五种山羊草细胞质对普通小麦几个主要性状的遗传效应

将五种山羊草细胞质导入普通小麦 ,研究其对普通小麦主要农艺性状的遗传效应。结果表明 ,沙伦山羊草、粗厚山羊草和瓦维洛夫山羊草细胞质使普通小麦育性降低 ,离果山羊草、沙伦山羊草细胞质对普通小麦的农艺性状存在不良效应 ,五个性状中 ,除穗下节间长和单株有效分蘖数差异不显著外 ,旗叶面积、株高、结实率均存在细胞质效应。这说明只有导入合适的异源细胞质 ,才可能创造出可为生产利用的核质杂种小麦     

具有山羊草细胞质小麦的光敏型胞质雄性不育系研究

研究了具有粗厚山羊草、牡山羊草或瓦维洛夫山羊草细胞质的普通小麦Ｎ２６雄性不育光周期反应和育性恢复模式，Ｄ＾２型细胞质Ｎ２６异质系在长日照条件（≥１５ｈ）下表现为几乎完全雄性不育，在短日照（≥１４．５ｈ）条件下雄性高度可育，温度对降低雄性育性没有明显影响，把这类雄性不育称为“光敏型细胞质雄性不育”。ＰＣＭＳ表现为雄蕊雌化，组织学研究表明，在雌化雄蕊内有不完全胚珠结构，而没有毡层细胞和花粉粒。植株的小     

山羊草属不同细胞质对小麦籽粒戊聚糖含量的影响

为了利用小麦近缘野生种属的细胞质资源改良小麦品质,以山羊草属(Aegilops)不同种异源细胞质的5种异质小麦品种Chris为材料,与生产上广泛推广种植的4个常规小麦品种进行正反杂交,研究了异源细胞质对其F1籽粒戊聚糖含量的影响.结果表明:(1)在以5种异源细胞质材料为母本的杂交组合中, 仅有50%的组合其总戊聚糖含量高于反交对照,粗山羊草和偏凸山羊草细胞质对总戊聚糖含量具有普遍的正效应;粘果山羊草细胞质对总戊聚糖含量表现出轻微的正效应;柱穗山羊草和二角山羊草细胞质则表现出明显的负效应;(2)在以5种异源细胞质材料为母本的杂交组合中, 80%的组合其水溶性戊聚糖含量高于反交对照, 除二角山羊草细胞质对水溶性戊聚糖含量表现出负效应外,其他4种细胞质对水溶性戊聚糖含量都有一定的正效应,但5种细胞质之间差异均不显著;(3)尽管5种异源细胞质对水溶性戊聚糖含量效应差异不显著,但是柱穗山羊草、偏凸山羊草、粘果山羊草和粗山羊草细胞质对水溶性戊聚糖含量有一定的正效应.因此,如果选择合适的核质组合同样可以达到改良戊聚糖含量的目的.     

异源细胞质小麦的抗旱性研究

以分别具有山羊草属、小麦属和簇毛麦属的15种普通小麦近缘种细胞质的异源细胞质小麦为材料．采用高渗溶液法、水培盆栽法和田间鉴定法研究了异源细胞质对小麦抗旱性的遗传效应。结果表明，波斯小麦（T.persicum）、柱穗山羊草（Ae．cylindrica）、簇毛麦（Hanaldia villosa）和粗厚山羊草（Ae．crassu 6x）细胞质对小麦的抗旱性具有明显的遗传效应。其效应值的性质、大小与核亲毒品种的基因型有关，在特定的核质组合中波斯小麦、柱穗山羊草、簇毛麦和粗厚山羊草细胞质可明显提高小麦的抗旱性。具波斯小麦细胞质的异质系（T．persicum）-s．c66种子发芽阶段和三叶期的抗旱性比相应核亲本明显增强．并且超过抗旱品种晋麦47。成熟期的鉴定结果表明．经核基因型改良的粗厚山羊草细胞质小麦新品系NC223、NC232和NC236等15个异质系具有较强的抗旱性。因此，进一步研究异源细胞质提高小麦抗旱性的遗传机制，有助于拓宽小麦抗旱育种途径。     

