小麦-滨麦-偃麦草三属杂种的创制及其遗传分析

利用八倍体小滨麦和八倍体小偃麦杂交,创制出小麦-滨麦-偃麦草三属杂种,对杂种F_1进行了形态学、育性和细胞学分析。结果表明:以小滨麦作母本较易创制出三属杂种,其杂交结实率平均为20．8%。杂种F_1形态特征介于双亲之间,具有较强的杂种优势,生长旺盛,熟期晚,自交结实率较低。F_1花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ平均染色体构型为18．58Ⅰ 18．59Ⅱ 0．085Ⅲ 0．028Ⅳ,PMC后期Ⅰ观察到部分落后染色体排列在赤道板上;二分体、四分体和小孢子时期,细胞内普遍观察到微核,且出现大量异形细胞。三属杂种F_1的花粉育性较低。     

八倍体小偃麦与普通小麦杂交后代主要性状的遗传特点

本试验以八倍体小偃麦为桥梁亲本与普通小麦进行杂交,研究了不同杂交方式的当代结实率,不同杂种世代的育性和若干性状的遗传特点。结果表明:1.八倍体小偃麦与普通小麦没有明显的杂交不亲和性;2.杂种后代的育性随着自交和回交世代的增进而逐渐提高;3.杂种(F_1)的株高与双亲平均值相近,F_1的抽穗期具有明显的倾早性,F_1的穗长和每穗小穗数高于双亲平均值;4.杂种后代变异类型丰富,可以分离并选育出抗病、矮杆、强杆、大穗多花等优良类型,丰富育种的种质资源。因此,利用八倍体小偃麦与普通小麦杂交,是将偃麦草的遗传物质导入普通小麦,选育具有偃麦草优良特点的种质材料的有效方法。     

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。     

(亚洲棉×司笃克氏棉)不同倍性杂种一代的育性和花粉母细胞减数分裂行为的研究

亚洲棉与司笃克氏棉杂交,获得了125粒杂种种子,用0.05%秋水仙素水溶液处理,获得7株加倍的四倍体F_1植株。1984-1987年的研究结果表明,二倍体F_1花粉母细胞减数分裂不正常,中期Ⅰ染色体构型是20.53Ⅰ+2.45Ⅱ+0.19Ⅲ,二价体交叉频率为1.07;后期Ⅰ和后期Ⅱ染色体分向两级不均衡,产生各种类型的异常四分孢子,由此发育的花粉无生活力,用亚洲棉回交或自然授粉均未结铃。四倍体F_1减数分裂较正常,中期Ⅰ染色体构型为0.1Ⅰ+25.9Ⅱ,二价体交叉频率为1.96,后期Ⅰ和后期Ⅱ染色体走向两极较均衡,产生的花粉部分可育,授陆地棉花粉或自然授粉能结少数种子。     

棉花二倍体合成异源四倍体新种的研究

各国棉花育种工作都在开展野生二倍体棉种的利用问题。试验用二倍体亚洲棉G。arboreum 2n(2x)=26,染色体组A_2,与野生比克氏棉G. bickii, 2n(2x)=26,染色体组G杂交,获得异源二倍体杂种。因二者亲缘关系最远,杂种高度不育。对A_2×GF_1PMC减数分裂观察,M_2染色体大都不配对,二价体变幅1—6对,并出现三价体,染色体构型为1.64Ⅰ+4.0Ⅱ+0.4Ⅲ。平均交叉频率为1.07个。由于四分体发育不正常,形成畸形败育花粉,导致杂种F_1高度不育。对A_2×G F_1进行染色体加倍,合成异源四倍体,观察F_2PMC减数分裂时,染色体数为52条。MI,大都配对,交叉频率为1.83,大多数为环状二价体。染色体构型为:2.75Ⅰ+24.5Ⅱ+0.25Ⅲ。其中完全配对成26个二价体的细胞数占30％。后期Ⅰ,染色体平均分配,两级各有26条,形成正常的四分体,花粉生活力达89％杂种植株育性恢复,每株结铃平均为33个,每铃种子平均9.1粒,为人工合成异源四倍体新种质     

