普通小麦中高大山羊草对白粉病抗性的导入和鉴定

小麦属(Triticum)的许多近缘野生种拥有小麦育种有利的农艺性状.通过小麦与携带有利遗传变异的异源染色体部分同源重组,导入这些基因,是可能取得成功的.导入这些变异有如下几种方法:1)缺少抑制部分同源染色体配对的5B染色体的普通小麦,即异源种的杂种与普通小麦回交;2)利用能消除5B染色体上Ph位点活性的拟斯卑尔脱山羊草(Riley等,1964);3)F_1杂种与5B染色体上缺失抑制部分同源配对基因的ph-1突     

野生二粒小麦抗白粉病基因向普通小麦的转入

一个新的抗小麦白粉病(Erysiphe graminis)基因,已从野生四倍体小麦(Triticum dicoccoides)转移到六倍体普通小麦(Triticum aestivum)中.使该基因供体与普通小麦杂交,然后使五倍体的后代自交.从F_3代选出具有接近稳定的六倍染色体组的植株,并将它们与第2个小麦品种顶交(topcross)和回交以改良其表现型.早代回交系的单体分析表明转移的基因定位于4A染色体上,该基因已被定名为Pm16.     

抗大麦黄矮病毒的一个小麦抗源的特点

从普通小麦与中间类麦(Th.intermedium)的杂交后代中衍生了抗大麦黄矮病品系,中国的中4就是这样一种品系。对被侵染幼苗病毒积累量测定的结果表明,中4抵抗大麦黄矮病毒(BYDV)的两种不同血清型。普通小麦(2n=42)和中4(2n=56)的F_1杂种有49条染色体,与其亲本相比带毒水平中等。细胞学和分子杂交研究表明:中4BYDV的抗性基因位于中间类麦的E染色体组和X染色体组中的7对非小麦染色体上。     

小麦ph1b、ph2a、ph2b基因系染色体配对作用研究

首次在相同条件下全面系统研究了ph1b、ph2a、ph2b基因系与近缘植物F_1杂种染色体配对,3个基因系染色体配对作用有4种类型:(1)小麦与易变山羊草F_1中,ph1b>ph2b>ph2a。(2)在小麦与中间偃麦草F_1中,ph1b≥ph2b≥ph2a。(3)在小麦与卵穗山羊草、小伞山羊草F_1中,ph1b>ph2b、ph2a。(4)在小麦与离果山羊草F_1中,ph1b>ph2b≥ph2a。ph1b基因能诱导小麦染色体与易变山羊草、中间偃麦草、卵穗山羊草、小伞山羊草染色体间的配对,ph2b、ph2a基因能诱导小麦染色体与易变山羊草,中间偃麦草、离果山羊草染色体间的配对,利用它们可以将上述近缘植物中的有益基因以易位方式遗传转移给小麦。易变山羊草一定程度地促进配对,中间偃麦草一定程度地抑制配对。卵穗山羊草、小伞山羊草染色体组上可能存在类似小麦3DS上的ph_2位点,离果山羊草染色体组上可能存在类似小麦5BL上的ph_1位点。中间偃麦草与小麦不具有同源染色体组,可能是部分同源关系,或中间偃麦草本身含有部分同源染色体组。     

花生种间杂交后代的细胞学观察及其可育性研究

花生原产于南美洲,国外从三十年代就开始研究花生野生资源的利用,到五十年代初才获得了与栽培种杂交的不育三倍体杂种,到七十年代不少国家重视了这项研究,并获得了一些抗病性强、品质优良的种间杂种材料。 国内从近几年开始研究,我们先后对花生种间杂交亲和性及花生种间三倍体杂种染色体加倍技术等进行了报导,同时也获得一些杂种材料和连续与栽培种回交的子代材料,现正在选育中。 花生种间杂交,由于双亲的染色体倍性不同,杂交后产生的三倍体(2n=30)杂种尽管经过人工加倍处理后,F_1代杂种成为可育的异源六倍体(2n=60),     

基于TRAP的长穗偃麦草SCAR标记的开发及应用

为了开发长穗偃麦草的特异标记,依据TRAP技术,利用56对固定引物与随机引物的组合对中国春-长穗偃麦草附加系等材料进行PCR扩增,共筛选出160条分布于长穗偃麦草1E-7E染色体的特异扩增片段。通过对104个片段的序列进行同源比对,选择与小麦无同源序列的区段设计138对引物,分别对中国春、长穗偃麦草、中国春-长穗偃麦草附加系进行PCR扩增,最终获得30个长穗偃麦草特异SCAR标记,发展标记的效率为53.6%。利用这些特异SCAR标记对硬粒小麦(AABB)与异源六倍体小麦(AABBEE)杂交产生的F2中38个单株进行扩增鉴定,9个单株仅附加了1条相同的E染色体,其余为多条E染色体或者无E染色体附加。这些SCAR标记在不同材料和世代表现出优越的特异性和稳定性,可用于检测小麦背景中附加的相关长穗偃麦草染色体。     

