小麦染色体转入黑麦的研究进展

十多年来，德国的Ｓｃｈｌｅｙｅｌ和Ｍｅｌｚ等人从进行黑麦改良的目的出发，致力于将小麦染色体转入黑麦的工作，已获得具有１０个小麦胞质的黑麦－小麦附加系，８个具有黑麦胞质的黑麦－小麦附加系。这些附加系在形态上与黑麦基本相似，其生活力因胞质的不同：具有小麦胞质的附加系生活力弱，分蘖少，结实性差；具有黑麦胞质的附加系生活力、分蘖性基本正常，结实性亦较好。在小麦染色体的传递性方面，两种胞质的附加系都表现低频率。利用获得的附加系，定位了３个小麦基因：控制叶茎部紫色性状的基因Ｒａ２和Ｒａ３分别位于４Ｂ和６Ｂ上；控制过氧化氢酶的Ｃａｔｌ位点位于４ＢＬ上；对Ｐｈ１基因在黑麦传递背景下的表达进行了研究，Ｐｈ１对黑麦染色体的配对具有抑制作用。另外，采用辐射手段进行了染色体的易位研究，将６ＢＬ易位到黑麦染色体组上，此项工作是在二倍体水平上进行染色体工程操作的一个新探索。     

应用Gli－B_1和Sec－1抗体探针鉴别小麦－黑麦易位系的研究

为了对小麦—黑麦１染色体易位系进行一般性鉴别和特殊性分析，分离单克隆抗体（ｍＡｂ），分别用于识别在１Ｂ染色体编码的Ｍｒ４００００γ—黑麦碱（８０８／１０）和醇溶蛋白（２１８／７）．用２—丙醇水溶液对面粉、粗粉或半籽粒进行提取．并直接进行酶联免疫吸附法（ＥＬＩＳＡ）分析，分析表明，当ＩＲＳ与１Ａ、１Ｂ和１Ｄ发生易位时，ｍＡｂ８０８／１０表现出阳性反应，而非易位小麦反应很弱．抗体ｍＡｂ８０８／１０对黑麦碱的束缚决定于能保持三维结构的蛋白质，如果蛋白质降解，抗体反应就会消失．ｍＡｂ２１８／１７几乎对１ＢＬ．１ＲＳ易位系的２—丙醇提取物不起反应，但对其它被测小麦呈阳性颜色反应．因此，１ＢＬ．１ＲＳ易位系的检测能够通过ｍＡｂ８０８／１０的阳性反应或ｍＡｂ２１８／１７的阴性反应来完成．此外，对单个２—丙醇样品提取物进行两项ＥＬＩＳＡ操作，能够鉴别出三个群体：１ＢＬ．１ＲＳ易位系、１ＡＬ．１ＲＳ易位系和非易位小麦．这些ＥＬＩＳＡ分析方法较之其它Ｇｌｉ—Ｂ１醇溶蛋白或Ｓｅｃ—１黑麦碱的免疫分析法具有简化步骤，缩短时间，样品筛选率高和可适用于面粉、粗粉或半籽粒样品的优点．     

软红粒冬小麦1BL.1RS和1AL.1RS近等基因系的耐A1性

一些含有１ＢＬ．１ＲＳ小黑麦易位的品种被认为耐Ａ１毒害，但这种耐性基因位于１ＲＳ还是位于小麦染色体上尚不清楚，１９８８年至１９９２年间的ＣｏｌｕｍｂｉａＭＯ用５５中软红粒冬小麦遗传背景材料回交获得含有Ｋａｖｋａｚ衍生的１ＢＬ．１ＲＳ和Ａｍｉｇｏ衍生的１ＡＬ．１ＲＳ易位的６个Ｆ４近等基因系，在液培条件下裂区设计法测定了１ＲＳ耐Ａ１性的表达。所有小区采用含１ｍｇ／ＬＡｌ的ＡｌＣｌ３进行处理，对照不含Ａ     

