硬粒小麦-簇毛麦双二倍体与普通小麦杂种F_1的细胞遗传学研究

利用硬粒小麦-簇毛麦双二倍体作为将簇毛麦种质导入普通小麦的桥梁亲本,进行了双二倍体与普通小麦的杂交。以双二倍体作父本时,平均结实率可达26.32％,而其反交结实率仅1.49％。F_1对白粉病免疫,自交高度不育,但与普通小麦回交平均结实率高达25.09％。MI染色体构型主要是14Ⅱ+14Ⅰ,平均值为14.35Ⅰ+13.75Ⅱ+0.05Ⅲ,其构型的组成为(13.59D.V+0.76AA.BB)Ⅰ+(0.20D.V+13.55AA.BB)Ⅱ+0.05Ⅲ。减数分裂构型分析还得出,D组与V组部分同源染色体配对频率仅为2.96％,说明D、V两染色体组间亲缘关系很远。     

硬粒小麦—簇毛麦双二倍体与普通小麦杂种F1的花粉母细胞减数分裂行为的研

用普通小麦与硬粒小麦－簇毛麦双二倍体杂交,对其杂种Ｆ１的花粉母细胞中期Ⅰ的染色体配对进行了洋红染色和Ｃｉｅｍｓａ－Ｃ带染色观察。结果表明虽然簇毛麦染色体在中期Ⅰ主要以单价体存在,但也有少量的小麦－簇毛染色体配对（平均每细胞为１．１％左右）,可以通过遗传重组转移簇毛麦的有利基因。这些小麦－簇毛麦染色体配对,既分布在超过理论配对数的细胞中,也存在于少于理论配对数的细胞中;相反,超过理论配对数的染色体的配对,同样包含有少量的小麦－簇毛麦染色体配对。因而,用传统的染色法对外源物种与小麦染色体之间的配对数的估计。既有夸大一部分信息,又有掩盖一些有益信息的弊端。说明我们在用传统方法来推测远缘杂种后代中部分同源染色体配对时要持审慎的态度,需要用较为准确的方法来直接鉴定。     

簇毛麦染色体通过硬粒小麦—簇毛麦双二倍体与普通小麦杂种F1的雌雄配子传递的研究

利用“单株植物C－带技术”,对6x小簇麦与普通小麦的杂种F2和回交BC1世代的染色体结构进行观察，研究了簇毛麦染色体在杂种后代中 的传递行为。结果表明，在大多数杂种组合中，簇毛麦染色体通过雌配子的传递行为是随机的，并显著高于通过雄配子的概率，但在含有小麦亲本‘J－11‘的杂种组合中情况不同，簇毛麦染色体在这个杂种组合中通过雌、雄配子的传递率都是随机的。说明簇毛麦染色体的传递受杂种F1中小麦亲本的影响，推测在小麦亲本‘J－11‘中可能存在一个影响簇毛麦染色本通过雄配子传递的基因。单个簇毛麦染色体的传递与6x小簇麦作为父本或母本有关。通过雌雄配子传递中，以4V和7V染色体的传递频率最高，而3V的传递频率最低。本研究结果表明，在用6x小簇麦作为桥梁转移簇毛麦有利基因，创制杂种F1时，最好以普通小麦为父本，并且F3和BC1F2是关键的选择世代。     

普通小麦-簇毛麦染色体异附加系的细胞学稳定性分析

在根尖细胞染色体计数和N-分带鉴定基础上,通过花粉母细胞(PMC)减数分裂中期Ⅰ(MI)的染色体配对分析对本室育成的5个普通小麦-簇毛麦异附加系进行细胞学稳定性分析。在被测的30个株系121单株中,2n=44,43和42的植株分别占77.7％,14.0％和3.3％。在进行染色体配对分析的15个二体异附加系植株中,有8株平均每个PMC的二价体数超过21.6个,单价体数低于0.5个,没有出现或仅在个别细胞中出现三价体或四价体,在细胞学上已基本稳定。另有半数植株的二价体数虽然也超过21个,但全部是22个二价体的PMC频率相对较低,含有单价体、三价体和四价体的PMC频率相对较高,它们在细胞学上尚不稳定。为保特异附加系的稳定,必须经常进行细胞学稳定性鉴定。     

