通过甘蓝型油菜和白芥属间杂种后代的小孢子培养获得二体异附加系

对3株甘蓝型油菜-白芥单体异附加系(2n=39)进行小孢子培养,共获得15株单倍体植株。经GISH鉴定,其中11株n=19,4株附加有一条白芥染色体(n=20)。经秋水仙素加倍处理,获得了二体异附加系(2n=40),这为远缘杂交后代外源基因的保存、纯合和利用提供了一条新的途径。

一个耐盐小麦-多枝赖草二体异附加系外源染色体的鉴定

目的对附加系Line15进行耐盐性验证,并了解其外源多枝赖草染色体的遗传背景。方法利用含0.4%(w/w)NaCl的人工模拟盐池进行耐盐性鉴定,并对Line15根尖细胞、花粉母细胞的染色体数目进行检测,进而利用荧光原位杂交和微卫星标记技术对其遗传物质进行进一步鉴定。结果小麦-多枝赖草杂交后代Line15为一个具有较高耐盐特性的材料,其染色体组成为2n=44=22II,属于一个小麦-多枝赖草二体异附加系。根据SSR检测结果表明,Line15附加的一对多枝赖草染色体与小麦的第2部分同源群长臂、第3部分同源群着丝粒和第7部分同源群短臂密切相关。结论对小麦-多枝赖草二体异附加系Line15进行了生理、细胞和分子水平的系统检测,较全面地揭示了Line15耐盐性的具体来源。

普通小麦-百萨偃麦草(Thinopyrum bessarabicum)二体异附加系的选育与鉴定

为转移与利用百萨偃麦草耐盐、抗病等优良基因 ,用普通小麦中国春 百萨偃麦草双倍体与中国春杂交 ,通过染色体C 分带、分子原位杂交并结合减数分裂中期Ⅰ的染色体配对分析 ,从回交后代中选育出一套小麦 百萨偃麦草二体异附加系。对这套异附加系进行的鉴定与分析表明 ,各附加系除添加了一对百萨偃麦草染色体外 ,小麦的 2 1对染色体未见明显变化。各附加系所添加的百萨偃麦草染色体在减数分裂中期Ⅰ配对基本正常 ,仅有少量单价体 ,其自交后代中外源染色体亦能正常传递。这说明所培育的这套二体异附加系在细胞学上已相对稳定 ,暂分别编号为DAJ1 、DAJ2 、DAJ3、DAJ4 、DAJ5、DAJ6 和DAJ7。

大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系的选育及鉴定

【目的】获得稳定遗传的大白菜-结球甘蓝二体异附加系。【方法】以大白菜-结球甘蓝5号单体异附加系为材料,对其自交后代进行细胞学及SSR鉴定。【结果】37株自交后代中2n=22植株的比率为10.81%,通过对4个2n=22的植株进行核型分析及SSR鉴定,确定其为大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系。减数分裂观察发现,大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系后期Ⅰ虽然出现染色体落后现象,但在后期Ⅱ中染色体的分裂方式以11-11-11-11为主,其比率为69.55%。【结论】获得了大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系,其外源染色体与甘蓝07连锁群相对应;该二体异附加系减数分裂形成的四分体以附加1条的染色体为主(n=11),有较高的遗传稳定性。二体异附加系的获得为研究芸薹属A、C基因组的亲缘关系,以及向大白菜中导入结球甘蓝的优良基因具有重要意义。

小麦-黑麦二体异附加系分子细胞遗传学鉴定

用形态学、细胞学、生化及分子标记方法,对小麦-黑麦衍生系N9436-0-2-29-9进行分析鉴定,以明确N9436-0-2-29-9中具体的外源染色体。农艺性状调查表明,N9436-0-2-29-9衍生系在形态上整齐一致,对白粉病高抗;细胞学分析表明,染色体构型稳定,2n=44=22Ⅱ;Giemsa C-分带和SSR分析表明,该衍生系为普通小麦-黑麦6R二体异附加系;高分子量麦谷蛋白亚基分析(HMW-GS)表明,外源染色体的导入使该衍生系的高分子量麦谷蛋白亚基表达受到影响。

