小麦-滨麦衍生系18DM134的分子细胞遗传学及赤霉病抗性鉴定

滨麦[Leymus mollis(Trin.) Pilger]作为小麦的野生亲缘种之一,具有抗寒、抗旱、耐盐碱等优良特性,同时对多种小麦病害具有良好抗性,是小麦遗传改良的重要基因资源。本研究前期从八倍体小滨麦M842和硬粒小麦D4286的杂交后代中筛选出一个抗赤霉病的衍生系18DM134,为给该材料的利用提供依据,本研究利用细胞遗传学、原位杂交、液相芯片、分子标记等技术对其染色体组成进行鉴定,并对其农艺性状和赤霉病抗性进行调查。细胞学观察结果显示,18DM134的染色体构型为2n=42=21Ⅱ。原位杂交结果显示,18DM134含有38条小麦染色体、2条完整的Ns染色体以及2条易位染色体,其中整条6A染色体和5DS染色体缺失,2条Ns染色体片段易位到3DS染色体,2条3DL染色体易位到5DL染色体。液相芯片和分子标记分析结果显示,18DM134中来自滨麦的6Ns染色体替换了小麦6A染色体,部分5Ns染色体片段与3DS染色体发生了易位,5DS染色体缺失。因此,18DM134为小麦-滨麦代换易位系,其染色体组成为12A+14B+10D+2(6Ns)+2(T3DS-5Ns片段)+2(T3DL-5DL)。农艺性状和赤霉病抗性鉴定结果显示,18DM134具有矮秆、大穗和高千粒重等特性,且对小麦赤霉病具有良好的抗性。因此,18DM134可应用于小麦赤霉病抗性的遗传改良和育种研究。

用分子原位杂交（GISH）鉴定小麦－簇毛麦双倍体、附加系、代换系和易位系

用生物素标记的簇毛麦（Ｈａｙｎａｌｄｉａｖｉｌｌｏｓａ）染色体组ＤＮＡ（ｔｏｔａｌｇｅｎｏｍｉｃＤＮＡ）作探针，以普通小麦染色体组ＤＮＡ作遮盖（用量１：２００左右），进行有丝分裂中期和减数分裂中期Ｉ染色体的分子原位杂交（ＧＩＳＨ），经抗生物素蛋白－辣根过氧化物酶复合物（ｂｉｏ－ｓｔｒｅｐｔａｖｉｄｉｎ－ｈｏｒｓｅｒａｄｉｓｈｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ）和联苯胺四盐酸（ＤＡＢ）检测显色后，小麦－簇毛麦双倍体、附加系、代换系和易位系中的簇毛麦染色体及染色体片段显棕色，与显浅蓝色的小麦染色体可明显区分。用ＧＩＳＨ不仅可以检测导入小麦中的簇毛麦染色质，而且可以清楚地显示出易位染色体断裂点的确切位置。将ＧＩＳＨ用于减数分裂期染色体配对分析，还可以清晰形象地显示出同源和非同源染色体之间的配对和分离情况。

小麦--黑麦易位系的研究

为了创制在小麦生产上有经济价值和在小麦育种中有利用价值的小麦—黑麦易位系,用小麦—黑麦代换系5R/5A与6R/6A杂交,在杂种后代中选择带有某些黑麦性状的普通小麦类型植株,并按性状继代选择直至稳定为止,至F6代共选出9个品系即6-26、06-60-11、06-6-24、06-6-15、06-6-35、6-34、6-28、06-6-17、06-6-14。本文对这9个品系及其亲本进行了田间观察和遗传分析,结果表明:它们田间表现生长整齐一致、遗传稳定、育性正常,具有大穗、多小穗、多分蘖、抗病、抗旱等优良性状;选择分布在黑麦5R和6R染色体上的微卫星引物共20对,结果表明引物SCM268在6-26、06-60-11、06-6-15、06-6-35、6-34、6-28、06-6-17、06-6-14这8个品系中扩增出黑麦特异产物,初步确定这8个品系是易位系,是有经济价值和利用价值的遗传材料。

小麦—黑麦代换系间杂交后代染色体易位的研究

主要利用小麦—黑麦 5R/5A二体代换系与 6R/6A二体代换系杂交 ,在其杂种自交F3中未利用辐射、杀配子染色体、Ph基因等方法 ,鉴定出易位系 ,同时 ,首次观察到有丝分裂中的染色体断裂现象。发现在小麦遗传中 ,没对Ph基因进行特殊处理的情况下 ,小麦同祖染色体间可能发生部分同源配对并交换 。

