将大赖草种质转移给普通小麦的研究 Ⅴ.三个普通小麦-大赖草二体异附加系的选育与鉴定

利用形态特征的观察、根尖细胞有丝分裂中期染色体计数、花粉母细胞减数分裂中期Ｉ（ＰＭＣＭⅠ）染色体构型分析以及Ｃ－分带，从普通小麦与大赖草（ＬｅｙｍｕｓｒａｃｅｍｏｓｕｓＬａｍ）杂种回交后代中选育出３个二体异附加系：９５Ｇ０４，９５Ｇ１６和９５Ｇ２３，其ＰＭＣＭⅠ染色体配对构型分别为０．１６Ⅰ＋２０．２５○Ⅱ＋１．６７Ⅱ，０．３５Ⅰ＋１８．９５○Ⅱ＋２．８７Ⅱ和０．１９Ⅰ＋２０．０７○Ⅱ＋１．８３Ⅱ。染色体Ｃ－分带结果表明：９５Ｇ０４，９５Ｇ１６，９５Ｇ２３分别为大赖草第１号，第４号，第５号染色体的二体异附加系     

将大赖草种质转移给普通小麦的研究—Ⅳ.通过花药培养选育双重…

通过普通小麦“中国春”与抗赤霉病的亲缘物种大赖草杂种回交后代ＢＣ２Ｆ３和自交Ｆ４代的花药培养，获得了７２株花培植株，其中２８株结实。     

普通小麦—大赖草6N二体异附加系的选育与鉴定

根据花粉母细胞减数分裂中期Ｉ染色体配对情况及染色体Ｃ－分带，在中国春－大赖草杂种回交后代中选育出１个稳定的二倍异附加系９２Ｇ４６０。通过分析亲本及９２Ｇ４６０的苗期叶片ＧＯＴ同工酶酶谱表型，推测９２Ｇ４６０中临时编为第１１号的大赖草染色体来自Ｎ染色体组，该染色体携有属于第６部位同源群的曲酶结构基因Ｇｏｔ－Ｎ２故可以将大赖草中临时编为第１１号的染色体命名为６Ｎ。     

将大赖草种质转移给普通小麦的研究Ⅳ．通过花药培养选育双重二体异附加系和代换-附加系

通过普通小麦“中国春”与抗赤霉病的亲缘物种大赖草杂种回交后代ＢＣ２Ｆ３和自交Ｆ４代的花药培养,获得了７２株花培植株,其中２８株结实。这些株系的株高、穗形和成熟期等性状在Ｈ２系间差异明显,但株系内整齐一致。对２８个Ｈ２代株系进行根尖细胞染色体计数,２５个２ｎ＝４２,１个２ｎ＝４４,２个２ｎ＝４６。通过花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对分析和染色体Ｃ－分带,在Ｈ２代中选育出一个异代换－附加系（２ｎ＝４４）Ｌ０７,两个双重二体异附加系（２ｎ＝４６）Ｌ０３－０５和Ｌ０６。     

新疆大赖草的性状鉴定及与普通小麦有性杂交

对普通小麦近缘野生种新疆大赖草（Leymus racemosus(Lam.)Tzvel.)的农艺性状、品质性状和抗性进行的鉴定观察,以及与普通小麦（T.Aestivum L.)进行的杂交试验表明,新疆大赖草表现为茎粗抗倒,穗大,粒多,植株高大,叶片蜡质化;蛋白质含量为18.3%,17种氨基酸平均比普通小麦品种高出28.96%。它对干旱、盐碱、寒冷、瘠薄等非生物胁迫具较高耐性,并对白粉病、锈病、根腐病、黄矮病、赤霉病等真菌、细菌和病病害抗性良好;新疆大赖草与普通小麦杂交难以获得杂种后代。     

普通小麦─大赖草6N二体异附加系的选育与鉴定

根据花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对情况及染色体Ｃ－分带，在中国春－大赖草杂种回交后代中选育出１个稳定的二体异附加系９２Ｇ４６０。通过分析亲本及９２Ｇ４６０的苗期叶片ＧＯＴ同工酶酶谱表型，推测９２Ｇ４６０中临时编为第１１号的大赖草染色体来自Ｎ染色体组，该染色体携有属于第６部分同源群的同工酶结构基因Ｇｏｔ－Ｎ２，故可以将大赖草中临时编为第１１号的染色体命名为６Ｎ。     

