小麦-十倍体长穗偃麦草双重异代换系的分子细胞遗传学及抗条锈病鉴定

十倍体长穗偃麦草[Thinopyrum ponticum(Popd.) Barkworth and Dewey]具有抗寒、抗旱、耐盐碱、茎秆粗壮、穗长花多等优异性状,是小麦遗传改良的重要基因资源。本课题组从小麦与十倍体长穗偃麦草的杂交后代中筛选出一份抗条锈病的衍生系CH18067,本研究对其进行形态学、细胞学、原位杂交、分子标记、抗条锈病性等综合鉴定。细胞学观察结果显示,CH18067的体细胞染色体数目为42条,在减数分裂中期Ⅰ的染色体构型为2n=21Ⅱ,在减数分裂后期Ⅰ同源染色体可均等分离,表明其细胞学遗传稳定。利用寡核苷酸探针Oligo-pTa535(红色)和Oligo-pSc119.2(绿色)对CH18067进行FISH鉴定,结果显示,CH18067缺失小麦2D和4D染色体,同时含有2对具有特殊带型的染色体;通过对CH18067进行FISH-GISH、mc-GISH、液相芯片以及染色体核型分析,发现2对具有特殊带型的染色体中,在长臂和短臂末端均呈现Oligo-pTa535探针红色带型的染色体为十倍体长穗偃麦草的2J染色体,在着丝粒位置和长臂末端均呈现Oligo-pTa535探针红...     

小麦-华山新麦草易位系24-6的鉴定

为给小麦-华山新麦草远缘杂交育种提供材料和理论基础,对普通小麦与华山新麦草杂交后代中选育出的材料24-6进行了形态学观察、细胞学检测和原位杂交(GISH)分析。结果表明:(1)通过根尖细胞学鉴定,该材料染色体数为42条,2n=42;(2)以华山新麦草Ns基因组DNA为探针,普通小麦7182基因组DNA为封阻,根尖与花粉母细胞原位杂交(GISH)显示该材料携带有2条可以配对的华山新麦草染色体臂,确定24-6为稳定的小麦-华山新麦草易位系;(3)田间观察发现24-6植株紧凑,叶色深绿,籽粒白色、呈半角质,比其母本(普通小麦7182)株高略有降低,穗长、小穗数、穗粒数、千粒重、分蘖数都有所增加。     

普通小麦的端着丝点染色体

起源普遍小麦的21个染色体都有两个臂,但单价体在减数分裂时发生错分裂,可以产生一个臂的染色体,称为端着丝点染色体(译者注:简称端体)也可以产生两臂相同的等臂染色体(译者注:简称等臂体)。现已得到所有的42个端体。 11个端体(1AL、2AS、4Aa、5AL、2BL、3AS、4BL、1DL、5DL、6DS和6DL)来自一般染色体错分裂产生的等臂     

小麦 黑麦大粒1BL/1RS易位系的分子细胞学鉴定

为明确小麦 黑麦大粒衍生系14 1 2的遗传组成,综合采用细胞学、基因组原位杂交(GISH)、SCAR标记、SSR标记对该衍生系进行鉴定。黑麦基因组特异SCAR标记鉴定表明,14 1 2含有黑麦遗传物质;有丝分裂和减数分裂中期Ⅰ染色体数目为2n= 42=21Ⅱ。以黑麦基因组为探针的GISH检测表明,14 1 2含有2个黑麦染色体臂。黑麦7条染色体上的特异标记鉴定表明,只有黑麦1RS上的特异SCAR标记在14 1 2中扩增出黑麦特异条带。小麦7个部分同源群染色体长短臂上的SSR引物鉴定表明,只有1BS上的4对引物在14 1 2中未扩增出1BS的条带,其余染色体上的引物均扩增出了相应条带。由此证实小麦1BS被黑麦1RS所替代,衍生系14 1 2为1BL/1RS易位系材料。     