甘蓝型油菜-新疆野生油菜二体异附加系BAC文库的构建

甘蓝型油菜-新疆野生油菜二体异附加系包含了甘蓝型油菜全基因组和新疆野生油菜一对染色体,携带有恢复基因;以该二体异附加系为材料,以CopyControlTM pCC1BACTM(HindⅢCloning-Ready)Vector为载体,构建了其基因组的BAC文库(bacterial artificial chromosome library)。该文库含有69 120个克隆,平均插入片段达110kb,相当于甘蓝型油菜单倍体基因组大小的6.336倍。随机挑选3个大于100kb的克隆进行稳定性继代实验,经100代后插入的DNA片段仍然稳定存在。该材料BAC文库的建成,为我们下一步开展甘蓝型油菜基因组学研究及相关重要功能基因的克隆等提供了必要的技术平台。

大白菜—结球甘蓝1号二体异附加系分子标记鉴定及其自交后代的性状分析

利用与抗霜霉病、抗芜菁花叶病毒基因连锁的SCAR标记和能够区分大白菜和结球甘蓝FLCs基因的特异引物对大白菜—结球甘蓝1号二体异附加系(AC1d)及其亲本进行分析,结果表明:AC1d及其双亲中均含有与抗霜霉病基因连锁的标记;AC1d和亲本结球甘蓝中含有与抗芜菁花叶病毒基因连锁的标记,亲本大白菜中无该标记;AC1d除具有4个大白菜Br FLCs基因外,同时还添加了结球甘蓝Bo FLC3基因。AC1d自交后代的株高、株展、球高、维生素C含量、可溶性蛋白质及其7种硫苷组分含量超出了亲本大白菜和结球甘蓝;叶形指数、可溶性糖含量和对小菜蛾的抗性等超出了亲本大白菜。为利用AC1d后代选育携有目标性状的易位系提供了依据。

抗条锈病普通小麦-中间偃麦草7St二体异附加系的分子细胞遗传学鉴定

中间偃麦草(Thinopyrum intermedium)携带很多优异基因,是小麦重要的三级基因库。为了将中间偃麦草的优异基因导入小麦,以普通小麦品种阿勃的缺体系为母本,以普通小麦-中间偃麦草部分双二倍体远中4为父本,通过远缘杂交,获得普通小麦-中间偃麦草衍生系ES-24,并对其进行形态学、细胞学、原位杂交、分子标记、抗病性等综合鉴定。细胞学观察结果显示,ES-24有44条染色体,其减数分裂中期I染色体构型为2 n=22Ⅱ,且在减数分裂后期Ⅰ可均等分离,表明其可以稳定遗传。原位杂交和分子标记结果表明,ES-24含有42条普通小麦染色体和1对来自中间偃麦草的7St染色体,并利用Oligo-pTa535得到了7St染色体的FISH核型。条锈病抗性鉴定表明,ES-24在苗期和成熟期均对条锈病表现为高抗。综上结果表明,E S-24是高抗条锈病的普通小麦-中间偃麦草7St二体异附加系,可以作为小麦抗病育种的潜在中间材料。

大白菜—结球甘蓝1号染色体二体异附加系的获得与鉴定

以大白菜附加结球甘蓝1号和6号染色体的双单体异附加系为材料,从其自交后代38个植株中筛选出3株2n=22的植株。通过核型分析及SSR鉴定确定这3个植株为大白菜—结球甘蓝1号染色体二体异附加系,其外观性状在营养生长时期与二倍体大白菜没有明显的差异,在生殖生长期具有部分结球甘蓝的特征,其减数分裂终变期染色体联会时,11个二价体的比率达90.10%,后期Ⅱ以11-11-11-11分离的比例为83.50%,从而证明了具有很高的遗传稳定性。

大白菜—结球甘蓝1号染色体二体异附加系自交后代InDel标记分析和染色体数鉴定

在进行异附加系鉴定和相应连锁群In Del标记筛选的基础上,利用In Del标记和细胞学方法对大白菜—结球甘蓝1号染色体二体异附加系自交后代46个单株进行了鉴定分析。结果表明:结球甘蓝C03连锁群相对于大白菜特异的67个In Del标记,均至少在1份后代单株中扩增出了甘蓝的特异条带;在46个后代单株中,3个单株为染色体数22条的二体异附加系,6个单株为染色体数21条的单体异附加系,1个单株为染色体数20条的大白菜二体代换系,28个单株为染色体数20条的附加了结球甘蓝染色体片段的大白菜易位系,还有3个单株染色体数为22条,2个单株染色体数为21条,推断其分别为易位了结球甘蓝染色体片段的大白菜非整倍体易位系,还有3个单株没有检测到甘蓝特异条带。本研究结果为这些材料的进一步研究和应用奠定了基础。