云南铁壳麦D染色体组的研究

进行了中东节节麦、中国河南节节麦同云南铁壳麦间杂交,对它们间的杂种F_1进行了染色体组分析。中东节节麦×云南铁壳麦的染色体构型为:14.14Ⅰ+5.32Ⅱ环+1.52Ⅱ棒,87.04％的细胞具14Ⅰ+7Ⅱ;中国河南节节麦×云南铁壳麦的染色体构型为:14.06Ⅰ+5.29Ⅱ环+1.69Ⅱ棒,97.05％的细胞具14Ⅰ+7Ⅱ。结果表明,云南铁壳麦的D染色体组较原始。     

八倍体小偃麦与六倍体小偃麦杂交的细胞遗传学研究

利用来源于中间偃麦草（Ｅｌｙｔｒｉｇｉａ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｍ）的八倍体小偃麦远中２和来源于四倍体长穗偃麦草（Ｅｌｙｔｒｉｇｉａ ｅｌｏｎｇａｔｕｍ）的六倍体小偃麦８８１０（ＡＡＢＢＥＥ）杂交，结果表明正反交间结实率、Ｆ１出苗率均存在显著差异；Ｆ１植株多表现高度不育。通过Ｆ１花粉母细胞减数分裂染色体行为分析，发现杂种Ｆ１染色组主要构型为１４Ⅱ＋２１Ⅰ（占观察细胞的４０％左右），也有其他类型的构型     

六倍体小黑麦和八倍体小偃麦杂交F_2的细胞学特性

以八倍体小偃麦(远中1号、远中3号和远中5号)与六倍体小黑麦杂交,对F2的形态学及细胞学特性进行了研究,以期为创造小麦-偃麦草-黑麦异位新种质奠定基础。结果表明,3个组合F2自交结实率分别为28.11%、41.11%、39.92%。不同组合根尖细胞染色体数目变化分别有8、12、29种类型,组合间染色体数目分别在46～58、49～60、34～64条变异。花粉母细胞减数分裂染色体行为异常,组合间平均每个细胞单价体数基本相当,分别为10.45、11.60和11.69。组合远中1号/兰考小黑麦和远中3号/兰考小黑麦中具多价体的细胞频率非常相近,分别为40.7%和39.2%,明显高于远中5号/兰考小黑麦组合中的频率(33.0%)。3个组合均出现较低频率的染色体桥,分别为6%、3%、3%。在二分孢子和四分孢子中普遍观察到微核。研究结果为揭示小麦-偃麦草-黑麦属间杂种染色体遗传特征提供了依据。     

六倍体小簇麦─天蓝偃麦草三属杂种形态学、细胞学及育性研究

以六倍体小簇麦为母本,天蓝偃麦草为父本,经杂交获得小簇麦─天蓝偃麦草三属杂种F1。杂种自交不孕,形态上呈双亲中间型,并保持双亲所具有的优良抗性。杂种体细胞染色体数2n＝6x=42,减数分裂中期Ⅰ染色体平均配对构型为30．75Ⅰ＋5．24Ⅱ＋0．22Ⅲ＋0．03Ⅳ。讨论了克服F1不育的方法。     

小麦不同杂交组合F_1主要农艺性状研究

以黑麦、硬粒小麦、小黑麦、普通小麦(中国春和豫麦18号)为材料,研究了不同杂交组合F1及其与亲本间株高、穗长、分蘖数、小穗数、穗粒数、千粒重、芒的形状等主要农艺性状的表现。结果表明:不同杂交组合F1间各个性状存在显著的差异,其中以中国春×黑麦的F1株高最高(152.0cm),分蘖数最多(49个);以小黑麦×豫麦18号的F1植株穗长最长(13.3cm)、小穗数和穗粒数最多(分别为34.4和76.4);以硬粒小麦×小黑麦的F1千粒重最高(43.3g)。3个组合均表现出较强的杂种优势,而硬粒小麦×小黑麦的F1各个性状表现为负向杂种优势,说明小麦不同杂交组合F1主要农艺性状表现的复杂性。     

