钙调神经磷酸酶的Mn~(2+)结合位点与调控

小麦品质与某些种子蛋白质亚基有关,将某些外源种子蛋白质基因导入小麦可能是进行小麦品质改良的有效方法之一。利用染色体操作的新方法——“缺体回交法”已经培育成功了小麦(Triticum aestivum L.)品种天选15的黑麦(4R)-小麦(4D)代换系,对天选15、4D-4R代换系及其亲本——自花结实的天选15 4D缺体和黑麦(Secale cereale L.)品种德国白粒的种子谷蛋白SDS-PAGE(sodium dodecyl su-     

由普通小麦与鸭茅状摩擦禾杂交获得小麦单倍体和杂种植株

1975年Bardclay首先报道用普通小麦(Triticum aestivum)和球茎大麦(Hordeum bulbosum)杂交后,由于在杂合子初期发育过程中父本染色体迅速完全消失,可以获得小麦单倍体。1986年以来,不同作者先后又发表了由普通小麦分别和玉米(Zea mays)、高粱(Sorghum bicdor)、珍珠粟(Pennisetum americanum)、类玉米(Zea mays ssp.mexicana)等杂交获得小麦单倍体的报道。这些杂交打破了以往小麦只能和一些小麦族(Triticeae)族内属,如黑麦属(Secale)、山羊草属(Aegilops)、偃麦草属(Elytrigia)、披碱草属(Elymus)、大麦属(Hordcum)及簇毛麦属(Haynaldia)杂交的局限,使分类距离相当远的属间杂交成为可能。但是,由这些杂交均不能获得保留外源染色体的杂种,对于通过远缘杂交将外源属的染色体或染色体片段导入小麦,用于小麦的改良和种质创新是极不利的。     

抗白粉病小麦-中间偃麦草(Thinopyrum intermedium,2n = 42)异附加系的选育及分子细胞遗传鉴定

利用中间偃麦草与普通小麦烟农15杂交，通过细胞学及白粉病人工接种，在杂交后代中鉴定筛选到了2个细胞学稳定的二体异附加系Ⅱ-1-7-1和Ⅱ-3-3-2，其根尖细胞染色体数为2n=44，花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ一般能形成22个二价体，与普通小麦杂交，F1PMCMⅠ一般出现1个单价体，利用白粉病15号菌种及混合菌种进行温室及田间抗病性鉴定表明它们对白粉病表现免疫，异附加系与小麦杂交F2单株染色体数及抗病性鉴定表明，抗性基因位于外源染色体上，以St和E基因组DNA为探针进行原位杂交发现，2个异附加系附加的染色体可能来自E染色体组，表明E染色体组的一对染色体携带一个新的抗白粉病基因。     

花药单倍体小麦中微型小孢子的DNA合成

花药单倍体小麦(Triticum aestivum L.)由于花粉母细胞只有21条染色体(n=21),每条染色体都没有同源对象,所以减数分裂不正常,结果形成的小孢子大小不等,其中有一部分特小的小孢子只有少数几条染色体,我们称之为微型小孢子(mini-microspore),并曾认为它在细胞工程上和理论研究上可能有一定用途。微型小孢子是一种微小的细胞,最近几年其他作者对用不同方法获得的植物微细胞在细胞工程中的可能用途也做了一些探索。有的作者研究了动物微细胞的DNA合成情况,为了研究微型小孢子的细胞生物学特点,探索它     

分子标记技术定位黑麦6R染色体上的抗小麦白粉病基因

白粉病是世界范围内普通小麦最主要病害之一.黑麦6R染色体长臂上带有抗小麦白粉病的基因,Friebe等通过改良原有的6BS.6RL易位系,获得了抗白粉病的臂间易位,并经C-分带推测该抗病基因位于6R染色体近端三分之一的区域.由于已知6R染色体长臂近着丝点的部分与小麦第6组染色体部分同源,而中间一段则与第3组部分同源,近端一段与第7组同源,所以,更确切的分子标记6R染色体上抗白粉病基因的位置,对于有目的地创制抗白粉病的小片段易位系,即,将分子标记技术用于小麦抗白粉病育种,具有十分重要的意义.     

