利用外源遗传物质改良小黑麦

本文概述了当前六倍体和八倍体小黑麦存在的主要问题和改良方法。利用普通小麦的优良性状基因是六倍体、八倍体小黑麦改良的共同方法，由于染色体组间的差异，在导入普通小麦目的基因时，六倍体小黑麦（ＡＡＢＢＲＲ）主要是引入普通小麦Ｄ染色体组的品质性状基因，同时又需要保持Ｒ染色体组的完整性。八倍体小黑麦（ＡＡＢＢＤＤＲＲ）可以利用和普通小麦Ａ、Ｂ、Ｄ染色体组间重组直接导入普通小麦的目的基因，但导入过程将比较困难。     

硬粒小麦—偏凸山羊草六倍体的核型分析

硬粒小麦－偏凸山羊草六倍体类型（简称硬偏麦六倍体类型）来源于硬粒小麦（Ｔ．ｄｕｒｕｍ Ｄｅｓｔ,２ｎ＝４ｘ＝２８,ＡＡＢＢ）与偏凸山羊草（Ａｅ．ｕｅｎｔｒｉｃｏｓａ,２ｎ＝４ｘ＝２８,ＤＤＭ＾ｖＭ＾ｖ）杂交并自然加倍的八倍体类型,其染色体组成还不清楚。为了研究偏麦六倍体的染色体组成,用中国春（ＡＡＢＢＤＤ）与之杂交,对杂种Ｆ１花粉母细胞进行减数分裂染色体配对分析,观察到大多数花粉母细胞有１４对二价     

异细胞质在八倍体小黑麦育种中的利用研究

利用15个异细胞质中国春及对照中国分别与黑麦杂交，结实率有所不同；出苗率差异显著；异细胞质对F1减数分裂中期I期染色体配对有影响，（Ac.sharonesis)和(Ae.bicorrnis)细胞持分别促进和抑制中国春与黑麦F1部分同源染色体配对。用八倍体小黑麦回交F1，回交结实率差异显著。t检验表明，异细胞质对F1产生有功能雌配子有影响。继续用八倍体小麦回交，得到四种异细胞质八倍体小黑麦，细胞学观察表明：减数分裂不稳定，多价体明显增多。利用（Ae.juvenalis)、(T.timopheevi)等4种细胞质可以将黑麦中有益基因直接转移给小麦，而（Ae.bicornis)在导入黑麦有益基因方面可能不宜利用。     

将黑麦基因导入小麦的途径

在小麦产量、品质和适应性改良方面,黑麦具有许多可供利用的优良性状基因.虽然黑麦与小麦染色体组之间有部分同源关系,但由于它们的染色体难以配对,使得利用黑麦与小麦杂交直接将黑麦基因导入小麦有一定的困难.有些染色体操作方法可将黑麦基因导入小麦,例如部分同源染色体配对抑制基因(Ph)的利用.试验证明,六倍体小黑麦与普通小麦杂交是将黑麦基因或染色质片段导入小麦的一种很有潜力的方法.通过这条途径已经把黑麦的抗腥黑穗病、条锈及叶锈病,抗旱、长粒和致密腊质层基因或载有这些基因的小染色质片段导入了小麦,有些带有黑麦性状的品系还表现出高产潜力.     

不同小麦进化材料生育后期的光合特性及其对环境因子响应的比较

为了解不同小麦近缘材料光合特性,以二倍体节节麦、四倍体硬粒小麦、六倍体普通小麦、八倍体小黑麦为材料,在生育后期测定了其光合气体交换参数、叶绿素含量、叶面积指数等光合相关性状,并对净光合速率在不同光照、CO_2浓度、温度、湿度条件下的变化进行了分析。结果表明,八倍体小黑麦的光合气体交换参数和叶绿素含量比其他三个材料高,六倍体小麦在叶面积上具有明显优势;四倍体和六倍体小麦具有较高的光能利用效率,而二倍体小麦和八倍体小黑麦对强光的抗性较强;六倍体小麦和八倍体小黑麦对CO_2的利用率和抗逆性都较强;八倍体小黑麦的光合速率受温度的影响较小,而二倍体和四倍体小麦的光合速率受温度的影响比较大;二倍体小麦的光合速率受湿度的影响较大,四倍体小麦的光合速率受湿度的影响较小,六倍体小麦和八倍体小黑麦光合速率在高湿条件下变化较小。这说明不同小麦近缘种具有不同的光合特性,是小麦进行小麦高光合育种的重要基因资源。     

