中国春Ph1基因的分子标记及冬小麦ph1b代换系的获得

利用大麦 (HordeumvulgareL .)第 5染色体上RFLP探针衍生的 19个序列标志位点PCR(STS_PCR)引物对“中国春”小麦 (TriticumaestivumL .) (CS)及其ph1b突变体基因组总DNA进行PCR扩增 ,筛选出Ph1基因的一个连锁标记 ,再用“中国春”第 5部分同源群缺体_四体系和CS×ph1b突变体F2 群体证明并定位于离Ph1基因近着丝点端 5 .7cM (centiMorgan)处。然后将该标记转换成特异的序列特征扩增区 (SCAR)标记。以“阿勃”5B缺体为桥梁亲本 ,冬小麦“京 411”为受体亲本 ,“中国春”ph1b突变体为供体亲本 ,进行三轮杂交和一轮自交 ,每一轮经减数分裂分析和SCAR标记的辅助选择 ,快速地筛选出了ph1b基因型 ,并选得一个冬小麦“京 411”的ph1b中间代换系。

一个柱穗山羊草（Aegilops cylindrica）系统中的类Ph1基因

第一次在一个Ａｅ．ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ系统中发现了Ｐｈ１－ｌｉｋｅ基因，但它的作用略小于Ｐｈ１。同时证明了Ａｅ，ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ在控制染色体配对基因方面存在多态现象。ｐｈ１ｂ基因可以诱导普通小麦与Ａｅ．ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ间的部分同源染色体配对，同时用普通小麦对（中国春ｐｈ１ｂ突变体×Ａｅ．ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ）Ｆ_１回交获得了成功。表明利用ｐｈ１ｂ基因通过诱导部分同源染色体配对可以把Ａｅ．ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ中的有益基因导入到普通小麦中。

小麦染色体配对基因Ph1结构剖析及调控机制研究进展

近年来,关于小麦抑制部分同源染色体配对基因Ph1的研究有了突破性进展。本文对该基因的结构和调控机理的最新研究进行综述。通过创造和分子标记鉴定Ph1缺失突变体,利用分子生物学及比较基因组学技术,该基因位点被界定于5BL上一个2.5Mb的区域内,含有一个类cdk基因簇,且在该类cdk基因簇中插入一个亚端粒异染色质片段。细胞学研究显示,Ph1基因通过控制亚端粒的互作启始染色体识别和配对伙伴选择。与此同时,生物信息学揭示,这些类cdk基因与人类和老鼠的cdk2基因高度同源,它们与细胞周期中DNA复制、染色质凝集、碱基错配修复等事件相关。减数分裂时,该基因位点通过"感知"染色体的同源性程度而触发染色质的构象变化,从而控制染色体的配对和重组。此外,小麦中可能存在一种与Ph1相关的类似于酵母中的粗线期检查点机制。预测未来的研究将可能集中在Ph1对染色体同源性的"感知"机制、Ph1的开启与关闭、植物减数分裂重组的忠实性及减数分裂过程的检查点机制等方面。

phKL基因诱导小麦远缘杂种部分同源染色体配对的能力界于Ph1和Ph2基因突变体之间

在普通小麦地方品种自然群体中天然存在促进小麦-外源杂种部分同源染色体配对的基因phKL。研究比较了phKL基因与人工Ph基因突变系诱导小麦-Aegilops variabilis及小麦-黑麦杂种部分同源染色体配对的作用大小。研究结果表明,诱导小麦-Ae.variabilis(或黑麦)部分同源染色体配对作用的顺序是ph1b>phKL>ph2b>ph2a,即phKL基因的作用介于Ph1与Ph2突变体之间。

普通小麦Ph1(Ph)基因作用模式

普通小麦Ｐｈ１（Ｐｈ）基因作用模式樊路（中国农业科学院作物育种栽培研究所１０００８１）１９５７年日本人Ｏｋａｍｏｄｏ在普通小麦中发现了一个重要的基因———抑制部分同源染色体配对基因Ｐｈ１（Ｐｈ）［１］。并为Ｒｉｌｅｙ和Ｓｅａｒｓ的进一步研究工作所证实...