T2BS．2RL小麦－黑麦易位对小麦烘烤品质的影响

以前的研究已经表明，含有第一组染色体的小麦－黑麦易位对小麦的烘烤品质有不利影响．一个新的小麦－黑麦易位系（Ｔ２ＢＳ．２ＲＬ，Ｈａｍｌｅｔ）应该对由第１－６组染色体控制的小麦贮藏蛋白无影响．这个新易位系含有一个抗麦蝇蚊［Ｍａｙｅｔｉｏｌａｄｅｓｔｒｕｃｔｏｒ（Ｓａｙ）］的单显基因（Ｈ２１）．本研究的目的就是确定Ｔ２ＢＳ．２ＲＬ易位对磨粉和烘烤品质是否有影响。对１１个易位系和５个非易位系的几个烘烤品质性状进行了比较。结果表明，易位系的容重、出粉率和籽粒硬度降低了，但通过选择可以克服之；和面时间、烘和时间也有所减短，但与非易位系差异很小，基本上不影响烘烤品质。面粉蛋白质含量、和面耐性、面包体积及面包屑等级与非易位系无明显差异，而面粉颜色和吸水率有了明显的改善。总之，这一易位对磨粉和烘烤品质无多大影响。     

小麦-黑麦小片段易位的快中子辐照诱导

为研究快中子辐照对新合成的小麦-黑麦双二倍体染色体结构变化的影响,分别利用5Gy、15Gy和20Gy三种快中子辐照剂量对其种子进行辐射诱变,采用基因组原位杂交(GISH)技术对M0和M1种子的根尖细胞进行了检测。结果表明,三种剂量下发生小麦-黑麦染色体易位的总频率为12.28%,其中发生外源小片段易位、外源大片段易位和罗伯逊易位的频率分别为9.36%,5.85%和2.34%。三种剂量都可引起小麦与黑麦染色体之间发生易位,分别有1.28%、9.04%和44.94%的M1种子产生了易位。说明随着快中子辐照剂量的增加,小麦与黑麦染色体间发生易位的频率也在增高。本研究为外源染色体片段(或优异基因)导入小麦品种提供了一种高效的技术手段。     

小麦中的1BL/1RS染色体易位

1BL／1RS易位在世界小麦品种中广泛分布，在世界小麦育种特别是在中国小麦育种中占有重要地位。通过种间特定的染色体易位和替换，黑麦（Secale cereale L．）染色体1R的短臂（1RS）已存在于大量普通小麦（Triticum aestivwm L）的染色体组中，许多对农艺性状具有重要作用的基因和抗性基因由此从黑麦转入小麦基因组中。1RS主要用于转移抗真菌病害的基因,尤其是抗锈病、白粉病的基因（Yr9、Lr26、Sr31、Pm8），1BL／1RS能增加小麦根系的生物量,并可提高小麦籽粒产量和蛋白质含量。然而，由于1RS替换了1BS，造成了1BS上重要基因位点Glu-3、Gli-1的丢失和1RS上Sec-1位点的引入。Sec-1编码的γ-黑麦碱、w-黑麦碱不能补偿Glu-3、Gli-1编码的低分子量麦谷蛋白和γ-醇溶蛋白、w-醇溶蛋白的品质效应，引起小麦的麦谷蛋白聚合物结构的改变和数量的减少。因此，1BL／1RS易位小麦面粉的烘烤加工品质较差，从而降低了1RS易位系小麦的利用价值。另一方面1BL／1RS易位小麦面粉的可溶性纤维含量高于一般小麦，对人体有益，因此利用不含黑麦碱的改良1BL／1RS新易位采替换中国小麦品种中普遍存在的1BL／1RS易位＋既可保持1BL／1RS易位系的优点又能改善其烘烤加工品质，这为提高1BL／1RS易位小麦的品质提供了新的途径。1RS片段能与异源细胞质互作导致雄性不育，这可用于小麦的杂种优势利用。本文主要阐述1BL／IRS易位的特征、检测方法、地理分布、在小麦育种中的应用以及给小麦品质带来的影响，并探讨了解决其负面影响的策略。     