不同山羊草属细胞质对小麦淀粉粘度参数的影响

为了利用小麦亚族丰富的细胞质资源改良小麦淀粉品质，以具有山羊草属（Aegilops）6种不同异源细胞质的异质小麦品种Chris为材料，与生产上广泛种植的4个常规小麦品种进行正反杂交。研究了异源细胞质对其F1籽粒淀粉粘度参数（峰值粘度和稀懈值）的影响。结果表明．（1）在以6种异源细胞质材料为母本的杂交组合中，70％的组合其峰值粘度高于反交对照。78％的组合其稀懈值高于反交对照；偏凸山羊草、单芒山羊草、粗山羊草和二角山羊草细胞质对峰值粘度和稀懈值的影响具有普遍的正效应，其中尤以偏凸、粗山羊草的细胞质正效应最大；而粘果山羊草和柱穗山羊草对峰值粘度和稀懈值具有负效应。（2）在核背景相同而质背景不同，以及质背景相同而核背景不同的情况下，其峰值粘度和稀懈值差异显著，表明在峰值粘度和稀懈值方面存在着显著的核质互作关系。这些结果说明利用异源细胞质改良小麦淀粉品质性状是可行的，但应注意选择合适的核质组合。     

具有山羊草细胞质小麦的光敏型胞质雄性不育系研究

研究了具有粗厚山羊草（）、牡山羊草（）或瓦维洛夫山羊草（）细胞质（都是Ｄ２型）的普通小麦Ｎ２６雄性不育光周期反应和育性恢复模式，Ｄ２到细胞质Ｎ２６异质系在长日照条件（＞１５ｈ）下表现为几乎完全雄性不育。在短日照（≤１４．５ｈ）条件下雄性高度可育，温度对降低雄性育性没有明显影响，把这类雄性不育称为“光敏型细胞质雄性不育”（ＰＣＭＳ）。ＰＣＭＳ表现为雄蕊雌化，组织学研究表明，在雌化雄蕊内有不完全胚珠结构，而没有绒毡层细胞和花粉粒。植株的小花分化期是光敏感时期。ＰＣＭＳ可作为杂交小麦生产的一种新方法，称为“两系法”。光敏型胞质雄性不育系在短日照条件下通过自交保持和繁殖，在长日照条件下与父本杂交产生杂交种子。与利用提莫菲维细胞质不育的杂交小麦生产体系大不相同，这一方法仅需要光敏型胞质雄性不育系和父本品系。     

三例同核异质雄性不育小麦mtDNA差异片段的比较分析

为了从分子水平鉴别三例同核异质小麦雄性不育材料,利用RAPD技术,对细胞核来自同一普通小麦(Triticum aestivum),细胞质分别来自粘果山羊草(Aegilops kotschyi)、二角山羊草(Ae.bicornis)和斯卑尔脱小麦变种(T.spelta)的三例同核异质小麦雄性不育系的线粒体DNA(mtDNA)进行差异片段的比较分析。结果表明:(1)三种不育系在mtDNA上呈现明显差异;(2)对三种不育系的mtDNA差异片段进行回收、克隆、测序和比对,结果片段OPY01-1517和OPP02-750均与普通小麦mtDNA具有较高的同源性,同源性分别为99%和98%。这为进一步从分子水平鉴别含有斯卑尔脱小麦和二角山羊草细胞质的小麦材料奠定了基础,也为区别不同细胞质雄性不育系提供了一定依据。     

