中间偃麦草和偃麦草苗期耐盐性评价

比较不同NaCl浓度(0、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%)(盐浓度)下,中间偃麦草和偃麦草苗期的生长情况。结果表明:低盐浓度下,对中间偃麦草和偃麦草的生长没影响,盐浓度大于0.6%时,株高、分蘖数、存活苗数和生物量随浓度的增高呈下降趋势,中间偃麦草所受的影响小于偃麦草;中间偃麦草能抗1.2%的盐浓度,而偃麦草在0.8%的盐浓度下严重受到盐害,植株已枯黄死亡。2种牧草相比,苗期的耐盐性中间偃麦草高于偃麦草。     

小麦、偃麦草和小偃麦同工酶及蛋白质的比较研究

本文采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法,比较分析了小麦、天蓝偃麦草和小偃麦的酶酯同工酶、过氧化物酶同工酶和可溶性蛋白质。结果表明,不同属的酶谱是不同的。小麦和天蓝偃麦草的同工酶和可溶性蛋白质具有属的特异性。小偃麦兼有小麦和天蓝偃麦草的酶带,是不同于小麦和天蓝偃麦草的八倍体新类型。5个小偃麦划分成两种不同的类型,中_1和中_2属于第一种类型,中_3、中_4和中_5属于第二种类型。酯畴同工酶和过氧化物酶同工酶可以做为研究种属间关系和分类的一项生化指标。     

八倍体小偃麦与六倍体小偃麦杂交的细胞遗传学研究

利用来源于中间偃麦草（Ｅｌｙｔｒｉｇｉａ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｍ）的八倍体小偃麦远中２和来源于四倍体长穗偃麦草（Ｅｌｙｔｒｉｇｉａ ｅｌｏｎｇａｔｕｍ）的六倍体小偃麦８８１０（ＡＡＢＢＥＥ）杂交，结果表明正反交间结实率、Ｆ１出苗率均存在显著差异；Ｆ１植株多表现高度不育。通过Ｆ１花粉母细胞减数分裂染色体行为分析，发现杂种Ｆ１染色组主要构型为１４Ⅱ＋２１Ⅰ（占观察细胞的４０％左右），也有其他类型的构型     

3个抗条锈病小偃麦附加系中偃麦草染色体同源性鉴定

已经建立了3个抗条锈病小偃麦二体附加系,分别编号为 A1,A2和 A3。它们衍生于铭贤169与中4的杂交后代。铭贤169是一个普通小麦品种,它对我国现有全部条锈菌小种均高度感染。中4是人工合成的异源八倍体新种,含有全套小麦染色体和7对中间偃麦草染色体,对目前我国所有条锈菌小种均免疫或高抗。将铭贤169与中4杂交、用铭贤169回交、回交后代自交及抗病性鉴定得到了 A1,A2和 A3。为了搞清这3个附加系所附加染色的异同,将A1,A2和A3两两杂交,检查其 F_1植株减数分裂过程中染色体配对情况。在 A1×A2和 A2×A3的 F_1小孢子母细胞中出现了两个单价体染色体,在 A1×A3的 F_1中未发现单价体。这表明,A1与 A3所附加的是同一对中间偃麦草染色体,A2所附加的则是另一对。结论是,已经从中4鉴定出两种抗条锈病的中间偃麦草染色体,这两对染色体之间不具有同源性。     

小麦与天蓝偃麦草远缘杂交中结实性的研究

通过远缘杂交向栽培植物导入优良的外源基因是遗传和育种研究的一个重要内容,但首先遇到的问题是杂交不易成功和杂种后代不育.本文主要介绍小麦与天蓝偃麦草远缘杂交中当代结实率和杂种 F_1结实性两个方面的研究结果,特别是利用 Tal 小麦、八倍体小偃麦和回交授粉后喷洒赤霉酸对结实性的影响.     