8个小麦花粉植株染色体组成的生化标记分析

生化标记系统作为一种快速、简便、有效的分析手段,近年来在小麦遗传研究中得到迅速发展.作为生化标记的同工酶及非同工酶形式的蛋白质,可以用来研究小麦族内染色体组间部分同源关系,分析小麦染色体组成以及探测小麦背景中异源遗传成分,从而分离和筛选遗传种质.黑麦染色体1R是小麦远缘杂交工作中应用最多的染色体,其具有与品质有关的胚乳蛋白基因,而巨兼具抗白粉和三锈的多个抗性基因.利用M27(1R/1D代换系)和小麦品种杂     

抗赤霉病普通小麦-大赖草端二体代换系7Lr#1S(7A)的选育及减数分裂行为分析

大赖草对赤霉病具有较好的抗性,将大赖草赤霉病抗性基因转入普通小麦,对拓宽小麦赤霉病抗性基础有重要意义.本研究在获得抗赤霉病普通小麦-大赖草异附加系基础上,采用1200R60Co-γ射线处理小麦-大赖草单体附加系MA7Lr花粉,授予已去雄的绵阳85-45.经分子细胞学鉴定,从M1中得到了大赖草7Lr#1S端体植株,从其自交后代中选育出一对7Lr#1S端着丝粒染色体代换了1对7A染色体的端二体代换系.筛选出共显性EST-SSR分子标记-CINAU31.对该代换系花粉母细胞减数分裂期染色体进行分子原位杂交和染色体配对分析,MⅠ的染色体构型为17.50IIW 2.19IIW 0.42II7Lr#1S 1.08Ⅰ7Lr#1S 0.69ⅠW,2条端着丝粒染色体在MⅠ配成二价体的花粉母细胞PMC占观察总数的59.7%.在后期Ⅰ和末期Ⅰ端着丝粒染色体7Lr#1S常出现特殊的染色体行为,可观察到2条端着丝粒染色体移向一极、端着丝粒染色体落后、端着丝粒染色体的姊妹染色单体提前分离等方式,从而产生了3种不同类型的四分体,且在一些四分体中有数目不等的微核出现.但由于端二体代换系产生的7Lr#1S雌雄配子有较高的传递率,保证了该端二体代换系较好的遗传稳定性,其自交后代中84%的植株为端二体代换.两年大田、温室赤霉病接种鉴定,对赤霉病表现出较高的抗性,表明该端着丝粒染色体携有赤霉病抗性的主效基因.因此,端二体代换系可作为外源基因定位、功能分析、端体细胞学行为研究的良好材料,同时也可作为进一步创造小片段易位的重要资源.     

一种新型高分子量麦谷蛋白亚基的鉴定及其与同源蛋白间氨基酸序列的差异

粗山羊草（Aegilops tauschii）是普通小麦（Triticum aestivum）D染色体组的祖先供体种，粗山羊草的Glu-ID^t位点所编码的高分子量麦谷蛋白亚基的类型较普通小麦Glu-1D位点所编码的种类更丰富，从粗山羊草中筛选到一个电泳迁移率比普通小麦Dy12更快的亚基Dy13^t，对Dy^t亚基基因的全长编码区进行了DNA序列测定后发现该亚基的编码区含624个密码子；由其决定的氨基酸序列的长度，在已知D染色体组编码的所有y型高分子量麦谷蛋白亚基中是最小的，因此认为Dy13^t是高分子量麦谷蛋白亚基的新成员，比较了Dy13^t与小麦族植物A，B，D，R染色体组所编码的y型高分子量麦谷蛋白亚基在氨基酸序列上的差异。     