粗厚山羊草细胞质对普通小麦耐盐性的遗传效应

以具有粗厚山羊草(Aegilops crassa 6x)细胞质的异源细胞质小麦为材料，采用加盐培养基进行幼穗愈伤组织诱导(生长)、盐溶液种子发芽、盐溶液幼苗培养和戍株模拟盐池生长等方法研究了粗厚山羊草细胞质对小麦耐盐性的遗传效应，旨在为小麦耐盐育种提供理论依据和种质资源材料。结果表明：粗厚山羊草细胞质对小麦的耐盐性具有明显的遗传效应，其效应值的性质、大小与核亲本品种的基因型有关，在特定的核质组合中粗厚山羊草细胞质可明显提高小麦的耐盐性。异质系Ae.crassa 6x-鉴26和Ae.crassa 6x-SMH1694在幼穗愈伤组织诱导、种子发芽阶段和三叶期的耐盐性比相应核亲本明显增强。返青期和成熟期的鉴定结果表明，一些经核基因型改良的粗厚山羊草细胞质小麦的耐盐性超过或接近抗盐对照品种科遗26。进一步研究粗厚山羊草细胞质提高小麦耐盐性的遗传机制，必将拓宽小麦耐盐育种途径。     

第一届国际植物染色体工程学术讨论会论文(麦类作物)摘要

首先综述一下在小麦遗传育种方面利用外源染色体段节易位的文献,然后介绍下面三个问题上我们最近得到的结果:(1)由于最近在北海道小麦面积的迅速增加,非常需要晚熟类型品种.因此,用1D-1C尾状山羊草(Aegilops caudata)易位为日本北海道培育晚熟小麦品种.试验通过重复回交的方法,已将具有延迟抽穗效应的卵穗山羊草(Ae.ovata)细胞质和来自尾状山羊草的育性恢复基因引入了北海道的几个裁培品种.不久即将介绍目前所得的结果.     

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。     

不同类型亲本的杂交粳稻产量性状比较

收集不同熟期、不同类型的BT型粳稻不育系(保持系)和恢复系,对亲本分别按不同性状进行聚类,比较分析不同类型亲本配组杂种后代的性状表现,结果表明:1)不同类型亲本配组,杂种的性状一般表现为中间类型;2)亲本的抽穗期、株高对杂种单株穗数、每穗总粒数、每穗实粒数、单株产量、单株颖花量等多数产量性状无明显影响。亲本的穗粒结构对杂种的穗粒构成有明显影响,多穗型亲本间配组,杂种每穗总粒数及单株颖花量、产量潜力均较小;大穗型亲本间配组,杂种每穗总粒数及单株颖花量、产量潜力均较大;3)以多穗型不育系与大穗型恢复系配组,产量较高,是现有亲本配制杂交粳稻一种较好的配组方式;4)直立穗不育系与弯曲穗恢复系配组,杂种单株颖花量最多,产量潜力最大,而且株叶形态较好,如筛选到结实率高的组合,该配组方式的杂种具有较高的增产潜力。     

小麦显性矮源对主要农艺性状的影响

利用 5个普通小麦品种与 5个不同显性矮源回交 6代以上 ,产生的 5套近等基因系 ,研究显性矮源对株高、穗长、小穗数、穗下节间长、旗叶长和生物产量等主要农艺性状的影响。结果表明 ,显性矮源的近等基因系对回交父本的主要农艺性状有显著影响 ,回交父本的遗传背景对显性矮源近等基因系有一定的修饰作用。所有显性矮源近等基因系都极显著降低回交父本的株高、穗下节间长和生物产量。西农 0 2和矮苏 3矮源近等基因系对回交父本的穗长没有影响 ;奥尔森矮源近等基因系对回交父本的小穗数没有影响 ,对旗叶长影响比较小 ;矮变 1号矮源近等基因系对回交父本的所有主要农艺性状有极显著降低作用。携带 Rht10突变基因的西农 0 2和矮变 1号矮源近等基因系的主要农艺性状之间存在明显差异 ,表明西农 0 2矮源不同于矮变 1号矮源。此外 ,本文对如何降低显性矮源的负效应也进行了探讨     

