宁夏矮秆丰产春小麦品种(系)与兰州黑麦可交配性研究

用宁夏近几年新育成的矮秆、半矮秆丰产春小麦品种（系）及标准品种中国春（C.S)共计23个小麦材料，在宁夏当地气候环境条件下与黑麦品种兰州黑麦杂交，其结实率为0-21.0%。以中国春与兰州黑麦杂交的结实率最高，为21.0%；其次为新品系Q36、999－55与兰州黑麦杂交的结实率分别为11.4%和10.5%。从中国春的可交配性基因型kr1kr1kr2kr2推断出Q36和999－55的可交配性基因型是Kr1Kr1Kr2Kr2，其它品系的可交配性基因型是Kr1Kr1Kr2Kr2。999－55与兰州黑麦杂交的结实率相对较高，并具备优质、丰产、抗病、矮秆、高光合速率等优点，其遗传背景可作为转移小麦近缘、远缘种属有益基因的“桥梁”亲本。     

实秆小麦86-741遗传背景的SSR标记分析

川86-741,是采用CIMMYT小黑麦与小麦杂交培育出的高穗整齐度、实心矮秆种质。以四川地方品种中国春(CS)和育成普通小麦品种川麦47为对照,选用小麦A,B和D基因组的166个SSR标记,对实秆材料86-741的遗传背景进行了比较分析,共检测到264个等位变异,每对引物可检测到1~3个,平均1.59个;小麦遗传材料86-741与中国春在66个位点(39.76%)上存在差异;与川麦47在58个位点(34.94%)上存在差异。     

四川小麦地方品种与节节麦和黑麦的可杂交性

对三十个四川小麦地方品种与节节麦和黑麦的可杂交性进行了观察、研究,结果表明: “中国春”所含有的高亲和性基因kr_1、kr_2在四川地方品种中普遍存在;小麦—节节麦和小麦—黑麦可杂交性受不同的遗传系统控制;除kr_1、kr_2外,普通小麦中至少还存在两对基因,一对基因(kr_3)对小麦—黑麦可杂交性起作用,另一对基因(kr_4)对小麦—节节麦可杂交性起作用。四川地方品种中,存在有与黑麦和(或)节节麦亲和性很高的品种(系)。     

抗病小黑麦异染色体系的创制与鉴定

黑麦属作为小麦的三级基因源,具有抗多种病害及耐逆性强等特性,是小麦遗传改良重要的近缘植物之一。本研究利用CIMMYT引进的六倍体小黑麦20090148与普通小麦材料复合杂交,从杂交后代中筛选出了四份遗传稳定、综合农艺性状优良的材料:127-12-2、134-5-1、131-2-3和125-3-1,对其抗病性等性状特点进行鉴定,并利用寡核苷酸探针套进行染色体原位杂交鉴定,以明确其遗传组成。结果表明127-12-2、134-5-1和125-3-1为小麦-黑麦渐渗系,131-2-3为代换系;通过将131-2-3与其亲本进行核型比对,发现其染色体组成。四份小黑麦材料的性状和遗传组成鉴定,将为它们在小麦遗传改良上的进一步应用奠定基础。     

小麦属与黑麦属的可杂交性研究

以一粒小麦、拟斯卑尔脱小麦、节节麦、圆锥小麦、圆柱小麦(DDAA)和普通小麦作母本,研究了它们与栽培黑麦、山地黑麦、非洲黑麦、瓦维洛夫黑麦和森林黑麦的可杂交性。揭示了普通小麦、四倍体小麦及其各染色体组供体种与各黑麦种的可杂交性规律。就圆锥小麦与拟斯卑尔脱小麦在可杂交性上的一致表现,讨论了B组染色体的起源问题。     

普通小麦与某些杂草黑麦和野生黑麦的可杂交性研究

1982～1984年间,用与栽培黑麦杂交难易程度不同的五个普通小麦品种(系)和三个品种间杂种F_1作母本,以栽培黑麦作父本对照,研究了普通小麦与Secale ancestrale、S.dighoricum、S.segetale,S.anatolicum、S.dal-maticum、S.fragile、S.kuprijanovii和S.montanum的可杂交性。结果表明普通小麦与上述各黑整种的可杂交性同普通小麦与栽培黑麦的情况基本相似。对与栽培黑麦易于杂交和极难杂交的小麦品种,上述各黑麦种的反应是一致的;但对中间类型的品种和亲本一方为易杂交品种的品种间杂种F_1,S.ancestrale和S.fragile的杂交率则显著高于栽培黑麦和大多数其他黑麦种。     

