普通小麦与提莫菲维小麦的不完全双二倍体的细胞学与同功酶

Zhebrak(1944、1957)首先获得了第一个普通小麦×提莫菲维小麦的十倍体,该十倍体称为T.Borisovii。在其与普通小麦的回交后代中选出了染色体数2n=56的后代。这些八倍体中含有普通小麦的全部染色体组成,而且还含有提莫菲维小麦的单倍体染色体组成(Zhebrak等人,1964)。在不完全双二倍体中发现不正常的细胞分裂频率为40％(Tsarenja等人,1966)。     

日本小麦抗叶锈病育种工作的现状及存在问题(续)

三、种属间杂交育成品系日本在小麦抗锈育种的初期阶段,用了许多栽培品种与提莫菲维小麦杂交,再通过回交克服杂种不育性,并用生理小种21B作苗期接种鉴定和染色体选择,最后从有“福尔兹1号”和卡司多(カンしット)参与的两个杂交组合中培育出具有正常染色体联会(21")的抗锈品系,渡道等(1959)将其命名为“FTF”和“KTK”。但因秆太高或晚熟,而无实用     

一个大穗型小麦-黑麦异代换系的细胞学和SSR鉴定

为了深入研究大穗型小麦的遗传基础,利用细胞学和SSR方法对从普通小麦与六倍体小黑麦杂交后代中选育的大穗型小麦-黑麦材料7-25进行了鉴定.结果表明,品系7-25的根尖细胞染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期I(PMC MI)绝大多数细胞内可观察到21个二价体,平均染色体构型2n=20.94Ⅱ 0.11Ⅰ,它与中国春杂种F1的多数花粉母细胞染色体构型为2n=20Ⅱ 2Ⅰ,因此表明品系7-25 是一个小麦-黑麦的二体异代换系.使用位于黑麦1R～3R、5R～7R染色体上的黑麦特异的20对SSR引物,其中有2对引物SCM268和SCM120能在7-25品系中稳定地扩增出黑麦特异染色体片段.SCM268、SCM120分别位于黑麦5R染色体的短臂和长臂上.综合细胞学和SSR分析结果,进一步确定品系7-25为小麦-黑麦5R代换系.     

带有莫迦小麦(T.macha)染色体片段的普通小麦温敏雄性不育系YM3314的初步研究

为简化杂交小麦制种环节,扩大和创新小麦温敏雄性不育遗传资源,在提莫菲维小麦细胞质背景下利用莫迦小麦1B染色体上的T型恢复基因作为选择标记,将与其连锁的莫迦小麦雄性不育温敏基因导入普通小麦3314的核基因组,获得带有莫迦小麦1B染色体有关育性片断的材料TM3314,经回交导入粘果山羊草细胞质背景,育成KTM3314A(简称为YM3314).经秋播、秋播剪穗再生分蘖、夏播、春播试验,YM3314在陕西杨陵秋播雄性不育,秋播剪穗再生分蘖、夏播、春播均雄性可育;结合人工气候箱控温控光试验结果表明,YM3314的雄性不育具有温度敏感特性,对日长似乎不敏感.带有莫迦小麦温敏雄性不育基因的小麦雄性不育系,可称作YM型小麦温敏不育系.     

普通小麦与各黑麦种可杂交性的遗传

以中国春的5A和5B染色体分别被置换了的两套代换系作母本,与各黑麦种杂交,结果表明普通小麦与各黑麦种的可杂交性均受小麦的kr基因控制,黑麦种中也存在着影响可杂交性的基因。     

普通小麦-长穗偃麦草抗白粉病异代换系的分子细胞学研究

禾本科布氏白粉菌引起的小麦白粉病是造成小麦显著减产的主要病害之一.小麦的野生近缘种植物十倍体长穗偃麦草(2n=10x=70)携带有抗白粉病基因.为了进一步研究长穗偃麦草携带的抗白粉病基因,本研究对普通小麦-长穗偃麦草异代换系A1-2-2-2进行形态学、白粉病抗性、细胞学、分子标记及原位杂交(GISH)鉴定分析.结果表明,A1-2-2-2在苗期和成株期均对白粉病表现为免疫;减数分裂中期染色体构型为2n=21Ⅱ;分子标记鉴定结果表明,A1-2-2-2可能缺失了1对普通小麦的6A染色体;原位杂交结果表明,A1-2-2-2可能携带1对来自十倍体长穗偃麦草的St染色体.综上所述,A1-2-2-2可能为小麦的6A染色体被长穗偃麦草的1对St染色体取代的异代换系.另外,A1-2-2-2表现为毛颖,而双亲均表现为光颖,推测光颖由6A染色体上的基因控制.     