牡山羊草细胞质小麦核代换系酶活性及其与花粉败育的关系

对牡山羊草细胞质小麦核代换系在花药发育的不同时期的超氧化物歧化酶（SOD），过氧化氢酶（CAT）活性研究表明，牡山羊草细胞质小麦核代换系SOD、CAT的酶活在二核期之前与其核供体普通小麦差异很小，呈下降趋势，二核期以后核代换系SOD、CAT的酶活性急剧下降，到三核期均显著低于其核供体普通小麦；核代换系表现不同程度的雄性不育，其育性普遍低于其核供体普通小麦，核代换系的育性与其SOD、CAT的酶活性呈正相关关系；牡山羊草细胞质小麦核代换系花粉败育的关键时期是二核期至三核期；花粉败育的根本原因是异质系核质关系不协调，酶代谢失调，导致SOD和CAT活性下降，活性氧积累、膜系统损伤。     

异源细胞质小麦的赤霉病抗性研究

为了探索异源细胞质在小麦抗赤霉病育种中利用的可能性，用麦穗单花定位注射接种法、双层培养法、电导率法研究了小麦3个近缘属9个近缘种植物的细胞质对小麦赤霉病抗性的遗传效应。结果表明，9个近缘种的细胞质对小麦的赤霉现抗生存在明显的细胞质遗传效应和核质互作遗传效应，异质系的赤霉病抗性因核质组合的不同而有差异。具偏凸山羊草细胞质的小麦异质系（Ae.ventricosa)Pe1068-069和（Ae.ventricosa）鉴9的植株水平抗性的和细胞水平抗性比其核亲本增强，并且在不同年度的田间和室内鉴定中抗性表现稳定。穗轴及叶片细胞的质膜透性测定结果显示，小麦异质系的赤霉病抗性与植株在受到病菌毒素侵害时的质膜透性呈负相关。选择理想的核质组合和行为之有效的筛选、鉴定方法是培育抗赤霉病异源细胞质小麦材料的关键。     

Molecular mapping of the hybrid necrosis gene NetJingY176 in Aegilops tauschii using microsatellite markers

The rich genetic variation preserved in collections of Aegilops tauschii can be readily exploited to improve common wheat using synthetic hexaploid wheat lines. However,hybrid necrosis, which is characterized by progressive death of leaves or plants, has been observed in certain interspecific crosses between tetraploid wheat and Ae. tauschii. The aim of this study was to construct a fine genetic map of a gene(temporarily named Net Jing Y176)conferring hybrid necrosis in Ae. tauschii accession Jing Y176. A triploid F1 population derived from distant hybridization between Ae. tauschii and tetraploid wheat was used to map the gene with microsatellite markers. The newly developed markers Xsdau K539 and Xsdau K561 co-segregated with Net Jing Y176 on chromosome arm 2DS. The tightly linked markers developed in this study were used to genotype 91 Ae. tauschii accessions. The marker genotype analysis suggested that 49.45% of the Ae. tauschii accessions carry Net Jing Y176. Interestingly, hybrid necrosis genotypes tended to appear more commonly in Ae. tauschii ssp. tauschii than in Ae. tauschii ssp. strangulata.     

普通小麦-欧山羊草异附加系对干旱胁迫的生理生化响应

为探究异源染色体对小麦抗旱能力的影响,选取3个普通小麦-欧山羊草异附加系和3个普通小麦为试验材料,以聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫,在苗期测定干旱胁迫下叶片丙二醛(MDA)积累量、可溶性蛋白含量和酶促防御系统(SOD、POD和CAT)活性变化。结果表明,随着干旱胁迫程度的加重和时间的延长,供试基因型所测定的五个生理指标的变化趋势较为一致。MDA含量都不断升高,三个普通小麦-欧山羊草异附加系(Ae9013、Ae9041和Ae9061)的MDA积累幅度较抗旱性最好的小麦对照晋麦47小,积累量也较少。三个异附加系的可溶性蛋白含量受干旱胁迫影响较小,虽有小幅度的下降,但保持着较高的含量。干旱胁迫下,各基因型的SOD、POD和CAT活力增加,在一定时间内,随着干旱胁迫的持续,晋麦47表现出先上升后下降的趋势,而Ae9013、Ae9041和Ae9061的SOD和POD活力随着胁迫程度的加重和时间的延长呈现不断上升趋势;Ae9013、Ae9041的CAT活力在15%PEG6000胁迫下不断增加,在25%PEG6000胁迫下先增加后下降,而Ae9061的CAT活力在高浓度PEG6000胁迫下仍持续增加。由此可见,普通小麦-欧山羊草异附加系具备更有效的酶促防御系统和渗透调节能力,说明U组染色体附加提高了小麦的抗旱能力。     