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。     

人工合成六倍体小麦与黑麦的可杂交性研究

利用102份从CIMMYT引进的人工合成六倍体小麦与黑麦杂交,分析了人工合成六倍体小麦的可杂交性,结果表明:人工合成小麦的可杂交能力变异很大,从0%~72.49%;其中有11份人工合成小麦的可杂交率超过50%以上,1份人工合成小麦YAR/Aegilops tauschii518的杂交结实率达到72.49%,与中国春相似。通过比较同一个硬粒小麦与不同节节麦或同一个节节麦与不同硬粒小麦的可杂交性,发现硬粒小麦和节节麦都对人工合成小麦的可杂交性具有较强的作用。本实验所筛选的具有高亲和性的人工合成小麦,可作为远缘杂交的新材料,用于转育小麦近缘属种优良基因。     

小麦B染色体组起源的新探索

以圆锥小麦、一粒小麦以及B染色体组可能的供体种(拟斯卑尔脱山羊草、沙融山羊草、西尔斯山羊草、两角山羊草和高大山羊草)作母本,与黑麦属的五个种杂交。结果表明,圆小麦与森林黑麦杂交不成功,与栽培黑麦和山地黑麦杂交一般只产生无胚乳的种子,与非洲黑麦和瓦维洛夫黑麦杂交则结出正常的种子。这种可杂交性特点是B染色体组提供的,在所有可能的B染色体组的供体种中,只有拟斯卑尔脱山羊草和沙融山羊草具有上述可杂交性特点,表明这两个种是B染色体组的供体种。     

小麦-黑麦染色体代换易位系创新材料的选育及抗病性研究

利用小麦 -异源直接杂交法回交结合开放授粉处理 ,在诱发材料制造的条锈病流行条件下 ,从组合Curren cy/小偃 6号 //川育 12号 /3/A30 2中选育出小麦 -黑麦染色体代换易位系NR98117- 9S等 5个小麦材料。这些材料大都具有与亲本小麦品种小偃 6号及川育 12号不相上下的农艺性状 ,对条锈生理小种条中 31和混合菌种表现高抗 ,可作为四川小麦抗条锈病育种的亲本加以利用。文中还讨论了小麦育种中的间接选择在创制小麦 -黑麦染色体代换易位系上的可行性。     

将秦岭黑麦遗传物质导入普通小麦的研究

用 39个小麦与秦岭黑麦杂交 ,从杂交成功的 16个组合后代中发现“中国春×秦岭黑麦”与“新中长×秦岭黑麦”的F1能够自然结实产生有生活力的杂种。其中植株 (中国春×黑麦 )F2 - 2和 (新中长×黑麦 )F2 - 2进一步自交、回交结实性较好。并从后者获得了遗传上稳定的染色体数为 42的纯合小麦新材料 99L2。秦岭黑麦的抗条锈特性已被转移到 99L2遗传背景中并得到表达。     

黑麦抗条锈病基因对小麦高产品种绵阳11的直接转移

使用小麦高产品种绵阳 11的套袋自交纯系为受体 ,白粒黑麦自交系为供体 ,选育了高抗条锈病和中抗白粉病的小麦新品系 98- 10 5 4系列。研究证明它们的抗性来源于小麦 6B染色体和黑麦 6R染色体的易位 ,含有与Yr9和绵阳 11的抗条锈病基因不同的新基因 ,暂时命名为YrBL。同时指出所得的 6R易位系是研究易位效应和基因表达的优良材料 ,在小麦育种中有重要应用价值     

不同基因型小麦及其近缘属黑麦的RAPD分析

采用随机扩增多态性DNA(RAPD)对来自我国不同生态区的21个普通小麦(Triticum aestirum L)品种以及3个小麦近缘属栽培黑麦(Secale cereale)品种的遗传差异进行分析.结果表明,黑麦与普通小麦间的分子标记多态性(66.20%)明显高于普通小麦之间的多态性标记(43.90%).冬春性不同的普通小麦品种间的多态性存在着较大的差异,冬性小麦品种间多态性(40.30%)明显高于春性小麦品种间RAPD多态性(14.66%).黑麦与普通小麦间的平均遗传距离(0.5086)是普通小麦品种间平均遗传距离(0.1378)的4倍.聚类分析表明,利用RAPD标记可以将黑麦和普通小麦以及冬春性普通小麦明显划分开来;来自同一选育单位或同一生态区的小麦品种大多都聚在一起.一些引物能对有些品种进行特异性扩增.因此,利用RAPD标记可以进行小麦品种指纹分析,确定基因型之间遗传差异,进一步划分小麦杂种优势群.     

