小麦微卫星引物对多枝赖草基因组DNA扩增的研究

用227对小麦微卫星引物对多枝赖草基因组DNA进行PCR扩增，共有81对引物有扩增产物，占所用引物的35．7％。这81对小麦微卫星引物涉及101个微卫星位点，覆盖了小麦全部7个部分同源群。其中有76对引物可在多枝赖草和中国春及丰抗13问扩增出多态性标记。这说明多枝赖草虽然和普通小麦亲缘关系较远，但小麦SSR引物还是可以在多枝赖草上应用的，这不仅拓宽了小麦微卫星引物的使用范围，更重要的是为使用小麦微卫星引物对普通小麦与多枝赖草远缘杂交种质材料进行深入研究奠定了基础。     

载有抗逆性基因的多枝赖草染色体连锁群的特定TAC克隆的鉴定

分别以耐黄矮病耐蚜虫小赖麦附加系Line24、耐盐耐旱小赖麦附加系Line15、耐盐小赖麦易位附加系Line14为材料,以它们各自所附加的含有相应抗逆基因的多枝赖草染色体(简称为抗逆染色体)的6个特定SSR分子标记为探针,通过两轮菌落杂交法筛选多枝赖草基因组可转化人工染色体(TAC)文库,最终得到经过验证的阳性克隆77个,它们分别对应于3个(易位)附加系中所附加抗逆染色体(臂)连锁群的6个特定SSR标记,每一标记所对应的TAC克隆数目变化在5～19个,平均约13个.进一步从来自Line24的抗逆染色体连锁群的同一个探针筛选到的阳性克隆中抽查2个TAC克隆15J18和09I02,通过双色荧光原位杂交技术(Double-color FISH)进行初步定位,直观地证明了文库筛选结果的准确性.为各条抗逆染色体的识别鉴定和相关抗逆基因的精细定位奠定了基础.     

一个普通小麦-大赖草易位系T01的选育与鉴定

将抗赤霉病的普通小麦-大赖草Lr.2染色体单体异附加系花粉经过60Co-γ射线处理, 然后给感赤霉病的普通小麦品种“扬麦5号”授粉, 杂交后代连续2年进行赤霉病抗性单株接种鉴定, 从中选育出一个普通小麦-大赖草异易位系。 经过染色体荧光原位杂交和Giemsa C-分带鉴定, 易位发生在普通小麦4B染色体长臂和大赖草第2条染色体(L     

一个普通小麦-大赖草易位系T01的选育与鉴定

将抗赤霉病的普通小麦-大赖草Lr.2染色体单体异附加系花粉经过60Co-γ射线处理, 然后给感赤霉病的普通小麦品种“扬麦5号”授粉, 杂交后代连续2年进行赤霉病抗性单株接种鉴定, 从中选育出一个普通小麦-大赖草异易位系。 经过染色体荧光原位杂交和Giemsa C-分带鉴定, 易位发生在普通小麦4B染色体长臂和大赖草第2条染色体(L     

小麦背景下冰草6P染色体特异EST标记的开发

小麦-冰草[Agropyron cristatum (L. ) Gaertn.] 6P附加系普冰4844-12具有多粒等可用于小麦改良的优异基因。为高效率检测由小麦-冰草6P附加系衍生的易位系和渐渗系,以普冰4844-12及其亲本普通小麦Fukuhokomugi和冰草Z559 (2n=4x=28, PPPP)为材料,通过对冰草转录组测序获得的EST序列设计的P基因组EST分子标记引物,筛选在普通小麦背景下的6P染色体特异分子标记。结果从1 453对P基因组EST引物中筛选出130对小麦-冰草6P附加系特异标记引物。进而将这些特异标记与NCBI nr蛋白质数据库及小麦EST序列进行了比对,发现4条冰草EST序列的功能注释与抗病、抗逆相关;36条冰草EST与已经定位的小麦EST具有较高的相似性,其中33条(91.67%)位于小麦第6部分同源群染色体。为了进一步验证这些标记的特异性,分别对其中4个具有功能注释的EST标记在中国春等7个普通小麦背景下和随机选择的5个标记在小麦-冰草6P易位系背景下进行了检测,结果证明其确实可用于检测6P染色体。这些冰草6P染色体特异标记的开发为大规模地鉴定小麦-冰草衍生后代中P染色质成分奠定了基础。     

