导入矮杆基因的小偃麦材料的细胞学和储藏蛋白研究

用小麦－中间偃麦草部分双二倍体与含Ｒｈｔ１０的小麦品系杂交回交,培育了稳定的株 高在５０～７０ｃｍ左右,农艺性状较优的矮杆小偃麦品系。我们对其中的２份材料进行了细胞学和醇溶蛋白分析。结果表明,材料攀８９０７４－１－１－１－１、攀８９０７４－３－２－１的染色体数分别为２ｎ＝５６和２ｎ＝５０。利用种子醇溶蛋白电泳分析表明它们与“中５”均具有反应偃麦草供体的特征带,在Ｇｌｉ－Ｄ１上表现一定的差异,攀８９０７４－３－２－１还含来自黑麦的１ＲＳ蛋白带,攀８９０７４－１－１－１－１缺少“中５”的一条Ｇｌｉ－Ｂ１带。在高分子谷蛋白亚基上,攀８９０７４－１－１－１和攀８９０７１－３－２－１与“中５”在Ｇｌｕ－Ａ１和Ｇｌｕ－Ｂ１上表现较大的差异。结果认为,品系攀８９０７４－１－１－１和攀８９０７４－３－２－１是四川及南方麦区小麦     

导入Rht10基因的八倍体小偃麦的农艺性状遗传分析

将矮秆基因Rht10导入八倍体小偃麦中获得了染色体数为2n=56的矮秆稳定材料攀89074-1-1-1，其中Rht10基因表现了极强的降秆能力，同时攀89074-1-1-1的幼苗对赤霉酸反应不敏感，表明Rht10基因能在八倍体小偃麦遗传背景中正常表达，用该矮秆小偃品系与含有小麦-簇毛麦6VA/6AL易位系92R137杂交，对F2群体的植株株高及其它农艺性状的遗体分析表明，Rht10基因在杂交后代中呈显性遗传，从该群体中能够获得一批半矮秆、分蘖力强、抗锈病和白粉病的株系，可望从中培育结合中间偃麦草和簇毛麦优良基因的中间材料。     

小麦-中间偃麦草二体异代换系山农0095的选育及其鉴定

 利用小麦品种烟农15与中间偃麦草直接杂交，以烟农15为回交亲本对其杂种F1回交2次，再经自交3次，从BC2F4中选出种质系山农0095。利用形态学、细胞学、种子醇溶蛋白酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（A-PAGE）、RAPD和GISH等方法对其进行鉴定。结果表明，山农0095平均株高78 cm，穗长17.3 cm，穗粒数74个，旗叶长36.3 cm，旗叶宽3.03 cm，茎秆粗壮，多花多实，繁茂性好；其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)染色体构型为2ｎ=21Ⅱ；它与烟农15的杂种Ｆ1 在减数分裂中期Ⅰ的大多数花粉母细胞能观察到2个单价体，平均染色体构型为2ｎ=20.08Ⅱ＋1.84Ⅰ。A－PAGE鉴定结果表明，山农0095在β区出现一条中间偃麦草的特异带；从180个RAPD引物中筛选出一个特异引物S186（5?－GAT ACC TCGG－3?），能够在山农0095中扩增出一条约900 bp中间偃麦草的特异带，标记为S186900；以中间偃麦草基因组DNA为标记探针、中国春基因组DNA为封阻的原位杂交结果进一步表明，山农0095的42条染色体中含有2条完整的中间偃麦草染色体，是小麦－中间偃麦草的二体异代换系。     

应用PCR技术研究中国特有小麦种子贮藏蛋白基因的遗传变异

利用Glu A1x、Glu B1x、Glu A3、Glu B3和Glu 1Dx5的特异性PCR引物 ,和位于 1BS染色体上的γ -醇溶蛋白和低分子谷蛋白 2对SSR标记 ,通过PCR的方法研究了 8份四川白麦子、1 4份云南铁壳麦、9份西藏半野生小麦和 9份新疆稻麦贮藏蛋白基因的遗传多样性。结果表明 ,γ -醇溶蛋白和低分子谷蛋白 2个SSR位点的遗传多样性较高 ,其次为Glu A3和Glu B3 ,而Glu Ax和Glu Bx的遗传多样性最低。在所有 4 0份供试材料均未扩增出Glu 1Dx5基因的特异DNA片段 ,说明这些小麦地方品种不含优质亚基 5的编码基因     