花生栽培种(Arachis hypogaea L.)与野生种Arachis macedoi杂种F_1细胞遗传分析

开展花生种间杂交与杂种遗传研究对于探明种间亲缘关系、创制新种质和培育新品种具有重要意义。本研究利用花生栽培品种白沙1016(2n=4X=40,AABB)与二倍体野生种A.macedoi(2n=2X=20)进行种间杂交,通过胚拯救获得种间杂种F_1植株,进而对F_1进行了分子标记鉴定、有丝分裂与减数分裂观察和基因组荧光原位杂交(GISH)分析。结果显示,杂种F_1有30条染色体,其中既有来自母本白沙1016的染色质,又有来自父本A.macedoi的染色质;A.macedoi染色体经DAPI染色显示出明亮着丝粒带且包含一对"小染色体";白沙1016的A染色体组也显示出A.macedoi基因组标记探针的杂交信号;F_1减数分裂终变期染色体平均构型为0.6 III+8.27 II+11.6 I,减数分裂I期后、末期表现为不均等分裂。以上结果表明本研究获得了新的种间杂种F_1材料,所涉及的A.macedoi可能为A染色体组物种;A.macedoi染色体与花生A染色体组发生交换产生补偿性易位的几率比较大;减数分裂后、末期染色体的不均等分裂和非四分体形成,是杂种F_1表现高度不育的重要原因之一。     

小麦×玉米杂交与单倍体小麦植株的产生

用玉米给六倍体小麦授粉时,20-30％的小花中产生了胚、胚乳或者胚和胚乳。合子细胞分裂中期具有预期的F_1染色体组合,即21条小麦和10条玉米染色体,这便证明胚来源于种间杂交。然而,杂种在染色体组型上很不稳定,并且所有的玉米染色体在为数不多的细胞分裂的第一周期丢失而成为单倍体小麦胚。发生受精作用的多数小花仅有一个保留着未受精极核的胚,胚乳发育往往很不正常。也许因为缺少足够的胚乳,对小麦×玉米的杂种胚采取常规的胚营救法很难发育成植株。如果把含有异花授粉小花的小穗在授粉2天后离体培养三周,有生活力的胚发育成单倍体小麦植株的频率较高(超过100倍)。玉米能影响在Kr可交配性位点载有显性等位基因小麦的受精,通常会降低小麦和异源物种间的杂交受精率,并且获得中国春(Hope 5A) (kr1,Kr2)和HopPe(Kr1,Kr2)以及中国春(kr1,kr2)的加倍了的单倍体种子。小麦×玉米杂交可用于产生小麦单倍体,并且也能使玉米的DNA转移到小麦中。     

植物异源多倍体中特定染色体组的剥离与重建

由于异源多倍体物种的进化时间久远,难以知晓确切的二倍体亲本,现在推测的自然界现存二倍体种又经历过独立的演化,因此,通过特定的实验方法从天然的异源多倍体物种中剥离出特定染色体组并重建异源多倍体的基本种,将为研究异源多倍化过程中祖先基因组的遗传与互作提供独特的材料。现已通过不同的杂交策略,从异源六倍体普通小麦和异源四倍体种甘蓝型油菜中成功重建它们的一个基本种。例如以人工合成的芸薹属异源六倍体（如埃塞俄比亚芥与白菜杂交的AA.BBCC)为桥梁,其中的C染色体组被选择性的丢失后产生的芥菜型油菜（AA.BB）与埃塞俄比亚芥杂交形成的杂种（BBAC）自交后便可重建黑芥(BB)祖先种;将四倍体与二倍体种之一杂交后形成的同源异源六倍体（如AAAACC）连续自交,使处于同源四倍体状态的染色体组（A）快速丢失而重建另一个二倍体基本种（CC）。     

1RS／1BL易位对蓝粒小麦异代换染色体传递的影响

利用一个普通小麦与中间偃麦草形成的 4 E/ 4 D蓝粒二体代换系 ,同时也是一个 1RS/ 1BL 纯合易位系 ,与不同的普通小麦品种 (系 )杂交 ,以籽粒颜色作为标记性状 ,研究了 1RS/ 1BL 易位染色体对 4 E染色体在杂种中的传递行为的影响。结果发现 ,在杂种 F1 中 ,1RS/ 1BL易位极显著地降低了 4 E染色体通过雌雄配子传递的频率。但当1RS/ 1BL 易位染色体在杂种 F1 中以二体存在时 ,其对 4 E染色体传递的影响在雌雄配子中有所不同 ,可能会进一步降低 4 E染色体通过雌配子传递的频率 ,而在雄配子中 4 E染色体的传递频率则有所提高 ,导致 F2 籽粒颜色分离出现极显著变化。这一结果表明 ,4 E染色体在杂种中的传递强烈地受 1RS/ 1BL 易位染色体及其存在状态影响 ,也说明不同外源染色体位于同一小麦遗传背景中可能存在相互作用的制约     

