小麥-中間偃麥草異代換附加系13-337的分子細(xì)胞學(xué)鑒定.pdf

1、小麥?zhǔn)鞘澜缟献钪匾霓r(nóng)作物之一，其品種的改良是小麥生產(chǎn)的關(guān)鍵。而近年來小麥遺傳基礎(chǔ)逐漸變得狹窄，制約了小麥品質(zhì)及產(chǎn)量的提高。小麥的近源野生物種中間偃麥草具有眾多優(yōu)良性狀，利用其與小麥進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交不僅可以豐富小麥的遺傳變異還能夠向小麥中導(dǎo)入優(yōu)良基因，是小麥品種改良的重要遺傳資源之一。
　　本試驗(yàn)的研究品系13-337是選育自普通小麥品種川麥107與小麥-中間偃麥草部分雙二倍體TAI7045雜交后代的穩(wěn)定材料。通過田間農(nóng)藝性狀調(diào)查、細(xì)

2、胞學(xué)觀察、原位雜交分析和PLUG標(biāo)記分析，對13-337的農(nóng)藝性狀、染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)及染色體的組成進(jìn)行了鑒定。主要結(jié)果如下:
　　1.對13-337及其回交親本川麥107的田間調(diào)查顯示，13-337的株高、穗長、有效分蘗及小穗數(shù)與其親本川麥107相近，而穗粒數(shù)、千粒重為川麥107的一半，籽粒細(xì)長與川麥107籽粒形態(tài)有顯著差異，明顯含有中間偃麥草種子的特征。
　　2.品系13-337的根尖細(xì)胞染色體計(jì)數(shù)表明其染色體數(shù)目為2n=

3、44，發(fā)生了染色體數(shù)目的變異，是一個(gè)附加系。而對其進(jìn)行花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂染色體配對觀察發(fā)現(xiàn)品系13-337的花粉母細(xì)胞在減數(shù)分裂期Ⅰ多數(shù)有22個(gè)二價(jià)體而沒有單價(jià)體，只有極少數(shù)的花粉母細(xì)胞在減數(shù)分裂期Ⅰ有21個(gè)二價(jià)體且存在2個(gè)單價(jià)體，是個(gè)基本穩(wěn)定的材料。
　　3.采用基因組原位雜交（Genomic in situ hybridization, GISH）和順次原位雜交雜交（sequential in situ hybridizati

4、on）分析。以中間偃麥草總DNA為探針的基因組原位雜交顯示13-337中導(dǎo)入了兩對來源于中間偃麥草的外源染色體。以擬鵝觀草為探針的GISH則進(jìn)一步鑒定出其中一對為J染色體，而另一對推測為St-Js染色體，即St染色體和J5染色體易位而形成的St-Js易位染色體。然而St-Js染色體上發(fā)生易位的部位還需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明。再利用順次熒光原位雜交和多色基因組原位雜交對品系13-337的染色體組進(jìn)行了分析。以pAsl和pSc119.2作為探針的熒

5、光原位雜交表明13-337缺少了一對4D染色體。以擬鵝觀草、烏拉爾圖小麥、擬斯卑爾脫山羊草全基因組DNA為探針，節(jié)節(jié)麥為封阻的多色基因組原位雜交進(jìn)一步證明了以上結(jié)果，說明13-337是小麥-中間偃麥草異代換附加系。
　　4.對13-337進(jìn)行PLUG標(biāo)記分析發(fā)現(xiàn)，定位于小麥第四同源群短臂的PLUG引物TNAC1457在13-337沒有擴(kuò)增出染色體4D的特異性條帶，而擴(kuò)增出了和中間偃麥草、擬鵝觀草、百薩偃麥草相同的特異性條帶（TNA