中间偃麦草优良基因向小麦的转移利用

综述中间偃麦草的生物学特性、染色体组成及其优良基因向小麦中的转移、利用与鉴定等,并展望中间偃麦草的利用前景。     

六倍体小黑麦和八倍体小偃麦杂交F_2的细胞学特性

以八倍体小偃麦(远中1号、远中3号和远中5号)与六倍体小黑麦杂交,对F2的形态学及细胞学特性进行了研究,以期为创造小麦-偃麦草-黑麦异位新种质奠定基础。结果表明,3个组合F2自交结实率分别为28.11%、41.11%、39.92%。不同组合根尖细胞染色体数目变化分别有8、12、29种类型,组合间染色体数目分别在46～58、49～60、34～64条变异。花粉母细胞减数分裂染色体行为异常,组合间平均每个细胞单价体数基本相当,分别为10.45、11.60和11.69。组合远中1号/兰考小黑麦和远中3号/兰考小黑麦中具多价体的细胞频率非常相近,分别为40.7%和39.2%,明显高于远中5号/兰考小黑麦组合中的频率(33.0%)。3个组合均出现较低频率的染色体桥,分别为6%、3%、3%。在二分孢子和四分孢子中普遍观察到微核。研究结果为揭示小麦-偃麦草-黑麦属间杂种染色体遗传特征提供了依据。     

中间偃麦草全基因组的选择

为了有效实现中间偃麦草全基因组的选择,选用GBLUP,贝叶斯方法中的BayesA、BayesB、BayesCπ,使用5倍交叉验证的方式进行中间偃麦草7种不同性状全基因组的选择研究。结果显示,用4种方法估计7种性状育种值的最优准确度分别是0.673±0.056(自由脱粒率,BayesB)、0.654±0.154(穗产量,BayesB)、0.561±0.064(株高,BayesB)、0.434±0.104(落粒性,BayesB)、0.572±0.081(种子质量,BayesCπ)、0.231±0.067(每个花序小穗数,BayesCπ)、0.437±0.064(穗长,BayesA)。贝叶斯方法的估计准确度普遍高于GLUP法的估计准确度,说明贝叶斯全基因组选择方法在中间偃麦草全基因组选择的准确度方面有较明显的优势,BayesB准确度的优势最明显。此外,介绍了试验中不同性状全基因组估计的育种值,以便有助于中间偃麦草的选育工作。     

小麦—滨麦—偃麦草三属杂交后代的细胞遗传学和形态学研究

对小麦—滨麦—偃麦草三属杂交后代进行了形态学、育性和细胞遗传学研究。结果表明 :三属杂种杂交结实率较低 ,平均为 2 1 .8%。F1 自交结实率很低 (平均 2 .6% ) ,形态介于双亲之间 ,生长旺盛 ,熟期晚 ,具有较强的杂种优势。 F2 、F3出现严重分离。 F1 根尖体细胞染色体数为 2 n=5 6,花粉母细胞减数分裂中期 平均构型为 1 2 .2 3 2 1 .0 6 0 .2 3 0 .1 3 0 .0 3 0 .0 2 ,同时出现大量多价体。说明普通小麦近缘种属染色体组 J和 E、St的部分染色体之间能形成不紧密的配对。PMC后期 ,有落后染色体排列在赤道板上 ;末期 、末期 分别出现大量的二分孢子带微核和四分孢子带微核现象。这是 F1 育性极低的原因     

利用iTRAQ技术和转录组筛选芍药属远缘杂交不亲和基因

【目的】远缘杂交育种是目前牡丹、芍药品种改良和育种的主要方法,而远缘杂交不亲和一直是制约其快速发展的主要因素。本研究从牡丹、芍药远缘杂交授粉后不亲和应答相关的柱头差异蛋白与转录组方面深入研究,揭示牡丹、芍药远缘杂交不亲和的分子机理,为杂交育种提供理论依据。【方法】以芍药‘粉玉奴’自交、芍药‘粉玉奴’与牡丹‘凤丹白’杂交为供试材料,在授粉后24 h采取柱头,分别进行同位素标记相对定量(iTRAQ)和转录组技术分析。对所获得的蛋白和转录组数据进行生物信息学分析,并对其中可能与远缘杂交不亲和相关的基因进行定量PCR验证。【结果】利用iTRAQ技术分析牡丹、芍药远缘杂交后柱头中蛋白质的表达差异,共鉴定到685个差异蛋白,富集到了188条通路,其中显著富集的Pathway有18条。与不亲和授粉相关代谢通路有RNA降解、钙信号途径、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase signaling pathway,MAPK)信号途径、磷脂酰肌醇信号系统。在RNA降解代谢通路中,烯醇酶(Enolase)、热休克蛋白DnaK(HSP70)及病菌抗原(GroEL)均...     