衍生于"矮孟牛V"与92R137的小麦新品系南农1258的系统鉴定

为了更好地利用小麦-簇毛麦T6VS·6AL易位系的含抗白粉病基因Pm21和抗条锈病基因Yr26,通过小麦种质"矮孟牛V"与T6VS·6AL易位系92R137杂交,从杂种Fs中选育出兼抗白粉和条锈病、矮秆、白皮的小麦新品系南农1258.染色体分带、双色基因组原位杂交结合染色体构型分析表明,该品系染色体组成为20" "T6VS·6A1,除涉及1对T6VS·6AL外,其余染色体未见明显变化;SDS-PAGE分析揭示其高分子量麦谷蛋白亚基组成为0/7 8/5 10;抗病、矮秆和硬度等基因的分子标记分析表明,该品系同时携有来自92R137的抗白粉病基因Pm21和抗条锈病基因Yr26,矮秆基因为Rht2,硬度基因为PinbDla.多年多点鉴定表明,该品系为春性,株高75cm左右,抗性稳定,分蘖成穗率高,千粒重379,是小麦抗病优质育种的新亲本.     

小麦属与山羊草属细胞质的遗传差异 IX外来细胞质对普通小麦发芽的效应

为了揭示小麦属与山羊草属20个种的细胞质对普通小麦种子发芽的效应,利用自1966年以来在东京大学农学院遗传研究室累积的数据,对240个异质品系进行研究。结果表明:某些异质品系的种子发芽率下降,这可以归因于提莫菲维小麦型细胞质(G型)与4种普通小麦即:T·aestivum var·eryth—rospermum、P168品系、Salmon品系和S-615品种细胞核之间的相互作用。所有发芽率下降的异质品系经常在收割前穗上发芽。     

乌拉尔图和栽培一粒小麦抗病基因向普通小麦转移的研究

乌拉尔图小麦（Triticum urartu Tum．）和栽培一粒小麦（Triticum monococcum L．）是普通小麦的两个二倍体野生种，是进行小麦遗传改良的重要遗传资源。为了将其抗白粉病和抗条锈病基因转移到普通小麦中，用普通小麦分别与两份乌拉尔图小麦材料1010013和1010015及一份栽培一粒小麦材料1010048配制杂交组合。结果表明，乌拉尔图小麦与普通小麦杂交不能正常结实，必须进行幼胚拯救。成胚率为14．77％；而栽培一粒小麦与普通小麦杂交可正常结实，但结实率很低。杂种F1自交不育，与普通小麦回交可正常结实．但BC1自交结实率极低。对普通小麦与乌拉尔图小麦杂种F1花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ的观察结果表明，平均单价体为17．36个．二价体为5．32个。进一步对杂种后代进行抗病鉴定和遗传分析，乌拉尔图小麦1010013和1010015分别含有一对显性抗白粉病基因。栽培一粒小麦1010048含有两对独立遗传的显性抗条锈病基因，并分别在杂种后代BC2F1和BC1F2中获得了染色体正常（2n=42）、细胞学稳定且抗性与供体亲本一致的抗白粉病和抗备锈病植株。说明来自二倍体乌拉尔图和栽培一粒小麦的抗病基因已通过遗传重组导入到普通小麦中。研究还发现普通小麦莱州953与乌拉尔图小麦和栽培一粒小麦杂交的结实率与中国春的同样高，表明其可能携带有远缘杂交亲和基因。     

