染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMCMⅠ)染色体构型为2n=21Ⅱ;与普通小麦的杂种F1PMCMⅠ染色体构型为2n=20Ⅱ+2Ⅰ。山农0057可能是一个具有早熟特点的小麦-中间偃麦草的二体异代换系。     

小麦抗条锈新种质的创制Ⅱ．六倍体小黑麦与普通小麦杂交的细胞遗传学研究

利用细胞遗传学方法研究了普通小麦和六倍体小黑麦正、反交F1减数分裂中期 染色体配对行为。结果表明,六倍体小黑麦×普通小麦与普通小麦×六倍体小黑麦2种杂交方式杂种,F1减数分裂染色体配对行为与理论值有一定的差异,前者单价体数目多于理论值,后者则少于理论值,但二价体数目两者都少于理论值。同时后者多价体和环状二价体的数目要高于前者。另外,2种杂交方式均出现了一定数量染色体配对异常情况。     

抗条锈病小麦中间偃麦草二体异附加系的选育和鉴定

利用普通小麦-中间偃麦草杂交,然后回交自交,从其BC2F5中选育出一份小麦新种质AF-2。从形态上AF-2表现出硬颖、蜡质、秆细等稳定的与中间偃麦草类似的农艺特征;田间调查与接种都发现AF-2表现出对现今流行的条锈病和白粉病免疫。细胞学检测该品系根尖细胞染色体数目为44条,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ均为二价体,染色体配型为2n=22Ⅱ,细胞学上已十分稳定;GISH结果显示该抗条锈病品系AF-2附加了两条来自中间偃麦草E染色体组的染色体,结合其表现出的农艺性状特征表明AF-2附加的可能是中间偃麦草2E染色体;遗传研究表明抗病基因可能位于附加的E染色体上,随后在供试的160对SSR中,其中引物Xgwm382能在中间偃麦草和AF-2中稳定地扩增出一条大约90 bp的特异条带,而小麦亲本中不能扩增出该条带,因此Xg-wm382可作为兼抗小麦条锈病和白粉病新种质AF-2所附加的染色体的特异分子标记。     

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。     

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。     

大黄鱼与黄姑鱼杂交F1及其双亲的核型分析

研究了大黄鱼与黄姑鱼正反交F1原肠早期胚胎细胞及其亲本头肾细胞的染色体核型,为深入剖析大黄鱼与黄姑鱼杂交后代的基因组构成提供了细胞遗传学证据.大黄鱼与黄姑鱼染色体组均含有48条端部着丝粒染色体,染色体组型公式均为2n=48 t,染色体臂数均为NF=48,组内染色体长度分布连续.两亲本物种间核型很相似,未找到鉴别两物种的细胞遗传标志.正反交F1原肠期胚胎细胞的染色体众数也均为48,均可较好地配为24对.结合前期AFLP分析结果可以推断,正反交胚胎细胞均同时含有一个大黄鱼染色体组和一个黄姑鱼染色体组.此外,杂交F1中的非整倍体比例与两亲本没有明显区别,初步表明杂交胚胎细胞未发生明显的染色体丢失.在黄姑鱼♀与大黄鱼♂杂交F1中出现4对非t-染色体,原因尚待查明.     

硬粒小麦-节节麦人工合成小麦的细胞遗传学及形态学研究

利用具有染色体自然加倍特性的硬粒小麦(Triticumdurum L.,2n=4x=28,AABB)与节节麦(Aegliops tauschii Cosson.,2n=4x=14,DD)杂交,得到杂种F1染色体自然加倍合成的4个六倍体小麦,SHW-Z1、SHW-Z2、SHW-Z3和SHW-Z4。对这4个合成小麦的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对行为及形态学进行了分析,结果表明:4个合成六倍体小麦的染色体数都是2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ中均出现了一定频率的单价体;4个人工合成小麦的C-值变化范围为0.70~0.77;SHW-Z4中具有21个二价体细胞的频率最高,为94%;SHW-Z1和SHW-Z3出现了一定频率的三价体和四价体。4个六倍体小麦在分蘖力、单株成穗数、穗长等性状方面表现优异,但高感条锈病,其遗传特性有待进一步改良。     

在硬粒小麦-簇毛麦双二倍体与普通小麦杂种F1中的染色体配对及传递

对初级六倍性硬粒小麦－簇毛麦双二倍体与来源于四川的三个地方品种（系）和一个栽培普通小麦品种（包括ｐｈ１ｂ中国春小麦）所形成的杂种Ｆ１在减数分裂中期Ｉ的配对行为进行了研究。结果表明,小麦亲本不同,杂种Ｆ１之间的染色体配对存在明显的差异。四川的地方品种群体中可能存在ｐＨ或类似于ｐｈ的基因,促进染色体的配对,另外,在杂种Ｆ１（ＡＡＢＢＤＶ）中,单倍性染色体组Ｄ和Ｖ的存在部分地扰乱了Ａ和Ｂ染色体组的同源配     

PAIRING AND TRANSMISSION OF CHROMOSOMES OF THE HYBRIDS BETWEEN AMPHIDIPLOID OF TRITICUM DURUM DESF.-DASYPYRUM VILLOSUM(L.)CANDARGY AND TRITICUM AESTIVUM(L.)