中间偃麦草NPR1同源基因TiNH1的分离和特性分析

【目的】NPR1是调控植物抗病反应的一个关键基因。对中间偃麦草NPR1同源基因TiNH1进行分离和特性分析。【方法】利用RT-PCR和RACE（rapid amplification of cDNA ends）技术获得TiNH1全长cDNA序列，利用Northern和Southern分别研究TiNH1表达特性及其在中间偃麦草基因组中存在形式。【结果】获得了该基因cDNA序列，命名为TiNH1。其编码蛋白TiNH1的氨基酸序列分别与水稻、烟草和拟南芥的NPR1同源性为80%、54%和46%。Northern杂交分析结果表明：TiNH1基因在正常情况下有微量表达，在小麦白粉病菌和纹枯病菌诱导下，该基因表达水平得到提高。Southern杂交分析结果表明；该基因以单拷贝形式存在于中间偃麦草基因组中。【结论】中间偃麦草NPR1同源基因TiNH1编码由580个氨基酸组成的蛋白质TiNH，具有已知NPR1蛋白保守的结构域和功能氨基酸，可能参与寄主对小麦白粉病菌和纹枯病菌的防御反应。     

源于中间偃麦草的抗条锈基因YrCH223的遗传分析及SSR定位

CH223是一个衍生于中间偃麦草的多抗性小偃麦种质系,通过感病的小麦品种与八倍体小偃麦TAI7047杂交、回交选育而成。抗性鉴定表明,CH223对我国当前小麦条锈病的流行小种CYR32,CYR33均有良好抗性。利用CH223与感病品种(系)的F2,F2∶3和BC1抗性分离群体进行抗性遗传分析,发现其条锈病抗性来自中间偃麦草,且由1对显性基因控制,暂时命名为YrCH223。用CYR32对来自台长29×CH223的221个F2植株进行接种鉴定,并构建抗、感DNA池。共筛选738对SSR引物,发现5对共显性SSR标记与抗病基因连锁,位置顺序为:Xgwm540-Xbarc1096-YrCH223-Xwmc47-Xwmc310-Xgpw7272,遗传距离分别为21.9,8.0,7.2,12.5,11.3 cM。进一步利用中国春缺体-四体和双端体材料扩增鉴定,将YrCH223定位于小麦4B染色体的长臂上(4BL)。经F2∶3群体验证,5个标记与YrCH223连锁。迄今为止,在4BL上未发现有公开报道的抗小麦条锈病基因。因此,基于抗病基因所在的染色体位置与来源,推断YrCH223是一个新的抗条锈病基因。     

Heterosis and Combining Ability for Major Yield Traits of a New Wheat Germplasm Shannong 0095 Derived from Thinopyrum intermedium

