小麦A/B染色体组SSR标记在新小麦合成前后的比较研究

微卫星分子标记已广泛用于普通小麦遗传和进化研究。由于人工合成小麦与小麦品种之间存在高的遗传多样性,人工合成小麦已被大量应用于小麦分子标记工作中。但是,目前还缺乏人工合成小麦的异源六倍化过程对微卫星影响的研究。本研究直接比较了四倍体小麦与节节麦远缘杂交并经染色体加倍获得人工合成小麦前后,位于普通小麦A/B染色体组不同染色体臂上的66个特异引物揭示的微卫星位点的保守性和可转移性。结果表明,除了一个引物在新合成小麦中扩增出供体亲本没有的新带,一个引物在节节麦扩增出的产物在新合成小麦中消失,其他的所有微卫星引物的扩增产物在小麦合成前后是保守的,没有变异发生。所有的引物能够在四倍体小麦中扩增出微卫星产物,四倍体小麦中的扩增产物也出现在新的人工合成小麦中;有70%的引物能够在节节麦扩增出产物,其中的绝大多数产物也出现在新的人工合成小麦中。因此,普通小麦A/B染色体组的这些微卫星引物除了在人工合成小麦的A/B染色体组中扩增出产物,还能在其D染色体组中扩增出产物,也就是说,这些引物对人工合成小麦而言,并非是A/B染色体组特异的。根据该研究结果,讨论了小麦微卫星的可转移性和特异性问题,重点讨论了在应用人工合成小麦构建的遗传群体进行微卫星分子标记中的应用价值及其应该注意的问题。     

应用RAPD特异标记分析拟鹅观草属部分物种的基因组组成

选用小麦族中8个基本基因组(E、H、I、P、St、W、Ns、R)的特异RAPD引物进行PCR扩增检测,分析Pseudoroegneriagracillima、P.kosaninii、Roegneriaalashanica和R.magnicaespes这4个四倍体物种的基因组组成。结果表明:P.gracillima、P.kosaninii、R.alashanica和R.magnicaespes中除了含有St或经修饰的St基因组外,都不含E、H、I、P、W、Ns和R基因组,由此推断P.gracillima和P.kosaninii至少含有一个St或经修饰的St基因组,另一个基因组是否为Y基因组,需要进一步研究证实。结合前人细胞遗传学研究的结果,推断R.alashanica和R.magnicaespes为同源四倍体或部分同源四倍体,其基因组组成为StStStSt或St1St1St2St2。因此,结合外部形态特征以及前人细胞遗传学、分子标记研究和核型分析的结果,推断R.alashanica和R.magnicaespes与P.elytrigioides一样,也可能是在中国分布的四倍体拟鹅观草属物种,为系统整理和研究国产拟鹅观草属物种及其地理分布提供了DNA分子水平上的资料。     

毛木耳种质资源的RAPD分析

利用22个随机引物对来源不同的56个木耳菌株进行了RAPD分析。结果表明,所有引物的扩增产物DNA片段均表现出明显的多态性,供试菌株总共扩增出164条多态性片段,占总扩增片段的99%;供试菌株两两间的遗传相似系数变化较大(平均GS值0.2143￣0.8764)。采用系统聚类法中的类平均法,对供试的所有菌株两两间相似系数进行聚类,可将它们分为四大类,各大类的类间和类内菌株的遗传变异程度较大,以IV类内各菌株间的最高(平均GS值0.3891),II和III类间的最低(平均GS值0.5887),表明遗传变异也较丰富(总平均GS值0.4918)。将RAPD技术应用于不同菌株间遗传差异的研究,具有反应迅速、不受外界环境条件影响、能从DNA分子水平上揭示菌株间遗传差异等优点,是一种快速准确评估木耳种质资源的有效方法。     

小麦新品种“川麦42”低分子量谷蛋白亚基新基因的分子克隆

采用PCR方法从小麦（Triticum aestivum L.）新品种“川麦42”中克隆得到一个低分子量谷蛋白亚基（LMW-GS）新基因,暂命名为LMWCM42-1。该基因编码区全长846 bp,编码281个氨基酸,具有LMW-GS基因的典型结构特征。推导氨基酸序列比较显示,尽管LMWCM42-1与已知LMW-GS高度相似,但在N-末端重复区部分重复单元和C-末端区中仍存在明显差异。聚类分析表明,LMWCM42-1可能是由Glu-D3位点编码的。     

远缘杂交不需幼胚培养的节节麦基因型

六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)是由四倍体小麦(T.turgidum L.)与二倍体节节麦(Aegilops tanschii Coss.)天然杂交然后通过染色体自然加倍形成的异源多倍体.这一起源过程是自然条件下天然发生的,它的发生需要具备一个条件:四倍体小麦与节节麦的天然杂交种子在自然条件(没有幼胚培养等)下能够正常发芽出苗.我们从22份节节麦中发现来自中东的节节麦AS60在不采用幼胚培养等人工辅助条件下,仍然很容易与四倍体小麦和普通小麦产生有生活力的杂种植株.AS60与四倍体小麦的杂交种子有50.0%(反交)及57.1%(正交)的种子,而AS60与六倍体普通小麦的杂交种子则有45.5%不需幼胚培养等措施能够正常发芽、生长.AS60的这一特征正是普通小麦起源过程需要的条件.最后探讨了这一发现对小麦遗传改良和对普通小麦起源演化研究的意义.     