硬粒小麦-簇毛麦双二倍体与普通小麦杂种BC_1和F_2的细胞遗传学研究

BC_1和F_2植株的染色体数目变异分别为35～49和31～51,基本接近理论分布。其花粉母细胞的平均二价体数较F_1明显上升,分别为16.13和18.10,可见F_2比BC_1上升更多,因而平均自交结实率F_2比BC_1高,但与普通小麦回交结实率基本一致。这说明BC_1和F_2的可育雌配子数相近,而可育雄配子数F_2比BC_1多。因此认为二价体数目对雄配子可育性的影响比较明显,而对雌配子可育性影响比较弱。获得了一批可望产生异附加系和异代换系的2n=49(AABB DDV)、51以及43、44的抗白粉病植株的后代材料。     

小麦与华山新麦草远缘杂交的受精和胚胎发育

本文对小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）和华山新麦草（Ｐｓａｔｈｙｒｏｓｔａｃｈｙｓｈｕａｓｈａ－ｎｉｃａＫｅｎｇ）杂交的受精和胚胎发育进行了观察。在检查过的２１０个小麦子房中，１４．２９％发生了双受精，产生了胚和胚乳；１２．３８％发生了单卵受精，只产生胚而无胚乳；１０．００％发生了单极核受精，只产生胚乳而无胚；总受精率为３６．６７％，成胚率为２６．６７％。从２５０朵授过华山新麦草花粉的小麦颖花中，没有得到种子，即结实率为零     

原位杂交鉴定导入小麦的多年生簇毛麦染色质

多年生簇毛麦（Dasypyrum breviaristatum）是一个小麦育种中尚未广泛应用的新种质。为跟踪多年生簇毛麦优异基因向小麦中导入，用基因组原位杂交方法对获得的含多年生簇毛麦染色体组的材料和衍生后代进行了鉴定。结果表明TDH-2是一个小麦一多年生簇毛麦的部分双二倍体，在TDH-2与小麦的杂交回交后代中观察到了多年生簇毛麦染色体以多种形式导入，为进一步分离和鉴定小麦一多年生簇毛麦附加系和易位系打下了基础。     

普通小麦─簇毛麦抗白粉病异代换系的选育

硬粒小麦－簇毛麦双二倍体对白粉病免疫,抗条锈。以部分阿勃小麦缺体系与其杂交、回交,杂交结实率为０￣８１．２５％,回交率为６．６７％￣１４．４２％;Ｆ１植株存活率为０￣８０％;所用缺体系不同,杂交结实率和Ｆ１植株存活率存在差异。Ｆ１存活植株大多花粉败育或花药不开裂,自交结实能力差,只能得到极少量种子。对阿勃６Ｂ缺体系与硬粒小麦－簇毛麦双二倍体的回交后代中选育出普通小麦－簇毛麦异代换系,该代换系对白粉     

普通小麦-簇毛麦易位系V8360抗条锈病基因的遗传分析

普通小麦-簇毛麦易位系V8360具有抗逆性强、抗条锈性强和抗白粉性强等许多优良的生物学特性。用9个中国目前流行的条锈菌生理小种对V8360进行了抗条锈性评价,表明该易位系具有良好的抗条锈性。以条锈菌小种CYR32对V8360与感病品种铭贤169配置的F1、F2、F3和BC1代进行苗期抗条锈性遗传分析,并对其中一个F2代群体进行了SSR标记。结果表明,V8360对条锈菌CYR32的抗病性由1对显性核基因控制,暂命名为Yr V8360。从329对SSR引物中筛选到位于小麦4AL染色体上的4个SSR位点Xwmc161、Xgwm565、Xgwm494和Xcfd257与该基因连锁。     

簇毛麦与普通小麦杂种后代稳定品系贮藏蛋白变异分析

为了研究簇毛麦基因向小麦中的导入情况,对151个簇毛麦与绵阳11杂种后代稳定品系贮藏蛋白进行了分析。结果表明在杂种后代的高分子谷蛋白亚基中,除具有小麦亲本绵阳11的亚基外,还存在大量的变异,包括两亲本都不具有,如2+12,9等亚基,但在后代中未发现簇毛麦高分子谷蛋白亚基,说明在杂种后代中存在大量的变异与重组亚基。结果还表明后代中有少量的高分子谷蛋白亚基位点未纯合,因此有必要进一步在后代中进行选择。而醇溶蛋白结果表明在其α、β、γ、ω区都有簇毛麦的谱带和新的谱带出现,说明簇毛麦的一些控制纯溶蛋白的位点已转入小麦中,丰富了小麦遗传多样性。利用醇溶蛋白谱带数据聚类分析表明,后代品系与亲本之间存在较大变异。因此,在远缘杂交后代中不仅可以转移外源基因,而且还可能产生一些新的变异,为进一步研究提供了材料。     