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。     

抗大麦黄矮病（BYDV）种质——无芒中4的同工酶电泳图谱研究

抗大麦黄矮病的小麦--中间偃麦草部分双二倍体无芒中4（2n=56,染色体组A、B、D、E、）胚乳的乙醇脱氢酶（ADH）、β-淀粉酶（β-amy）,酯酶（EST）和叶片过氧化物酶（Per）电泳图谱表明：无芒中4的ADH酶谱中除具有双亲的酶带外,还有一条由普通小麦4B、4D和中间偃麦草4E染色体上结构基因共同编码产生的杂种带ADH-4。在酯酶电泳图谱的EST1活性区,无芒中4缺少普通小麦部分同源染色体组3上的结构基因控制产生的酶带EST1-5、6;具有中间偃麦草3E染色体上结构基因编码产生的酶带EST1-7。在EST2活性区,它还有由中间偃麦草6E染色体上结构基因控制产生的3条酶带。无芒中4有 2条色深且宽的β-amy酶带,有3条等电点pH=4.32,5.35和6.12的Per酶带,它们都源于中间偃麦草。无芒中4的这些特异带在无芒中4/普通小麦F#-1代,除EST1-5、6、7外,都呈显性效应,可作为鉴别真假杂种的生化标志。     

应用基因组原位杂交技术鉴定抗黄矮病小麦新种质

利用生物素（biotin-16-dUTP）标记的中间偃麦草（Thinopyrum intermedium）基因组DNA作探针,以未标记的普通小麦中国春基因组DNA作封阻DNA（blocking DNA）,对3个抗黄矮病小麦新种质的体细胞染色体进行分子原位杂交。结果表明：抗性源于L1的抗黄矮病小麦新种质Yw642为小片段易位系,含40条小麦染色体和2条小麦-中间偃麦草易位染色体,易位的中间偃麦草染色体片段位于小麦染色体的端部;染色体配对和抗性分析表明该种质为纯合易位系。抗性源于无芒中4的小麦新种质Hw240和Yw060遗传构成不同：Yw060为易位系,含40条小麦染色体和2条小麦-中间偃麦草易位染色体;Hw240为代换易位系,含38条小麦染色体、2条中间偃麦草染色体和2条小麦-中间偃麦草易位染色体。在这2个种质中,易位的中间偃麦草染色体片段均位于小麦染色体端部。     

一个新的小麦-中间偃麦草的部分双二倍体及其白粉病与条锈病的抗性鉴定研究

【目的】对一个新合成的小麦-中间偃麦草的部分双二倍体12-1179的染色体组成进行鉴定,并评价其对条锈及白粉病的抗病能力。【方法】采用GISH和FISH等细胞学技术鉴定12-1179的染色体结构,通过田间接种试验考察其抗病性。【结果】染色体计数表明品系12-1179的染色体数目为54到57,其中绝大多数植株包含56条染色体(78.57%)。在少量染色体数目为54或55的非整倍体12-1179植株中观察到一或两条端着丝粒染色体,包含56条染色体的12-1179植株中54.05%的花粉母细胞在减数分裂中期I能够形成28个二价体。统计分析发现,在2n=56的植株中,每个花粉母细胞平均形成27.26个二价体、1.33个单价体、0.01个三价体以及0.03个四价体。使用拟鹅观草DNA作为探针的GISH分析发现品系12-1179只包含12条中间偃麦草染色体,分别是3对St、2对Js和1对St-Js易位染色体。此外,使用寡核苷酸探针Oligo-p Sc119.2-1和Oligo-p Ta535-1的FISH分析表明12-1179的中间偃麦草第五同源群染色体被一对小麦5D替换。与此同时,在非整倍体12-1179中观察到的端着丝粒染色体都是小麦5DL。通过抗病性研究表明品系12-1179具有高度的抗条锈病与白粉病的特征。【结论】品系12-1179的外源复合染色体组成不仅包括不同的中间偃麦草染色体,而且还包括小麦染色体,不同于已有文献报道的小麦-中间偃麦草部分双二倍体,该品系是一个新的部分双二倍体。该品系在细胞遗传学水平上基本稳定,其抗病基因能够转移到小麦并在小麦育种中应用。     