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。     

硬粒小麦与玉米杂交力的变异

为了检测硬粒小麦与玉米杂交力的变异情况,将两套硬粒小麦材料和硬粒小麦品种Ｌａｎｇ－ｄｏｎ的一套Ｄ组染色体代换系与玉米杂交,然后将分蘖分开,进行液体培养,并进行２,４－Ｄ或硝酸银处理（即给分蘖培养液中加入２,４－Ｄ或硝酸银）。结果表明,硝酸银使２５个硬粒小麦育种系×玉米的胚形成百分率由１．４％提高到了２．８％。在３２个硬粒小麦材料（高代品系和品种）与玉米的杂交中,加入硝酸银后的胚形成频率为０～１５．８％;其中有７个基因型的胚形成频率高于６．０％,这与它们的系谱有关。一套染色体代换系与玉米杂交后,其胚形成频率为０．４％～５８．１％,其中具有１Ｄ、３Ｄ、４Ｄ和７Ｄ染色体代换系的胚形成频率较高。这些结果表明：①给２,４－Ｄ处理液中加入硝酸银可以提高平均胚形成频率,但总体看来对硬粒小麦种子和胚的发育无明显效应;②将有些Ｄ组染色体转入硬粒小麦遗传背景后能够提高其杂交力。     

高大山羊草抗白粉病基因向普通小麦转移

借助于 Ａвзис（四倍体－Ａврора高大山羊草）代换的形式可以获得一系列含有减数分裂时 ２１的Ａврора品系和某些高大山羊草特有的性状。对白粉病抗性不同的Ａврора品种的８个品系是由其杂交而成的。杂种的染色体配对和对白粉病抗性的研究证明了所有代换系有一个或至少有一个同源染色体。但是，某些品系之间什么样的高大山羊草染色体代换小麦的同源染色体是有差异的、为了识别这些品系中的两个同源组与中国春代换系杂交的 1Ｅ（１Ｄ）、２Ｅ（２Ｄ）、３Ｅ（３Ｄ）、４Ｓ１（４Ｄ）、５Ｕ（５Ｄ）、６Ｒ（６Ｄ）、７Ｅ（７Ｄ）杂种染色体配对，研究结果证明了一个高大山羊草染色体代换了ＡＢｐｏｐｅ小麦中的６Ｄ染色体；从这些染色体能够了解６Ｓ１或６Ｓｓｈ随体携带抗白粉病的显性基因，引起上层穗芒和茎秆表面花青素着色发育不全。     

论不同种小麦与其野生亲缘植物的免锈特性以及在育种上的利用

鉴于软粒小麦品种在生产上往往会丧失其抗锈特性,因而对该作物必须赋予更加稳定的免锈特性。远缘杂交是一种创造抗锈品种的方法,而今该法业已在软粒小麦的育种上获得广泛运用。例如品种和就是育自提莫菲维小麦(Triticum timopheevi),虽然这两个品种中还含有硬粒小麦的普通基因,但却未含有提莫菲维小麦的基因。在品种形成过程中,有小伞     

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。     

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.     

小麦抗叶锈病基因Lr9的分子标记及其检测

小麦抗叶锈病基因Lr9来源于小麦-小伞山羊草(Aegilops umbellulata)T6BS · 6BL-6U# 1L染色体易住,对我国叶锈菌优势生理小种THT和PHT表现高度抵抗.为了给小麦抗叶锈病育种提供依据,本研究利用从美国引进的含有Lr9基因的叶锈抗源Arthur 71与高感叶锈病普通小麦品系薛早杂交产生的F2群体及F2:3家系,研究了Lr9基因的遗传特性,通过集群分离分析方法筛选到与Lr9基因连锁的6个SSR标记(Xwmc179 、Xbarc1 46 、Xbarc198 、Xcfa2110 、Xbarc24和Xbarc178),1个EST-STS标记(BE443156)和1个ESTSSR标记(XMAG799),其中Xwmc179、Xbarc146、XMAG799和BE443156为显性的分子标记,Xbarc198、Xca2110 、Xbarc24和Xbarc178为共显性的分子标记,Lr9基因位于6BL染色体末端,与EST-STS标记BE443156共分离,与SSR标记Xbarc178的遗传距离为3.4 cM.证实STS标记J13/1+2和SCAR标记SCS5550与Lr9基因共分离,可作为Lr9基因分子标记辅助选择的重要工具,而本研究鉴定出的SSR标记可以作为重要的遗传背景选择标记.利用“滚动式加代回交转育”对Lr9基因抗源材料进行了遗传改良和分子标记检测,获得了含有Lr9基因且生育期、千粒重等性状显著改善的抗叶锈病新品系.     

