小麦－山羊草复合群的起源与与进化研究进展

摘要： 为了给小麦-山羊草复合群的研究和利用提供依据,本文详细综述了多倍体小麦和多倍体山羊草的起源与进化过程,及山羊草在多倍体小麦起源中的作用,总结了在小麦-山羊草复合群起源及进化研究方面存在的问题,并对现存问题的解决提出了展望。     

波斯小麦与山羊草杂种F_1自然形成双二倍体的细胞遗传学研究(摘要)

在小麦与山羊草杂交中发现,波斯小麦品系Pss与粗山羊草、卵穗山羊草、小伞山羊草、顶芒山羊草以及钩刺山羊草的杂种F_1具有可育性,自交产生一批小麦—山羊草双二倍体。对波斯小麦×粗山羊草杂种F_1的细胞学研究表明,可育性是由于杂种F_1以两种途径形成了未减数配子。1.一部分花粉母细胞第一次分裂消失,只发生第二次分裂。     

河北省又取得一批农药植保类科研成果

<正>(接上期)3.粗山羊草Ae46抗叶锈基因鉴定及BAC文库构建单位名称:河北农业大学评价单位名称:河北省教育厅小麦远源亲本包括乌拉尔图小麦(A染色体供体),山羊草属(B染色体供体)和粗山羊草(D染色体供体),其中粗山羊草在小麦进化中起着重要作用,并为小麦品种改良提供了一批优良     

小麦与山羊草双二倍体抗病性的研究与利用

本文报道了波斯小麦与粗山羊草(5个品系),小伞山羊草和卵穗山羊草双二倍体及其亲本的抗叶锈和白粉病鉴定结果。粗山羊草对叶锈的抗性受波斯小麦品系 PS 5(不抗叶锈)的抑制,在双二倍体中不能表现。小伞山羊草和卵穗山羊草对叶锈的抗性不受波斯小麦的影响,能在双二倍体中充分表达。以对白粉病免疫的波斯小麦为母本与免疫的山羊     

ph1b、ph2a、ph2b基因在小麦与卵穗山羊草、小伞山羊草、离果山羊草F1杂种中的作用

迄今为止,仅Sharma等1986年研究报道了phlb基因诱导小麦与离果山羊草F₁杂种染色体配对作用,但没有在离果山羊草及其它山羊草中发现染色体配对促进基因或抑制基因,尚无phlb基因诱导小麦与卵穗山羊草F₁及ph2a、ph2b基因诱导小麦与这3个山羊草F₁染色体配对作用的报道。Farooq等1990年报道易变山羊草不同品系影响F₁染色体配对。     

山羊草基因组及其在小麦改良中的应用研究进展

山羊草属是小麦近缘植物中与小麦亲缘关系最为密切的属.其中蕴藏着许多抗病、抗虫、抗逆、蛋白含量高等有益基因.在小麦进化中起着重要作用,是小麦改良重要的基因资源.山羊草有益基因向小麦遗传背景的导入,主要利用小麦-山羊草双二倍体为桥梁亲本,通过杂交、回交等方式获得小麦异代换系、异附加系、异易位系;并且利用形态标记、细胞学标记、生化标记及分子标记对小麦遗传背景下的染色体组、染色体、染色体臂及片段进行鉴定.本文对这些方面的研究进展进行了综述,对山羊草可利用基因进行了展望.     

顶芒山羊草特异寡核苷酸探针开发和oligo-FISH核型构建

栽培小麦近缘物种顶芒山羊草(Aegilops comosa, 2n=2x=14, MM)是小麦改良的三级基因库。为准确鉴定顶芒山羊草M基因组染色体或染色体区段,本研究利用二代测序获得顶芒山羊草M基因组序列信息,从中鉴定出16条可能的特异卫星重复序列。根据这些序列设计12个寡核苷酸(oligo)探针进行oligo-FISH,结果表明,其中10个探针可在顶芒山羊草染色体上产生明显的杂交信号。对探针特异性分析发现, 5个探针仅在顶芒山羊草染色体上产生杂交信号,在小麦染色体上未观察明显杂交信号,可作为顶芒山羊草特异探针鉴定小麦背景中的顶芒山羊草染色体。选择在顶芒山羊草染色体上信号分布丰富的3个探针(oligo-pAc89、oligo-pAc148、oligo-pAc225)组成探针套ONPS#AC1,结合利用本实验室根据小麦D亚基因组开发的寡核苷酸探针库,构建了顶芒山羊草的oligo-FISH核型。本研究构建的FISH核型可以准确识别顶芒山羊草各条染色体,为挖掘、转移和利用顶芒山羊草优异基因提供了快速准确的鉴定手段。     

