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。这一结果证明了在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。     

小麦异易位染色体4BS·4AgL的筛选与鉴定

利用创制具有蓝粒基因的小麦异易位染色体的后代材料与具“Probus”突变体的不育基因的不育株杂交 ,根据F2 代蓝粒种子和白粒种子分离比例及其植株的育性表现对所需易位染色体 4BS·4AgL进行初步筛选 ,然后用细胞学手段进一步鉴定 .结果表明 ,利用这种方式筛选 ,无论蓝粒基因的来源是Ag .elongatum还是Ag .trichophorum ,均可获得 4BS·4AgL易位染色体 .易位系的结实正常 ,这在遗传研究上和以蓝粒为标记的核型不育杂交小麦系统创制中有重要的利用价值     

牛染色体易位的研究综观

牛染色体易位是常见的牛染色体畸变类型，文中综述了牛染色体的罗伯逊易位、Ｘ／常染色体易位和其它易位，着重讨论了１／２９罗位逊易位的分布、起源和表型效应，指出该易平虽然可能导致某种程度的育性降低，但其对表型效应的影响尚存在争议；并针对“根除”或“从群体中剔除罗伯逊易位”观点，提出了不同的韵意见。     

小麦异易位染色体4BS．4AgL的筛选与鉴定

利用创制具有蓝粒基因的小麦异位位染色体的后代材料与具“Probus”突变体的不育基因的不育株杂交,根据F2代蓝粒子种子和白粒种子分离比例及其植株的育性表现对所需易位染色体4BS．4AgL进行初步筛选,然后用细胞学手段进一步鉴定,结果均得4BS．4AgL易位染色体,易位系的结实正常,这在遗传研究上和以蓝粒为标记的核型不育杂交小麦系统创制中有重要的利用价值。     

小麦-多枝赖草单体异附加材料减数分裂期外源染色体的行为研究

通过细胞学观察和基因组原位杂交技术分析了小麦-多枝赖草单体异附加材料减数分裂期外源染色体的遗传行为.研究结果表明:在减数分裂中期,附加的多枝赖草染色体在一定程度上干扰小麦同源染色体的正常配对,出现了未配对的小麦染色体;在减数分裂后期,30.2%～35.6%的外源染色体随机走向一极,19.5%～20.9%的外源染色体提早分裂,多枝赖草染色体落后和断裂的频率分别为19.8%～21.1%和7.9%～10.5%,同时有少量小麦染色体也发生了不规则分裂现象,表明附加的多枝赖草染色体也影响了小麦染色体后期的正常分离,这为小麦与多枝赖草染色体间产生易位提供了条件.     

利用小麦5B效应引入外源基因的研究：2.易位系1032…

本文对易位系１０３２进行了细胞遗传学分析，通过Ｃ分染显带分析，鉴别出易位染色体为２Ｂ染色体。易位系１０３２与易位系１００４的不同组合的杂交结果也证明了两个易位系中的染色体易位均发生在同一染色体上，但易位系１０３２的易位位置是在２Ｂ染色体的长臂末端。．     

利用小麦5B效应引入外源基因的研究──2．易位系1032的细胞遗传学分析

本文对易位系１０３２进行了细胞遗传学分析。通过Ｃ分染显带分析，鉴别出了易位染色体为２Ｂ染色体。易位系１０３２与易位系１００４的不同组合的杂交结果也证明了两个易位系中的染色体易位均发生在同一染色体上。但易位系１０３２的易位位置是在２Ｂ染色体的长臂末端。     

一个小麦-非洲黑麦染色体易位系的分子细胞学鉴定

为发掘和利用黑麦属野生种非洲黑麦(Secale africanum)所携带的优异基因,我们用四川栽培小麦与人工合成的硬粒小麦非洲黑麦双二倍体杂交回交,将分子标记技术应用于早期世代选择,结合染色体C带技术与基因组原位杂交技术,在BC1F5代获得了抗条锈病的新品系L15-,经鉴定它具有非洲黑麦的1R染色体与小麦1B染色体形成的1RS/1BL易位染色体,该易位系的获得增加了1RS/1BL易位系的遗传多样性,是研究非洲黑麦基因遗传和小麦抗病育种的新种质.     

