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本研究对玉蜀黍属现今分类的各个大刍草种以及玉米进行染色体核型比较研究；同时,对玉米与四倍体多年生大刍草杂交合成的一个特异的非整倍体材料(MDT)进行了系统的形态学、染色体组成以及可杂交性研究,试验取得的主要结果如下：1.对玉蜀黍属内所有的大刍草(亚)种和玉米进行细胞学比较研究结果表明,玉蜀黍属内各个种及亚种染色体数目除四倍体多年生大刍草种为2n=4x=40外,其余种(亚种)的染色体数目均为2n=2x=20。玉蜀黍属内亚属间以及亚属内物种间染色体核型结构差异较小,各个种及亚种染色体均由中部着丝点和近中部着丝点染色体组成,随体全部位于短臂上；除四倍体多年生大刍草种具两对随体外,其余种(亚种)均具1对随体,其中玉米的随体位于中部着丝点染色体上,大刍草的随体均位于近中部着丝点染色体上。核型分类上,繁茂亚属的4个种均为“2A”型,玉蜀黍亚属主要属于“2B”型。2.本研究对四倍体多年生大刍草种核型进行了系统研究。结果表明,该物种的染色体数为2n=40,其核型公式为2n=4x=40=18m+22sm(4sat),核型类型为2B型,第11和12号染色体上各有一对随体,最长与最短染色体相对长度比为1.94,臂比>2的染色体比例为30%,核型不对称系数为62.46。与核型为2B型的二倍体多年生大刍草相比,二者的核型参数存在差异,表明四倍体多年生大刍草种和二倍体多年生大刍草种是两个独立的种,不支持四倍体多年生大刍草种是从二倍体多年生大刍草种进化而来的观点。3.对合成的一个特异的玉米与四倍体多年生大刍草非整倍体材料(MDT)进行系统的形态学、染色体组成以及可杂交性等研究表明：(1)MDT为多年生,生育期长,茎杆粗壮,分蘖旺盛,生长繁茂,植株综合有玉米和四倍体多年生大刍草的优良性状；花粉粒高度不育,雌穗部分可育。(2)MDT的细胞学鉴定结果表明,根尖细胞染色体数目为39条,为非整倍体；花粉母细胞在减数分裂终变期构型表现较为复杂,除了染色体配对正常的二价体外,几乎每个细胞均存在高频率的单价体或多价体,在统计的135个细胞中,终变期染色体平均构型为2.93Ⅳ+2.74Ⅲ+9.36Ⅱ+3.08Ⅰ：在减数分裂中期Ⅰ至以后各个时期都观察到染色体异常分布和不均衡分离等异常现象发生,末期Ⅱ还出现多极分离现象。(3)以玉米总基因组DNA为探针进行单色基因组原位杂交分析MDT的遗传组成结果表明,9条黄色杂交信号的染色体为玉米染色体,30条红色荧光信号的染色体来源于四倍体多年生大刍草。(4)对MDT与玉米和四倍体多年生大刍草的回交后代进行了初步分析,MDT与玉米杂交后代植株性状趋向玉米,它们的染色体数目为29、30、31,其中30条的频率较高,花粉可育率、结实率、穗行数等性状与MDT相比都有逐渐提高的趋势；MDT与四倍体多年生大刍草杂交后代植株表型与MDT类似,但分蘖数较MDT减少,植株生长繁茂,持绿期长,整个生育周期均有新的分蘖生成,雌雄穗特性与MDT近似,它们的体细胞染色体数目以39或40条的频率较高。(5)创制出的这个特异的多年生非整倍体材料为以非整倍体为突破口转移四倍体多年生大刍草种质提供了新颖的种质资源,为构建玉米(或四倍体多年生大刍草)新染色体家系开辟了新的途径。