长穗偃麦草（Agropyron elongatum,2n=14)与普通小麦间的多态性及E组染色体的特异RAPD标记

以普通小麦中国春、长穗偃麦草及其7个二体异附加系为材料,用26个10碱基随机引物进行随机扩增,以检测普通小麦与长穗偃麦草间的多态性并建立长穗偃麦草染色体特有的RAPD标记。实验结果表明:26个引物在中国春及长穗偃麦中共扩增出180条带,其中中国春121条,长穗偃麦草94条,二者相同的带只有35条,仅占19.44％,另外80.56％的带在二者间揭示了多态性,从分子水平揭示二者基因组间存在着较高水平的多态性。有三个引物OPE—05、OPF—03和OPF—15分别在两亲本间揭示了多态性,同时这一多态性带也分别出现于双二倍体及1E、3E染色体的附加系中,其片段大小分别为1300bp、700bp、400bp,因而OPE—05_(1300)、OPF—03_(700)和OPF—15_(400)分别是1E和3E染色体的特异RAPD标记,可以用来快速地跟踪鉴定1E和3E染色体并应用于偃麦草属的研究中。     

普通小麦–大赖草易位系T5AS-7LrL·7LrS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~(60)Co-γ射线(1200Rad,剂量率100Rad min~(-1))处理小麦–大赖草二体附加系DA7Lr,并用处理后的花粉授给去雄的普通小麦中国春,对其M_1代种子根尖细胞有丝分裂中期染色体进行GISH分析,获得1株具有一条普通小麦–大赖草易位染色体的植株,对其自交后代中具有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组专化探针Oligo-pAs1-2和B组专化探针Oligo-pSc119.2-2,进一步鉴定出该易位系为T5AS-7LrL·7LrS,同时筛选出可追踪该易位系的3个EST-STS分子标记,即BE591127、BQ168298和BE591737。该易位系的育成也为小麦赤霉病遗改良提供了新种质。     

簇毛麦1V染色体SSR标记的筛选

选用位于普通小麦1A、1B、1D染色体上的32对微卫星引物对普通小麦中国春、簇毛麦、6个中国春-簇毛麦二体附加系和1个普通小麦-簇毛麦二体代换系进行SSR分析,发现引物Xgwm498在簇毛麦中扩增出2条长分别为110 bp和190 bp的片段（即Xgwm498/110和Xgwm498/190）, 这两个片段仅在簇毛麦、中国春-簇毛麦1Ha附加系中出现,其余2Ha、     

普通小麦–大赖草易位系T7BS•7Lr#1S和T2AS•2AL-7Lr#1S的分子细胞遗传学鉴定

大赖草7Lr#1S染色体上携带赤霉病抗性基因,将其导入普通小麦有助于增加赤霉病抗源多样性和选育抗赤霉病品种。利用染色体C-分带、荧光原位杂交和分子标记技术从普通小麦–大赖草7Lr#1单体异附加系的花粉辐射后代中,选育出易位系T7BS·7Lr#1S (NAU639)和T2AS·2AL-7Lr#1S (NAU640)。经连续3年大田、温室赤霉病接种鉴定,这2个易位系的赤霉病抗性均显著高于感病亲本中国春、感病对照绵阳8545和石麦4185,为赤霉病抗病育种提供了新的种质资源。     