小麦—中间偃麦草抗条锈衍生系的分子细胞遗传学研究

应用缺体回交法 ,以部分阿勃缺体为母本 ,中 4为父本 ,培育出 1个对目前条锈病优势小种和新小种高抗至免疫的小麦—中间偃麦草衍生系 N90 2 5 - 3 - 3 - 2 - 1 - 1。研究表明 ,该选系在形态学和细胞学上已经基本稳定 ,染色体构型为 2 n=42 =2 1″,抗病性来自中间偃麦草(Thinopyron intermedium)。以中间偃麦草 DNA为探针 ,对 N90 2 5 - 3 - 3 - 2 - 1 - 1进行基因组原位杂交分析结果证明 ,它为小麦—中间偃麦草异代换

小麦-黑麦代换系间、代换系与易位系间杂交后代染色体易位系的选育

为了选育有经济价值的易位系,探讨小麦-黑麦间产生易位的频率,本研究以小麦-黑麦代换系DS5R/5A和DS6R/6A为母本,以小麦-黑麦易位系克珍(Kezhen)和带有杀配子染色体的代换系DSGC1为父本,分别进行田间杂交。结果表明:DS5R/5A、DS6R/6A与DSGC1(2S)杂交结实率低,平均为27.7%,与克珍(T3B.3R)杂交结实率高于前者,平均结实率为59.3%,二者均好于远缘杂交的结实率,这也表明带有杀配子染色体的亲本影响结实率;对选出的54株DS5R/5A×DSGC1、DS6R/6A×DSGC1杂种后代与80株DS5R/5A×克珍、DS6R/6A×克珍杂种后代进行C-分带、原位杂交和分子标记鉴定后发现,二者的易位频率分别为11.1%和8.8%,并且多为染色体端部小片段易位,这种小片段易位可能是代换系间杂交部分同源染色体交换产生的。此外,也表明杀配子染色体在引起染色体断裂后可发生染色体易位。本研究共获得T5RL.5AS、T5RS.5DL、T5RS.5BL、T6RL.6DS、6RL.6BS以及T6RS.6BL等13个易位系,平均易位频率为9.6%。

小麦-黑麦代换系5A／5R与6A／6R杂交诱导同祖染色体配对与易位的研究(英文)

利用两个小麦-黑麦异源双代换系DS 5A／5R与DS 6A／6R杂交,探讨同祖染色体配对的可能性与创制小麦黑麦异源易能系。在方法上对杂种F1的减数分裂行为进行研究,观察5R与5A、6R与6A配对频率,探讨同祖染色体配对规律。实验结果看到:杂交F1减数分裂中有22．91％的花粉母细胞有小麦染色体(ABD组)与黑麦染色体(R组)发生同祖配对。在F2及以后世代,通过染色体C分带、原位杂交检测,选择小麦-黑麦易位系。在F2代的4株中5检测到9株有易位,易位频率为20％,是目前小麦-黑麦染色体易位频率最高的。染色体易位有的来源于不同祖配对的交换,有的来源于单价体错分裂或断裂的重建。

小麦—簇毛麦染色体代换系、易位系特异蛋白组分的双向电泳比较分析(英文)

利用双向电泳技术,对栽培小麦(AABBDD)、染色体代换系(6V/6A)、易位系(6VS/6AL)、(6VS/6DL)和簇毛麦(VV)的叶片全蛋白进行了比较研究。在栽培小麦、代换系和两个易位系中检测到超过350个蛋白组分,它们的分子量范围是10-110 KD,等电点在4.5-8.6之间。栽培小麦、6V/6A、6VS/6AL、与6VS/6DL之间的双向电泳谱型极为相似,但与簇毛麦不同。在代换系、两个易位系和簇毛麦中检测到了特异蛋白组分16 KD/pI5.0,而在栽培小麦中未检测到该组分,这些结果表明16 KD/pI5.0蛋白可能定位于簇毛麦V染色体短臂上。

小麦-黑麦二体代换系间杂交诱导染色体易位的研究

小麦-黑麦二体代换系间杂交,是诱导小麦-黑麦染色体易位的重要途径,有理论与应用价值。利用小麦-黑麦二体代换系1R/1D与5R/5A、6R/6A杂交,从杂交后代中,选育易位系。结果表明,F1减数分裂有19个二价体、4个单价体,有部分同源染色体配对和染色体易位现象;F2对普通小麦类型带有黑麦性状的24株杂交材料,进行原位杂交检测,共检测出10株有染色体易位,易位频率为41.6%。易位株系为:06-15-7、06-16-3、06-16-5、06-16-7、06-16-8、06-17-7、0617-11、06-17-15、06-17-16、06-18-5。由于亲本选配与植株检测有一定的目的性,易位植株均表现有应用价值,可作为小麦品种选育的基础材料。