干旱胁迫对不同倍性小麦和八倍体小黑麦苗期光合能力与抗氧化系统的影响

为了解小麦进化过程中不同基因组及染色体倍数对小麦抗旱能力的影响,以二倍体、四倍体、六倍体小麦和八倍体小黑麦为材料,研究了聚乙二醇(PEG-6000)胁迫1d和3d后不同倍性小麦和小黑麦叶绿素荧光、气体交换参数、活性氧含量以及抗氧化酶活性的变化。结果表明,干旱胁迫3d后不同倍性小麦和八倍体小黑麦的相对水含量和叶绿素含量显著减少,气孔导度、蒸腾速率、光系统II最大光化学效率(Fv/Fm)以及光系统II实际量子产量(ΦPSII)降低,而非光化学淬灭(NPQ)、活性氧和丙二醛(MDA)含量显著上升,其中二倍体小麦变化最明显。干旱胁迫下,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性呈现不同变化,SOD和POD活性先增后降,CAT活性降低,而APX活性增加,其中六倍体小麦抗氧化酶活性增加最显著。     

染色体代换型小黑麦的遗传育种学研究

迄今很多研究者对代换型小黑麦染色体鉴定的研究结果,显示出代换只在 D 染色体组与R 染色体组的个别同源染色体间进行,而 A、B 染色体组间的代换则少。由于代换型小黑麦是从六倍体小麦与六倍体小黑麦的杂交而得(表1),且从其杂种中的染包体组结构来看,D、R 染色体组为单倍性,所以,D、R 组染色     

饲草型小黑麦新品种——新小黑麦4号

小黑麦是小麦与黑麦经远缘杂交育成的一种新型作物，它不仅继承了小麦籽粒高产优质的特点，也结合了黑麦抗病、抗逆性强和营养体生长茂盛的特点。六倍体小黑麦因其生物学产量高且营养品质好已经成为一种重要的饲草作物。同时，由于六倍体小黑麦抗逆性强，尤其对病虫害具有明显的抗性，在生产中基本不施用农药，因而成了真正的绿色饲料作物。新小黑麦4号就是为适应目前产业结构调整和大力发展农区畜牧业的需要而选育的一个高产优质的六倍体春性饲草型小黑麦新品种。     

糯小麦（Waxy Wheat）研究进展

糯小麦因下含直链淀粉或直链淀粉含量很低,所有在食品工业和非食品工业上将会有重要的应用价值。然而,在自然条件下六倍体小麦中则无全糯质小麦存在,需要人工创造。近几年来,国际上仅出现了糯小麦研究的热潮,而且进展较快。六倍体小麦的糯质特性由３个基因位点（Ｗｘ－Ａ１、Ｗｘ－Ｂ１、Ｗｘ－Ｄ１）控制,分别位于７Ａ、４Ａ、７Ｄ染色体上,３个基因组合成８种Ｗａｘｙ类型,用ＳＤＳ－ＰＡＧＥ电泳分析可加以区别。当３个位     

普通小麦与其近缘种及人工合成材料根系主要性状的比较

为了解普通小麦与其近缘种和人工合成材料(八倍体小偃麦、小黑麦)根系性状的差异,时普通小麦、黑麦、野生一粒小麦、拟斯卑尔脱小麦、提莫菲维小麦、八倍体小偃麦、小黑麦和硬粒小麦根系主要性状进行比较分析.结果表明,近缘种、人工合成材料单株次生根数、根体积、根干重和根冠比在生育后期均显著大于普通小麦,根系活力和生育前期的根中可溶性糖含量也均显著高于普通小麦.近缘种和人工合成材料根中全氮含量整体上低于普通小麦.相关分析表明,根系一些主要性状与籽粒全氮含量相关显著或极显著.综合来看,近缘种、人工合成材料具有发根力强、根系活力高等优势,在小麦改良中具有重要利用价值.     