The wheatgrass, Thinopyrum intermedium （Host） Barkworth ＆ DR Dewey, shows many beneficial characteristics, such as big spikes and high resistance to many diseases. To transfer the beneficial genes of this species, many wheat- Thinopyrum intermedium alien chromosome lines were developed. Of them, Shannong 0095 （SN0095）, a disomic substitution, has long spikes and flag-leaves, and thus may be an important genetic resource for wheat yield improvement. In order to realize its heterosis and combining ability on major yield traits, a 7 ×7 complete diallel design was made according to Griffing＇s Method-1. The results showed that heterosis for spike length （SPL）, flag-leaf area （FLA）, number of spikes per plant （NSP）, number of spikelets per spike （NSL）, kernels per spike （KPS）, 1 000-kernel weight （TKW） and grain yield per plant （GYP） existed in all the crosses by SN0095, but heterobeltiosis occurred only for KPS, TKW, and GYP. The relative mid-parent heterosis （RMH） and relative high-parent heterosis （RHH） for GYP, which valued as high as 35.32 and 29.92% respectively, were the highest among all the traits mearsured. Though additive and non-additive gene effects and cytoplasmic effects （or cytoplasmic-nuclear interaction effects） were found in governing all the traits measured above, additive gene action played a predominant role. The results also showed that SN0095 was the best-general combiner for SPL and FLA, and high-general combiner for NSP amongst all the parents. Estimates of specific combining ability （SCA） showed that SN0095 could also make high-SCA combinations for GYP, such as SN0095 × Jimai 19 （JMI9）. SN0095 could be a unique and important parent in hybrid wheat breeding programs.     

水稻空间诱变雄性不育突变体ws-3-1的抑制缩减杂交分析

为了解空间诱变产生的水稻核雄性不育突变体ws-3-1基因表达的特点,对ws-3-1和原种特籼占13减数分裂二分体时期的cDNA进行了抑制缩减杂交(SSH)分析,分别从正向和反向缩减文库中检测到109和104个表达有差异的克隆.对这些克隆进行了测序和同源性分析,并利用Northern杂交技术,从中鉴定出5个在原种与突变体间减数分裂二分体时期表达有差异的基因,并分析了该雄性不育突变体基因表达的变化与表型的关系.     

大米草与水稻远缘杂交试验初报

2005—2006年,引种栽培大米草1720株,栽培水稻品种(组合)20种,进行了大米草与水稻远缘杂交试验。结果表明:2005年,大米草(♂)与水稻培矮64S/04141(组合,♀)杂交结籽149粒。2006年,F1代自交结种224穗,获自交种子11842粒,千粒重18.39 g;大米草(♂)×F1(♀)杂交17穗,获种子24粒,杂交结实率2.84%;大米草(♂)×水稻(♀)杂交6个品种(组合)23穗,获种子63粒,杂交结实率4.2%。水稻与大米草远缘杂交后代变异的RAPD分析表明:杂交后代与水稻亲本相比,条带有明显差别,说明远缘杂交导致了水稻发生基因重组。     

Cytological Behavior of Hybridization Barriers Between Oryza sativa and Oryza officinalis

Oryza officinalis is one of the important wild species in the tertiary gene pool of Oryza sativa.It has a number of elite genes for rice breeding in resistance or tolerance.However,breeding barriers are so serious that the gene transfer is much difficult by sexual cross method between O.sativa and O.officinalis.Characteristics of the breeding barriers were systemically studied in this paper.When both the diploid (AA,2n=2x=24) and autotetraploid (AAAA,2n=4x=48) cultivated rice were crossed as maternal parents with O.officinalis (CC,2n=2x=24),none F1 hybrid seeds were obtained.The young hybrid ovaries aborted at 13-16 d after pollinations (DAP).By rescuing hybrid embryos,in vitro F1 plantlets were obtained in 2x×2x combinations with the crossabilities lower than 0.5％.Lower rates of double-fertilization and abnormal development of hybrid embryo and endosperm were mainly observed in both combinations of 2x×2x and 4xx2x.Free endosperm nuclei in hybrid degenerated early at 1 DAP in a large scale.Almost no normal endosperm cells formed at 3 DAP.Development of a lot of embryos ceased at globular- or pear-shaped stage as well as some degenerated gradually.The hybrid plantlets were both male and female sterility.Due to the abnormal development,a diversity of abnormal embryo sacs formed in hybrids,and hybrid pollen grains were typically abortive.It showed that conflicts ofgenome A and C in hybrid induced abnormal meioses of meiocytes.     

十字花科植物远缘杂交障碍的研究

对十字花科远缘杂交障碍的表现进行研究,并结合这些研究阐述杂交不亲和的克服方法。