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1．小麦起源与进化1

1.1小麦的起源1

1.2中国的小麦起源2

1.3小麦属的分类3

1.4小麦的进化7

1.5小麦染色体组的起源9

1.5.1 A组9

1.5.2 B组10

1.5.3 G组13

1.5.4 D组15

1.6小麦染色体核型的进化15

1.7小麦染色体组的DNA进化16

1.7.1 DNA含量16

1.7.2 DNA高度重复序列19

1.8小麦细胞质的起源与进化22

1.8.1普通小麦细胞质22

1.8.2提莫菲维小麦细胞质22

1.8.3细胞质与小麦属分类23

1.8.4叶绿体和线粒体与小麦进化24

1.9小结26

2．小麦染色体遗传学27

2.1小麦染色体的组型27

2.1.1一粒小麦染色体组型27

2.1.2方穗山羊草染色体组型28

2.1.3四倍体和六倍体小麦染色体组型29

2.1.4小麦染色体组型研究进展与存在问题29

2.2小麦染色体配对的遗传机制31

2.2.1小麦染色体同源联会和异源联会32

2.2.2小麦染色体配对的基因调控33

2.3小麦种属间染色体易位38

2.3.1小麦进化与染色体易位38

2.3.2小麦—黑麦的1B/1R易位39

2.3.3普通小麦品种染色体易位39

2.4小麦非整倍体41

2.4.1中国春非整倍体的历史41

2.4.2单体43

2.4.3缺体50

2.4.4端体53

3．小麦染色体遗传工程55

3.1染色体附加55

3.1.1染色体附加系的概念55

3.1.2染色体附加系的培育途径56

3.1.3染色体附加系培育成就58

3.1.4染色体异附加系的应用及存在问题60

3.2.2染色体代换系的培育途径61

3.2染色体代换61

3.2.1染色体代换系的概念61

3.2.3染色体代换能力和细胞学稳定性64

3.2.4染色体代换系的理论和应用价值及其改良65

3.3染色体易位68

3.3.1染色体易位系的概念68

3.3.2染色体易位系的培育途径69

3.3.3诱导易位方式的选择77

3.3.4异源易位系的遗传育种改良80

3.3.5染色体易位系的特殊用途82

4．小麦染色体遗传分析84

4.1普通小麦种内染色体部分同源性和补偿效应84

4.2小麦亚族不同属间的部分同源性和补偿效应85

4.2.1小麦属与黑麦属86

4.2.2小麦属与偃麦属87

4.2.3小麦属与山羊草属87

4.2.4小麦属与簇毛麦属87

4.3.2减数分裂指数88

4.3小麦种属间染色体同源联会的统计分析指标88

4.3.1配对染色体数的估算88

4.4小麦族中染色体部分同源性的性状标志89

4.4.1标记基因89

4.4.2染色体形态89

4.4.3附加系和四体系植株的表现型89

4.4.4酶和贮藏蛋白质90

4.4.5易位和倒位与染色体部分同源性的鉴定90

4.5 RFLP探针鉴定小麦族部分同源染色体91

4.6端体在染色体部分同源性鉴定中的应用92

4.6.1端体配对92

4.6.2端体在小麦亲缘关系测定中的应用94

4.7端体在染色体结构和数目变异鉴定中的应用96

4.7.1端体与单体鉴定96

4.7.2端体与易位鉴定97

4.7.3端体与染色体细胞学特征确定97

5.1.1单体分析99

5.1利用非整倍体进行基因定位99

5．小麦的基因定位方法99

5.1.2缺体分析104

5.1.3端体分析107

5.1.4非整倍体基因定位典型四例107

5.2利用蛋白质和同工酶电泳分析进行基因定位114

5.2.1蛋白质标记基因定位114

5.2.2同工酶电泳基因定位115

5.3.1原位杂交基因定位117

5.3分子遗传标记基因定位117

5.3.2 RFLP基因定位118

5.3.3 PCR基因克隆与基因定位122

5.3.4 RAPD基因定位123

5.3.5分子标记与基因定位的研究进展123

6．小麦遗传变异检测126

6.1蛋白质标记鉴定126

