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小麦野生近缘属植物包含很多优良基因,可用来增加小麦的遗传多样性,改变其遗传基础狭窄的状况。小伞山羊草是山羊草属的二倍体物种之一,其U基因组在山羊草属多倍体物种的起源和演化过程中具有重要作用,它含有丰富的抗小麦锈病、抗白粉病等多种优良基因。通过小伞山羊草与小麦杂交直接转移利用其优良基因的方式较困难,而通过小麦与近缘物种远缘杂交合成的双二倍体作为“桥梁”来转移外源基因至小麦则可以实现。本研究以四倍体小麦和小伞山羊草远缘杂交创制了四倍体小麦-小伞山羊草的双二倍体以作为基因转移利用的“桥梁”物种,本研究对其主要性状进行了观察并利用分子细胞学对其染色体组成进行了鉴定,主要结果如下: 1.获得了5个四倍体小麦与小伞山羊草的双二倍体,其不同世代的结实率存在较大的变异,U02、U03、U04和U05四个双二倍体自交S1的结实率为0.12%-4.65%,自交S2的结实率明显增加,为12.91%-27.64%。双二倍体U01的自交S2和S3的结实率分别为38.87%和16.29%。S2与S1相比,小花数、结实数和自交结实率明显增加,分蘖数明显减少。 2.5个双二倍体的粒重、株高、穗长、芒长和旗叶长、宽均介于四倍体小麦和小伞山羊草亲本之间,但更倾向于母本;然而双二倍体种子长、宽、周长及投影面积均大于四倍体小麦与小伞山羊草亲本,但由于种子充实性差,粒重几乎与四倍体亲本相当。 3.双二倍体U04的S2在穗形上有变化,与穗型正常的双二倍体U04相比,突变体小穗数减少并排列紧密。 4.双二倍体S1具有双亲的HMW-GS,而一些S2的带型有变化,如U02S2的HMW-GS有两种类型,一种同时具有双亲的HMW-GS,一种为四倍体亲本Langdon的HMW-GS; U05的S2的有8种HMW-GS,其中6种含有不同于亲本的新带型。 5.双二倍体U04的S2代体细胞染色体FISH结果显示,合成的双二倍体包含了小伞山羊草和四倍体小麦的染色体,但其在遗传过程中发生了部分染色体丢失,导致双二倍体不完全稳定,包括了整倍体和非整倍体。