抗条锈病小麦中间偃麦草二体异附加系的选育和鉴定

利用普通小麦-中间偃麦草杂交,然后回交自交,从其BC2F5中选育出一份小麦新种质AF-2。从形态上AF-2表现出硬颖、蜡质、秆细等稳定的与中间偃麦草类似的农艺特征;田间调查与接种都发现AF-2表现出对现今流行的条锈病和白粉病免疫。细胞学检测该品系根尖细胞染色体数目为44条,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ均为二价体,染色体配型为2n=22Ⅱ,细胞学上已十分稳定;GISH结果显示该抗条锈病品系AF-2附加了两条来自中间偃麦草E染色体组的染色体,结合其表现出的农艺性状特征表明AF-2附加的可能是中间偃麦草2E染色体;遗传研究表明抗病基因可能位于附加的E染色体上,随后在供试的160对SSR中,其中引物Xgwm382能在中间偃麦草和AF-2中稳定地扩增出一条大约90 bp的特异条带,而小麦亲本中不能扩增出该条带,因此Xg-wm382可作为兼抗小麦条锈病和白粉病新种质AF-2所附加的染色体的特异分子标记。     

小麦、偃麦草和小偃麦同工酶及蛋白质的比较研究

本文采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法,比较分析了小麦、天蓝偃麦草和小偃麦的酶酯同工酶、过氧化物酶同工酶和可溶性蛋白质。结果表明,不同属的酶谱是不同的。小麦和天蓝偃麦草的同工酶和可溶性蛋白质具有属的特异性。小偃麦兼有小麦和天蓝偃麦草的酶带,是不同于小麦和天蓝偃麦草的八倍体新类型。5个小偃麦划分成两种不同的类型,中_1和中_2属于第一种类型,中_3、中_4和中_5属于第二种类型。酯畴同工酶和过氧化物酶同工酶可以做为研究种属间关系和分类的一项生化指标。     

早熟型小麦种质系山农0057的细胞学鉴定

中间偃麦草含有丰富的优良基因,在小麦的遗传改良中具有重要利用价值。对从中间偃麦草与小麦品种烟农15杂种后代(BC3F6)中选育的小麦种质系山农0057进行主要农艺性状调查和细胞学鉴定,结果表明:山农0057平均株高61cm,平均穗长6.7cm,挑旗期、抽穗期分别比亲本烟农15早4d,是一个具有早熟特点的种质系;其根尖细胞染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMCMⅠ)染色体构型为2n=21Ⅱ;与普通小麦的杂种F1PMCMⅠ染色体构型为2n=20Ⅱ+2Ⅰ。山农0057可能是一个具有早熟特点的小麦-中间偃麦草的二体异代换系。     

天蓝冰草和八倍体小冰麦对大麦黄矮病毒抗性的研究

 本文对天蓝冰草的两个变种——蓝色变种、茸毛变种，6种八倍体小冰麦——中1、中2、中3、中4、中5（中4无芒）和苏联多年生小麦及其亲本进行了抗大麦黄矮病毒（BYDV）的研究。试验中使用了GAV、GPV和PAV等3个BYDV株系。试验分别在温室和田间进行。结果表明，天蓝冰草的两个变种对BYDV免疫；6种八倍体小冰麦对BYDV都有抗性，其中中3、中4、中5和苏联多年生小麦高抗BYDV，中1和中2的抗性低于上述4种。在相同条件下，八倍体小冰麦的亲本小麦对BYDV均无抗性，说明八倍体小冰麦的抗性均来自天蓝冰草。 由于已知八倍体小冰麦中1和中2带有基本相同的天蓝冰草染色体组，而中3、中4和中5带有相同的天蓝冰草染色体组，苏联多年生小麦携带的天蓝冰草染色体组既不同于中2的，也不同于中3的，可能是另一个天蓝冰草染色体组。所以可以推测天蓝冰草对BYDV的抗性是由分布在3个染色体组中的多基因控制的。但3个染色体组所决定的抗性水平不同，其中的两个染色体组，即中3、中4、中5所携带的天蓝冰草染色体组和苏联多年生所携带的天蓝冰草染色体组抗性水平较高。另一个染色体组，即中1和中2所携带的天蓝冰草染色体组抗性水平较低。     