phKL基因和Ph2基因缺失重组体的创制及其与小麦外源物种杂种的染色体减数分裂观察

以小麦(Triticum aestivum L.)双端体3DL为细胞学标记,用具有phKL基因的小麦地方品种"开县罗汉麦"为受体连续回交,将促进小麦外源部分同源染色体配对的phKL基因和Ph2基因缺失重组在一起获得了重组体phKL+Ph2.这种重组体有正常的育性.与只有phKL基因的小麦材料相比,重组体与外源物种AegilopsvariabilisEig.或黑麦(Secale cereale L.)杂种的部分同源染色体配对水平显著增加,表明Ph2基因的缺失体与phKL基因可能存在加性效应.部分同源染色体配对水平的增加表现在棒状二价体、环状二价体和三价体的数量变多而单价体数量减少.单价体的减少主要是由于棒状二价体的增加所造成的.在小麦外源遗传转移中,运用重组体pHKL +Ph2可能比单纯应用Ph2缺失或phKL基因材料更理想.当与具有ph1b基因的材料比较时发现,重组体phKL+Ph2与 Ae.variabilis(或黑麦)杂种的部分同源染色体配对水平显著降低,这主要是由环状二价体和多价体的减少造成的,但是棒状二价体数量表现增加(与Ae.variabilis杂种)或达到类似水平(与黑麦杂种),这一有趣的发现从表现型上证明了Ph1基因与Ph2或phKL基因在诱导部分同源染色体配对时的遗传作用机制存在差异.     

远缘杂交早代稳定小麦导入了外源DNA片段并发生了DNA重排

在植物界, 多倍体植物非常普遍. 具有A, B, D三个部分同源染色体组的普通小麦是异源多倍体物种的一个典型代表. 近几年, 模拟普通小麦的起源过程进行的研究表明, 从四倍体小麦注入节节麦整个基因组形成异源六倍体小麦的早期阶段, DNA序列和基因表达发生了可能有利于遗传“二倍化”的变化. 利用普通小麦-黑麦远缘杂交自然结实的早代稳定特异小麦99L2研究发现: (ⅰ) 99L2至少导入了两个黑麦染色体上的DNA片段, 表明可能存在不同于传统的小麦-外源染色体配对重组的外源DNA导入机制; (ⅱ) 99L2自身的DNA序列发生了变化, 表明外源DNA部分片段注入小麦染色体组过程中, 也可能导致小麦自身DNA序列发生变化.     

小麦多小穗品系10-A单株籽粒产量染色体效应的研究

本文以不分枝普通多小穗品系10-A为被测材料,中国春和阿勃两套单体系列为测验系,对单株籽粒产量进行了单体分析。结果表明,被测系10-A单株籽粒产量受5A、7A、1B、2B、6B、2D和7D等染色体上的基因所控制。其中,5A、7A、2D和7D染色体上的基因表现为增效,1B、2B和6B染色体上的基因表现为减效。就作用强度而言,7A、1B、2D染色体上的基因表现为强效,5A、2B、6B和7D染色体上的基因表现为弱效。Abstract:Monosomic analysis of grain yield per plant was carried out in the common wheat (Triticum aestivam L.) multispikelet line 10-A, by using the monosomic series of the two regular lines, “Chinese Spring ” and “Abbondanza”. The grain yield per plant of the tested line 10-A was found to be controlled by seven pairs of genes, located on the chromosomes 5A、7A、2D、 7D (with increase effect) and 1B、2B、6B (with decrease effect). Of these, the chromosomes 7A、1B and 2D might carry major effect genes, and the chromosomes 5A、2B、6B and 7D might carry minor effect genes.According to analysis of the results in the past studies and the present, I was speculated that the new gene governing grain yield per plant was probably carried on the chromosome 1B of the tested line 10-A.     

纤毛鹅观草同阿拉善鹅观草、大丛鹅观草间杂种细胞学研究

为了探索阿拉善鹅观草RoegneriaalashanicaKeng、大丛鹅观草RoegneriamagnicaespesD .F .Cui与纤毛鹅观草Roegneriaciliaris (Trin .)Nevski间的相互关系 ,将其进行了远缘杂交 ,通过幼胚离体培养 ,两个组合均成功合成了杂种。对亲本及杂种F1 花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对行为及形态学进行了统计分析。结果表明 ,上述物种的种间杂交较难进行 ,杂种F1 减数分裂染色体平均构型分别为 :R ciliaris×R alashanica 10 6 2Ⅰ 8 17Ⅱ 0 32Ⅲ 0 0 2Ⅳ (c -值 =0 4 4 ) ,R ciliaris×R magnicaespes 18 0 0Ⅰ 4 76Ⅱ 0 16Ⅲ (c -值 =0 2 1) ;杂种穗部特征多数介于双亲之间。阿拉善鹅观草、大丛鹅观草与纤毛鹅观草间至少有一个基因组具有较高的同源性 ,即为S基因组 ,本文对它们在分类中的地位也进行了讨论。