新疆大赖草DNA导入普通小麦获得大穗品系

用花粉管通道法将新疆的大赖草成都主普通小麦花培品系７６１从转化的Ｄ３和Ｄ４代变异中重申选出大穗（主穗长大于１４ｃｍ）,多穗（主穗粒数大于６０粒）品系５０个,并能稳定遗传和正常结实,各品系连续多年种植,在穗长、穗粒数和粒重上表现突出。经对供体、受体和转化后代进行酯酮同工酶和ＲＡＰＤ分析,证明供体ＤＮＡ片段已进入受体引起ＤＮＡ重组。     

大赖草染色体对小麦种子耐盐性的影响

以中国春和普通小麦-大赖草(Triticum aestivum-Leymus racemosus)异附加系DA5Lr、DA7Lr、AddLr11″、AddLr2″DA7Lr#1S和DA5Lr#1L为试材,研究了NaCl对其种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,随着NaCl浓度的升高,它们的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、芽长、单株鲜重、单株干重及胚芽鞘相对生长率均受到抑制,而DA7Lr材料受抑制程度明显低于其他材料。在100 mmol/L NaCl胁迫下,DA7Lr的种子发芽率下降率、发芽势下降率、发芽指数下降率、活力指数下降率和芽长下降率分别为22.92%、16.28%、57.38%、69.39%和25.54%,分别低于中国春种子32.64、49.78、23.25、4.31和10.66个百分点;100 mmol/L NaCl胁迫48h,DA7Lr种子胚芽鞘相对生长率为0.267 mm/h,比中国春提高117.1%;100 mmolNaCl胁迫下,第九天调查结果,DA7Lr幼苗单株鲜、干重分别为76.4 mg和10.6 mg,分别比中国春增加7.1%和82.8%,表现出了较高的耐盐性。     

新疆大赖草DNA导入普通小麦获得大穗品系

用花粉管通道法将新疆的大赖草 DNA导入普通小麦花培品系 761 ,从转化的 D3和 D4代变异中筛选出大穗(主穗长大于 1 4cm)、多穗 (主穗粒数大于 60粒 )品系 50个 ,并能稳定遗传和正常结实 ,各品系连续多年种植 ,在穗长、穗粒数和粒重上表现突出。经对供体、受体和转化后代进行酯酶同工酶和 RAPD分析 ,证明供体 DNA片段已进入受体引起 DNA重组     

导入大赖草DNA小麦后代的变异性状分析

外源大赖草ＤＮＡ直接导入普通小科,诱导小麦籽粒蛋白质组成及过氧化物酶,酶酶、超氧化物歧化酶同工酶谱带发生了显著变化,蛋白质分别增加了４４,６７,８５ｋｕ新组分,蛋白质和氨基酸含量分别提高１６．８２％,１５．６２％,赖氨酸增长４２．９４,同工酶不同程度出现了差异谱带,酶带缺失酶活性增减的明显变化,导入ＤＮＡ的变异上麦的籽粒色泽、硬度,胚乳粉质等生物学性状都有一些改变,其变异现象在连续后代中依然表达。     

大赖草和新麦草物种专化DNA重复序列研究：Ⅰ.分离和鉴定

从本研究建立的Ｌｅｙｍｕｓ ｒａｃｅｍｏｓｕｓ（Ｌａｍ．）Ｔｚｖｅｌｅｖ（大赖草）和Ｐｓａｔｈｙｒｏｓｔａｃｈｙｓ ｊｕｎｃｅａ（Ｆｉｓｃｈ）Ｎｅｖｓｋｉ（新麦草）的ＤＮＡ文库分别挑出５５０和３４８个重组克隆提取质粒ＤＮＡ,用普通小麦。Ｌ．ｒａｃｅｍｏｓｕｓ和Ｐｓａ．ｊｕｎｃｅａ等物种的总ＤＮＡ作探针,通过两轮点渍杂交,发现有１５个克隆稳定地与Ｌ．ｒａｃｅｍｏｓｕｓ或（或）Ｐｓａ．ｊｕｎｃｅａ有强     

新疆大赖草DNA导入小麦后代之间“聚合效应”研究

利用新疆大赖草 DNA导入小麦获得的大穗株系进行相互杂交或继续用大赖草 DNA连续导入 ,深入系统地研究其转化后代之间的“聚合效应”及遗传规律。通过研究证明了新疆大赖草 DNA转化大穗×大穗杂种 F1 代在穗粒数、穗粒重及千粒重等性状表现了一定的“重组效应”,细胞学观察发现大穗×大穗之间的染色体结构发生了变化 ,此研究结果从细胞遗传上证明了新疆大赖草的 DNA片段确实整合到受体染色体上     