T1BL.1RS易位染色体对小麦农艺性状间偏相关的影响

以三交组合（１０－Ａ／８８－１６４３／／川育１２号）的Ｆ９代群体的１１２个稳定株系为供试材料,研究了Ｔ１ＢＬ．１ＲＳ易位染色体对小麦农艺性状间偏相关的影响。结果表明,一些性状间的偏相关在Ｔ１ＢＬ．１ＲＳ易位系和非易位系群体内均达到显著水平,一些性状间的偏相关则公在Ｔ１ＢＬ．１ＲＳ易位系群体内,抽穗期与每小穗结实粒数呈极显著的负偏相关;而在非易位系群体内,抽穗期与每小穗结实粒数则呈显著的正偏相关。这     

普通小麦内源α—淀粉酶抑制基因的多态体及染色体定位

依照单克隆抗体免疫斑渍原理，采用等电聚焦法研究了小麦一个内源α－淀粉酶抑制剂的多态体。在普通小麦及其野生近缘物中检测到１０个抑制剂的异构体定位于５个同源位点。普通小麦确定了３个α－淀粉酶抑制基因位点。分别位于２Ａ，２Ｂ和２Ｄ染色体的长臂上。在２７个面包小麦，８个硬粒小麦和１２个与１个隋性等位基因；在Ｉｓａ－Ａ１有２个活性等位基因与１个惰性等因基因；在Ｉｓａ－Ｂ１有２个等位基因；在Ｉｓａ－Ｄ１有１个     

小麦新品种川农12号中外源染色质的分子细胞遗传学检测

为深入了解利用染色体工程新方法选育的小麦新品种川农12号的遗传基础，对其进行Giemsa C-带分析，结果显示川农12号有两条染色体的短臂具有黑麦IRS的端带特征，其长臂与小麦染色体1B的长臂（IBL）带型一致，表明这对染色体可能是IRS／IBL易位染色体；再利用黑麦总基因组DNA作探针，小麦基因组总DNA作封阻对川农12号根尖细胞中期分裂相染色体进行荧光原位杂交，结果证实川农12号确为含IRS／IBL易位染色体的新品种。同时对易位系的选育、IRS／IBL易位的多样性进行了讨论。     

小麦1B或1RS．1BL染色体有关种族农艺性状的比较

１ＲＳ．１ＢＬ移位系已被小麦育种者广泛地用于农艺性状和特殊籽粒产量的改良，但还缺乏对有或没有发生移位染色体臂的有关种族农艺性状表达的比较研究。本文主要目的是测定２个硬红粒冬小麦群体分离的Ａｕｒｏｒａ移位系中１ＲＳ．１ＢＬ对籽粒产量和其它农艺性状的遗传效应。用ＯＫ８３３９８×Ｃｈｉｓｈｏｌｍ和ＯＫ８３３９×Ａｒｋａｎ衍生的不同遗传材料进行了２个田间试验。试验１中评价了３种环境下２５对Ｆ５代衍生的近等位纯合１Ｂ或１ＲＳ．１ＢＬ系；试验２评价了４种环境下１Ｂ或１ＲＳ．１ＢＬ纯合植株的Ｆ２、Ｆ３代的染色体组型。试验１中１ＲＳ．１ＢＬ的平均增产效应为９％－１０％．增加地面以上干物质量为１１％－１２％，增加千粒重为４％－６％，其增产大小与杂交组合有关、尽管对每穗粒数、收获指数和容重未进行检测，但在株高和每平方米穗数方面的差异却以杂交和环境不同而缺乏一致性。试验２中所进行的遗传异质性方差分析表明，１ＲＳ．１ＢＬ中存在着较大的变异。这些结果对进一步利用１ＲＳ．１ＢＬ改良冬小麦农艺性状起到了促进作用。     