1R(1B)代换系和1BL/1RS易位系的麦谷朊高分子亚基的SDS-PAGE电泳及其特点

引言过去小麦育种家在改良小麦的过程中,无意地将黑麦的1R染色体转移到了小麦的染色体组中,这种转移,可以通过抗病性表现、减数分裂期间的染色体形态和籽粒蛋白的电泳分析加以识别.小麦的主要籽粒蛋白、麦谷朊和麸朊是由部分同源的染色体1和6上的基因控制的(Payne等,1982年综述).在小麦的第1组染色体的短臂上,带有ω和γ麸朊的编码基因,而在它们的短臂上存在麦谷朊的高分子亚基基因.Lawrence等(1981)证明,黑麦的部分     

一个小麦-中间偃麦草二体代换系的鉴定与分析

中间偃麦草在小麦改良中具有重要利用价值。本研究利用基因组原位杂交(GISH)、高分子量谷蛋白亚基电泳(SDS-PAGE)和分子标记技术对小麦-中间偃麦草衍生系中209进行鉴定。结果表明,中209的42条染色体中含有2条中间偃麦草染色体,是小麦-中间偃麦草二体代换系;分子标记检测发现,小麦7A染色体上的6个SSR引物Xcfa2028、Xwmc422、Xwmc65、Xbarc127、Xbarc174和Xgwm60在小麦亲本合作2号中均扩增出清晰的DNA条带,而在中间偃麦草和中209中均未扩增出任何条带,表明中209可能缺少了小麦7A染色体;小麦第7部分同源群的SSR标记Xwmc488和STS标记Xmag1715分别在中209中扩增出中间偃麦草的特异带,推断其含有的中间偃麦草染色体与小麦第7同源群染色体存在部分同源关系;SDSPAGE表明中209含有5+10亚基。     

小麦-中间偃麦草蓝粒代换系的创制与鉴定

小麦的蓝粒性状可作为表型标记用于小麦育种和遗传学研究,来自中间偃麦草的蓝粒种质材料尚鲜见报道。本研究通过八倍体小偃麦中5 (2n=8x=56, AABBDDXX)与中国春缺-四体系列材料杂交,在中5×N4BT4A和中5×N7BT7D杂交组合后代中获得了两份蓝粒材料,编号分别为Zh5-a2-1和Zh5-c13-2。利用细胞遗传学和分子标记方法对这两份蓝粒材料进行了染色体组成分析。以中间偃麦草基因组DNA为探针的GISH分析显示,这两份蓝粒材料的染色体数均为2n=42,包括40条小麦染色体和两条中间偃麦草染色体。利用重复序列探针pSc119.2和pAs1进行的FISH分析表明,Zh5-a2-1和Zh5-c13-2均为二体代换系,被代换的一对小麦染色体分别为4B和4D。通过用St、E~e和E~b基因组DNA作探针进行GISH分析,证明这两份蓝粒代换系中的中间偃麦草染色体均为St组染色体,但与中5中的中间偃麦草染色体比较发现这对St组染色体的短臂端部发生了缺失。利用二倍体长穗偃麦草E~e基因组的SNP标记分析证明,两份蓝粒代换系中的中间偃麦草染色体与长穗偃麦草的4E~e染色体同源,即Zh5-a2-1和Zh5-c13-2分别为4St(4B)和4St(4D)代换系,命名为SubZh5-4St(4B)和SubZh5-4St(4D)。同时说明,中间偃麦草的4St染色体上带有蓝粒基因。通过对450个小麦SSR标记进行筛选,获得了4个可跟踪鉴定4St染色体的特异SSR标记。研究结果可用于蓝粒小麦品种的培育和中间偃麦草蓝粒基因的遗传学研究。     

用染色体组原位杂交鉴定小麦异源染色体及其片段

用染色体组原位杂交技术对含有I■y■ws ■ltiolis Tzvelev、Thi■pyr■essar(?)icum Love染色体的普通小麦品系染色体切片进行了外源染色质鉴定,并对含有Hordeum chilense Rvem和Shll.、H.vulgare L.与Se■le oereuleL.异源种质染色体群进行了分析。以导入外源染色质的全套染色体组DNA为探针,与来自小麦的过量未标记的块植DNA进行DNA原位杂交。其方法是将外源染色质标记成黄绿色,而小麦染色体则表现为DNA复杂的桔红色荧光。细胞核选自幼苗根尖和药壁组织.鉴定外源染色体和染色体臂的染色体组探测方法.可以在细胞核分裂周期的所有时期进行计数,在前期和间期,二体系的大多数细胞核中,可以看到两个标记区,而单体系仅有一个标记区。在中期,可以直接看到异源染色体或其片段的形态,从而鉴定出异源染色质与小麦染色体的关系。     