6.1.1小麦遗传多样性的蛋白质标记鉴定126

6.1.2小麦品种鉴定的蛋白质标记128

6.1.3小麦遗传变异及外源遗传物质的检出128

6.2同工酶标记鉴定129

6.3原位杂交标记鉴定130

6.4 RFLP标记鉴定131

6.5 PCR标记鉴定132

6.6 RAPD标记鉴定133

7．小麦基因和基因组134

7.1小麦的基因符号及控制性状134

7.2.1小麦的遗传连图139

7.2小麦基因组139

7.2.2小麦的物理图谱和细胞遗传阶梯图141

7.2.3小麦和其他作物的基因图谱比较142

7.2.4小麦基因组测序143

8．小麦农艺性状遗传145

8.1穗部性状145

8.1.1穗型145

8.1.2穗长147

8.1.3小穗数和穗粒数147

8.1.4穗密度和穗节间长度147

8.1.5小穗发育与育性148

8.1.6穗数与分蘖148

8.1.7芒色148

8.1.8芒性148

8.1.9芒剌149

8.1.10颖色149

8.1.12花150

8.1.11颖片型态150

8.1.13籽粒颜色151

8.1.14籽粒形态152

8.1.15种子休眠与穗上发芽153

8.1.16毛颈和毛穗轴153

8.2叶部性状154

8.2.1叶舌和叶耳154

8.2.2叶色与叶毛和蜡质154

8.2.3叶绿体突变和叶坏死154

8.3.1茎秆颜色与茸毛156

8.2.4叶片发育与大小156

8.3茎秆性状156

8.3.2茎长和节长157

8.3.3实心粗细厚度和倒伏性157

8.4芽鞘性状157

8.4.1芽鞘色157

8.4.2芽鞘长度157

8.5根157

8.6农艺性状的分子标记158

9.1矮秆基因与绿色革命159

9．小麦矮秆遗传159

9.2矮化基因分析160

9.3矮秆基因162

9.4中国小麦的主要矮源及其遗传应用164

9.5株高性状的分子标记166

10．小麦抗病性遗传167

10.1小麦抗锈性遗传167

10.1.1抗条锈性遗传167

10.1.2抗叶锈性遗传173

10.1.3抗秆锈性遗传178

10.2小麦抗白粉病遗传186

10.2.1国外小麦抗白粉病遗传187

10.2.2中国小麦抗白粉病遗传192

10.2.3抗白粉病基因定位和分子遗传195

10.3小麦抗赤霉病遗传198

10.4小麦抗黄矮病遗传199

10.5小麦抗根腐病遗传201

10.6小麦抗黑穗病遗传202

10.7小麦抗虫性遗传203

10.8防御反应基因205

11．小麦抗逆性遗传208

11.1小麦抗寒性遗传208

11.2小麦抗盐性遗传212

11.3小麦耐铝性和抗其它金属危害遗传213

11.4小麦耐湿性遗传216

11.5小麦抗穗发芽遗传217

11.6小麦抗旱性和抗热性遗传218

12．小麦品质遗传222

12.1小麦加工品质性状遗传222

12.1.1胚乳质地遗传222

12.1.2籽粒硬度的遗传222

12.1.3容重与出粉率的遗传223

12.1.4面筋含量和强度遗传223

12.2小麦营养品质性状遗传224

12.2.1蛋白质含量遗传224

12.1.5烘烤品质遗传224

12.2.2蛋白质基因定位226

12.2.3谷蛋白质遗传228

12.2.4优质资源遗传229

12.2.5蛋白质分子遗传231

12.3小麦品质性状的分子标记233

13．小麦阶段发育特性和早熟性遗传235

13.1小麦春化作用遗传235

13.2小麦光周期特性遗传237

13.3小麦早熟性遗传238

14．小麦营养遗传241

14.1氮素遗传242

14.2磷素遗传243

14.3钾素遗传244

14.4铜素遗传245

14.5锌素遗传245

14.6锰素遗传245

14.7钙素遗传246

15.1小麦光合作用的遗传247

15．小麦生理遗传247

15.2小麦线粒体的遗传251

15.3重要酶的遗传252

16．小麦细胞质遗传256

16.1小麦近缘种属细胞质遗传256