“两套小冰麦异附加系列的建立”通过国家教委主持的鉴定

两套小冰麦异附加系列的研制工作是郝水教授主持的国家“六五”攻关生物工程方面的专题之一。该项目经过8年的研制,全部完成了国家科委生物工程中心下达的指标,并于1987年8月14日通过国家教委主持的鉴定。用异源基因改良小麦是小麦育种的重要途径。天兰冰草(Agropyron intormod—ium)含有许多抗病等重要的基因,通过染色体工程的途径把这些基因转移给小麦,受到国内外广泛重视。它的基本过程是先把冰草染色体引入小麦,然后再通过易位把冰草染色体上的有用基因整合到小麦染色体上,以达到改良小麦的目的。有计划地开展此项     

黑麦——遗传学实验的常用材料

黑麦属于禾本科小麦族的黑麦属,含有一个染色体组R,体细胞染色体多为二倍体,2n=2x=14。文中介绍了黑麦的形态、分布及其优良特性;重点阐述了黑麦在细胞有丝分裂、细胞减数分裂、多倍体的诱导鉴定以及染色体分带和带型分析等遗传学实验教学中的应用;并探讨了黑麦在小麦遗传育种研究中的利用价值和利用前景。     

Molecular cytogenetic analysis of Triticum aestivum-Leymus racemosus reciprocal chromosomal translocation T7DS·5LrL/T5LrS·7DL

In order to induce chromosome translocation between wheat chromosomes and chromosome 5Lr of Leymus racemosus, the mi- crosporocytes during meiosis of T. aestivum-L. racemosus disomic addition line DA5Lr were irradiated by 60Co γ-rays 800 R (100 R/min). Before flowering, the treated spikes were emasculated and bagged. After 2-3 d, the emasculated flowerets were pollinated using pollens from T. aestivum cv. Chinese Spring. One plant with two translocation chromosomes involved in both the long and short arm of...     

Analysis of DNA methylation variation in wheat genetic background after alien chromatin introduction based on methylation-sensitive amplification polymorphism

During the process of alien germplasm introduced into wheat genome by chromosome engineering, extensive genetic variations of genome structure and gene expression in recipient could be induced. In this study, we performed GISH （genome in situ hybridization） and AFLP （amplified fragment length polymorphism） on wheat-rye chromosome translocation lines and their parents to detect the identity in genomic structure of different translocation lines. The results showed that the genome primary structure variations were not obviously detected in different translocation lines except the same 1RS chromosome translocation. Methylation sensitive amplification polymorphism （MSAP） analyses on genomic DNA showed that the ratios of fully-methylated sites were significantly increased in translocation lines （CN12, 20.15%; CN17, 20.91%; CN18, 22.42%）, but the ratios of hemimethylated sites were significantly lowered （CN12, 21.41%; CN17, 23.43%; CN18, 22.42%）, whereas 16.37% were fully-methylated and 25.44% were hemimethylated in case of their wheat parent. Twenty-nine classes of methylation patterns were identified in a comparative assay of cytosine methylation patterns between wheat-rye translocation lines and their wheat parent, including 13 hypermethylation patterns （33.74%）, 9 demethylation patterns （22.76%） and 7 uncertain patterns （4.07%）. In further sequence analysis, the alterations of methylation pattern affected both repetitive DNA sequences, such as retrotransposons and tandem repetitive sequences, and low-copy DNA.     

诱导产生小麦外源基因易位系的研究进展

对外源基因导入小麦的成就做了综述，介绍了用于向小麦导入的外源基因资源和诱导产生易位的方法，对已获得易位系的方法及其基因来源进行了分析，并对发展趋势做了展望。     

Chromosome engineering of pollen wheat

Chromosome engineering of pollen wheat is the new procedure combining anther culture and chromosome engineering techniques. It could transfer useful alien genes into wheat varieties, enhancing genetic diversity for investigation of genetics and breeding. In the present study, two new procedures, at genome level and single chromosome level, were established. Compared with the classical chromosome engineering, the chromosome engineering of pollen wheat has the following main characters: (i) diversity of products, (ii) rapid stability and (iii) high efficiency of selection. Experiments indicated that chromosome engineering of pollen wheat is an efficient way for creating alien translocation line, especially non-Robertsonian translocation line. Meanwhile, using this procedure combined with comprehensive identifying methods, the investigation of useful genes and molecular markers on rye chromosomes 1R and 6R respectively has been done. The roles and relationships between chromosome engineering of pollen wheat and gene engineering on crop improvement were discussed.     

