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山羊草属(AegilopsL.)是改良小麦的重要基因源,拥有丰富的抗病、虫和抗逆基因。顶芒山羊草(Ae.comosa,2n = 2x = 14,MM)具有抗条锈病、抗白粉病和抗麦秆蝇等优良性状,是重要的二倍体山羊草物种之一。以四倍体小麦-顶芒山羊草双二倍体为“桥梁”,可将顶芒山羊草的遗传物质转移到小麦,丰富其遗传多样性,改良生物和非生物抗性。本研究对创制的四倍体小麦-顶芒山羊草双二倍体及其亲本的主要农艺性状、HMW-GS组成进行了分析并对根尖细胞染色体进行了 FISH鉴定,主要结果如下:1.考察了 S2和S3代9个四倍体小麦-顶芒山羊草双二倍体植株的主要农艺和种子性状。双二倍体的分蘖数、株高、旗叶长、旗叶宽和种子宽/长比等性状介于四倍体小麦和顶芒山羊草亲本之间或更接近母本四倍体小麦;其中,STM1-STM4的穗长和芒长大于双亲;STM5-STM9的穗长和芒长介于双亲之间。四倍体小麦-顶芒山羊草双二倍体种子的粒长、粒宽、投影面积和表面周长等均表现超亲现象。双二倍体的小花数、结实数和结实率在S2和S3世代间以及同世代的不同组合间有较大差异。2.对四倍体小麦-顶芒山羊草双二倍体S2和S3代以及亲本的条锈病抗性进行了鉴定。顶芒山羊草亲本为1级,即高抗条锈病,四倍体小麦亲本Langdon为6级,中感条锈病,TD312为4级,中抗条锈病。四倍体小麦-顶芒山羊草双二倍体除S2代STM4为2级外,其余双二倍体的S2和S3代均为1级,都高抗条锈病。表明四倍体小麦-顶芒山羊草双二倍体对小麦条锈病有很好的抗性。3.对四倍体小麦-顶芒山羊草双二倍体S2和S3代根尖细胞染色体数目统计表明其染色体数在37-42条之间不等,同一组合的不同世代间以及同一世代的不同组合间染色体数目差异较大。4.对四倍体小麦-顶芒山羊草双二倍体及其亲本的HMW-GS组成进行了分析,结果表明来自母本四倍体小麦和父本顶芒山羊草的HMW-GS均在四倍体小麦-顶芒山羊草双二倍体STM1-STM6、STM8-STM9的S2和S3代中检测到,表明四倍体小麦和二倍体顶芒山羊草亲本中的HMW-GS都被转移到双二倍体中。而在双二倍体STM7的S2和S3代均发现两条不同于双亲HMW-GS的条带。5.对识别二倍体顶芒山羊草和四倍体小麦-顶芒山羊草双二倍体的荧光原位杂交(fluorescent in situ hybridization,FISH)探针进行了筛选。结果表明,探针(CTT)5、Oligo-pTa-71、Oligo-pSc119.2-1、Oligo-pTa-713、Oligo-pAs1-1 和 Oligo-pTa535-1 在顶芒山羊草染色体上的信号位点都较好,但后2个探针的荧光信号偏弱。探针组合Oligo-pSc119.2-1 + Oligo-pAs1-1、Oligo-pSc119.2-1 + Oligo-pTa535-1、Oligo-pTa-71 +(CTT)5以及Oligo-pSc119.2-1 + Oligo-pTa-713均能区分顶芒山羊草的7对M染色体,并用此4组探针建立了顶芒山羊草染色体的荧光原位杂交信号模式图。经比较,Oligo-pTa-71和(CTT)5探针组合能更好识别二倍体顶芒山羊草中的7对M染色体,Oligo-pSc119.2-1、Oligo-pAs1-1和O1igo-pTa-713探针结合能很好鉴定四倍体小麦-顶芒山羊草双二倍体的所有A、B和M染色体。6.对S3代四倍体小麦-顶芒山羊草双二倍体进行了 FISH鉴定,其在5个双二倍体组合中鉴定出染色体为42条的植株,其中4个组合(STM1、STM2、STM3和STM9)的部分植株为完整双二倍体,2个组合(STM1和STM5)具有42条染色体的植株中有三体,分别涉及2A、2M和7M三体。除此之外的植株均为染色体数少于42条的单体或缺体,缺失的染色体以M为主,其次是A,B缺失较少,2A缺失的频率较高。