六倍体小偃麦与普通小麦杂交后代的分子细胞遗传学检测

为了改良六倍体小偃麦,创制携带E组染色体优良基因的普通小麦新类型。本研究利用六倍体小偃麦与克旱9号杂交选育六倍体小偃麦的衍生系,在杂交后代中选择具有六倍体小偃麦优良农艺性状的普通小麦类型。结果表明:六倍体小偃麦与普通小麦杂交结实率低,平均为21.9%,但F2以后分离复杂,出现一些代换系、易位系,附加系和DE混合的染色体组。有些品系性状表现较好,如分蘖多、抗病、多小穗、多花等。按性状继代选择直至F5共筛选出13个品系即05-9-2、05-9-4、05-9-5、05-9-6、05-9-7、05-9-8、05-9-11、05-9-14、9-9-14、05-9-13、05-7-13、05-7-24、05-7-22。利用花粉母细胞减数分裂观察,分子检测方法、原位杂交技术对以上13个品系进行了鉴定。以期为进一步研究和利用E组染色体改良普通小麦提供理论基础。

1RS/1BL易位对蓝粒小麦异代换染色体传递的影响

利用一个普通小麦与中间偃麦草形成的 4 E/ 4 D蓝粒二体代换系 ,同时也是一个 1RS/ 1BL 纯合易位系 ,与不同的普通小麦品种 (系 )杂交 ,以籽粒颜色作为标记性状 ,研究了 1RS/ 1BL 易位染色体对 4 E染色体在杂种中的传递行为的影响。结果发现 ,在杂种 F1 中 ,1RS/ 1BL易位极显著地降低了 4 E染色体通过雌雄配子传递的频率。但当1RS/ 1BL 易位染色体在杂种 F1 中以二体存在时 ,其对 4 E染色体传递的影响在雌雄配子中有所不同 ,可能会进一步降低 4 E染色体通过雌配子传递的频率 ,而在雄配子中 4 E染色体的传递频率则有所提高 ,导致 F2 籽粒颜色分离出现极显著变化。这一结果表明 ,4 E染色体在杂种中的传递强烈地受 1RS/ 1BL 易位染色体及其存在状态影响 。

几个具黑麦遗传物质的小麦材料的遗传分析

运用种子贮藏蛋白电泳分析、染色体C -带和SSR标记分析鉴定了来源于小麦 -异源杂交回交组合Curren cy/小偃 6号 / /川育 12号 / 3/A30 2的NR98117- 9S等 3个小麦材料的染色体组成。这 3个小麦材料是 1R/ 1D代换系并可能分别伴有 1DS或 3RS的小片段插入未知染色体的遗传变异。SDS -PAGE分析发现 ,这 3个小麦材料都具有 2条来自 6x小黑麦Currency的罕见的HMW -GS带 ,可能受 1R上的基因控制。文中还对这

小麦-簇毛麦染色体代换系、易位系V染色体RAPD标记筛选

利用105条S系列和100条Operon随机引物,对小麦-簇毛麦代换系(6V／6A)、两个易位系(6VS／6AL,6VS／6DL)及亲本簇毛麦(VV)、硬粒小麦(AABB)、栽培小麦(AABBDD)的多态性进行了筛选分析。80.95％的S系列引物扩增出了结果,且条带较清晰;在100条OP系列引物中均扩增出结果,条带清晰可见。从205个随机引物中发现,只有1个引物OPW03在含有簇毛麦V染色体的4个材料中均扩增出1条约570 bp的谱带,而在栽培小麦和硬粒小麦中没有发现。因此,可以推测这个分子标记(OPW03-570)是位于簇毛麦V染色体短臂上的。

利用小麦—黑麦代换系间杂交创制易位系的研究

代换系的细胞学稳定,而黑麦具有许多优良性状,因此小麦—黑麦代换系的创制在理论上和实践上都具有重要价值,特别是利用小麦—黑麦代换系之间的杂交,可以产生大量的臂问易位和小片段易位,对改良小麦品质极具意义。

普通小麦(6X)×苏联球茎大麦(4X)属间整倍体杂种后代的细胞遗传学研究

本研究对12个中国春小麦(Triticum aestivum L.cv.Chinese Spring)×苏联球茎大麦(Hordtum bulbosum L.)属间整倍体株系及其与中国春小麦回交一代的减数分裂进行了细胞遗传学观察。 这些整倍体株系在减数分裂时染色体配对基本正常,其单价体频率接近中国春小麦。除2个株系(ST-3,ST-10)平均每细胞的单价体数高于0.5个外,其余都低于0.5个。 6个回交一代平均每细胞单价体数高于1.0个,其它都低于1.0个。根据对整倍体株系及其回交一代的减数分裂染色体行为的观察,初步推断这12个株系为中国春小麦-苏联球茎大麦的二体异代换系(ST-2,ST-3,ST-7,ST-8,ST-9,ST-11);异易位纯合体(ST-1,ST-4,ST-5,ST-6,ST-10,ST-12)。