一个大穗型小麦-黑麦异代换系的细胞学和SSR鉴定

为了深入研究大穗型小麦的遗传基础,利用细胞学和SSR方法对从普通小麦与六倍体小黑麦杂交后代中选育的大穗型小麦-黑麦材料7-25进行了鉴定.结果表明,品系7-25的根尖细胞染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期I(PMC MI)绝大多数细胞内可观察到21个二价体,平均染色体构型2n=20.94Ⅱ 0.11Ⅰ,它与中国春杂种F1的多数花粉母细胞染色体构型为2n=20Ⅱ 2Ⅰ,因此表明品系7-25 是一个小麦-黑麦的二体异代换系.使用位于黑麦1R～3R、5R～7R染色体上的黑麦特异的20对SSR引物,其中有2对引物SCM268和SCM120能在7-25品系中稳定地扩增出黑麦特异染色体片段.SCM268、SCM120分别位于黑麦5R染色体的短臂和长臂上.综合细胞学和SSR分析结果,进一步确定品系7-25为小麦-黑麦5R代换系.     

小麦-中间偃麦草代换系中233的分子细胞学鉴定

为了从小麦-中间偃麦草衍生后代中获得具有优良性状的新种质,利用细胞学和分子标记技术对中间偃麦草衍生系中233进行鉴定。结果表明,中233的根尖细胞染色体数为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ的染色体通常配成21个二价体。以中间偃麦草基因组DNA为探针、中国春基因组DNA为封阻进行基因组原位杂交(GISH)分析发现,中233含有2条中间偃麦草染色体和40条小麦染色体,在减数分裂中期I,两条中间偃麦草染色体可以正常配对。利用D基因组特异探针pAs1进行荧光原位杂交(FISH)分析发现,中233缺少了一对小麦的2D染色体。分子标记鉴定进一步表明,中233的1对小麦2D染色体被中间偃麦草染色体所代换。说明中233是一个细胞学稳定的小麦-中间偃麦草二体代换系,初步推断其可能携带有中间偃麦草的优异基因。     

普通小麦-簇毛麦1V染色体系的选育与鉴定

为了转移和利用簇毛麦1V染色体上的优质基因,用中国春和硬粒小麦-簇毛麦双倍体杂交,再用中国春回交,综合运用染色体C-分带、荧光原位杂交、高分子量谷蛋白亚基分析和分子标记分析,从BC1F1~BC1F3代中检测到1V染色体系,在BC1F3、BC2F1代中选育出分别涉及簇毛麦1V染色体长臂和短臂的四种染色体结构变异系,包括1VS.W易位系、W.1VL易位系、1VS单端体系和1VL端二体系,为小麦育种创造了新的种质资源。     

普通小麦中高大山羊草对白粉病抗性的导入和鉴定

小麦属(Triticum)的许多近缘野生种拥有小麦育种有利的农艺性状.通过小麦与携带有利遗传变异的异源染色体部分同源重组,导入这些基因,是可能取得成功的.导入这些变异有如下几种方法:1)缺少抑制部分同源染色体配对的5B染色体的普通小麦,即异源种的杂种与普通小麦回交;2)利用能消除5B染色体上Ph位点活性的拟斯卑尔脱山羊草(Riley等,1964);3)F_1杂种与5B染色体上缺失抑制部分同源配对基因的ph-1突     

小麦寡核苷酸探针套用于燕麦染色体鉴定

基于寡核苷酸探针套的荧光原位杂交(FISH)技术简单高效,通过FISH信号分析,可以对不同物种染色体组成进行分析。本研究利用AFA-3、AFA-4、pAs1-1、pAs1-3、pAs1-4、pAs1-6、pSc119.2-1和(GAA)₁₀等8个探针组成的小麦寡核苷酸探针套,对不同倍性的燕麦品种进行荧光原位杂交。结果表明,小麦的寡核苷酸探针套在燕麦大部分染色体上可以产生清晰的杂交信号,能够区分燕麦大部分染色体,说明燕麦与小麦存在一定程度相似的重复序列,可为燕麦染色体的精准鉴定和分型提供了新的思路。     