大白菜—结球甘蓝4号染色体二体异附加系的获得与性状分析

以大白菜—结球甘蓝4号染色体单体异附加系自交后代为材料,通过根尖染色体计数法鉴定,从36株中筛选出3株2n=22的植株。染色体核型分析结果表明,该3株为大白菜—结球甘蓝4号染色体二体异附加系。该二体异附加系在生殖生长时期表现植株较矮小,基生叶卵圆形、绿色,茎生叶披针形、浅绿色,开花时间晚,黄花,花器官较大白菜—结球甘蓝4号染色体单体异附加系小,花粉量少、结荚率和结籽率低。减数分裂观察发现:后期Ⅰ染色体主要以11︰11分离方式为主,所占比率为70.59%;后期Ⅱ染色体以11︰11︰11︰11为主,其比率为69.57%。

甘蓝-白芥单体异附加系自交后代的GISH分析

将甘蓝-白芥单体异附加系自交,获得了其自交后代.利用基因组原位杂交(genomicin situhy-bridization,GISH),结合双色荧光原位杂交(dual-colour fluorescencein situhybridization,dcFISH)技术,从这些自交后代中鉴定出了纯合的甘蓝-白芥二体异附加系植株.GISH分析结果表明,甘蓝-白芥二体异附加系有丝分裂中期具有18条甘蓝染色体及2条白芥染色体,减数分裂中期I表现为9个C染色体二价体及1个S染色体二价体,减数分裂后期I会出现落后的1对S染色体,有时落后的1对S染色体形成染色体桥.

用RFLP鉴定普通小麦—纤毛鹅观草二体附加系中外源染色体的同源转化性

用小麦族7个部分同源群的40个RFLP探针对小麦-纤毛鹅观草二体附加系进行分析,在证实了原有细胞学鉴定结果的基础上,又进一步提供了纤毛鹅观草染色体部分同源群的分子证据.即96K025、96K026中添加的一对纤毛鹅观草染色体B属于第2部分同源群;96KO12、96K013中添加的一对染色体E属于第5部分同源群.对以上株系的衍生株系分析结果表明,染色体B、E在后代中可稳定传递.96K030中添加的一对染色体D与染色体B同属第2部分同源群.端二体附加系96K033所添加的纤毛鹅观草染色体B的一条臂,只与第2群短臂探针有杂交信号,从而初步确定其可能与小麦族第2部分同源群短臂同源.而另一条臂则与第2群长臂同源.

利用AABBDDDD八倍体培育小麦-簇毛麦二体附加系的研究

对普通小麦（Triticumaestivum）-节节麦（Aegilopssquarrosa）八倍体（2n=8x=56，AABBDDDD）与硬粒小麦（Triticumdurum）-簇毛麦（Haynaldiavillosa）六倍体（2n=6x＝42,AABBVV）杂交后，将所得七倍体杂种（AABBDDV）进行连续自交，在F4代中利用C-分带鉴定出可能的簇毛麦6V二体附加系95－7和2V二体附加系26－7，其花粉母细胞染色体在减数分裂中期I的配对构型分别为0.14I＋20．42＋1．5和0．10I＋20．07＋1.82；进一步将95－7和26－7的基因组DNA用EcoRI酶切，分别用小麦族第6部分同源群短臂探针Psr113和第2部分同源群长臂探针BCD240进行Southern杂交，结果显示具有簇毛麦的特异杂交带，进一步确证了95－7和26－7分别是普通小麦-簇毛麦6V和2V二体附加系。

小麦-中间偃麦草异附加系条锈病抗性的研究

应用缺体回交法 ,以阿勃缺体为母本 ,中 4为父本 ,培育出小偃麦二体异附加系 7个 ,其中 St3、St5、St7对目前流行条锈病小种表现免疫。二体异附加系与阿勃杂交及其相互杂交的 F1PMC M1结果表明 ,所有附加系分别附加了一对中 4的外源染色体 ,其中 St5和 St7附加的染色体相同 ,但不同于 St3所附加的外源染色体。这表明中 4的中间偃麦草 St染色体组中至少有两条染色体携带有抗条锈病基因。

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。

利用异附加系创建小麦新品系的主要性状特点研究

以小偃麦二体异附加系和普通小麦为材料,利用生物技术与常规育种相结合的方法,选育出920633,932847和9328643个小麦新品系,对其进行田间试验和室内研究。结果表明,3个品系细胞学特征稳定,蛋白质含量分别为162%,1832%,2002%。3个品系对条锈和白粉病高抗,对叶锈病中抗;920633品系的库容量、最大灌浆速度比对照品种鲁麦14大,而灌浆时间、籽粒缩减率较对照小。