快速鉴定小黑麦(Triticale)里黑麦和小麦染色体的Giemsa分带法

前言 Giemsa分带技术不仅能成功地鉴定黑麦种群中的各条染色体,而且也能在小黑麦里鉴定黑麦和小麦染色体。关于这方面的工作,Merker首先采用Giemsa技术鉴定了小黑麦里的黑麦染色体,揭开了这一应用领域的序幕。1974年,Weimarck用Giemsa技术研究了八倍体小黑麦,发现其中黑麦染色体与小麦染色体的比例约为1:3,即保持原来整倍体的比例。Merker借助于Giemsa分带技术,对50种不同的小黑麦品系做了详细的研究,从中分别选出了具有     

小麦-冰草附加系1•4重组P染色体对Ph基因的抑制作用

冰草属(Agropyron Gaertn.)的P组染色体被推测可能携带有抑制小麦Ph基因的遗传系统, 但是相关的研究很少. 本研究发现, 在小麦-冰草附加系Ⅱ-21-2(附加1•4重组P染色体)的减数分裂中存在染色体联会异常的现象. 对该附加系进行细胞遗传学和Ph1基因扩增等分析与检测, 结果表明附加系Ⅱ-21-2的Ph1基因扩增正常, 未见缺失; 小麦-冰草附加系Ⅱ-21-2减数分裂中期每个花粉母细胞出现六价体或四价体的数目分别为0.41和0.13, 而附加系受体小麦Fukuho减数分裂无染色体异常联会. 双色GISH/FISH检测表明, 附加系Ⅱ-21-2的P染色体不直接参与多价体的组成, 多价体为小麦自身染色体构成. 附加系Ⅱ-21-2的1•4重组P染色体能够抑制小麦Ph基因的作用, 从而引起小麦部分同源染色体之间的联会, 并造成包括小麦3B-3D等部分同源染色体之间的易位. 小麦-冰草附加系的P染色体促进小麦部分同源染色体联会的作用或特性在未来小麦的遗传改良中具有潜在应用价值.     

陆地棉×索马里棉异源六倍体杂种的细胞遗传学和纤维特性

陆地棉×索马里棉F2杂种及后代, 经花粉母细胞(PMC)压片观察, 染色体数2n = 6x = 78, 是一个新的异源六倍体, 染色体组为2[(AD)1E2], PMC减数分裂中期Ⅰ平均染色体构型为0.15Ⅰ 38.72Ⅱ 0.11Ⅲ 0.02Ⅳ, 形成39个二价体的细胞数占85.09%, 具有多价体的细胞数占11.84%, 表明E2染色体与(AD)1之间存在染色体交换, 但频率较低. 六倍体育性正常, 可天然自交结实, 子代仍是异源六倍体, 并且形态特征和遗传上都是稳定的, 棉纤维浅棕色, 经HVI900测试, 具有高强纤维品质特性, 纤维强度比陆地棉品种提高了42%, 可能是改良棉花纤维强度的重要种质资源.     

离体培养幼穗获得不育的小麦属间杂种无性系

幼穗培养可能是克服小麦属间杂交不育性障碍的一种方法。Nakamura等报道从Trlticum crassum(Aegilops crassa)×Hordeum vulgare幼穗离体培养出再生植株。最近,这种培养技术也被应用于繁殖Hordeum vulgave×Triticum aesdvum和Agropyron×Triticum aestivum。 我们的研究目的是诱导不育的山羊草×小麦×黑麦三属杂种幼穗产生再生植株,并进而获得无性繁殖系。     

栽培稻的紧穗野生稻抗褐飞虱主效基因的遗传定位

野生稻资源是水稻育种中获取有利外源基因的一个主要来源。紧穗野生稻（Oryza eichingeri,2n=24,CC)原产于非洲,具有高抗褐飞虱、白背飞虱和白叶枯病等多种有利性状。在紧穗野生稻与栽培稻（Oryza sativa,2n=24,AA)品种02428远缘杂交后代中,利用限制性片段长度多态性（restriction fragment length polymorphism,RFLP)和微卫星（simple sequence repeats,SSR) 等分子标记,对栽培稻背景下外源遗传物质的存在进行了跟踪鉴定,并对来自紧穗野生稻的抗褐飞虱基因进行了遗传分析和染色体定位。结果表明,紧穗野生稻的染色体片段已经易位到栽培稻中;抗褐飞虱性状由一对显性主效基因控制,位于第2染色体,在两个微卫星标记RM240和RM250之间,遗传距离分别为6．1和5．5cM,暂时定名为Bphl3(t)。该基因的发现和定位将有助于对水稻褐飞虱抗性的改良。     