一个耐盐小麦-多枝赖草二体异附加系外源染色体的鉴定

 【目的】对附加系Line15进行耐盐性验证，并了解其外源多枝赖草染色体的遗传背景。【方法】利用含0.4%（w/w）NaCl的人工模拟盐池进行耐盐性鉴定，并对Line15根尖细胞、花粉母细胞的染色体数目进行检测，进而利用荧光原位杂交和微卫星标记技术对其遗传物质进行进一步鉴定。【结果】小麦-多枝赖草杂交后代Line15为一个具有较高耐盐特性的材料，其染色体组成为2n=44=22 II，属于一个小麦-多枝赖草二体异附加系。根据SSR检测结果表明，Line15附加的一对多枝赖草染色体与小麦的第2部分同源群长臂、第3部分同源群着丝粒和第7部分同源群短臂密切相关。【结论】对小麦-多枝赖草二体异附加系Line15进行了生理、细胞和分子水平的系统检测，较全面地揭示了Line15耐盐性的具体来源。     

大赖草DNA导入小麦获得大穗株系育性及其细胞学初步研究

对大赖草DNA导入小麦后代中选出的部分大穗材料,进行了育性和花粉母细胞(PMC)减数分裂的细胞学鉴定.结果表明:人工套袋自交不育率平均高达93.01;,天然异交不育率为36.4;～100;;减数分裂后期出现了桥、环及落伍染色体,这些异常现象说明了转化后代的染色体结构发生了变化,大赖草DNA片段已整合到染色体上;DNA片段的导入产生单价染色体,这是遗传学上的新问题,其原因尚需进一步研究确定.     

小麦与多枝赖草属间杂种后代纯系的获得及其遗传学研究

以小麦与多枝赖草属间杂草为试材，通过花药培养，获得纯合后代。再经过细胞学观察、田间选拔、抗性鉴定、品质分析，综合农艺性状调查以及小区产量对比试验，从中初步筛选鉴定出一批耐盐、抗旱、抗病的小麦新种质。     

利用小麦SSR标记追踪大赖草染色体Lr.2、Lr.7、Lr.14及其片段

定位于小麦7个部分同源群上的337对SSR引物中有113对SSR引物可检测到大赖草与普通小麦基因组间多态性，对小麦一大赖草Lr．2、Lr．7和Lr.14的异附加系和易位系的进一步分析表明，小麦7BL上的SSR引物gwm112在大赖草染色体Lr．2上具有特异扩增位点，可用来追踪Lr．2；5AS上的SSR引物gwm205、5AL的gwml56和5DL上的gwm212在Lr．7和Lr．14中均有特异扩增产物，可用于追踪Lr．7和Lr．14；而7AL上的SSR引物gwm63仅在大赖草染色体Lr．7上具有扩增位点。这不仅揭示了Lr．7可能存在第5和第7部分同源群染色体重排，而且也表明将引物gwm205、gwm156、gwm212与gwm63相结合可分别追踪大赖草Lr.7和Lr．14染色体及其片段。利用这些SSR引物可追踪同一植株中不同的大赖草染色体；与簇毛麦染色体6V上的SCAR标记相结合，能追踪同一植株中的大赖草和簇毛麦染色体片段。     

普通小麦大赖草易位系T3AS·3AL-7Lr#1S的分子细胞遗传学鉴定

大赖草对赤霉病具有较好的抗性,将大赖草赤霉病抗性基因转入普通小麦,对拓宽小麦赤霉病抗性基础有重要意义。本研究在获得抗赤霉病普通小麦-大赖草异附加系基础上,采用1 200 R ⁶⁰Co-γ射线处理小麦-大赖草二体附加系DA7Lr花粉,授予已去雄的普通小麦中国春,对其后代(M₁)种子根尖细胞有丝分裂中期染色体进行GISH分析,获得了1株具有1条普通小麦-大赖草易位染色体的植株,让其自交,对自交后代中具有2条易位染色体植株的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ进行观察,发现2条易位染色体形成了稳定的环状二价体,表明该植株为纯合体。利用顺序GISH-双色FISH分析,结合C-分带、小麦D基因组专化探针Oligo-pAs1-2和B基因组专化探针Oligo-pSc119.2-2,进一步鉴定出该普通小麦-大赖草易位系为T3AS·3AL-7Lr#1S,且筛选出了可追踪该易位系的3个EST-STS分子标记BE591127、BQ168298和BE591737。该易位系的育成为小麦赤霉病遗传改良提供了新种质。     

普通小麦—大麦异附加系的分子生物学技术鉴定

用植物染色体C-分带和小麦种子HMW-GS电泳技术,对普通小麦-大麦异附加系进行了鉴定。结果表明,异附加系WB9905和WB9912含有大麦的5H染色体,异附加系WB9906含有大麦的2H染色体。小麦种子HMW-GS电泳结果表明,异附加系WB9905,WB9912和易位系WB9917含有大麦HMW-GS的特征带。