16.2.1异源细胞质对小麦抗性的影响258

16.2.2异源细胞质对小麦生育期的影响258

16.2异源细胞质遗传效应258

16.2.3异源细胞质对小麦后代遗传变异的影响259

16.2.4异源细胞质对小麦籽粒品质的影响259

16.2.5异源细胞质对小麦农艺性状的影响260

16.2.6异源细胞质对小麦生理生化特性的影响260

16.2.7异源细胞质对小麦单倍体诱发的影响260

16.2.8异源细胞质对小麦染色体行为的影响261

16.2.9异源细胞质对基因表达的影响261

16.2.10异源细胞质对小麦愈伤组织诱导及分化的影响261

17.1.2隐性核不育遗传263

17.1.1核不育的遗传特点263

17.1细胞核雄性不育遗传263

17．小麦雄性不育遗传263

17.1.3显性核不育遗传265

17.2细胞质雄性不育遗传269

17.2.1 T型雄性不育系269

17.2.2 K型不育系269

17.2.3 黔型不育系270

17.2.4 普型不育系270

17.3光温敏感型雄性不育遗传271

17.4细胞质雄性不育遗传控制及稳定性273

17.5细胞质雄性不育恢复系遗传273

17.6小麦杂种优势利用的前景和问题275

18．小麦无融合生殖遗传277

18.1无融合生殖的概念与理论277

18.1.1无融合生殖的定义277

18.1.2无融合生殖类型及产生途径278

18.1.4无融合生殖验证标准279

18.1.3无融合生殖育种固定杂种优势的基本条件279

18.1.5无融合生殖育种与“一系法”280

18.1.6无融合生殖育种的优越性280

18.2披碱草属无融合生殖遗传281

18.2.1 E.rectisetus分布及形态特征281

18.2.2胚胎学、细胞学研究281

18.2.3 E.rectisetus的种间、属间的可杂交性282

18.2.4 E.rectisetus无融合生殖基因导入小麦的途径283

18.3小麦无融合生殖的研究策略283

19.1小麦亲缘植物遗传特性285

19．小麦远缘杂交遗传285

19.2小麦与外源种属可交配性遗传290

19.2.1普通小麦Kr基因的发现及其性质290

19.2.2普通小麦与黑麦可交配性遗传291

19.2.3普通小麦与大麦可交配性遗传292

19.2.4普通小麦与山羊草、偃麦草可交配性遗传293

19.2.5普通小麦与其它外缘种属的可交配性294

19.2.6普通小麦与玉米和高粱可交配性294

19.2.7 Kr基因的作用机制295

19.2.8小麦极端远缘杂交与未来296

19.4小麦属内种间杂交297

19.3麦类染色体同源配对性遗传297

19.5小麦×山羊草属298

19.6小麦×黑麦属300

19.6.1八倍体小黑麦300

19.6.2六倍体小黑麦304

19.6.3四倍体小黑麦306

19.6.4黑麦优良性状向小麦导入306

19.6.7黑麦B染色体遗传308

19.6.5小麦染色体向黑麦导入308

19.6.6花药培养在黑麦染色体导入小麦的应用308

19.7小麦×偃麦草属310

19.7.1小麦×长穗偃麦草310

19.7.2小麦×中间偃麦草312

19.8小麦×簇毛麦属315

19.9小麦×赖草属316

19.10小麦×披碱草属318

19.12小麦×鹅观草属319

19.11小麦×冰草属319

19.13小麦×新麦草属320

19.14小麦×燕麦属320

19.15小麦×大麦属320

19.16小麦×玉米属322

20．小麦分子遗传323

20.1小麦染色体结构323

20.1.1染色体蛋白质324

20.1.2小麦减数分裂中的染色体324

20.3小麦转座因子325

20.2小麦DNA序列的分类325

20.4小麦无性系变异326

20.5外源DNA导入普通小麦328

20.5.1细胞融合法328

20.5.2载体介导法329

20.5.3直接导入法329

20.6小麦分子遗传标记与育种332

参考文献335

附录352