一种小麦蓝粒标记单体代换系4E(6B)的创制

为探索利用长穗偃麦草4E染色体代换方法快速创制具有蓝粒标记性状的小麦单体系统,本试验以中国春6B单体和小麦－长穗偃麦草4E二体异附加系为材料,通过杂交、回交结合染色体鉴定等方法培育出具有蓝粒标记的小麦单体代换系4E(6B)。该蓝粒标记小麦单体代换系籽粒为浅蓝色,能够正常生长结实,其自交后代可分离出27.8％的深蓝籽粒小麦4E(6B)二体代换系、66.7％的浅蓝籽粒小麦4E(6B)单体代换系和5.5％的白粒小麦6B缺体,表明长穗偃麦草4E染色体对小麦6B染色体的缺失具有一定的补偿功能。     

普通小麦与Elymus rectisetus衍生后代的细胞遗传学和形态学研究

披碱草（Elymus rectisctus,以下简写为E．rectiselus)具有二倍性无融合生殖特性,为了获得小麦-E．rectisetus稳定的异附加系或异代换系,对(小麦-E．rectiselus)BC2F2衍生后代的细胞学和形态学进行了研究。结果表明,在BC2F5～BC2F7镜栓的单株中,体细胞染色体数目在22～50条之间,其中42条和44条染色体所占的比例最大,分别占鉴定植株总数的38．0％和35．9％。三个2n=42=21″的稳定株系与普通小麦Fukuhokomugi杂交F1的花粉母细胞染色体构型为2n=18″ 6′,表明有三对E．rectiselus染色体代换到普通小麦中;三个2n=44=22″的稳定株系与Fukuhokomugi杂交F1的花粉母细胞染色体构型为21″ 1′,表明它们为二体异附加系。此外,衍生后代的形态学特征趋向于普通小麦。     

小麦-滨麦衍生系18DM134的分子细胞遗传学及赤霉病抗性鉴定

滨麦[Leymus mollis(Trin.) Pilger]作为小麦的野生亲缘种之一,具有抗寒、抗旱、耐盐碱等优良特性,同时对多种小麦病害具有良好抗性,是小麦遗传改良的重要基因资源。本研究前期从八倍体小滨麦M842和硬粒小麦D4286的杂交后代中筛选出一个抗赤霉病的衍生系18DM134,为给该材料的利用提供依据,本研究利用细胞遗传学、原位杂交、液相芯片、分子标记等技术对其染色体组成进行鉴定,并对其农艺性状和赤霉病抗性进行调查。细胞学观察结果显示,18DM134的染色体构型为2n=42=21Ⅱ。原位杂交结果显示,18DM134含有38条小麦染色体、2条完整的Ns染色体以及2条易位染色体,其中整条6A染色体和5DS染色体缺失,2条Ns染色体片段易位到3DS染色体,2条3DL染色体易位到5DL染色体。液相芯片和分子标记分析结果显示,18DM134中来自滨麦的6Ns染色体替换了小麦6A染色体,部分5Ns染色体片段与3DS染色体发生了易位,5DS染色体缺失。因此,18DM134为小麦-滨麦代换易位系,其染色体组成为12A+14B+10D+2(6Ns)+2(T3DS-5Ns片段)+2(T3DL-...     

硬粒小麦-节节麦人工合成小麦的穗发芽抗性研究

为了发掘来自节节麦的抗穗发芽基因资源,利用具有染色体自然加倍特性的硬粒小麦栽培种(Triticum durum L cv. Langdon,2n=4x=28,AABB)与节节麦(Aegilops tauschii Cosson.,2n=2x=14,DD)杂交,经染色体天然加倍合成了4份新六倍体小麦SHW-Z1、 SHW-Z2、 SHW-Z3和SHW-Z4 (Triticum aestivum L.,2n=6x=42,AABBDD).通过对这4份材料不同灌浆期的不同发芽处理研究表明,节节麦抗穗发芽特性得到表达,4份材料平均穗发芽率分别仅为1.75%,0.31%,1.09%和0.17%.与穗发芽抗性极强的合成六倍体小麦RSP相比,亲本为节节麦As65的合成小麦SHW-Z2和SHW-Z4具有更强的穗发芽抗性.4份合成六倍体小麦抗穗发芽的因素主要来自穗部与种子的抑制,颖壳内含物的化学抑制作用较弱.