小麦中一个PDR型ABC转运蛋白基因的克隆和特征分析

脱氧血腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol, DON)在小麦赤霉病发病过程中起重要作用, 是一种毒性因子. 禾谷镰刀菌的侵染能力依赖于其产生DON的能力, 抗病品种能显著降低病穗组织中DON的含量. 本研究利用Affymetrix小麦基因组芯片, 对抗赤霉病小麦品种望水白经DON诱导后的穗组织基因表达特点进行了分析, 结果发现, 一个编码PDR型转运蛋白的EST受DON诱导后上调表达45倍. 根据该EST设计引物筛选小麦基因组TAC文库, 得到一个包含该基因的TAC单克隆. 利用染色体walking对该单克隆测序, 用Softberry软件进行基因预测, 根据预测基因的5′和3′非翻译区设计引物, 从DON诱导的小麦望水白穗组织cDNA中克隆出该转运蛋白基因. 该基因组全长7377 bp, 包含19个外显子, CDS长度为4308 bp, 编码长1435 aa且分子量161 kD的蛋白. 蛋白序列比对表明, 该基因属于PDR蛋白家族, 命名为TaPDR1 (Triticum asetivum Pleiotropic Drug Resistance). 利用一套中国春缺体-四体系将TaPDR1基因定位在小麦5A染色体上. 半定量RT-PCR表明, TaPDR1在望水白穗中受DON和禾谷镰刀菌诱导表达, 表明其参与了植物抗病防御反应. 该基因在望水白感病突变体中低水平表达, 进一步证明TaPDR1与赤霉病抗性有关. TaPDR1的表达不受与生物胁迫相关的激素(JA和SA)和非生物胁迫因子(热、冷、伤害和NaCl)的诱导, 但受到Al³⁺和游离Ca²⁺的诱导表达, 推测[Ca²⁺]i介导了TaPDR1的表达信号.     

大豆根瘤中增强表达的WIP小多肽基因家族的分子鉴定

小肽分子是植物细胞分化、器官形成和生物防御的重要信号分子.通过分析大豆全基因组DNA序列,发现大量的基因编码小肽前体即小多肽分子.到目前为止,对这些小多肽分子的特征以及功能知之甚少.本文系统地分析了公共数据库中的大豆转录组数据,鉴定了212个在根瘤中增强表达的小多肽基因.其中79个基因属于38个多基因家族,而另外133个基因不属于任何基因家族.在38个基因家族中,有10个基因家族只出现在豆科植物中,另外28个也出现在模式植物拟南芥中.在大豆中,最大的一个基因家族是伤流诱导的小多肽(wound-induced small protein,WIP)基因家族,由38个成员组成,其中一半左右的基因在大豆固氮根瘤中增强表达.我们进一步分析了蒺藜苜蓿、百脉根、拟南芥和水稻中的WIP同源基因,发现部分基因也在根瘤中增强表达或者受病原菌诱导表达.二级结构分析显示,WIP小多肽前体均含有一个DUF3774结构域,其中包含2个跨膜疏水区域,多数分子具有N-端信号肽序列.我们选取了2个大豆WIP基因进行亚细胞定位分析,发现WIP小多肽定位于细胞膜上.有趣的是,34个大豆WIP基因成簇分布在3条染色体上,与目前发现的其他小多肽基因家族的分散分布(如CLE)完全不同.在6,12和13号染色体上分别分布有11,12和11个WIP基因.而在12号染色体上的WIP同源基因则位于13号染色体上,二者呈对应关系.而6号染色体上的WIP基因相互之间同源性最高,且只与12号染色体上的基因具有较高的同源性.因此,可以推测,在大豆基因组中WIP基因可能起源13号染色体,通过染色体复制扩散至12号染色体,再扩散到6号染色体.而在拟南芥和水稻基因组中,半数以上的WIP基因也分布在一条染色体上,且与大豆12和13号染色体上的WIP基因具有较高的同源性.因此,植物中WIP基因可能来源一个共同的祖先.     

