C組、E組特異分子標記的建立及小麥-7E易位系的創(chuàng)制.pdf

1、長穗偃麥草7E染色體含有抗赤霉病的改良小麥的優(yōu)異基因，利用殺配子染色體誘導染色體產(chǎn)生易位的方法，可以將這些優(yōu)異基因?qū)胄←?。因此，小麥遺傳背景下外源E組染色質(zhì)的鑒定則成為創(chuàng)制小麥-長穗偃麥草易位系的關(guān)鍵，開發(fā)一種方便、快捷且易于操作的長穗偃麥草E組特異分子標記是目前至關(guān)重要的任務(wù)；同時源于山羊草屬2C分子標記的開發(fā)對于鑒定普通小麥中導入的殺配子染色體2C也是極其有價值的，它為跟蹤鑒定普通小麥-殺配子染色體2C的后代提供了十分方便快捷的途

2、徑。本研究利用RAPD、ISSR、TRAP三種分子標記技術(shù)建立了長穗偃麥草E基因組、山羊草屬C基因組特異分子標記；利用殺配子染色體誘導小麥與長穗偃麥草7E染色體產(chǎn)生變異，通過細胞遺傳學、分子標記的方法，再結(jié)合形態(tài)學、FISH檢測和SSR分子標記等鑒定方法，從 F2代篩選出易位植株，創(chuàng)造了小麥-長穗偃麥草易位系；并從F3、F4、F5代中篩選出抗赤霉病的植株。主要研究結(jié)果如下：
　　1.利用 RAPD分子標記技術(shù)建立了1個山羊草屬 C

3、基因組特異的分子標記SCAR586，通過柱穗山羊草和CS-2C二體附加系的驗證，證明該標記是2C基因組特異的，同時對該標記在其他的山羊草屬中的分布也進行了檢測，它存在于尾狀山羊草、頂芒山羊草、柱穗山羊草、三芒山羊草、CS-3C二體附加系和CS-3CSAT二體附加系中。利用TRAP分子標記技術(shù)建立了2個山羊草屬C基因組特異的分子標記SCAR384和SCAR585，分析表明，這兩個標記也是2C基因組特異的，利用FISH技術(shù)將兩個標記在尾狀山

4、羊草染色體上的定位進行了研究，結(jié)果表明，這兩個標記在尾狀山羊草染色體的長臂和短臂上呈散在分布的狀態(tài)；它們除存在于2C基因組和尾狀山羊草外，SCAR384還存在于頂芒山羊草、柱穗山羊草、CS-3C二體附加系和CS-3CSAT二體附加系中，SCAR585還存在于頂芒山羊草、柱穗山羊草、偏凸山羊草、CS-3C二體附加系和CS-3CSAT二體附加系中。
　　2.利用RAPD分子標記技術(shù)建立了2個長穗偃麥草E基因組特異的分子標記SCAR80

5、7和SCAR839，利用ISSR分子標記技術(shù)建立了1個E基因組特異的分子標記SCAR577，利用TRAP分子標記技術(shù)建立了4個長穗偃麥草E基因組特異的分子標記，即SCAR424、SCAR362、SCAR378和SCAR252，通過在二倍體長穗偃麥草、四倍體長穗偃麥草中的驗證，證明這7個分子標記是長穗偃麥草E基因組所特異的。在一套CS-1E~7E二體附加系的定位分析中表明，SCAR807、SCAR577、SCAR424、SCAR362定位

6、于1E~7E的所有染色體上，SCAR839定位于2E和3E的染色體上，SCAR252定位于5E和6E的染色體上。同時SCAR807、SCAR839和SCAR577三個標記還通過FISH技術(shù)在二倍體長穗偃麥草染色體上的定位進行了研究，結(jié)果表明，SCAR807和SCAR577分子標記在二倍體長穗偃麥草所有染色體的長臂和短臂上是散在分布的，SCAR839分子標記在二倍體長穗偃麥草的4條染色體的長臂和短臂上是散在分布的。
　　3.利用―中

7、國春‖-長穗偃麥草(7E,7ES,7EL)二體附加系與―中國春‖-柱穗山羊草(2C)二體附加系配置雜交組合，在自交F2代篩選出染色體數(shù)為42的株系共101株，包括株系A(chǔ)-254，A-258，A-273，A-292，A-359，A-361，A-366，A-369，A-377，A-371等；在BC1F1代篩選出染色體數(shù)為42的株系共17株，包括株系7-8，8-8，8-9，9-1，9-5，9-12，9-13，9-14等。在F2代和BC1F1代

8、植株的有絲分裂染色體制片中，觀察到了端體、環(huán)狀染色體、雙著絲點染色體等染色體畸變；在F2代~F5代材料的減數(shù)分裂染色體制片中，觀察到了多價體、大量的單價體、染色體斷片、橋、落后染色體以及染色體粘連等染色體畸變現(xiàn)象。
　　4.通過 SCAR分子標記的方法進行外源染色體的篩選和鑒定，在自交 F2代2n=42的植株中，篩選出的陽性植株為A-10，A-254，A-258，A-273，A-292，A-371，A-399；在BC1F1代2n=

9、42的植株中，篩選出的陽性植株為8-8，8-9，9-1，9-5，9-11，9-12，9-14。F3代共調(diào)查75株，陽性植株為13株，其陽性檢出率為17.33％；F4代共調(diào)查132株，陽性植株為38株，其陽性檢出率為28.79%；F5代共調(diào)查122株，陽性植株為25株，其陽性的檢出率為20.49%。
　　5.對雜交和回交后代中 SCAR分子標記檢測為陽性的植株進行了形態(tài)學鑒定，包括株高、穗長、分蘗數(shù)、穗型、赤霉病抗性等，在自交F2和

10、BC1F1代中，獲得的優(yōu)良株系為A-254，A-258，A-273，A-292，A-371和8-8，8-9，9-1，9-5，9-12，9-14，共計11株。F3代篩選出的優(yōu)良株系為4株，F(xiàn)4代篩選出11株，F(xiàn)5代篩選出10株。
　　6.將自交F2代和回交BC1F1代植株中初步篩選出的11株易位系行了FISH和SSR分子標記的鑒定與定位。其中 FISH和7E染色體長短臂特異 SSR標記（Xgwm282，Xgwm471）鑒定結(jié)果表明，

11、株系9-5，9-12，9-14，A-273，A-292為長臂易位，株系8-8，8-9，9-1，A-254，A-258，A-371為短臂易位。利用SSR分子標記對易位片段進行了進一步分析，確定株系8-8的易位片段介于標記Xwmc606和Xcfe19之間，株系8-9的易位片段介于標記Xwmc606和XBE489982之間，株系9-1的易位片段介于標記Xwmc606和Xcfe19之間，株系A(chǔ)-254的易位片段介于標記Xgwm350和XBE48

12、9982之間，株系A(chǔ)-258的易位片段介于標記Xwmc606和Xcfe19之間，株系A(chǔ)-371的易位片段介于標記Xgwm350和XBE489982之間；株系9-5的易位片段介于標記Xpsr680和Xsews19之間，株系9-12的易位片段介于標記 Xgwm333和Xswes19之間，株系9-14的易位片段介于標記 Xpsr680和Xswes19之間，株系A(chǔ)-273的易位片段介于標記Xksum052和Xswes19之間，株系A(chǔ)-292的易