一个八倍体小偃麦染色体组成的分子细胞学分析及品质特性鉴定

八倍体小偃麦是普通小麦遗传改良的重要种质材料,为进一步发掘和利用其优良基因,对从匈牙利科学院农业研究所引进的八倍体小偃麦BE-1的染色体组成和高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）进行了分析鉴定。细胞学观察结果表明,其体细胞染色体数目为2n=56,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ（PMC MI）粢色体构型2n=28Ⅱ的细胞占65．8％;分别用长穗偃麦草（Thinopyrum elongatum,D．R Dewey,2n=14,EE）、百萨薄冰草（Thinopyrum bessarabicum,A．Love,2n=14,JJ）、假鹅观草（Pseudoroegneria strigosa,A．Love,2n=14,StSt）的总基因组DNA作撂针进行原位杂交,结果发现仅在假鹅观草总基因组DNA作探针时。能够检测到BE-1 14蒂染色体明显的杂交信号,进而认为它们来源于St基因组相近的鹅观草属的物种;对八倍体小偃麦BE-1麦咎蛋白进行SDS-PAGE分析,结果表明其HMW—GS组成为1,6＋8,5＋10。红外谷物品质分析仪测试结果表明,它的蛋白质、湿面筋含量度沉淀值均超过当前优质小麦品种,可做为普通小麦品质改良的重要基因源。     

野生二粒小麦抗白粉病基因向普通小麦的转入

一个新的抗小麦白粉病(Erysiphe graminis)基因,已从野生四倍体小麦(Triticum dicoccoides)转移到六倍体普通小麦(Triticum aestivum)中.使该基因供体与普通小麦杂交,然后使五倍体的后代自交.从F_3代选出具有接近稳定的六倍染色体组的植株,并将它们与第2个小麦品种顶交(topcross)和回交以改良其表现型.早代回交系的单体分析表明转移的基因定位于4A染色体上,该基因已被定名为Pm16.     

六倍体小黑麦株高形成中内源激素含量的变化

为了解六倍体小黑麦株高形成与内源激素的关系,以六个不同株高的六倍体小黑麦品种（系）为材料,对小黑麦在株高形成时期叶片中内源激素含量的动态变化进行了分析。结果表明,矮秆小黑麦品种的ABA、ZR和GA含量在所调查时期均显著高于高秆品种,而IAA含量在生长后期则显著低于高秆品种。同时高秆小黑麦中IAA/ABA、GA/ABA与（IAA＋GA）/ABA的比值均高于矮秆小黑麦,但ZR/IAA、ZR/ABA比值的变化趋势则与IAA、GA含量的变化趋势相反。可见不同株高类型的小黑麦在株高形成过程中内源激素具有显著差异。     

新消息

0226普通小麦1D染色体上的Glu-D 1基因向六倍体1R染色体上转移——六倍体小麦的用途已经受到其制作面包品质低劣的限制。为解决这一问题,利用一个着丝点断裂并合移位加上5D(5B)诱导染色体部分同源配对使基因片段进行了组合,把携带有高分子量谷氨酸亚基5+10的Glu-Dld等位基因的普通小麦1D染色体片段转移到六倍体小麦品种Rhino     

普通小麦内源α—淀粉酶抑制基因的多态体及染色体定位

依照单克隆抗体免疫斑渍原理，采用等电聚焦法研究了小麦一个内源α－淀粉酶抑制剂的多态体。在普通小麦及其野生近缘物中检测到１０个抑制剂的异构体定位于５个同源位点。普通小麦确定了３个α－淀粉酶抑制基因位点。分别位于２Ａ，２Ｂ和２Ｄ染色体的长臂上。在２７个面包小麦，８个硬粒小麦和１２个与１个隋性等位基因；在Ｉｓａ－Ａ１有２个活性等位基因与１个惰性等因基因；在Ｉｓａ－Ｂ１有２个等位基因；在Ｉｓａ－Ｄ１有１个     

麦类染色体的遗传同源性

染色体的同源性是依据染色体配方对为基准进行判断的，其方法包括：根据缺体、四体及染色体置换的基因功能的补偿性，根据基因分析确认同祖基因及各染色体对非整倍体形特征的效果等来判断，另外，本文也介绍了根据同源染色体配对把亲缘种有用基因导入小麦的方法，今后导入有用基因的必要性将更加紧迫，这种诱导同源染色间配对以获得重组体的方法，今后将作为一种有效手段被利用。     