簇毛麦染色体的形态学及Gie msa-C带的多态性研究Ⅱ.簇毛麦染色体在人工双二倍体中的C-带变化

对硬粒小麦 -簇毛麦双二倍体纯系的簇毛麦染色体C -显带研究表明 ,纯系中每一条簇毛麦染色体的带型及分布具有相当的稳定性 ,为簇毛麦染色体导入小麦后进行鉴定提供了可靠的保证。双二倍体纯系中的簇毛麦与自然群体中簇毛麦染色体的带型比较发现 ,尽管带型有一定的可比性 ,但仍然存在一定的差异。自然群体的簇毛麦染色体带型多态性远大于纯系 ,特别是 3V和 7V染色体 ,发生了较大变化。因此该结果表明 ,把簇毛麦种质导入小麦后 ,为了对导入的簇毛麦染色体或片段进行准确的鉴定 ,最好采用双二倍体纯系作为供体亲本     

小麦组织培养体细胞胚胎的次生胚状体发生研究

本研究首次通过幼胚和成熟胚培养，对小麦体细胞胚胎的次生胚状体发生潜力进行了探讨。结果表明，幼胚培养效益显著优于成熟胚，主要体现为成熟胚外植体存在严重的难以克服的微生物污染难题，其平均污染率达50％以上，而幼胚仅为0．97％。同时．叶状体化愈伤组织发生率和植株再生率．幼胚极显著高于成熟胚（P〈0．001）。对愈伤组织再分化培养物的组织学切片观察发现，成熟胚愈伤组织的细胞大、多呈长形或不规则形、胞质稀薄或空囊状、胞间排列松散，没有明显的分生组织区；而幼胚愈伤组织的细胞小、多圆形、胞质浓密、染色深、胞间排列紧密、具有明显的分生组织区，能分化形成体细胞胚胎，并且还发现材料“Fan-33”具有体细胞胚胎的次生体细胞胚胎发生潜力。这种优异的体细胞无性克隆特性，对优化小麦遗传转化系统，提高转基因工程效率具有重要意义。     

开县罗汉麦与秦岭黑麦远缘杂交的受精和早期胚胎发育研究

[目的]探讨开县罗汉麦与秦岭黑麦远缘杂交结实率低在胚胎学方面的原因。[方法]采用人工有性杂交法,常规石蜡切片,观察远缘杂交的受精作用和早期胚胎发育。[结果]大部分秦岭黑麦花粉能在小麦柱头上萌发,花粉管可顺利长入花柱和胚囊;在观察的192个小麦子房中,90．10％发生了双受精,形成胚和胚乳;1．04％发生了单卵受精,只形成胚而无胚乳;3．13％发生了单极核受精,只形成胚乳而无胚;总受精率为94．27％;成胚率为91．14％。[结论]开县罗汉麦与秦岭黑麦的可杂交性高,但由于胚乳缺乏或发育异常及败育,最终难以获得有生活力的种子。     

百合远缘杂交的胚囊和胚胎发育及胚拯救

采用石蜡切片和子房切片培养方法,对百合杂交组合‘多安娜’ב西伯利亚’和‘普瑞头’ב雪皇后’授粉前后胚囊(胚胎)发育以及胚拯救效果进行了研究。结果表明:‘多安娜’子房内成熟胚囊高峰期滞后于‘普瑞头’3 d左右,而开花后8、10 d时其保持成熟胚囊的比例高于后者。两杂交组合的双受精作用开始于授粉后10 d左右,较亚洲百合自交亲和组合晚,且均存在不同程度的受精后障碍。子房切片培养和胚珠培养仅使‘多安娜’ב西伯利亚’组合获得幼苗。授粉70 d后,两杂交组合都收获少量成熟种子,并经MS培养基培养30 d后萌发成苗。     