小麦-卵穗山羊草衍生后代的SSR分子标记鉴定和白粉病抗性评价

山羊草属植物是普通小麦改良过程中重要的有益基因来源,小麦的许多抗病虫、抗逆基因都来源于山羊草属植物。本研究利用杂交和回交的方法,成功获得了19株小麦-卵穗山羊草衍生后代,实验选取均匀分布于小麦各条染色体的SSR标记400个,对三个亲本(中国春、卵穗山羊草和陕优225)以及19株衍生后代进行分子标记特异性分析,结果表明,341个标记可以在卵穗山羊草中扩增出条带,说明SSR标记在山羊草中位点丰富;20个标记可以在卵穗山羊草中扩增出特异条带,说明在卵穗山羊草中有不同于另外两个亲本的特异SSR位点;将20个在卵穗山羊草亲本中有特异条带的标记应用于19株衍生后代中,发现有10个标记可以在衍生后代中扩增出特异条带,说明19株衍生后代中全部含有卵穗山羊草的遗传物质,这些特异引物可以继续应用于后代的检测中。本实验还对3个亲本材料和19株衍生后代进行了成株期白粉病抗性鉴定,结果显示,中国春和陕优225都是9级高感,卵穗山羊草是0级免疫,19株衍生后代中有3株(1-1,1-2,1-3)分别是7、8和8级感病,其余均为0级免疫,说明衍生后代的白粉病抗性完全遗传自卵穗山羊草亲本。     

几类同核异质雄性不育小麦线粒体DNA的RAPD标记多态性

为了明确不同细胞质来源的小麦不育系mtDNA的差异,对具有相同核背景而细胞质分别来源于偏凸山羊草(Ae.ventricosa)、易变山羊草(Ae.Variabilis)、提莫菲维小麦(T.timopheevi)的 3 种小麦细胞质雄性不育系,采用 50条随机引物对其细胞质线粒体DNA(mtDNA)进行了RAPD 多态性分析,筛选出3条特异性引物,其中引物S22 在ms(Ae.ventricosa)90110中扩增出分子量约为1 500 bp 的特异带,引物OPAA16在ms(T.timopheevi)90110中扩增出分子量约为1 200 bp的特异带,引物OPA05在ms(Ae.variabilis)90110中扩增出分子量约为670 bp的特异条带。分析表明,3类不同细胞质的小麦不育系在线粒体DNA上表现出稳定的差异,为进一步在分子基础上鉴别这3类不育胞质源不育系奠定了基础。     

小麦-近缘物种染色体系的高分子量麦谷蛋白亚基组成及白粉病抗性

为了挖掘小麦近缘物种的高分子量麦谷蛋白新亚基和抗白粉病基因新类型,以小麦品种中国春和Alcedo(来自德国)为对照,对133份小麦-近缘物种染色体系进行了高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)分析和白粉病抗性调查。HMW-GS分析发现,25份材料与对照小麦的HMW-GS类型不同,其中,含外源染色体HMW-GS的有16份;亲本部分HMW-GS发生沉默的有2份;含外源染色体HMW-GS且亲本的部分HMW-GS发生沉默的有7份。在含外源HMW-GS的材料中,73.9%的HMW-GS来自于小麦近缘物种第1同源染色体,17.4%的HMW-GS来自第2、3和5同源染色体。白粉病抗性调查显示,尾状山羊草E#1、两芒山羊草2Mbi#1、沙融山羊草4Ssh#8、高大山羊草6Sl#3和簇毛麦5V#3S染色体上可能含有抗小麦白粉病新基因,值得进一步向小麦转育。本研究发现的新HMW-GS和潜在抗小麦白粉病新基因为利用这些资源进行小麦抗病育种与品质改良打下了坚实的基础。