小麦异代换系的选育及其应用研究进展

综述了小麦异代换系的主要选育方法,分析了小麦异代换系的应用现状及存在问题,提出了进一步的研究方向.     

一个新的小麦-中间偃麦草异代换系的分子细胞学鉴定

以来源于中间偃麦草的八倍体小偃麦为桥梁亲本,通过回交转育的方法,将其所携带的中间偃麦草染色体转移到普通小麦中,从其BC1F6选系中选育出一个高抗小麦秆锈病、白粉病的优良品系CH08-141,并利用分子细胞学方法对其进行鉴定。以中间偃麦草基因组DNA为探针的GISH结果表明,CH08-141中包含1对来源于中间偃麦草的染色体,属于小麦-中间偃麦草异代换系;以平均分布于小麦基因组染色体上的48对SSR引物对CH08-141分子标记染色体定位,结果表明,CH08-141中的6B染色体被中间偃麦草的1对J组染色体所代换。新鉴定的异代换系含有来源于中间偃麦草的抗秆锈病和白粉病基因,是小麦抗病育种中不可多得的新抗源。     

小麦–华山新麦草异代换系DH2322的分子细胞遗传学鉴定

利用分子标记、细胞学、基因组原位杂交(GISH)等技术,结合田间农艺性状调查,对小麦–华山新麦草七倍体材料H8911与硬粒小麦D4286杂交F4代分离群体中株系DH2322进行了综合鉴定。华山新麦草基因组特异SCAR标记鉴定表明,DH2322含有华山新麦草遗传物质;细胞遗传学观察显示,DH2322染色体构型为2n=42=21 II;有丝分裂和花粉母细胞减数分裂中期I基因组原位杂交(GISH)鉴定表明,DH2322的染色体由40条小麦染色体和2条华山新麦草Ns染色体构成,且2条Ns染色体能完全配对为一个二价体;SSR和STS分子标记分析表明,DH2322缺失小麦D基因组的2D染色体,而含有华山新麦草的2Ns染色体;农艺性状分析结果表明,DH2322具有双亲的形态学特征,结实性好,穗长和穗粒数显著大于亲本。     

人工合成的十个优良小麦种质系的细胞学和性状特点的研究

本试验对从八倍体小偃麦与普遍小麦的杂种后代中选出的10个优良小麦种质系,进行了细胞学和田间试验鉴定。结果表明,在这10个小麦种质系中,其中有2个品系为单体异附加系,1个品系为双单体异附加系,2个品系为双体异附加系。有5个品系染色体数目与普通小麦相同,但具有偃麦草的某些特点,细胞学上具有异常行为,它们可能为新的次生六倍体小麦。这些小麦种质系中,有的综合性状较好,具有较好的丰产性能,有希望在生产上直接加以利用;有的虽然综合表现欠佳,但具有突出特点,可作为种质材料在育种上利用。     

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。     

利用缺体回交法选育小黑麦异代换系的研究

以４Ｄ缺体为母本，黑麦为父本进行杂交，授粉后１６￣１８ｄ进行幼胚培养，培养的试管苗用０．０５％秋水仙素处理，加倍后的植株再用缺体回交１￣２次，就可获得小黑麦异代换系。在第二次回交的Ｆ１（Ｂ１Ｆ１）代理，单体代换植株占１８．５％，双单体代换占２４％，这两种类型经自交后都获得了４Ｄ／４Ｒ异代换系，有的异代换系已直接用于生产。     

小麦-长穗偃麦草异染色体系筛选与鉴定

二倍体长穗偃麦草(Thinopyrum elongatum(Host) A. Löve,2n=2x=14,EE)具有抗病性强、耐盐碱、抗旱、多花多实等优异性状。为明确引进的小麦-长穗偃麦草后代种质系的染色体遗传组成,本研究综合利用原位杂交与分子标记技术结合田间农艺性状对其进行鉴定。结果表明,16份小麦-长穗偃麦草种质系中,L20161461、L20161462两份材料是二体异附加系,分别附加6E和7E染色体;L20160940、L20160942、L20161457、L20161459四份材料是二体异代换系,分别是4E/4D、4E/4D、1E/1D、3E/3B;与中国春相比,L20160947的千粒重增幅57.02%,达到极显著水平;在2.2%NaCl溶液处理下,L20160940的耐盐性高于中国春。本研究为这些材料在小麦遗传改良中的进一步利用奠定了基础。     

荔枝真空冷冻干燥关键技术

为了确定荔枝真空冷冻干燥工艺关键技术参数,以成熟的‘乌叶’荔枝为材料,采用电阻法测量荔枝果肉的共晶点和共熔点温度,通过考察冻干品色泽比较不同护色剂的护色效果,以冻干生产能耗、总冻干时间及冻干品外观形态与色泽等指标进行综合评定冻干效果,优选荔枝真空冷冻干燥工艺关键技术参数。结果表明：荔枝真空冷冻干燥物料的共晶点温度、共熔点温度分为-26℃和-17℃,采用“0.6%柠檬酸”单一护色剂或“0.4%柠檬酸+0.2%维生素C”复合护色剂浸泡20 min,对荔枝冻干品有良好护色效果。冻干过程起始板温控制在80℃以下,升华阶段物料最高温度设定为55℃,升降温期干燥仓真空值组合选择60~70 Pa/60~70 Pa,可节省冻干生产能耗、缩短总冻干时间,同时能改善冻干品的外观形态与色泽。     

一个小麦—中间偃麦草异代换系抗条锈病的遗传研究

利用缺体回交法,以阿勃3D缺体为母本、中4为父本培育出的小麦-中间偃麦草异代换系N9025-3-3-2-1-1在形态学和细胞学上已基本稳定,染色体构型为2n=42=21",测交杂种F1减数分裂中期Ⅰ染色体构型为2n=20"+2'.该系对目前的条锈病流行小种和新小种均表现高抗至免疫,抗性来自中间偃麦草.为进一步研究该系的条锈病抗性遗传规律,以对条中32感染的小偃6号、中国春和阿勃分别与其杂交,F1套袋自交,F2代调查统计并分析其抗性分离情况.χ2符合性测验结果表明小麦一偃麦草异代换系N9025-3-3-2-1-1的后代植株对条中32的抗性以31分离,即表明该代换系对条中32的抗性由一对完全显性等位基因控制.     

杀配子染色体在小麦-黑麦异代换系中的作用研究

利用小麦-黑麦异代换系H-13(1R/1D), H-24(5R/5A),H-33(6R/6A)与中国春-杀配子染色体二体异附加系CS-DA2C(来自山羊草Ae. cylindrica),CS-DA3C(来自山羊草Ae. triuncialis)配置杂交组合,对杀配子染色体的作用进行了研究。结果表明,杀配子染色体3C对H-13和H-24都是致死的,即有着完全的杀配子作用,但对H-33的杀配子作用则是不完全的,有着接近正常的结实率,说明不同的小麦-黑麦异代换系遗传背景对杀配子作用有很大影响,可能在品系H-33中存在对2C染色体杀配子作用的抑制基因。在以品系H-33为母本时,2个杀配子附加系F1的自交结实率差异显著,说明在相同的小麦-黑麦异代换系遗传背景下,染色体2C与3C的杀配子作用是不同的,在这2个杀配子染色体上可能带有不同的杀配子基因?这些研究结果为进一步创制小麦-黑麦易位系奠定了基础。