促进部分同源染色体配对的Ph''基因从拟斯卑尔脱小麦向普通小麦的导入

多倍体小麦中的二倍体化染色体配对由几个有着主要和次要作用的Ph（部分同源配对）基因控制。在这些基因缺失或被来自于其它物种的基因（Ph＇基因）所抑制时都会出现部分同源配对。把拟斯卑尔脱小麦（Triticumspeltoides即Angilopsspeltoides）的Ph＇基因导入了普通小麦（T．aesticum），并在此基础上进一步分析了被导入的成对Ph＇和独立Ph＇基因的表现。因Ph＇基因对小麦的Ph基因表现上位，在杂种F1代中小麦与外源染色体发生了部分同源配对。利用Ph＇基因无性系，证实了小麦和簇毛麦（Haynaldiavillosa）染色体间的部分同源配对。由于在杂种F1代中出现了部分同源配对，并且不需要细胞遗传学操作，因此Ph＇基因无性系可能是一个快速有效地向小麦导入外源基因的通用工具。     

穗分枝小麦的研究与利用

穗分枝小麦的超数小穗可以有效地提高产量构成三要素之一穗粒数。穗分枝小麦主要有来源于六倍体的分枝型普通小麦和四倍体分枝型园锥小麦及六倍体衍生系。分枝型园锥小麦的穗分枝特性属质量－数量性状。呈隐性遗传。分枝型普通小麦的穗分枝性状则表现为部分显性。国内外已经利用穗分枝性状选育出了一些分枝型的普通小麦品种（系）。目前一些有苗头的超高产穗分枝小麦新品系正在培育之中。育种实践中，选育矮秆，抗病，大粒，优质且穗     

大粒小麦品种中控制籽粒体积基因的染色体定位

小麦籽粒体积是最稳定的产量组份，它对出标率亦有决定性影响．为了确定与Ｇ６０３—８６的大粒（单粒重高于６０ｍｇ，粒重约９ｍｍ）性状有关的染色体，用Ｇ６０３—８６（Ｐ１）与Ｆａｖｏｒｉｔ（Ｐ２）的一套单体系杂交，先获得Ｆ１单体系，再由Ｆ２群体中选出３个Ｆ１二体系．在田间对Ｆ３二体系进行试验测定．用标准方差分析法分析表明，两亲本材料在粒重、粒长性状上有显著差异，但在粒宽或籽粒形态密度等性状上差异不大；部分同源染色体对粒重及所有粒重组份有明显效应，而基因组对这些性状均无明显影响；Ｇ６０３—８６的６Ｄ和４Ａ染色体能明显提高粒重，４Ａ、４Ｂ、２Ｂ、３Ａ及１Ｂ染色体能显著增大粒长，１Ａ、１Ｂ染色体则可增加粒宽，６Ｄ、６Ａ染色体可改进籽粒形态密度；Ｇ６０３—８６小麦的大粒性状受位于多条染色体上并影响籽粒维度、形态及密度的不同基因控制．     

硬粒小麦及其F_2衍生后代1D和1B染色体代换系的籽粒产量与质量性状

本研究测定了硬粒小麦的两个代换系Ｌａｎｇｄｏｎ１Ｄ（１Ａ）和Ｌａｎｇｄｏｎ（Ｅｄｍｏｒｅ—１Ｂ）及其具有不同胚乳蛋白组分的Ｆ２衍生系的籽粒产量性状和质量性状。测得结果，其产量性状和面粉质量性状有显著的基因型间差异，但籽粒的Ｎ水平差异不显著。根据尺码一排除液相层析法、面团揉和时间和峰值电阻法测得结果表明，具有Ｅｄｍｏｒｅγ—４５带的所有基因型的质量参数，如ＳＤＳ—沉降值、麦谷蛋白的比例（Ｐ１％）均提高了；具有１Ｄ／１Ａ染色体的代换系，其这种效应更加明显（提高２倍）。同时含有１Ｄ染色体和γ—４５基因的基因型，其质量性状参数超过只含有１Ｄ或γ—４５基因的基因型。这表明，除混粉参数、峰值电阻和阻尼衰退外的所有质量性状都有叠加效应。