应用原位杂交技术对小麦—黑麦代换系间杂交的细胞遗传研究

应用原位杂交技术结合染色体组型分析方法,对两个小麦-黑麦异源双代换系5R/5A和6R/6A杂交后代的遗传进行了研究,探讨同祖染色体配对的可能性并获得小麦-黑麦易位系。实验中对杂种F1代植株减数分裂各时期的花粉母细胞染色体行为进行分析,结果发现有22·91%的花粉母细胞中黑麦染色体与小麦染色体发生同祖配对。F2代通过C-分带、原位杂交鉴定,在45株中检测到9株易位,易位频率为20%,是目前报道易位频率最高的。染色体易位有的来源于同祖配对交换,有的来源于单价体错分裂或断裂的重建。

人工合成的十个优良小麦种质系的细胞学和性状特点的研究

本试验对从八倍体小偃麦与普遍小麦的杂种后代中选出的10个优良小麦种质系,进行了细胞学和田间试验鉴定。结果表明,在这10个小麦种质系中,其中有2个品系为单体异附加系,1个品系为双单体异附加系,2个品系为双体异附加系。有5个品系染色体数目与普通小麦相同,但具有偃麦草的某些特点,细胞学上具有异常行为,它们可能为新的次生六倍体小麦。这些小麦种质系中,有的综合性状较好,具有较好的丰产性能,有希望在生产上直接加以利用;有的虽然综合表现欠佳,但具有突出特点,可作为种质材料在育种上利用。

利用小麦5B效应引入外源基因的研究──（Ⅰ）易位系的培育

ｄｕｒｕｍ小麦的代换系ｄｉ－ｓｕｂ５Ｄ（５Ｂ）与添加系ｄｉ－ａｄｄｅ４ｔｓ杂交，再用ｄｉ－ｓｕｂ５Ｄ（５Ｂ）进行回交。在自交后代中选育出了易位系１０３２。该易位系染色体数２ｎ＝２８，表现型为非蜡质（ｎｏｎｗａｘｙ）。这一结果证明厂在ｄｕｒｕｍ小麦中也可以利用５Ｂ染色体效应。通过诱发部份同源染色体间的配对，获得易位体。

普通小麦×大麦杂种后代细胞遗传学研究

普通小麦×大麦杂种与普通小麦回交，产生了具有普通小麦细胞质带有部分大麦细胞核的普通小麦-大麦属间杂种后代。对其连续多年套袋自交、测交、细胞学鉴定和定向选择，从自交后代群体中筛选出一部分异附加系、异代换系和易位系等具有大麦某些特性的小麦新类型，并系统地对单体和二体附加系自交后代染色体的分离行为作了遗传分析。结果表明：2n＝43的单体附加植株白交分离出单体附加的频率为25．6％，二体附加的频率为1．2％；2n＝44的二体附加株自交分离出单体附加的频率为29.9％。二体附加的频率为50．3％，占分离出的2n＝44附加株的88．4％；2n＝44的二体附加系植株自交附加染色体的传递率明显高于2n＝43的单体附加，相对易于保持。

小麦-黑麦1BL.1RS易位系中1BL染色体臂的变异

【目的】研究小麦-黑麦1BL.1RS易位系中1BL染色体臂的变异,为1BL.1RS在小麦育种中的进一步应用提供依据。【方法】利用GISH和FISH技术从小麦品种绵阳11(MY11)和白粒黑麦远缘杂交的后代中筛选1R(1B)代换系G1和1BL.1RS易位系G2。选用小麦染色体1B上的40对引物对亲本MY11、白粒黑麦、G1、G2以及普通小麦中国春(CS)进行SSR分析。【结果】6对引物在MY11、CS及G2中扩增出1BL的条带,在G1和白粒黑麦中未扩增出条带,其中3对引物(Xgwm259、Xbarc188,Xgwm268)在亲本MY11及后代1BL.1RS易位系(G2)中扩增出差异性的1BL条带,说明在小麦-黑麦远缘杂交产生的易位系后代中,1BL染色体臂发生变异。有13对引物在MY11、白粒黑麦和G1、G2中扩增出差异性条带,说明在小麦-黑麦远缘杂交后代中小麦微卫星发生了一定的变化;引物Xbarc8能扩增出白粒黑麦染色体1RS的特异条带,且该条带稳定出现,可以作为白粒黑麦1RS染色体识别和鉴定的分子标记。【结论】小麦-黑麦1BL.1RS易位系中1BL染色体臂发生变异,Xbarc8是鉴定白粒黑麦1RS染色体臂的新的分子标记。