转录组测序技术在鉴定小麦染色体臂置换系染色体组成上的应用

为给染色体片段置换系的快速鉴定提供新的技术手段,用3个以普通小麦品种中国春(Chinese Spring,CS)为背景的野生二粒小麦(TTD140)染色体臂置换系(chromosome arm substitution line,CASL)进行转录组测序,并结合SNP分析,获得纯合的SNP,用于鉴定CASL材料中TTD140的置换区段。结果发现,CASL3AL的SNP主要分布在染色体3A的108～750 Mb区段;CASL7BS的SNP分布于染色体7B的0～536 Mb和5A的22～482 Mb区段;CASL4AL的SNP分布比较复杂,除集中在4A的40～745 Mb、7B的0～570 Mb以及5B的410～675 Mb外,还在1A、2A、3A、7A、2B、2D、5D、6D和7D染色体上成簇分布,表明该材料除在预期的染色体4A上保留TTD140的大片段外,还在其他染色体上残留许多TTD140小片段。通过97对多态性SSR标记验证CASL3AL的染色体组成,发现84对标记能检测到TTD带型,其分布范围与转录组数据鉴定结果基本一致。对SNP富集区域的320 bp PCR产物直接测序,发现CASL3AL与CS之间存在7个SNP位点,但与TTD140以及Zavitan参考序列一致。因此,本研究利用转录组测序技术能够有效鉴定小麦染色体片段置换系材料的染色体组成,且比传统的分子标记技术准确、方便、快捷。     

抗条锈病普通小麦-滨麦6BS·6NsS附加易位系的分子细胞遗传学鉴定

易位系是向小麦转移外源种属优异基因的重要种质资源。普通小麦-滨麦衍生系M13063A-1由小麦-滨麦第六部分同源群二体异附加系材料连续自交获得。为了给普通小麦-滨麦衍生系M13063A-1的利用提供依据,本研究利用形态学、细胞学、原位杂交、分子标记等技术,对该材料进行了鉴定。细胞学鉴定结果显示,M13063A-1有丝分裂中期染色体数目为44条,减数分裂中期I染色体构型为2n=22Ⅱ,且在减数分裂后期Ⅰ可均等分离。原位杂交结果表明,M13063A-1含有42条普通小麦染色体和1对普通小麦-滨麦易位染色体,易位染色体长臂为滨麦Ns基因组染色体片段,短臂为6BS。分子标记分析确定M13063A-1携带的滨麦染色体片段为6NsS。成株期条锈病抗性鉴定显示,M13063A-1抗条锈菌生理小种条中31和条中32。因此,M13063A-1是一个抗条锈病的普通小麦-滨麦6BS·6NsS附加易位系,可以用作小麦抗病育种的桥梁材料。     

普通小麦遗传图谱

第7届国际小麦遗传会议将染色体4A和4B互换,4A变更为4B,4B变更为4A.着丝点在染色体图上的位置以"0"表示,基因的遗传图距以相对于着丝点的距离标出.一些基因以它们可能的相对位置标出.尚未进行图距分析的基因列在染色体图谱之后."*"表示来自异源种的基因,通常包括较大的染色体片段.染色体臂被命名为S(短臂)和L(长臂),如图1-图8和表1、表2所示.     