罗布麻的染色体数目

我们研究了披针叶茶叶花(或称红麻)[Tracho-mitum lancifolium(Russ.)Pobed],大花罗布麻(或称白麻)[Poacynum Hondersonu Woods.(Hook.f.)]和紫斑罗布麻[Poacynum pictium(Schrenk)Baill.]三种罗布麻的染色体。在观察过的500个中期染色体板清楚排列的红麻花粉母细胞中,无一例外地都具有11个圆球状染色体(n=11)。其中除了有2—3个染色体体积略大外,在染色体形态上没有看到其他差异(图1)。在观察过的100个具清楚的中期染色体板的白麻花粉母细胞中,也毫无例外地具有n=11的染色体数目。也具有2—3个较大的染色体,其他与红麻无差别(图2)。在50个紫斑麻花粉母细胞中,     

多倍体山羊草物种中高分子量麦谷蛋白亚基的组成与其编码基因的分子克隆

山羊草属(Aegilops)是小麦属(Triticum)的近缘属之一, 山羊草属物种的种子中含有与普通小麦高分子量麦谷蛋白亚基(HMW glutenin subunit)结构相似的贮藏蛋白, 通称为山羊草高分子量麦谷蛋白亚基. 利用SDS-PAGE分析了4种多倍体山羊草物种所含高分子量麦谷蛋白亚基的组成, 之后又通过比较各种PCR扩增方法, 以偏凸山羊草(Ae. ventricosa)为材料建立了从多倍体山羊草物种基因组中扩增高分子量麦谷蛋白亚基编码基因的有效方法. 目前已从偏凸山羊草中克隆了两个高分子量麦谷蛋白亚基的编码基因, 氨基酸序列分析表明这两个基因分别编码1个x型和1个y型亚基.     

“矮败”小麦的选育及利用前景

我国发现的太谷核不育小麦是受显性单基因控制的雄性不育材料,它的显性雄性不育基因Ms2(原基因符号为Ta1)位于4D染色体短臂上.太谷核不育小麦作为一个遗传改良工具已广泛用于我国的小麦育种实践.矮变一号是陕西省西安市农业科学研究所从小麦品种矮秆早中选出的矮秆天然突变体,是小麦的重要矮源之一.遗传研究表明,矮变一号的矮秆性受显性单基因Rht10控制,该基因也位于4D染色体短臂上.为了拓宽太谷核不育小麦的应用范围和提高它的应用效能,我们以矮秆为标记性状,开展了太谷核不育小麦附加标记性状的研究.     

小麦易位系的选育及Giemsa-c带鉴定

通过辐射处理远缘杂交后代可以引起染色体畸变,出现许多具有染色体结构变异的优良株系。黑麦属对改进六倍体栽培小麦遗传种质具有很大潜力。自1956年Sears报道了通过染色体易位,将外源染色体片断导入     

来自长穗偃麦草的抗小麦条锈病基因的定位

对一套小麦_长穗偃麦草二体代换系进行了条锈病抗性鉴定、抗性遗传和生化分析 .结果表明 ,长穗偃麦草携带有新的抗小麦条锈病基因 ,位于 3E染色体上 ,在小麦背景中呈显性遗传 ,暂定名为YrE .长穗偃麦草编码的酯酶_5结构基因位于 3E染色体上 ,暂命名为Est_E5 .F2 群体分析发现Est_E5与抗病基因YrE呈共分离 ,表明Est_E5是检测 3E染色体及其携带的抗条锈病基因较理想的生化标记位点 .单体代换系 3A/3E和 3D/3E中 3E染色体通过自交的传递率显著高于 3B/3E中 3E通过自交的传递率 ,可能与E基因组和小麦A ,B ,D基因组的遗传分化程度有关 .