小伞山羊草与硬粒小麦和偏凸山羊草的细胞学鉴定

利用小伞山羊草作母本,分别与硬粒小麦和偏凸山羊草进行杂交,得到杂种F1。花粉母细胞观察结果表明,小伞山羊草与硬粒小麦的杂种F1中期染色体为21I;小伞山羊草与偏凸山羊草的杂种F1中期染色体为3Ⅱ＋15I。研究证明了小伞山羊草与硬粒小麦和偏凸山羊草杂种的真实性。为进一步将小伞山羊草中的有利基因向普通小麦转移提供了新的育种材料。     

两种山羊草携带Gc基因的新发现

由栽培二粒小麦和沙融山羊草形成的双二倍体，再和高大山羊草一起，替换了普通小麦细胞质，形成代换系。这个代换系的后代携带两个新的Ｇｃ基因。Ｃ－带分析表明：一个基因位于高大山羊草５Ｓ染色体或类似５Ｓ的染色体上，而另一个基因，位于沙融山羊草的４Ｓ染色体上。     

山羊草属基因库的开拓利用（续上期）

山羊草属基因库的开拓利用（续上期）翁跃进（中国农科院作物品种资源所，北京１０００８１）三、小麦与山羊草属的染色体工程染色体工程是指人工有计划的操作染色体，从事外源基因的导入，创建双二倍体、附加系、代换系和易位系等新的种质。在小麦与山羊草的染色体工程中...     

粗山羊草全基因组Aux/IAA基因家族的分离、染色体定位及序列分析

生长素是植物生长发育过程中的关键激素之一,Aux/IAA家族基因是重要的生长素原初响应基因。通过生物信息学方法从粗山羊草(Aegilops tauschii)全基因组中分离出28个Aux/IAA基因,其中20个粗山羊草Aux/IAA蛋白具有4个保守结构域;28个Aux/IAA基因分布于全部7对染色体上,5个基因分别具有位于同一位点的已知标记。粗山羊草IAA3、IAA11和IAA26的表达具有组织特异性,分别在雌蕊、种子和根中特异表达。系统发育显示,11对粗山羊草-乌拉尔图小麦Aux/IAA蛋白、5对粗山羊草-大麦Aux/IAA蛋白直系同源。共线性分析表明,粗山羊草Aux/IAA基因与短柄草、水稻中同源基因具有很好的共线性。本研究分离的相关基因不仅可用于小麦的遗传改良,也为深入研究小麦Aux/IAA基因提供了信息。     

普通小麦与四倍体小麦——粗山羊草双二倍体杂种后代的细胞遗传学研究

利用四倍体小麦与粗山羊草杂交合成的双二倍体为桥梁亲本与普通小麦杂交,极易获得杂种。通过这一途径已将粗山草的抗叶锈基因Lr21(位于1DS),Lr32(位于3D)和抗杆锈基因Sr33导入普通小麦。董玉琛等利用能引起染色体自然加倍的四倍体小麦种质—硬粒小麦(T.durum Desf.)和波斯小麦(T.persicum Vav.)分别与原产地不同的5份粗山羊草杂交,合成了7份双二倍体,对白粉病表现高抗或免疫。近几年来,我们利用大面积推广的普通小麦与四倍体小麦和粗山羊草的双二倍体—Am6杂交,试图将粗山羊草的抗白粉病基因导入普通小麦,从而提高普通小麦的抗病性。为此,本文对普通小麦和Am6杂交后代的细胞遗传和重要农艺性状的遗传改进做一报道。     

应用RAPD技术研究不同种山羊草叶绿体DNA的遗传变异

采用随机扩增多态性ＤＮＡ（ＲＡＰＤ）技术研究了山羊草属ｃｐＤＮＡ的遗传变异性。用改良的“高盐低ｐＨ法”提取了１５种山羊草材料和一种二粒小麦的叶绿体ＤＮＡ,并建立了重复性较好的ＲＡＰＤ标准分析条件。在此标准条件下,检测了１６个材料叶绿体ＤＮＡ的多态性。经１０个引物扩增,在得到的６４个片段中,有６个片段是１６个材料共有的,多态性达９０％。聚类分析结果显示,关系较近的有小亚山羊草和欧山羊草,粘果山羊草和     

硬粒小麦与偏凸山羊草部分双二倍体的核型研究

通过硬粒小麦（AABB，2n＝28）与偏凸山羊草（DDMvMv，Zn＝28）杂交，今成选育出遗传上相对稳定的部分双二倍体。利用核型分析，初步鉴定出该部分双二倍体具有编凸山羊草的染色体组，从而证实了杂种的真实性。该部分双二倍体的获得为将硬粒小麦，特别是偏凸山羊草的优异基因向小麦转移奠定了基础。     

