节节麦与黑麦间杂种F1胚再生植株及其双二倍体细胞遗传学分析

将节节麦与黑麦杂交,利用Fl胚愈伤组织培养再生杂种植株,对胚再生杂种F1进行秋水仙素加倍获得了节节麦和黑麦的双二倍体(1)DRR),杂种F1(DR)的减数分裂中期Ⅰ(PMCMI)染色体构型平均为2n=10．16Ⅰ 1．86Ⅱ 0．12Ⅲ 0．00625Ⅳ,该双二倍体(DDRR)的减数分裂中期Ⅰ(PMCMI)染色体构型平均为2n=8．676Ⅰ 9．318Ⅱ 0．019Ⅲ 0．004Ⅳ,C1的结实率平均为2．118％．该双二倍体可作为一个新的物种以及作为改良小麦的种质材料。     

抗白粉病小偃麦衍生系的细胞遗传学研究

对八倍体小偃麦与普通小麦杂交得到的抗小麦白粉病衍生系忻麦818和忻麦6160进行了根尖染色体观察、花粉母细胞减数分裂染色体行为研究.核型和花粉母细胞减数分裂观察表明:忻麦818、忻麦6160的根尖细胞染色体数目均为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型为2n=21Ⅱ,可见二者都有很强的细胞学稳定性.忻麦818与中国春杂种F1 PMC MI染色体构型为2n=20.01Ⅱ+1.98 Ⅰ,说明忻麦818可能是一个双体异代换系,然而忻麦6160与中国春杂种F1PMC MI染色体构型为2n=19Ⅱ+1Ⅳ,在每个细胞中均有四价体出现,说明忻麦6160可能是一个小麦中间偃麦草易位系.     

节节麦和黑麦杂种胚再生植株的分子细胞遗传学分析

利用杂种幼胚愈伤组织诱导和再生技术产生了节节麦和黑麦杂种幼胚无性系.胚拯救直接成苗植株、继代培养60d的再生植株和继代培养420d的再生杂种植株PMCs减数分裂MI染色体构型分别为10.82I+1.57II+0.01III,9.96I+1.59II+0.25III+0.03IV,7.59Ⅰ+3.10Ⅱ+0.05Ⅲ+0.01IV.继代培养420d左右胚再生无性系其减数分裂MI染色体配对频率大幅度提高,利用原位杂交技术分析表明其染色体配对频率提高和染色体结构和数量变异无关.提示体细胞无性系变异可能是增加部分同源染色体配对,增加属间种基因交流的一个新途径.     

加拿大披碱草×老芒麦杂种F_1加倍一代株系Ⅱ花粉母细胞减数分裂行为的观察

[目的]探讨植物远缘杂交不育的原因,以期为后期作物远缘杂交育种提供理论依据。[方法]利用常规的压片方法对加拿大披碱草×老芒麦杂种F1加倍一代株系Ⅱ花粉母细胞减数分裂过程中的染色体行为进行研究。[结果]结果发现加拿大披碱草×老芒麦杂种F1加倍一代株系Ⅱ花粉母细胞减数分裂过程中出现了一些异常分裂现象,即发现在加拿大披碱草×老芒麦杂种F1加倍一代株系Ⅱ花粉母细胞减数分裂过程中一些染色体行为不规则的现象,出现如:单价体、四价体、多价体、染色体桥及染色体断片、落后染色体、微核等一系列异常现象。[结论]加拿大披碱草×老芒麦杂种F1加倍一代株系Ⅱ花粉母细胞减数分裂过程高频率异常现象的发生直接导致其大部分花粉发育异常,表现出远缘杂种的不育。     

细燕麦、阿比西尼亚燕麦与六倍体栽培燕麦种间可杂交性及杂种F1研究

本研究利用不同染色体倍性水平的细燕麦(Avena barbata,2n=28,AABB)(0030)、阿比西尼亚燕麦(A.abyssinica,2n=28,AABB)(0040)和六倍体普通栽培燕麦(A.sativa,2n=42,AACCDD)(0020)为材料,通过远缘杂交,结合杂种幼胚培养和杂种细胞遗传观察,探索其种间可杂交性和杂种后代细胞遗传、表型性状、育性等特征.研究结果显示阿比西尼亚燕麦与普通栽培燕麦,细燕麦与普通栽培燕麦的杂交结实率分别为6.49%、9.09%.杂种F1花粉母细胞(PMC)减数分裂中期Ⅰ(MⅠ)染色体行为观察发现,“0030×0020”杂种F1平均每PMC有17.48个单价体,有17.52条染色体发生了联会,形成二价体和多价体,平均每PMC染色体构型为:2n=35=17.48Ⅰ+8.52Ⅱ(8.26Ⅱrod+0.26Ⅱring)+0.16Ⅲ,Xta=9.10.“0040×0020”杂种F1平均每PMC有16.72个单价体,有18.28条染色体形成了联会,形成二价体和三价体,平均每PMC染色体构型为: 2n=35=16.72Ⅰ+8.96Ⅱ(8.81Ⅱrod+0.15Ⅱring)+0.12Ⅲ(Xta=9.35).表明0020、0030、0040具有一个共同A染色体组,而其它染色体组B、C、D之间可能存在部分同源关系,染色体在系统进化中可能发生了一些结构变异,从而出现了较高频率的多价体和棒状二价体.由此可见,细燕麦、阿比西尼亚燕麦和普通栽培燕麦之间可通过杂交、部分同源染色体联会、交换,实现燕麦种间优良基因转移,获得新材料、新品种.     