异源三倍体(ACC)与结球甘蓝回交的受精及胚胎发育

以结球甘蓝与大白菜杂交获得的异源三倍体(2n=28,ACC)为母本,二倍体结球甘蓝(2n=18,CC)为父本,在蕾期和花期分别进行回交,采用荧光显微技术和石蜡切片等方法对其回交的受精及胚胎发育过程进行了观察。结果表明:①花粉萌发数量很少,萌发的花粉管大部分弯曲变形或不能伸入柱头,柱头乳头细胞产生的大量胼胝质进一步阻碍了花粉管的进入,只有少数花粉管能够到达珠孔并进行受精;②受精胚珠在授粉11~13 d后,球形胚开始退化死亡,游离胚乳核已解体,未受精的胚珠已完全退化,仅残存珠柄;③回交后代结子率极低,仅为0.01%。     

硬粒小麦-簇毛麦双二倍体与普通小麦杂种F1的花粉母细胞减数分裂行为的研究

用普通小麦与硬粒小麦 -簇毛麦双二倍体杂交 ,对其杂种F1的花粉母细胞中期Ⅰ的染色体配对进行了洋红染色和Giemsa -C带染色观察。结果表明虽然簇毛麦染色体在中期Ⅰ主要以单价体存在 ,但也有少量的小麦 -簇毛染色体配对 (平均每细胞为 1 1%左右 ) ,可以通过遗传重组转移簇毛麦的有利基因。这些小麦 -簇毛麦染色体配对 ,既分布在超过理论配对数的细胞中 ,也存在于少于理论配对数的细胞中 ;相反 ,超过理论配对数的染色体对不一定就是小麦 -簇毛麦染色体之间的配对 ,在少于理论配对数的细胞中 ,也不一定仅是小麦同源染色体的配对 ,同样包含有少量的小麦 -簇毛麦染色体配对。因而 ,用传统的染色法对外源物种与小麦染色体之间的配对数的估计 ,既有夸大一部分信息 ,又有掩盖一些有益信息的弊端。说明我们在用传统方法来推测远缘杂种后代中部分同源染色体配对时要持审慎的态度 ,需要用较为准确的方法来直接鉴定     

小麦EST SSR的分析及其引物的开发

 为开发出具有丰富多态性的、新型的小麦EST SSR标记,利用已公布1071367条小麦表达序列标签（expressed sequence tags,EST）序列,对≥24bp的微卫星或简单重复序列进行了系统分析。结果表明,在所分析的小麦EST序列中,搜索到长度大于或等于24bp,基序匹配值大于80%的SSR序列32350个。在这些SSR中,单碱基SSR最多,数量达18075个,占SSR总数的559%;其次为3核苷酸SSR,共6106个,占SSR总数的187%,重复数大于30次以上的达444个,占所有3核苷酸SSR的72%。4核苷酸SSR数量最少,仅有696个,仅占SSR总数的22%。研究中收搜索到的6核苷酸SSR共1562个,其基序组成可分为145类,优势基序为AGCCGC（达214个）。以上结果说明小麦EST序列中含有丰富的SSR,这非常有利于开发多态性较高的EST SSR标记。     

Development of EST-PCR markers specific to the long arm of chromosome 6V of Dasypyrum villosum

Expressed sequence tags-derived polymerase chain reaction (EST-PCR) molecular markers specific for alien chromosomes can be used to not only monitor the introgressed alien chromatin in wheat background, but also provide the evidence of the syntenic relationship between homoeologous chromosomes. In the present study, in order to develop high density and evenly distributed molecular markers specific for chromosome 6VL of Dasypyrum villosum, 297 primer pairs were designed based on the expressed sequence tags (EST) sequences, which were previously mapped in different bins of the long arms of wheat homoeologous 6AL, 6BL, and 6DL. By using the Triticum aestivum, D. villosum, T. durum-D. villosum amphiploid, and T. aestivum-D. villosum alien chromosome lines involving chromosome 6V, it was found that 32 (10.77%) primers could amplify specific bands for chromosome 6V, and 31 could be allocated to chromosome arm 6VL. These 6VL specific markers provided efficient tools for the characterization of structural variation involving the chromosome 6VL in common wheat background as well as for the selection of useful genes located on 6VL in breeding programs.