黔型小麦雄性不育系和保持系

一、前言小麦雄性不育研究始于50年代,1951年Kihara报导把小麦细胞核代换到尾状山羊草的细胞质中,引起胞质雄性不育,但是尾状山羊草细胞质的缺点在它在造成雄性不育性的同时,还会引起雌蕊畸型,导致结实率降低(Porter等1965)。1962年,Wilson和Ross把普通小麦的核代入提莫菲维小麦的细胞质     

小麦D基因组产量性状QTL定位

粗山羊草是普通小麦的D染色体组供体,为了寻找粗山羊草中对小麦产量性状遗传改良有益的基因,通过对四倍体硬粒小麦与粗山羊草杂交合成的双二倍体Am6-1和普通小麦品种Ph85-16的回交一代进行产量性状变异特点分析,发现粗山羊草的D组染色体对小麦的产量性状具有显著影响,千粒重、穗长、穗粒数和每穗小穗数明显高于Ph85-16;同时利用130对SSR引物对几个与产量性状相关的QTL位点进行了定位,初步寻找到4个主效QTL,它们分别为与穗长相关的QSl．sdau-5D,其贡献率为31．58％,与株高相关的QPh．sdau-1D,其贡献率为25．38％,与穗粒数相关的QGs．sdau-5D,其贡献率为44.65％,与千粒重相关的QTgw．sdau-3D,其贡献率为61．62％。     

小伞山羊草染色体的FISH核型分析

采用荧光原位杂交(Fluorescence in Situ Hybridization,FISH)技术分析小伞山羊草染色体的核型特点。结果表明,小伞山羊草共包含7对染色体,其中1 U和5 U染色体各含有1对随体。分别以Oligo-pSc 119.2-1(绿色)与(GAA)7(红色)重复序列为探针对小伞山羊草根尖细胞染色体进行FISH分析,发现Oligo-pSc-119.2-1信号主要分布在染色体的端部及近端部,不同染色体之间的信号强度有所差别。(GAA)7信号主要集中于染色体着丝点附近,不但比Oligo-pSc-119.2-1信号的亮度高,分布丰富,而且在染色体上的分布可与Oligo-pSc-119.2-1信号互补。因此,同时采用Oligo-pSc-119.2-1与(GAA)72种探针能准确地辨别小伞山羊草的每对染色体,建立了小伞山羊草的FISH核型。     

转基因小麦目标基因通过花粉漂流的可能性研究

以去雄小麦为受体，在10m范围内小麦花粉可在任何方向发生有效漂移（使受体结实），花粉的最远有效漂移距离可达80m，以不去雄的小麦、柱穗山羊草和卵穗山羊草为受体时，在距花粉源1m的范围内，小麦间的异交率最高为0.24%、小麦与柱穗山羊草和卵穗山羊草间的异交率分别为0.25%和0，花粉的最远有效漂移距离可达20m。依照欧盟的标准，非转基因小麦即使与转基因品种相邻种植，其产品中的转基因成分也不会超标，在麦类近缘野生植物的起源中心及主要分布区，释放转基因小麦要特别慎重。     

山羊草属基因库的开拓利用

山羊草属是与小麦亲缘关系最为密切的属，全属有２４个或更多个种，包括Ｃ、Ｄ、Ｍ、Ｓ、和Ｕ等１７个染色体组，蕴藏着许多抗病、抗虫、抗逆等有益基因。利用染色体工程的方法，人们创建了许多普通小麦－山羊草的双二倍体、附加系、代换系和易位系，成为小麦育种的优异种质     

山羊草谷胱甘肽S-转移酶基因家族鉴定及表达分析

谷胱甘肽S-转移酶是一种多功能蛋白酶,在植物体内参与干旱、盐、低温、重金属等多种非生物胁迫的调节;山羊草是普通小麦D染色体组的供体物种,深入挖掘山羊草中GST基因,对进一步分析六倍体小麦GST基因的功能具有重要意义。本研究利用信息生物学手段,在山羊草中共发现114条GST基因序列,分属于6个亚族;基因复制分析发现共4对基因发生了基因复制,且均为纯化选择;采用荧光定量PCR对部分GST基因在非生物胁迫下的表达分析发现,8个GST基因在响应干旱和盐胁迫时,主要在根部显著上调表达,3个GST基因在响应低温胁迫时,在根和叶中均显著上调表达,说明山羊草中的GST基因在应答非生物胁迫时,在不同组织中的表达存在着差异。