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小黑麦(×Triticosecale Wittmack)是由小麦属(Triticum)和黑麦属(Secale)物种间杂交,经染色体加倍而人工合成的新物种。六倍体小黑麦兼具了普通小麦的高产、优质以及黑麦的生长势旺盛、抗病和耐逆性强、赖氨酸含量高等双亲优良性状,在生产上具有广泛的应用价值。同时作为种质资源,六倍体小黑麦与普通小麦杂交不仅能向普通小麦引入黑麦的优良基因,也能改良六倍体小黑麦。因此对六倍体小黑麦与普通小麦杂种进行细胞遗传研究对改良普通小麦和小黑麦都具有重要意义。本研究以六倍体小黑麦ZJL51-60和ZJL61-70做母本与普通小麦杂交并自交得到F2。通过根尖染色体计数,基因组原位杂交(GISH)及荧光原位杂交(FISH)技术分析了杂种F2染色体数目及组成,取得了以下研究结果:(1)细胞学鉴定发现:ZJL51-60是2D(2A)代换系六倍体小黑麦(2n=42)。ZJL61-70有两种类型,I型是2D(1A)代换系六倍体小黑麦(2n=42);II型是丢失了 1条6B的2D(IA)代换系六倍体小黑麦(2n=41)。(2)对144粒杂种F2种子根尖染色体数目鉴定发现,染色体数目呈正态分布,数目在37-54条之间,主要集中在44条,平均条数为43.76。A、B、D、R染色体组的平均条数分别为12.77,13.73,7.42,8.38,D、R组染色体数目分布情况呈极显著差异。每粒种子平均有1.47条未能识别。(3)A、B组染色体出现了不同程度的丢失。整体而言,B组染色体的遗传稳定性高于A组染色体。在2D(2A)代换系六倍体小黑麦-普通小麦杂种F2的A组染色体中1A丢失频率最高,表明单条2A可能会影响1A的正常配对。除开材料本身因素,杂种F2中6A和5B的丢失频率最高。(4)D、R组染色体数目分别集中分布在7条和9条,表明R组染色体可能比D组染色体具有更强的竞争遗传优势。有86粒种子(59.72%)丢失了 2D染色体,表明2D染色体的在杂种后代中的传递能力可能较弱。D和R组不同染色体间的传递频率存在差异,其中1D-7D的平均数目分别为1.02、1.24、1.02、0.83、1.22、0.95和1.14,传递频率为 5D(85.42%)>7D(81.94%)>6D(78.47%)>1D=3D(76.39%)>4D(61.86%);1R-7R的平均数目分别为 1.28、1.13、1.12、1.17、1.29、1.09 和 1.30,传递频率为 7R(87.50%)>1R=5R(84.03%)>4R(82.64%)>2R(78.47%)>3R(76.39%)>6R(74.31%)。(5)随体染色体5D、1R在杂种F2中出现频率较高,且主要是以2条的形式存在,表明随体可能会影响染色体在杂种后代中的传递。(6)有6.94%的种子中出现染色体片段,13.89%种子中出现染色体易位,表明六倍体小黑麦与普通小麦杂交能高效创制染色体结构变异,并且这些变异可能是由染色体的断裂-融合产生。