小麦的异源染色体代换及其部分同源性测定的快速技术

前言一般产生小麦异源二体附加系的标准技术,是通过小麦与杂种或双倍数体回交选择单体附加系(O'Mara,1940).但这一技术所产生的二体附加系速度慢,程序麻烦,而且还有一个很大的障碍是,异源染色体的结构经常发生变化.为了缩短和简化异源染色体结合到小麦     

几类异质小麦雄性不育系育性恢复的染色体行为研究

为了研究异质小麦雄性不育系减数分裂中期Ⅰ与后期Ⅰ的染色体行为及与育性恢复的相关性,以几类异质小麦雄性不育系为母本,用常规品种(系)作为父本与其杂交,调查了杂种F1减数分裂中期Ⅰ单价体频率与后期Ⅰ染色体变异率及自交结实率之间的相关性.结果表明:(1)花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ单价体频率与后期Ⅰ染色体变异率呈显著正相关,后期Ⅰ染色体变异率与自交结实率呈负相关,但不显著;(2)相同异质不育系与相同或不同品种杂交时减数分裂中期Ⅰ单价体频率与后期Ⅰ染色体变异率及结实率差异不显著;(3)不同异质不育系与相同或不同品种杂交时减数分裂中期Ⅰ单价体频率与后期Ⅰ染色体变异率差异性较为显著,但减数分裂中期Ⅰ单价体频率与结实率差异性不显著;(4)异质小麦中,异源胞质影响染色体变异,但核基因是调控的关键因素.     

小麦-华山新麦草易位系24-6的鉴定

为给小麦-华山新麦草远缘杂交育种提供材料和理论基础,对普通小麦与华山新麦草杂交后代中选育出的材料24-6进行了形态学观察、细胞学检测和原位杂交(GISH)分析。结果表明:(1)通过根尖细胞学鉴定,该材料染色体数为42条,2n=42;(2)以华山新麦草Ns基因组DNA为探针,普通小麦7182基因组DNA为封阻,根尖与花粉母细胞原位杂交(GISH)显示该材料携带有2条可以配对的华山新麦草染色体臂,确定24-6为稳定的小麦-华山新麦草易位系;(3)田间观察发现24-6植株紧凑,叶色深绿,籽粒白色、呈半角质,比其母本(普通小麦7182)株高略有降低,穗长、小穗数、穗粒数、千粒重、分蘖数都有所增加。     

萝卜抗根线虫基因导入油菜的研究

甘蓝型油菜与萝卜的属间不育杂种（ACR）经0．1％秋水仙素溶液处理杂种小苗,使杂种小苗的染色体加倍产生可育株,获得了31％可育的异源倍性植株。再用甘蓝型油菜与之回交,应用胚胎挽救技术产生了133株回交后代（BC1）的杂种株。从这些杂种株中筛选出部分抗线虫性强的杂交后代,证明通过染色体工程可以将萝卜中抗线虫的基因转移到甘蓝型油菜中。     

陆地棉×比克氏棉的杂种选系培育成功

试验采用中国科学院遗传所创立的棉属种间杂交新技术,即对杂交铃喷(滴)GA_3(5 oppm)、NAA(4 oppm)—离体培养杂种胚—试管内染色体加倍,于1981年获得了陆地棉(科遗181)×比克氏棉的F_1杂种。再与陆地棉三次回交及3～4次自交和选     

不同细胞质小麦雄性不育系杂种F_1越冬期生理生化特性分析

为了探讨细胞质对越冬期杂种小麦生理特性的影响,以四种同核异质雄性不育系(K、B、Ven、S型不育系)及其恢复系R113的杂种F_1为材料,测定了其在田间自然条件下越冬期叶片与抗寒性相关的生理生化指标。结果表明,在K型、B型、Ven型、S型杂交组合F_1子代中,S型杂交F_1叶片中SOD、POD、CAT活性、可溶性糖、游离脯氨酸和叶绿素含量最高,而H_2O_2、O_2~-·、MDA含量、电导率低于其他雄性不育杂交F_1。由此可见,在配制杂种时,S型杂种F_1的抗寒性较好,通过选择S型不育系可以改善杂种F_1的越冬期抗冻能力。     

将黑麦基因导入小麦的途径

在小麦产量、品质和适应性改良方面,黑麦具有许多可供利用的优良性状基因.虽然黑麦与小麦染色体组之间有部分同源关系,但由于它们的染色体难以配对,使得利用黑麦与小麦杂交直接将黑麦基因导入小麦有一定的困难.有些染色体操作方法可将黑麦基因导入小麦,例如部分同源染色体配对抑制基因(Ph)的利用.试验证明,六倍体小黑麦与普通小麦杂交是将黑麦基因或染色质片段导入小麦的一种很有潜力的方法.通过这条途径已经把黑麦的抗腥黑穗病、条锈及叶锈病,抗旱、长粒和致密腊质层基因或载有这些基因的小染色质片段导入了小麦,有些带有黑麦性状的品系还表现出高产潜力.     