棉花四元杂种F_1的形态性状遗传及不育性研究

棉花四元杂种[(亚洲棉×比克氏棉)×(陆地棉×夏威夷棉)]F1是山西农业大学棉花育种组合成的具有棉属三个染色体组(A、D、G)的新种质材料。本文对其形态性状及花粉母细胞减数分裂染色体行为进行了研究。结果表明:F1变异最大的是花。在花朵大小、花冠和花药颜色、花瓣宽度以及基部有无红心上表现出典型的超亲性状。在减数分裂过程中,花粉母细胞大多数染色体不能联会配对,主要以单价体的形式存在,并且在后期Ⅰ向两极分离的时候形成了染色体"桥"。染色体的结构式为:2n=52=35 62Ⅰ+6 13Ⅱ+0 38Ⅲ+0 12Ⅳ。末期Ⅱ形成的异型孢子占绝大多数(80 43%),而其正常的4分孢子仅占6 29%,导致了四元杂种F1高度不育。     

小黑麦饲草品质性状的配合力分析

利用Griffing完全双列杂交方法Ⅱ,对小黑麦6个亲本的粗蛋白、粗灰分、粗脂肪、粗纤维、水分和无氮浸出物6个饲草品质性状的配合力进行研究,结果表明:SD04-1、新小黑麦1号的一般配合力较好,可作为改良饲草品质的骨干亲本,新小黑麦1号×新小黑麦3号、04草鉴3×新小黑麦4号、04草鉴3×H03-7这3个组合的SCA效应值在饲草品质的4个性状上均表现正向效应,可作为优质育种的重点组合.     

小黑麦产量性状的配合力分析

利用Griffing完全双列杂交方法Ⅱ,对新疆自育小黑麦6个亲本的单株产量、株高、穗下节间长、每穗粒数、穗长和千粒重6个产量性状的配合力进行了研究,结果表明,新小黑麦3号、新小黑麦4号的单株产量、千粒重、株高和穗下节间长4个性状的一般配合力效应值显著高于其它亲本,是相对较好的育种亲本;SD04-1 × HO3-7,XIN Triticale No.1×XIN Triticale No.3,XIN Triticale No.1×XIN Triticale No.4和04CAOJIAN3×XIN Triticale No.3组合的特殊配合力效应值在所有性状上均表现为正向效应,可以成为提高产量相对较好的组合.     

棉花四元杂种[(亚×比)×(陆×夏)]F_1的性状遗传及细胞学研究

对棉属A ,D ,G 3个染色体组合成的四元杂种 [(亚×比 )× (陆×夏 ) ]F1的植物形态性状和花粉母细胞减数分裂染色体行为进行了观察。结果表明 ,杂种F1变化最大的是花器 ,遗传了比克氏棉的红花基部有紫红大斑的性状 ;减数分裂染色体的构型为 2n =52 =35.62Ⅰ +6.13Ⅱ +0 .38Ⅲ+0 .12Ⅳ ,并且染色体在后期Ⅰ向两极分开的时候 ,出现了染色体“桥’     

Pseudoroegneria spicata×P.libanotica种间杂种F_1的细胞遗传学研究

对P .spicata、P .libanotica和它们的人工种间杂种F1 花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对行为和繁育特征进行了分析 ,杂种F1 减数分裂染色体配对平均构型为 0 4 5Ⅰ +6 5 5Ⅱ (C -值 =0 86 ) ,表明这 2个种含有相同的染色体组 ,且亲缘关系较近。杂种F1 花粉育性小于 2 % ,不能正常结实 ,表明 2个亲本种间存在较强的生殖隔离 ,是独立的生物学物种