小麦-黑麦1BL/1RS易位系中的染色体结构变异

用黑麦(Secale cereale L.)自交系Kustro与普通小麦(Triticum aestivum L.)品种绵阳11杂交,获得了八倍体小黑麦MK,再用绵阳11与MK回交,用基因组原位杂交(GISH)和荧光原位杂交(FISH)的方法从回交后代中筛选到含1条1BL/1RS易位染色体的植株13FT-100。为了筛选含有变异染色体的姊妹1BL/1RS易位系,用FISH方法对植株13FT-100的自交后代进行了分析。结果表明,在1个后代植株中,1条6B染色体在核仁组织区断裂,造成6BS端部缺失;而在另1个后代植株中,1条1BL/1RS易位染色体的1BL端部Oligo-p Sc119.2-1信号缺失。变异6B染色体可以用来研究6BS臂从核仁组织区到端部区段的功能,变异1BL/1RS易位染色体可以用来研究1BL的变异对1BL/1RS易位染色体发挥功能的影响。本研究结果提示,对于小麦远缘杂交后代,应多留意小麦染色体结构的变化,获得具有新型结构的小麦染色体或易位染色体可能对小麦育种研究更具重要意义。     

小麦育种亲本SW3243中1BL/1RS易位的细胞学和分子标记检测及来源分析

为了深入了解小麦育种亲本SW3243的遗传基础,利用多重PCR引物对SW3243及其他47个材料进行1BL/1RS易位系检测,同时对SW3243进行Giemsa-C带分析,并利用5对定位于黑麦染色体1RS上的特异PCR引物对1BL/1RS易位系进行了多样性分析。多重PCR分析结果表明,包括SW3243在内共23个材料含有1BL/1RS易位。细胞学研究结果证实,SW3243含有1对1BL/1RS易位染色体;筛选到定位于黑麦1RS上的3对SSR引物(Xmwg913、Xmwg2062a、SCM9)可用于区别不同的1BL/1RS易位染色体;用筛选到的3对特异PCR引物对SW3243及其他22个1BL/1RS品种(系)进行分析,结果表明SW3243所含1BL/1RS易位染色体与SW22514、西科麦2号、山前麦、川麦32、川麦35的1 BL/1 RS易位染色体不同。     

小麦雄性不育保持系花培选育法

作者以前曾设想利用粘果山羊草（Ａｅ．ｋｏｔｓｃｈｙｉ）的Ｓ＾ｖ型细胞质与１ＢＬ－１ＢＳ染色体互作产生的雄性不育培育杂交小麦（Ｔｏｒｉｙａｍａ等，１９９１，１９９３），在此设想中，雄性不育保持系可通过两个渠道获得，即回交法（Ｎｏｎａｋａ等，１９９３）和花药培养法。本文报道花药培养的结果。用１ＢＬ－１ＲＳ染色体携带者９１１－Ｂ－８－１０（简称ｓｔ．９１１）与１３个日本品种杂交，用Ｆ１及Ｂ１Ｆ１植株的花     

小麦染色体转入黑麦的研究进展

十多年来，德国的Ｓｃｈｌｅｇｅｌ和Ｍｅｌｚ等人从进行黑麦改麦改良的目的出发，致力于将小麦染色体转入黑麦的工作，已获得具有１０个小麦细胞质的黑麦－小麦附加系，８个具有黑麦胞质的黑麦—小麦附加系。这些附加系在形态上与黑麦基本相似，其生活力因胞质的不同；具有小麦胞质的附加系生活力弱，分蘖少，结实性差；具有黑麦胞质的附加系生活力、分蘖性基本正常，结实性亦较好。在小麦染色体的传递性方面。两种胞质的附加系都表     