小麦-中间偃麦草蓝粒代换系的创制与鉴定

小麦的蓝粒性状可作为表型标记用于小麦育种和遗传学研究,来自中间偃麦草的蓝粒种质材料尚鲜见报道。本研究通过八倍体小偃麦中5 (2n=8x=56, AABBDDXX)与中国春缺-四体系列材料杂交,在中5×N4BT4A和中5×N7BT7D杂交组合后代中获得了两份蓝粒材料,编号分别为Zh5-a2-1和Zh5-c13-2。利用细胞遗传学和分子标记方法对这两份蓝粒材料进行了染色体组成分析。以中间偃麦草基因组DNA为探针的GISH分析显示,这两份蓝粒材料的染色体数均为2n=42,包括40条小麦染色体和两条中间偃麦草染色体。利用重复序列探针pSc119.2和pAs1进行的FISH分析表明,Zh5-a2-1和Zh5-c13-2均为二体代换系,被代换的一对小麦染色体分别为4B和4D。通过用St、E~e和E~b基因组DNA作探针进行GISH分析,证明这两份蓝粒代换系中的中间偃麦草染色体均为St组染色体,但与中5中的中间偃麦草染色体比较发现这对St组染色体的短臂端部发生了缺失。利用二倍体长穗偃麦草E~e基因组的SNP标记分析证明,两份蓝粒代换系中的中间偃麦草染色体与长穗偃麦草的4E~e染色体同源,即Zh5-a2-1和Zh5-c13-2分别为4St(4B)和4St(4D)代换系,命名为SubZh5-4St(4B)和SubZh5-4St(4D)。同时说明,中间偃麦草的4St染色体上带有蓝粒基因。通过对450个小麦SSR标记进行筛选,获得了4个可跟踪鉴定4St染色体的特异SSR标记。研究结果可用于蓝粒小麦品种的培育和中间偃麦草蓝粒基因的遗传学研究。     

普通小麦中耐大麦黄矮病毒的Bdv1基因

大麦黄矮病(BYD)是世界小谷粒作物为害最严重、发病最普遍的病毒病。已知北美普通小麦品种Anza及CIMMYT的几个小麦材料耐BYD。为了了解BYD耐性遗传基础.对Anza和9个其它耐性小麦材料进行了研究。将耐病材料进行杂交.并与敏感亲本Bobwhite或Bagula杂交。1990年在墨西哥Toluca附近的田间.用BYDV血清型MAV—Mex对亲本、F_1及F_2代进行了检测。1991年.在田间用相同的血清型对亲本、F_1及从每个杂交组合获得的72个F_2单株所产生的P_3品系作了分级鉴定。耐病亲本间杂交后无分离.耐病和敏感亲本杂交所得F_3品系的分布符合单基因分离比例。作者断定Anza及其它9个小麦试材的耐病性是由一普遍存在的、部分有效、部分显性Bdv 1基因所致。Bdv 1可能来源于巴西的栽培品种Frontana.由于它广泛地存在于许多ClMMYT小麦中,所以可能是一持久抗源。     

普通小麦-中间偃麦草易位系08-738的鉴定

中间偃麦草(Thinopyrum intermedium,2n=42)具有大穗多花和抗多种病害等特性,是小麦育种的重要基因资源之一。为确定普通小麦川麦107与中间偃麦草杂交获得的遗传稳定品系08-738的染色体组成,采用形态学、细胞遗传学和SSR分子标记对其进行了鉴定。形态学分析表明,08-738具有植株较矮和小穗数较多的特点。细胞学观察表明,其染色体数目及构型为2n=42=21II。基因组原位杂交(GISH)和重复序列原位杂交(FISH)结果表明,08-738含有20对小麦染色体和1对小麦-中间偃麦草小片段易位染色体,易位位于小麦3DS的近末端,且该外源片段可能来源于中间偃麦草的Js染色体组。SSR标记分析显示,位于3DS 6-0.55-1.00之间的SSR标记xcfd141能在08-738和中间偃麦草之间扩增出一条特异条带,xcfd141可作为该中间易位片段鉴定和选择的标记。