利用基于重复序列PCR的标记和A-PAGE鉴定小麦背景中的黑麦染色体片段

利用基于重复序列PCR的标记和酸性丙烯酰胺凝胶电泳（A-PAGE）对小麦品种中国春与秦岭黑麦杂交后代（BC2F4）共75份材料进行了筛选,鉴定含有黑麦成分的株系。根据黑麦特异重复序列pSc20H设计特异引物,用PCR方法从75个株系中筛选出30份含有黑麦成分的材料。从这30份材料中,用A-PAGE的方法鉴定出10个株系为1RS／1BL易住系。实验结果表明,用基于PCR的标记能快速准确地对小麦背景中外源染色质的鉴定。结合其它方法还能进行小片段移位的鉴定。     

小麦抗条锈病染色体异源易位系的选育

利用小麦品种Jubilar作为受体 ,黑麦自交系L15 5为供体 ,培育了 1个抗条锈病 ,叶锈病和白粉病的小麦异源易位系A1882。使用C -带技术证明 ,这个易位系含有 1RS/ 1BL易位染色体。研究表明 ,与其它的 1RS/ 1BL易位系相比 ,本研究创制的这个 1RS/ 1BL易位染色体含有不同抗病基因。用这个异源易位系与高产品种杂交 ,并利用易位染色体作标记辅助选择 ,培育了抗小麦条锈病兼抗白粉病材料R14- 12、R14- 2 2和R16 5 - 2。经接种鉴定 ,这些品系对小麦条锈菌条中 30号和 31号生理小种免疫 ,抗叶锈病并中抗白粉病。这 3份材料的农艺性状较好 ,抗病性稳定 ,容易在小麦育种中应用。本研究证明 ,通过初级易位系与优良品系的杂交和选择 ,把异源易位染色体放在协调的小麦遗传背景上 ,是在小麦育种中克服易位染色体不良作用的有效方法     

小麦与黑麦杂种减数分裂非同源配对的研究

Giemsa 显带表明,小麦 ph_b(ph 基因突变系)×春黑麦杂种 F_1减数分裂所形成的二价体,包括三种类型的配对结构;(1)小麦染色体组内部分同源染色体配对约占72%;(2)黑麦染色体组内异源配对约占2%;(3)小麦染色体与黑麦染色体属间非同源配对,约占26%.三种配对类型的形成不是随机的,联会频率的大小以及联会紧密程度取决于染色体结构和遗传功能相似程度。根据显带证明,确有属间异型二价体存在,这便表明非同源染色体的异染色质,在ph 基因的作用下,是能发生联会的。     

化学杀雄剂SQ-1和阿拉伯葡聚糖蛋白对小麦品种间杂交及远缘杂交成胚率的影响

【目的】探究化学杀雄剂SQ-1对小麦品种间、小麦与近缘植物间、小麦与远缘植物间杂交成胚率的影响,以及阿拉伯葡聚糖蛋白对小麦与玉米杂交成胚率和得苗率的影响。研究结果对于合理选用小麦杂交方式,提高小麦杂交结实率和利用玉米诱导小麦单倍体植株的效率具有重要意义。【方法】通过在小麦拔节期喷施化学杀雄剂SQ-1,开花期分别授以小麦花粉和远缘植物(黑麦、玉米)花粉,并在小麦授玉米花粉后的处理液中加入不同浓度的阿拉伯葡聚糖蛋白(arabinogalactan proteins,AGP),对小麦与玉米杂交后产生的幼胚进行离体拯救培养,统计授粉小花数、接种幼胚数、膨大颖果数、结实粒数、萌发单倍体幼胚数和单倍体植株数,计算结实率、颖果膨大率、成胚率、萌发率和成苗率并对所得数据进行差异显著性分析,结合细胞学观察结果,研究SQ-1对小麦品种间杂交及远缘杂交结实性的影响,以及AGP对小麦单倍体胚诱导率的影响。【结果】在不同小麦品种间杂交中SQ-1处理结实率19.8%—83.3%,人工去雄的结实率为69.4%—93.0%,SQ-1对不同品种的影响不同,Fielder对SQ-1的反应比较敏感;在中国春与兰州黑麦杂交中,SQ-1处理的结实率为65.5%,人工去雄处理的结实率为78.8%,两种处理方式产生的F1杂种的染色体数均为28条;在不同小麦品种与玉米品种郑单58杂交中,SQ-1处理小麦单倍体胚的成胚率为1.11%—1.41%,人工去雄小麦单倍体胚的成胚率为2.38%—14.29%;在小麦与玉米杂交后的处理液中添加0.5—2.0 g·L-1 AGP一定程度地提高了小麦单倍体胚获得率和成苗率。另外,在玉米花粉诱导的单倍体胚离体培养过程中,发现13.07%的胚发育出了2—6株苗;显微镜观察发现,玉米花粉诱导后18 d左右小麦单倍体胚上出现了多个突起,这些突起在离体培养条件下进一步发育为形态健全的小植株,其染色体数目均为21条。【结论】化学杀雄剂SQ-1减低了小麦品种间杂交及小麦与黑麦、玉米间杂交的成胚率,AGP提高了小麦与玉米间杂交单倍体成胚率和成苗率。