普通小麦-簇毛麦易位系T4VS·4VL-4AL的选育与鉴定

利用染色体C-分带和基因组原位杂交分析,从普通小麦-簇毛麦4V染色体二体异附加系（DA4V）与普通小麦农林26-离果山羊草3C染色体二体异附加系（DA3C）杂种后代中选育出小麦-簇毛麦纯合易位系T4VS·4VL-4AL。SSR和RFLP标记分析表明,该易位染色体包括4VS、4VL近着丝粒部分区段和4AL顶端区段;该易位系具有良好的细胞学稳定性,结实正常,为杀配子染色体诱发形成的补偿型易位;易位系T4VS·4VL-4AL高抗梭条花叶病,是小麦抗病育种新种质。     

小麦–华山新麦草异代换系DH2322的分子细胞遗传学鉴定

利用分子标记、细胞学、基因组原位杂交(GISH)等技术,结合田间农艺性状调查,对小麦–华山新麦草七倍体材料H8911与硬粒小麦D4286杂交F4代分离群体中株系DH2322进行了综合鉴定。华山新麦草基因组特异SCAR标记鉴定表明,DH2322含有华山新麦草遗传物质;细胞遗传学观察显示,DH2322染色体构型为2n=42=21 II;有丝分裂和花粉母细胞减数分裂中期I基因组原位杂交(GISH)鉴定表明,DH2322的染色体由40条小麦染色体和2条华山新麦草Ns染色体构成,且2条Ns染色体能完全配对为一个二价体;SSR和STS分子标记分析表明,DH2322缺失小麦D基因组的2D染色体,而含有华山新麦草的2Ns染色体;农艺性状分析结果表明,DH2322具有双亲的形态学特征,结实性好,穗长和穗粒数显著大于亲本。     

The use of wheat aneuploids for the chromosomal assignment of microsatellite loci

Summary The chromosomal assignment of 64 PCR-amplified microsatellite loci and 29 additional fragments amplified by the same primer pairs is described for bread wheat (Triticum aestivum). The distribution over the different chromosomes and chromosome arms appears to be random. The highest proportion of microsatellite loci is found on the B genome, followed by the A and D genome. About half of the primer pairs amplified unique fragments, while the other half amplified additional fragments. 25% of the primer pairs, mostly designed to clones of a PstI-library, amplify fragments on homoeologous chromosomes. In some cases, more than one fragment on a single chromosome or fragments on non-homoeologous chromosomes occurred. The use of an automated DNA sequencer accounts for the accurate resolution of multiple fragments and enables to differentiate between fragments, amplified by a single primer pair, with size differences as small as two base pairs.     

小麦与多枝赖草耐盐纯合易位系的培育及GISH鉴定

以小麦与多枝赖草属间杂种花药培养获得的纯合后代纯系为材料，经过细胞学观察、田间选拔、抗性鉴定、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具有外源耐盐性状、且农艺性状好的材料，再经分子标记(GISH)鉴定纯合易位系。表明花药培养可有效克服小麦远缘杂交后代的疯狂分离，并可促进染色体的结构变异，在短时间内获得大量具有丰富变异且可稳定遗传的后代，大大缩短了小麦远缘杂交导入外源基因的年限。     

Development and identification of a wheat-Leymus mollis multiple alien substitution line

Leymus mollis (Trin.) Pilger is resistant to drought, cold, and many fungal and bacterial diseases, and it grows well on barren and salty soils. It has short, strong stems and large spikes with multiple spikelets. It provides an excellent material for wheat (Triticum aestivum L.) improvement. An octoploid Tritileymus line M842-12 was crossed with T. durum L. cv. Trs-372 and among F5 progenies screened a multiple alien substitution line (05DM6) was identified. This line has 2n = 42 chromosomes and forms 21 bivalents in the metaphase I of meiosis. Genomic in situ hybridization analysis of the root tips and pollen mother cells indicated that 05DM6 carried 36 chromosomes from wheat and six chromosomes from L. mollis, and these six, presumed to be from the Ns genome, formed three bivalents. DNA marker analysis showed that relative to wheat, 05DM6 lost chromosomes 1, 5, and 6 from the D-genome but retained chromosomes 2, 3, 4, and 7, implying that the retained L. mollis chromosomes belong to homoeologous groups 1, 5 and 6. Electrophoretic analysis of the storage proteins confirmed that a group 1 homoeologue from L. mollis was present in 05DM6. The 05DM6 substitution line has reduced height relative to its parents and is remarkably resistant to stripe rust. This multiple alien substitution line can be employed as a bridge parent in wheat breeding and chromosome engineering.     