小麦抑制部分同源染色体配对(Ph1)基因的研究

小麦育种的主要途径之一就是利用其近缘野生种的外源有益基因，但由于普通小麦５Ｂ染色体长臂上存在抑制部分同源染色体配对（Ｐｈ１）基因，使得在普通小麦的远缘杂交中外源有益基因不能通过易位方式直接转移到普通小麦中。若使Ｐｈ１基因发生突变或缺失，这种直接遗传转移外源有益基因即可成为现实。通过对Ｐｈ１基因的性质、作用机理及其突变体ｐｈ１ｂ基因的利用进行综述，最后提出了Ｐｈ１基因的分子生物学研究方向。

普通小麦部分同源染色体配对抑制基因Ph1分子标记的验证和筛选

在ph1b纯合基因型中,普通小麦部分同源染色体和外源染色体能够发生配对和重组。为通过分子标记辅助育种技术高效利用ph1b突变体进行异源有益基因转移,以11个小麦材料为试材,比较了9个已报道的Ph1的PCR分子标记。在9个分子标记中,标记OPR7和OPR17不具有特异性,标记PhSCAR、Mads、Ph920、PSR128、PSR574、PSR2120和WPG90为显性标记,仅标记PhSCAR为共显性标记。结果表明,标记Mads、PSR128、PSR574和PhSCAR扩增稳定,条带清晰,无非特异性PCR扩增产物,是用于Ph1分子检测的理性标记。

ph1b突变体对簇毛麦遗传物质向小麦直接遗传转移的影响(英文)

在染色体工程创造小麦新种质研究中 ,由于小麦染色体 5B长臂上具有控制部分同源染色体联会的显性基因Ph1,使外源优良基因难以通过染色体配对、交换实现基因重组。ph1b基因具有强烈促进小麦部分同源染色体配对作用。作者利用 ph1b突变体直接与簇毛麦进行远源杂交 ,探索利用 ph1b基因对簇毛麦遗传物质直接遗传转移的可能性。研究结果显示 ,经人工授粉和幼胚培养获得了普通小麦“中国春”CS及其ph1b突变体CSph1b与簇毛麦 (Haynaldiavillosa)的属间杂种F1,杂交结实率分别为 6 .6 7%和 6 .2 5%。F1植株的体细胞染色体数 2n =2 8,育性极差 ,自交不结实。F1植株花粉母细胞 (PMC)减数分裂中期Ⅰ染色体行为观察发现 :“CS×H .villosa”F1平均每PMC仅有 1.6 1条染色体形成二价体和三价体 ,平均构型为 2n =2 8=2 6 .39Ⅰ +0 .79Ⅱ +0 .0 0 7Ⅲ ,染色体交叉数 (Xta)为 0 .84 ;“CSph1b×H .villosa”F1每PMC中有 14 4 5条染色体发生联会 ,形成二价体和多价体平均构型为 2n =2 8=13.55Ⅰ +5.95Ⅱ +0 .55Ⅲ +0 .2 2Ⅳ ,染色体交叉数为 9.72 ,其中 56 %以上的PMC具有 1～ 4个多价体 (三价体、四价体 )。F1花粉母细胞FISH观察表明 :“CS×H .villosa”F1联会染色体均为小麦染色体 (W W ) ,在“CSph1b×H .villosa”

玉米Ht近等基因系的RAPD、SSR分子标记比较研究

通过对玉米Ht近等基因系的RAPD、SSR分析研究,100对SSR引物中有4对引物表现差异,而100个RAPD随机引物均没有差异表现;这表明,在对玉米近等基因系进行差异研究时,SSR标记比RAPD标记更具有优越性,通过这4个SSR标记的定位结果,推测在玉米中可能具有类似小麦ph1基因作用的基因存在。

甘肃黑麦在与普通小麦杂交导入黑麦有益基因中的作用

利用中国春ph1b突变体和中国春为母本 ,分别与甘肃黑麦和兰州黑麦杂交 ,F1 观察减数分裂中期染色体配对情况 ,并用中国春回交 ,统计回交结实率。研究表明 ,无论以CSph1b还是以CS做母本 ,用甘肃黑麦做父本的杂交组合 (CSph1b×甘肃黑麦和CS×甘肃黑麦 )F1 减数分裂中期染色体配对水平 ,均明显高于用兰州黑麦作父本的杂交组合 (CSph1b×兰州黑麦和CS×兰州黑麦 )。首次发现在中国的黑麦品种甘肃黑麦中含有促进部分同源杂色体配对基因。F1 减数分裂中期染色体配对情况分析表明 ,甘肃黑麦中可能含有 ph1b like基因 ,其作用与ph1b基因相似。回交结实情况表明 ,用甘肃黑麦为父本的杂交组合 [(CS×甘肃黑麦 )F1 ×CS和 (CSph1b×甘肃黑麦 )F1 ×CS]的回交结实率 ( 11 54和 1 0 6)显著高于用兰州黑麦为父本的组合 [(CS×兰州黑麦 )F1×CS和 (CSph1b×兰州黑麦 )F1 ×CS]的回交结实率 ( 0 16和 0 4 2 )。从染色体配对和回交结实情况看 ,利用ph1b基因的同时 。