黑麦染色体1R和5R单体附加诱导的小麦和黑麦染色体的变异和易位

利用普通小麦品种绵阳11作母本,抗病的威宁黑麦(Sceale cereale L.)作父本,在其杂交和回交后代中分别鉴定出一个1R和5R单体附加系。为获得新的1BL·1RS初级易位系以及小麦-黑麦5R染色体易位,采用基因组原位杂交和荧光原位杂交相结合的方法,对1R和5R单体附加系的自交后代进行了鉴定。在1R单体附加系的后代中,筛选到一个纯合1R(1B)染色体代换系和一个新的纯合1BL·1RS初级易位系。该1R(1B)代换系表现出比小麦亲本较差的农艺性状;新1BL·1RS初级易位系表现出比其小麦亲本更好的农艺性状以及条锈病和白粉病抗性,而且穗粒数显著增加,是高产抗病小麦育种的新资源。在5R单体附加系的后代中,筛选出一个涉及3BS染色体片段与5RL的易位,发生易位的植株占分析植株总数的1.89%。5R染色体单体附加极其不稳定,在一个世代交替中完整的5R染色体传递率仅有28.3%。除自身的不稳定外,5R染色体单体附加同时导致小麦染色体7B、3B和4D的断裂和丢失,总变异频率达到15.09%;尤其对7B染色体影响较大,含7B染色体变异的植株占分析植株总数的11.32%。5R染色体单体附加诱导的小麦和黑麦染色体的高度不稳定现象值得进一步研究。     

小麦雄性不育保持系花培选育法

作者以前曾设想利用粘果山羊草（Ａｅ．ｋｏｔｓｃｈｙｉ）的Ｓｖ型细胞质与１ＢＬ－１ＲＳ染色体互作产生的雄性不育培育杂交小麦（Ｔｏｒｉｙａｍａ等，１９９１，１９９３），在此设想中，雄性不育保持系可通过两个渠道获得，即回交法（Ｎｏｎａｋａ等，１９９３）和花药培养法．本文报道花药培养的结果。用 １ＢＬ－１ＲＳ染色体携带者９１１－Ｂ－８－１０（简称ｓｔ．９１１）与１３个日本品种杂交，用 Ｆ１及 Ｂ１Ｆ１植株的花药进行培养，Ｆ１的胚形成频率高于亲本（日本品种），Ｂ１Ｆ１的胚形成频率低于 Ｆ１代。ｓｔ．９１１和Ｆ１代较高的胚形成频率部分地得益于 １ＢＬ－１ＲＳ染色体．因为抗叶锈病基因Ｌｒ位于１ＲＳ染色体臂上，所以在再生单倍体植株上人工接种叶锈病菌（２１Ｂ小种）可以选出抗病个体。用抗叶锈的加倍单倍体与带有１Ｂ染色体的（Ｓｖ）－中国春和带有１ＢＬ－１ＲＳ染色体的（Ｓｖ）－Ｓａｉｍｏｎ杂交，前者的Ｆ１表现出较高的自交可育性，而后者的Ｆ１表现出完全雄性不育，这说明，通过花药培养获得的抗叶锈病的加倍单倍体系可以用作雄性不育系的保持系。     

黑麦白粉病抗性基因向小麦渗入

本研究针对黑麦可能提供白粉病新的抗源,对最近育成的一组小麦-黑麦附加系、代换系和易位系进行了分析.同时,对以上各系与一组带有抗性基因Pm1-9和Mlk的品种/品系进行了比较.四倍体和六倍体的Thatcher小麦,对小麦白粉病高度感染,而由四倍体Thatcher和Prolific黑麦衍生而来的小黑麦系,则高度抗病.黑麦染色体1R、4R和7R不决定供试的白粉病分离物的任何抗性.2D/2R代换系的白粉病抗性高度有效,而假设来源于2R染色体的Pm7基因,则主要表现为感病反应.对带有Pm7的Transec小麦进行细胞学分析(采用Giemsa C-显带技术进行染色体鉴定)的结果表明,"Transec"易位包括一条小麦染色体4B的完整短臂和该条染色体长臂大约一半的近端区以及由黑麦染色体5R的长臂远端区衍生来的黑麦片段.结构异染色质经不同的染色后,2D/2R代换系的染色体2R显示出特定的C-带型.黑麦染色体6R决定着对所有供试白粉病分离物的绝对抗性,同时还表明,这种抗性基因就位于6R染色体的长臂上.对于此种抗性,笔者提出了临时基因符号MlP6L.此外,笔者还提出了利用6BS/6RL小麦-黑麦易位系转易这种抗性基因的途径.     