Identifying the alien chromosomes in wheat – Leymus multicaulis derivatives using GISH and RFLP techniques

Genomic in situ hybridization (GISH) and restriction fragment length polymorphism (RFLP) were used to identify the Leymus multicaulis (XXNN, 2n = 28) chromosomes in wheat-L. muliticaulis derivatives. Fifteen lines containing L. multicaulis alien chromosomes or chromosomal fragments were identified. All alien chromosomes or fragments in these 15 lines were from the X genome and none were from the N genome. Eleven L. multicaulis disomic addition lines and four translocation-addition lines were identified with chromosome rearrangements among homoeologous groups 2, 3, 6 and 7. Only homoeologous group 1 lacked rearrangements in addition or translocation chromosomes. The results revealed that translocation in non-homoeologous chromosomes widely exists in the Triticeae and therefore it is necessary to identify the alien chromosomes (segments) in a wheat background using these combined techniques. During the course of the work, probe PSR112, was found to detect X genome addition lines involving L. multicaulischromosomes. This may prove to be a valuable probe for the identification of alien chromosomes in a wheat background. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

小麦异附加系数量性状的遗传分析

本文根据小麦二体异附加系的细胞遗传学特点和作物数量遗传学特点和作物数量遗传学原理，提出了对二体异附加系数量性状进行异染色体效应分析和基因效应分析的方法。并分析了小偃麦二体异附加系31505的部分数量性状的异染色体和基因效应。     

基于EST-PCR的簇毛麦染色体特异分子标记筛选及应用

为定位、转移和利用簇毛麦有益基因, 通过花粉辐射, 获得一批包括小麦-簇毛麦易位染色体的异染色体系。为了鉴定这批材料中的簇毛麦染色体身份, 根据水稻、小麦的EST序列合成了240对STS引物, 其中34对引物在普通小麦中国春与簇毛麦间存在多态性;进一步对亲本及簇毛麦二体异附加系进行PCR扩增分析, 标记CINAU32_-300可追踪簇毛麦1V染色体, 标记CINAU33_-280、CINAU34_-510、CINAU35_-1100、CINAU36_-380和CINAU37_-400可追踪簇毛麦2V染色体, 标记CINAU38_-250可追踪簇毛麦3V染色体, 标记CINAU39_-950和CINAU40_-800可追踪簇毛麦4V染色体, 标记CINAU41_-745和CINAU42_-1050可追踪簇毛麦5V染色体, 标记CINAU44_-765和CINAU45_-495可追踪簇毛麦7V染色体。加上本室已开发的2个6V染色体特异标记, 用这些簇毛麦特异分子标记鉴定辐射诱导材料的部分回交后代, 选育出小麦背景中只包含单条簇毛麦染色体的整套1V至7V染色体系, 同时有18条易位染色体的簇毛麦身份得到确定, 表明这些标记可以用来快速检测普通小麦背景中的簇毛麦染色体或染色体片段。     

小麦-中间偃麦草部分双二倍体"中5"的外源染色体的鉴定

应用染色体分带（Ｃ－带）分子原位杂交技术对普通小麦－中间偃麦草（Ｔｈｉｎｏｐｙｒｍｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｍ２ｎ＝４２）Ｅ１Ｅ１Ｅ２Ｅ２ＸＸ）部分双二倍体“中５”（２ｎ＝５６）的外部染色体进行了鉴定分析,染色体分带结果表明：“中５”的７中间偃麦草当色体不显带或显示出与受体小麦亲本染色体相似的带型,单靠型很难准确地鉴定出这７对外源染色体,分带处理后进行人子原位杂交鉴定出“中５”的７对外源染色体,并发现共