小偃麦种质系SN0606的形态学和细胞学分析

对从中间偃麦草与小麦品种烟农15杂种后代中选育的小麦种质系SN0606进行主要农艺性状调查和细胞学鉴定,结果表明:SN0606平均株高87.0 cm,平均穗长10.5 cm,小穗数23个,穗粒数56;其根尖细胞染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMCMⅠ)染色体构型为2n=21Ⅱ;与普通小麦的杂种F1PMC MⅠ染色体构型为2n=0.78Ⅰ+20.61Ⅱ,SN0606可能是一个小麦—中间偃麦草的二体异代换系。     

小偃麦与中间偃麦草杂交不亲合性和不育性的探讨

远缘杂交遇到的关键问题是可交配性和不育性,为深入了解远缘杂交的可交配性和不育性,探讨了小偃麦与中间偃麦草杂交当代的可交配性和F1~F4的不育性表现。小偃麦与中间偃麦草杂交当代的结实率为10%~39%,F1当年不结实,二至五年生结少量种子,结实率有逐年恢复的倾向;F2~F5分离世代不同类型结实率不同,普通小麦类型、小偃麦类型结实率可达70%~100%,中间偃麦草类型40%~50%,种子饱满度逐代改进。     

利用Sod同工酶和RAPD标记鉴定小麦-中间偃麦草双体异附加系

利用Sod同工酶标记和RAPD标记对DAL1、2、3、4、5、6、7、8、9、10和11等11个小麦-中间偃麦草双体异附加系进行了鉴定。通过Sod同工酶分析，将Sod-Agil基因定位于中间偃麦草第2部分同源群染色体上，同工酶标记Sod-1Rf=0．35为异附加系DAL1、3、5、6、8、9、10和11的特有生化际记。RAPD分析结果表明，引物OPF16是特异引物，为异附加系DAL4、5、9、10和11所共有。OPF16 560是DAL5、9、10、11的特异RAPD标记，OPF16 1200是DAL4的特异RAPD标记。综合鉴定结果表明：DAL1、3、5、6、8、9、1O和11等8个异附加系中附加的是中间偃麦草第2部分同源群的染色体。DAL5、9、10、11是同一种异附加系，附加的异源染色体属于八倍体中5所携带的中间偃麦草染色体组；DAL6和DAL8为同一种异附加系：DAL2和DAL4是不同的异附加系，DAL4中附加的是不同于中2、中5所携带的中间偃麦染色体组的另外一个染色体组的染色体。应用上述遗传标记．可以快速地鉴定异附加系DAL1、3、4、5、6、8、9、10、11。     

2个抗白粉病小偃麦异附加系的GISH鉴定

以来源于中间偃麦草的八倍体小偃麦TAI7047为供体,以高感白粉病的优质小麦品种晋太170为受体,通过回交转育的方法,从其BC1F4后代群体中筛选出2个稳定的抗白粉病株系CHadd7001和CHadd7002,并运用形态学、细胞学、抗病性、基因组原位杂交的研究方法对其进行了分析、鉴定。基因组原位杂交(GISH)结果表明,CHadd7001和CHadd7002中已分别成功导入1对中间偃麦草的染色体;其中,CHadd7001所附加的外源染色体来自偃麦草的Js组染色体,而CHadd 7002附加的染色体来自偃麦草的J组染色体;根据外源染色体来源、GISH带型和杂交信号的分布,二者为不同的小偃麦异附加系。     

中间偃麦草及其在小麦遗传改良中的应用

介绍了小麦重要的基因源中间偃麦草的植物学分类、地理分布及其生物学特性,分析了中间偃麦草基因组构成,阐述了中间偃麦草在小麦遗传改良中的应用,并对其应用前景作了展望。