对初级六倍性硬粒小麦－簇毛麦双二倍体与来源于四川的三个地方品种（系）和一个栽培普通小麦品种（包括ｐｈ１ｂ中国春小麦）所形成的杂种Ｆ１在减数分裂中期Ⅰ的配对行为进行了研究。结果表明，小麦亲本不同，杂种Ｆ１之间的染色体配对存在明显的差异。四川的地方品种群体中可能存在ｐｈ或类似干ｐｈ的基因，促进染色体的配对。另外，在杂种Ｆ１（ＡＡＢＢＤＶ）中，单倍性染色体组Ｄ和Ｖ的存在部分地扰乱了Ａ和Ｂ染色体组的同源配对。末期Ⅱ中，除了正常的四分体外，还存在二分体、三分体、五分体及六分体。对杂种Ｆ２和ＢＣ１Ｆ１的染色体计数研究表明，其染色体数目的变化范围为２ｎ＝２９至２ｎ＝６５，有的植株的染色体数目超过了预期的染色体数目，说明染色体通过杂种Ｆ１的传递偏离了随机模式。部分二、三、五或六分体所形成的配子参与了受精结实。因而在硬粒小麦－簇毛麦双二倍体与普通小麦的杂种后代中，不仅可望获得混合有Ｄ、Ｖ染色体结构的２ｎ＝４２的植株，而且还可能获得其它高倍性（８ｘ）和低倍性（４ｘ）的植株，从而为物种的进化指出了一种可能的途径。     

簇毛麦染色体通过硬粒小麦—簇毛麦双二倍体与普通小麦杂种F1的雌雄配子传递的研究

利用“单株植物C－带技术”,对6x小簇麦与普通小麦的杂种F2和回交BC1世代的染色体结构进行观察，研究了簇毛麦染色体在杂种后代中 的传递行为。结果表明，在大多数杂种组合中，簇毛麦染色体通过雌配子的传递行为是随机的，并显著高于通过雄配子的概率，但在含有小麦亲本‘J－11‘的杂种组合中情况不同，簇毛麦染色体在这个杂种组合中通过雌、雄配子的传递率都是随机的。说明簇毛麦染色体的传递受杂种F1中小麦亲本的影响，推测在小麦亲本‘J－11‘中可能存在一个影响簇毛麦染色本通过雄配子传递的基因。单个簇毛麦染色体的传递与6x小簇麦作为父本或母本有关。通过雌雄配子传递中，以4V和7V染色体的传递频率最高，而3V的传递频率最低。本研究结果表明，在用6x小簇麦作为桥梁转移簇毛麦有利基因，创制杂种F1时，最好以普通小麦为父本，并且F3和BC1F2是关键的选择世代。     

甘蓝型油菜与诸葛菜属间五倍体后代非整倍体的细胞遗传学研究

甘蓝型油菜与诸葛菜属间五倍体后代的细胞学观察结果表明,非整倍体中体细胞或花粉母细胞(PMCs)出现47、44和41条染色体的频率均高于其他类型的细胞.除了2n=38的植株外,其余均为混倍体.在2n>38的花粉母细胞中,附加的异源染色体经常落后于后期核外而呈现染色体消除现象.在减数分裂的第一次分裂时期,多数PMCs趋向于均衡分离.另外也观察到后期Ⅰ细胞一极出现17或18条染色体的特殊分离方式.对PMC后期Ⅰ细胞核以及雌雄配子的组成及比例的研究也发现,在2n=44和41的植株中存在染色体的消减现象,雄配子染色体消减的速率快于其余两种情况.而且低染色体数目配子(n=22～19)具有更高频率传递给后代.根尖的体细胞中存在染色体消除现象.     

小麦种间杂种优势研究:Ⅰ.普通小麦与斯卑尔脱小麦及密穗小麦种间杂种产量和品质优势

以6个普通小麦为母本,5个斯卑尔脱小麦和 5个密穗小麦为父本配制6×10种间 NCⅡ双列杂交组合,对其杂种F1的产量及品质性状进行了研究。结果发现:小麦种间杂种在产量上具有明显的杂种优势,其中斯卑尔脱小麦与普通小麦所配的30个种间杂交组合产量杂种优势平均为109.24%(43.14%~187.96%),单株穗数及千粒重平均优势较大且与产量优势的相关分别达极显著水平和显著水平;密穗小麦与普通小麦所配的30个种间杂种的杂种优势为77.19%(-2.18%~143.42%),单株穗数和主穗粒数优势较大且与产量优势的相关均达极显著水平。种间杂种的品质指标中籽粒硬度大多降低,但农大3226所配组合均具正向优势,密穗小麦所配种间杂种籽粒蛋白质含量及湿面筋含量低于普通小麦。但是种间杂种沉淀值的杂种优势比较普遍。认为,种间杂种的品质性状在一些组合中比普通小麦有所提高。