应用基因组原位杂交鉴定杂交后代中的簇毛麦染色体

用地高辛（Digoxigenin-11-dTup)标记的簇毛麦染色体组DNA为探针，以普通小麦“中国春”总DNA作封阻进行基因组荧光原位杂交，对小麦和簇毛麦杂交和回交后代进行检测。结果显示，在杂交后代的28条染色体中有7条簇毛麦染色体，在发生部分染色体加倍的回交代后鉴定出含7条簇毛麦染色体重的易位系。GISH的准确鉴定以及易位系的获得为向小麦导入簇志麦的有用基因提供了宝贵材料。     

The inhibiting effect of 1·4 recombinant P chromosome of wheat-<Emphasis Type="Italic">Agropyron cristatum</Emphasis> addition line on the <Emphasis Type="Italic">Ph</Emphasis> gene

P chromosomes may carry a genetic system that inhibits the Ph gene in wheat. Abnormal chromosome synapsis in wheat-Agropyron cristatum addition line II-21-2 (additional 1·4 recombinant P chromosome) was observed in this study. The results of cytogenetics and Ph1 gene amplification showed that the Ph1 gene was normal and the average number of quadrivalents or hexavalents was determined to be 0.41 and 0.13, respectively, in pollen-mother cells of wheat-Agropyron cristatum addition line II-21-2. The analysis o...     

不同基因型冬小麦花后干物质的累积、转运及氮动态变化研究

采用田间小区试验,研究了2个不同基因型冬小麦(小偃22号和小偃6号)对花后不同营养器官干物质的累积与转运、收获指数及籽粒灌浆过程中茎、叶、颖壳、籽粒的全氮含量的动态变化。结果表明:茎、叶干物质的积累量,从开花期到成熟期一直呈下降的趋势;穗干物质的积累量,在开花期和灌浆期,随着施氮量的增加均呈升高的趋势;灌浆期到成熟期无明显趋势。开花期,不同干物质转运量在不同器官中的分配为"茎叶穗";冬小麦不同器官转移的干物质对子粒的贡献叶片最大,其次是茎,穗部最小;施氮处理下,收获指数显著高于不施氮处理。在籽粒灌浆过程中,全氮含量在茎、叶、籽粒中呈先降低后升高的趋势,而颖壳中的全氮含量呈"降低—升高—降低"的趋势;冬小麦不同器官全氮含量为茎颖壳叶籽粒,施氮量在150 kg/hm2处理下,冬小麦各器官全氮含量保持较高水平。试验中选用的2个基因型冬小麦品种,小偃22号干物质的积累量、收获指数显著高于小偃6号;施氮处理下,小偃22号不同器官的干物质转运量、干物质转运率和干物质对籽粒的贡献率都显著高于小偃6号。小偃22号具有较高的氮素吸收能力。     

当前小麦研究的国际热点

 综述了当前国际上小麦研究的几个热点,包括小麦产量潜力的研究、优异种质资源的利用、气候变化与小麦生产、小麦抗非生物胁迫、小麦微量营养和小麦综合管理。分析表明,未来产量的提高应主要依靠生物产量的增长,在此基础上尽可能维持或增加收获指数;小麦种质资源丰富,含大量优异基因,可用于提高植株抗性和改善品质;全球变暖会威胁粮食安全,需提高小麦生产对气候变化的适应能力;提高小麦耐逆机能,除重视利用一般的生理机制外,需要更加突出地重视利用贮藏物质运转、持绿性、非叶光合机能、根系构型等重要性状;提高籽粒微量营养素含量可通过施肥、常规育种和转基因技术实现;实施小麦综合管理可克服小麦生产中的多个限制因子,通过发挥技术和要素的互作协同效应,实现小麦高产高效。     

黄淮麦区部分小麦新品种(系)醇溶蛋白遗传多样性分析

采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)技术分析了黄淮麦区106个小麦(Triticum aestivum L.)新品种(系)间醇溶蛋白带型的遗传差异,结果表明:106份材料间均存在带型差异,每种材料可分离10-24条谱带,106份材料共分离出63条差异带;45份材料具有1B/1R易位系标记性位点Gli-B11,占供试材料的42.5%;106份材料间的遗传距离为0.028 7～0.974 4,平均值为0.570 3.基于遗传距离的聚类分析表明,供试材料在遗传距离0.646水平上聚为5类.上述结果表明供试的黄淮麦区小麦新品种(系)具有广泛的醇溶蛋白遗传多样性.     

我国部分优质小麦醇溶蛋白遗传多样性分析

采用A-PAGE对49个优质小麦品种进行了醇溶蛋白遗传多样性检测.结果表明:49个供试品种在醇溶蛋白带型上差异显著,品种间遗传距离(GD)在0~0.935之间,平均值为0.525.聚类分析可将优质小麦分为6大类,1BL/1RS易位系有12份,占24.5%.这个结果表明供试品种醇溶蛋白变异丰富,存在广泛的遗传多样性.