普通小麦-中间偃麦草易位系08-738的鉴定

中间偃麦草(Thinopyrum intermedium,2n=42)具有大穗多花和抗多种病害等特性,是小麦育种的重要基因资源之一。为确定普通小麦川麦107与中间偃麦草杂交获得的遗传稳定品系08-738的染色体组成,采用形态学、细胞遗传学和SSR分子标记对其进行了鉴定。形态学分析表明,08-738具有植株较矮和小穗数较多的特点。细胞学观察表明,其染色体数目及构型为2n=42=21II。基因组原位杂交(GISH)和重复序列原位杂交(FISH)结果表明,08-738含有20对小麦染色体和1对小麦-中间偃麦草小片段易位染色体,易位位于小麦3DS的近末端,且该外源片段可能来源于中间偃麦草的Js染色体组。SSR标记分析显示,位于3DS 6-0.55-1.00之间的SSR标记xcfd141能在08-738和中间偃麦草之间扩增出一条特异条带,xcfd141可作为该中间易位片段鉴定和选择的标记。     

新消息

0199 小麦品种Viking中的4BL/5RL小麦-黑麦染色体移位系(毛颈系)对铜素的利用率高-本文研究了六倍体小麦品种Viking和由该品种衍生的毛颈系染色体的N-和C-带型.在这2个基因型间,除4B染色体(以前称4A)外,其他染色体的该带型无显著差异.通过染色体显带间接表明了5BS·7BS(5BL·7BL)移位以及4B染色体的长臂末端上的黑麦5RL片段的存在,并且这也通过移位系减数分裂分析、毛颈的染色体标记及黑麦-特殊叶片酯化酶显带得到了证实.假定移位断开点位于染色体的远轴末端4BL2.2和/或5RL2.3带上.实验具毛颈的Viking系对铜素的利用率高.笔者建议把该方法应用到小麦育种中去.     

八倍体小偃麦与普通小麦杂交后代中小麦染色体相互易位类型的鉴定

易位是一种常见的染色体变异类型,在小麦进化及育种进程中发挥了较大的作用。为给小麦育种改良提供新的材料,本研究采用非变性原位杂交（ND-FISH）技术,对八倍体小偃麦与普通小麦品种川麦107杂交产生的高代稳定品系进行分析鉴定。结果发现,4个小麦品系TC、19Y-145、19Y-185和19Y-200分别在7B与3D、2D与3B、7B与4D和3B与3D染色体之间发生了相互易位。在TC、19Y-145中,易位断裂点发生在着丝粒区域,分别形成3DS·7BS和3DL·7BL、2DS·3BS和2DL·3BL相互易位染色体。在19Y-185中,易位断裂点发生在7B染色体的长臂和4D染色体的短臂上,构成4DS-7BS·7BL和4DL·4DS-7BL相互易位染色体。在19Y-200中,易位断裂点发生在3B染色体和3D染色体的长臂上,形成3DL-3BS·3BL和3DS·3DL-3BL相互易位染色体。在这4种易位类型中,除3B与3D染色体易位有报道外,其余3种均为新的易位类型。推测这些染色体相互易位类型可能与四川独特的环境气候有关。本研究获得的小麦染色体有益相互易位类型,不仅能够拓宽小麦的遗传基础,也可为研究小麦的染色体变异和种质创新提供新的材料。     

日本普通小麦品种染色体易位的鉴定

本研究把代表日本小麦系谱的6个小麦品种的染色体同标准品种“中国春”(CS)进行了比较,并把这6个小麦品种相互进行了比较;观察了21个品种间杂交在花粉母细胞的减数分裂中期Ⅰ的分裂表型。上述6个日本品种中有5个均具有1或2个同中国春有遗传关系的染色体易位,品种Shinchuunaga没有同中国春有遗传关系的染色体易位,农林29、Igackikugo Oregon和Shirodaruma各具有1个与中国春有遗传关系的易位,这些易位是相互独立的。Shirodaruma的易位发生在B组染色体之中,但农林29和Igackikugo Oregon的易位发生在A组和(或)D组染色体之中。Eshirmashinriki和Saitama27各有2套独特的易位,Igachikugo Oregon的易位涉及到与在小麦品种Saitama 27中观察到的2个易位中的1个相同的染色体,Shirodaruma的易位涉及到与Eshimashinriki的2个易位中的1个相同的染色体。总共观察到了7个交互易位。这7个易位涉及到9个不同的补体染色体。通过c-显带法表明,有一半的易位片段是B染色体组的。这些结果表明:许多日本普通小麦品种含有不同程度的染色体易位,而且易位的频率比预料的要高。因而,根据易位可把这些日本普通小麦品种至少分成6种类型。