硬粒小麦—偏凸山羊草六倍体的核型分析

硬粒小麦－偏凸山羊草六倍体类型（简称硬偏麦六倍体类型）来源于硬粒小麦（Ｔ．ｄｕｒｕｍ Ｄｅｓｔ,２ｎ＝４ｘ＝２８,ＡＡＢＢ）与偏凸山羊草（Ａｅ．ｕｅｎｔｒｉｃｏｓａ,２ｎ＝４ｘ＝２８,ＤＤＭ＾ｖＭ＾ｖ）杂交并自然加倍的八倍体类型,其染色体组成还不清楚。为了研究偏麦六倍体的染色体组成,用中国春（ＡＡＢＢＤＤ）与之杂交,对杂种Ｆ１花粉母细胞进行减数分裂染色体配对分析,观察到大多数花粉母细胞有１４对二价     

小麦 黑麦大粒1BL/1RS易位系的分子细胞学鉴定

为明确小麦 黑麦大粒衍生系14 1 2的遗传组成,综合采用细胞学、基因组原位杂交(GISH)、SCAR标记、SSR标记对该衍生系进行鉴定。黑麦基因组特异SCAR标记鉴定表明,14 1 2含有黑麦遗传物质;有丝分裂和减数分裂中期Ⅰ染色体数目为2n= 42=21Ⅱ。以黑麦基因组为探针的GISH检测表明,14 1 2含有2个黑麦染色体臂。黑麦7条染色体上的特异标记鉴定表明,只有黑麦1RS上的特异SCAR标记在14 1 2中扩增出黑麦特异条带。小麦7个部分同源群染色体长短臂上的SSR引物鉴定表明,只有1BS上的4对引物在14 1 2中未扩增出1BS的条带,其余染色体上的引物均扩增出了相应条带。由此证实小麦1BS被黑麦1RS所替代,衍生系14 1 2为1BL/1RS易位系材料。     

小麦背景中黑麦遗传物质的快速检测方法

黑麦(Secale cereale L.)基因资源在小麦(Triticum aestivum L.)品种改良方面具有很大的利用潜力。建立一种高效鉴定小麦背景中黑麦染色体的细胞学标记方法,有利于黑麦优良基因/遗传物质的追溯和高效利用。本研究利用核仁组织区(NOR)核糖体DNA(rDNA)串联重复序列,开发了一种新的寡核苷酸探针Oligo-1RNOR。非变性荧光原位杂交(ND-FISH)试验表明,该探针可专化性识别黑麦1R染色体的NOR区域,并产生强于Oligo-5BL.46的信号。同时,为了提高外源遗传物质细胞学鉴定的效率,建立了一种快速、简便制备小麦间期细胞的方法。利用基于Oligo-1RNOR、Oligo-pSc200和Oligo-pSc250探针的ND-FISH对制备的间期细胞滴片进行分析,结果与中期染色体细胞滴片的FISH结果相同,均能够清楚地判定材料中是否含有黑麦染色体。该方法无需制备中期染色体,叶片和根尖均可用于制备间期细胞,避免了常规细胞学根尖组织制片的预处理和固定程序,为检测小麦背景中的黑麦遗传物质或小麦-黑麦易位染色体提供了更方便的技术手段。本研究建立的方法不足之处在于...