小麦与高冰草不对称体细胞杂种F5代部分株系的花粉母细胞染色体观察分析

普通小麦（Triticum aestivum L.)济南177原生质体（受体）和经紫外线照射的高冰草（Agropyron elongatum)原生质体（供体）用PEG法诱导融合，形成外形偏向小麦的不对称体细胞杂种及后代，经过田间繁育，现已到F5代，在对F1至F4代杂种植株完成各项分析的基础上，对对F5代不同株系（Ⅱ-2，8-1，Ⅱ-Ⅰ-8）的花粉母细胞染色体进行观察和分析，结果表明，杂种花粉母细胞在减数分裂时基本正常，88％以上的细胞染色体数目在20－21对之间，并且绝大多数染色体可以正常配对形成二价体，少数细胞存在小染色体，数目多为1－2个，且大部分以配对形式存在，由此可见，杂种在遗传上基本是稳定的，且杂种的表型及遗传在较短的世代就基本稳定，但个别杂种花粉母细胞中也存在减数分裂异常现象，如不均等分离，落后染色体，染色体桥、多着丝粒体，易位环及多价体等。     

小麦-黑麦杂种体细胞无性系高配对突变体的细胞学和AFLP分析

以小麦-黑麦未经组织培养直接结实杂种及幼胚无性系变异再生杂种为材料,观察再生杂种的花粉母细胞减数分裂中期Ι染色体配对情况,发现杂种幼胚无性系变异再生杂种中存在一些配对频率大幅度提高的突变体,表现在有多个二价体及三价体、四价体.利用原位杂交技术对未经组织培养直接结实杂种及高配对无性系杂种染色体的组成和结构分析,结果显示经过无性系变异提高了W-R、R-R间的联会,表明组织培养对小麦和黑麦染色体配对造成了一定影响;进而利用基因组AFLP技术研究亲本和两种类型的杂种DNA序列上的差异,结果表明各种类型的杂种F1代均发生了广泛的基因组改变,主要表现为小麦、黑麦两亲本片段的缺失,且高配对无性系杂种基因组的变异大于未经组织培养直接结实杂种.本研究为进一步探究高配对变异的分子机理并利用该变异进行染色体重组奠定了基础.     

3个小偃麦衍生系的形态学、细胞学及抗逆性鉴定

为明确小偃麦衍生系的形态学、细胞学及抗逆性特点,选择八倍体小偃麦与普通小麦的衍生后代SNHE2017075,SNHE2017083,SNHE2017091等3个材料,对其形态学和细胞学特点以及白粉病抗性和抗寒性等性状进行了鉴定。结果表明,3个小偃麦衍生系田间整齐度好,株型紧凑,植株较矮,分蘖能力强。细胞学鉴定结果显示,3个材料根尖体细胞染色体数目均为2n=42,花粉母细胞第一次减数分裂中期Ⅰ(PMCMⅠ)不存在单价体或多价体,基本结构为环状二价体,染色体构型为2n=21Ⅱ;减数分裂后期I (PMCAⅠ)不存在落后染色体、染色体桥等现象,分离正常。种质材料SNHE2017075,SNHE2017083,SNHE2017091在遗传学和细胞学上已具有良好的稳定性。白粉病抗性鉴定表明,SNHE2017075对白粉病表现高抗,而SNHE2017083和SNHE2017091表现中抗;3个材料在冀东麦区抗寒性表现优良,可以作为育种新材料用于小麦新品种选育。     

Ogura CMS紫菜苔与萝卜双二倍体的获得及细胞遗传学研究

以Ogura CMS紫菜苔(AA,2n=20)为母本,以不同萝卜品种(RR,2n=18)为父本进行杂交,获得了大量的属间杂种。从杂种F_1中发现了2株染色体自然加倍的双二倍体。在形态上双二倍体与未加倍的杂种F_1相似,都表现父本萝卜的白花性状,蜜腺正常,低温下子叶及真叶均不缺绿。在减数分裂中期Ⅰ双二倍体多数细胞形成19个二价体,后期Ⅰ时染色体以19:19的方式分配到两极,最后形成具有19条染色体的配子。通过对可染花粉比例、全株种子粒数及平均每个有效角果种子粒数的比较发现,虽然双二倍体的花药比未加倍的杂种F_1发育要好得多,但是双二倍体的育性还是低于未加倍的杂种F_1,尽管未加倍的杂种F_1在减数分裂时多数染色体以单价体的形式存在,同时也有二价体、三价体甚至四价体的形成,并且存在落后染色体和染色体桥。推测Ogura CMS紫菜苔×萝卜属间杂种F_1的育性除了减数分裂染色体的配对有关之外,与双亲染色体上基因的相互作用也有重要关系。对该杂种的遗传及育种意义进行了讨论。     

斯卑尔脱小麦与野生燕麦杂交研究

斯卑尔脱小麦Triticum spelta L.f.duhamelianum 2n=6x=42与通北野生燕麦Avena fatua L.2n=6x=42直接杂交成功,结实率36％。F_1代表现不一致,出现4种类型,主要类型结实基本正常,其他3个类型,有2个类型结实率约10％,有1个类型完全不结实;均表现为斯卑尔脱型,成熟期同通北野生燕麦,比斯卑尔脱小麦早熟10天。F_1植株花粉母细胞镜检表明,大多数染色体配对正常,单价体2—4个。F_2植株花粉母细胞镜检表明,大多数植株染色体配对正常,2n=42,少数植株染色体出现1—5个单价体。F_2分离很大,出现约10％容易脱粒不断穗节的普通小麦型,其中一部分综合抗病和综合丰产性均好,并出现超亲矮杆的普通小麦型植株,最矮的株高仅57厘米。株高80—90厘米的类型较多,籽粒饱满,千粒重最高的达到60克。可以直接育成多抗优质高产的新型普通小麦。普通小麦型植株大多数表现抗白粉病、条锈病和叶锈病。