用Langdon二体代换系统建立小麦染色体RAPD标记

以一套Ｌａｎｇｄｏｎ硬粒小麦二体代换系及其亲本Ｌａｎｇｄｏｎ、中国春和中国春双端体为材料，研究适于硬粒小麦和普通小麦的理想ＲＡＰＤ分析条件，进行小麦Ａ、Ｂ和Ｄ染色体组各个染色体的ＲＡＰＤ分析。结果表明，ＡｍｐｌｉＴａｑＳｔｏｆｆｅｌｆｒａｇｍｅｎｔ比ＴａｑＤＮＡＰｏｌｙｍｅｒａｓｅ优越。所用１２个随机引物中，７个引物扩增出的１３个特异产物，可确定在硬粒小麦ＬａｎｇｄｏｎＡ、Ｂ染色体组和中国春Ｄ染色体组中的１０个个别染色体上。４个标记进一步定位在相应的４个染色体臂上。结果还表明，用Ｌａｎｇｄｏｎ二体代换系统、中国春双端体为材料，容易得到重复性高、特异性强的ＲＡＰＤ标记。

小麦-中间偃麦草二体异代换系山农0095的选育及其鉴定

利用小麦品种烟农15与中间偃麦草直接杂交,以烟农15为回交亲本对其杂种F1回交2次,再经自交3次,从BC2F4中选出种质系山农0095。利用形态学、细胞学、种子醇溶蛋白酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)、RAPD和GISH等方法对其进行鉴定。结果表明,山农0095平均株高78cm,穗长17.3cm,穗粒数74个,旗叶长36.3cm,旗叶宽3.03cm,茎秆粗壮,多花多实,繁茂性好;其根尖细胞染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMCMⅠ)染色体构型为2n=21Ⅱ;它与烟农15的杂种F1在减数分裂中期Ⅰ的大多数花粉母细胞能观察到2个单价体,平均染色体构型为2n=20.08Ⅱ+1.84Ⅰ。A-PAGE鉴定结果表明,山农0095在β区出现一条中间偃麦草的特异带;从180个RAPD引物中筛选出一个特异引物S186(5′-GATACCTCGG-3′),能够在山农0095中扩增出一条约900bp中间偃麦草的特异带,标记为S186900;以中间偃麦草基因组DNA为标记探针、中国春基因组DNA为封阻的原位杂交结果进一步表明,山农0095的42条染色体中含有2条完整的中间偃麦草染色体,是小麦-中间偃麦草的二体异代换系。

抗大麦黄矮病毒小麦-中间偃麦草二体异代换系的选育和细胞、生化、分子生物学鉴定

结合花药培养和常规选育 ,从 77_5 433×中 5杂交组合后代中选育出 6个抗大麦黄矮病毒 (barleyyellowdwarfvirus ,BYDV)、染色体数目为 42的小麦 (TriticumaestivumL .)新种质 ,并用减数分裂配对分析、单体小麦测交法、基因组原位杂交、C分带、同工酶等电聚焦和RAPD对上述材料进行了综合鉴定 ;表明这些材料都是小麦_中间偃麦草(AgropyronintermediumGarten)二体异代换系 ,其抗病性来自其携带的一对中间偃麦草染色体 (来源于中 5 )。

2Ai-2染色体在小麦部分同源染色体代换背景中的遗传

用中间偃麦草2Ai-2染色体特异的EST-PCR标记检测5个小麦-中间偃麦草二体异代换系(包括端体代换系)与普通小麦中国春(CS)杂交后代群体,研究外源染色体2Ai-2通过杂种向后代的传递率及其结构变异,并用基因组原位杂交进行验证。结果表明,第二部分同源群不同染色体代换背景对外源染色体传递的影响不同,在2B代换系的杂种中外源染色体或片段显示优先传递,而在2D代换系的杂种中其传递力则较低,2B代换背景更有利于2Ai-2染色体或片段的传递;外源染色体在杂种后代传递过程中会发生变异,在多数组合中,变异出现在着丝粒处;与短臂相比,外源染色体长臂更容易在世代中丢失;端体代换系中的外源染色体端体在杂种后代传递过程中容易丢失,且也会发生结构变异。基因组原位杂交结果证明了分子标记跟踪外源染色体的可靠性。

中国春-长穗偃麦草异代换系、异附加系的氮营养性状

为从小麦近缘植物长穗偃麦草中寻找氮高效基因,在高、低氮2个水平下,以中国春-长穗偃麦草二体异附加系和二体异代换系为试材,对其氮素利用特性进行了鉴定和遗传分析。结果表明:5E附加系氮素生理利用效率在低氮处理下极显著高于对照中国春,5E代换系氮素生理利用效率在高氮处理下显著高于对照中国春,4E代换系氮素总累积量和籽粒氮累积量在高、低氮处理下均显著高于对照中国春,表明5E和4E染色体可能分别携有促进氮素生理利用效率和促进氮素吸收转运的高效基因,长穗偃麦草5E和4E染色体可以作为提高小麦氮营养特性的有益基因资源。

小麦-黑麦衍生系的细胞学和抗病性鉴定

N9820是以普通小麦(Triticum aestivum L.)阿勃6D染色体缺体系为母本,六倍体小麦-奥地利黑麦(Secale cereale L.)双二倍体N9116为父本培育出的小麦-黑麦衍生系,本研究对该衍生系的农艺性状、抗病性及细胞学进行了鉴定。N9820在形态学和细胞学上稳定,体细胞染色体数目为2n=42,PMC MI染色体构型为2n=21 Ⅱ,N9820与阿勃二体杂交F1的染色体构型为2n=20 Ⅱ+2Ⅰ。该衍生系在苗期和成株期对条锈菌条中32号生理小种和陕西省白粉菌混合菌系菌表现高抗,抗病基因来源于奥地利黑麦。N9820是一个兼抗条锈病和白粉病的小麦-黑麦二体异代换系,可作为抗源用于小麦抗病育种。