小麥—中間偃麥草異代換系的選育、鑒定及其遺傳分析.pdf

1、中間偃麥草(Thinopyrumintermedium，E1E1E2E2StSt，2n=6x=42)是小麥的三級基因源，含有豐富的優(yōu)良基因，在小麥的遺傳改良中具有重要的利用價值。本研究利用普通小麥煙農(nóng)15與中間偃麥草雜交獲得F1，以煙農(nóng)15作輪回親本，與雜種F1回交2次，再經(jīng)自交3代，從BC2F4選出山農(nóng)0095，在對山農(nóng)0095主要農(nóng)藝性狀鑒定的基礎(chǔ)上，綜合采用細(xì)胞遺傳學(xué)、A-PAGE、SDS-PAGE、RAPD、SSR、GISH等方

2、法對其進(jìn)行了鑒定；對山農(nóng)0095中外源染色體同源群歸屬、傳遞規(guī)律及其對雜交后代的影響進(jìn)行了分析；運用CellCut(R)激光顯微切割系統(tǒng)對山農(nóng)0095與普通小麥雜種F1花粉母細(xì)胞單價體、山農(nóng)0095根尖染色體進(jìn)行切割的條件和方法進(jìn)行了初步探索；對從煙農(nóng)15與中間偃麥草雜交后代中選出的部分種質(zhì)系進(jìn)行了初步鑒定。獲得以下主要研究結(jié)果： 1.對山農(nóng)0095進(jìn)行主要農(nóng)藝性狀鑒定結(jié)果表明，與親本煙農(nóng)15相比，山農(nóng)0095莖桿粗壯，繁茂性好

3、，穗子變長、穗粒數(shù)增多，推測中間偃麥草中含有控制產(chǎn)量相關(guān)性狀的主效基因。細(xì)胞遺傳學(xué)鑒定結(jié)果表明，山農(nóng)0095根尖細(xì)胞染色體數(shù)目2n=42，PMCMⅠ染色體構(gòu)型為2n=21Ⅱ，與普通小麥的雜種F1PMCMⅠ染色體構(gòu)型為2n=20Ⅱ+2Ⅰ；以中間偃麥草基因組DNA為探針，中國春基因組DNA為封阻對山農(nóng)0095的根尖染色體GISH，結(jié)果顯示，山農(nóng)0095中含有2條中間偃麥草染色體。這表明，山農(nóng)0095是一個小麥-中間偃麥草二體異代換系。

4、 2.對山農(nóng)0095及其親本的種子醇溶蛋白進(jìn)行A-PAGE分析結(jié)果表明，山農(nóng)0095與煙農(nóng)15的電泳帶型并不完全一致，在β區(qū)含有來自于中間偃麥草特異譜帶，進(jìn)而說明山農(nóng)0095含有中間偃麥草的遺傳物質(zhì)；HMW-GS鑒定結(jié)果表明，山農(nóng)0095可能含有一個雙親所沒有的新的谷蛋白亞基。RAPD、SSR分子標(biāo)記鑒定結(jié)果表明，供試的180個RAPD引物中篩選出2個特異引物(S186、S32)，在山農(nóng)0095及其親本間能揭示出多態(tài)性差異，S1869

5、00、S32400可以作為山農(nóng)0095中特異RAPD標(biāo)記；525對SSR引物中篩選出1對引物BARC159能在山農(nóng)0095及其雙親之間擴增多態(tài)性差異，BARC159240可以作為山農(nóng)0095中中間偃麥草的SSR標(biāo)記。 3.運用假鵝冠草(StSt，2n=2x=14)、二倍體長穗偃麥草(EE,2n=2x=14)基因組DNA為探針對山農(nóng)0095根尖進(jìn)行GISH結(jié)果表明，山農(nóng)0095可能含有2條中間偃麥草的E基因組染色體；利用定位于不同

6、小麥染色體上的SSR引物對一套中國春的缺體-四體系、山農(nóng)0095及其雙親進(jìn)行PCR擴增，結(jié)果表明，山農(nóng)0095缺少3D染色體，進(jìn)而說明小麥的3D染色體被中間偃麥草的E基因組染色體所代換，推測山農(nóng)0095可能是一個小麥-中間偃麥草的3D-3E二體異代換系。 4.通過配置山農(nóng)0095與6個不同基因型小麥的雜交組合，分析山農(nóng)0095對雜交后代的影響。結(jié)果證明，6個雜種F1在株高、旗葉面積、穗長、小穗數(shù)、穗粒數(shù)等多個性狀表現(xiàn)為較強的雜種

7、優(yōu)勢，且達(dá)到了顯著或者極顯著水平，山農(nóng)0095對雜種F1上述性狀具有明顯的正效影響。 5.運用CellCut(R)激光顯微切割系統(tǒng)對山農(nóng)0095進(jìn)行了染色體切割的初步試驗，完成了切割系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)的設(shè)置，建立了小麥根尖細(xì)胞染色體、花粉母細(xì)胞染色體標(biāo)本制備的方法，并成功地對小麥根尖染色體、雜種F1PMCMI中的單價體進(jìn)行了切割、收集，為后續(xù)研究工作奠定了基礎(chǔ)。 6.運用形態(tài)學(xué)和細(xì)胞學(xué)相結(jié)合的方法，對從煙農(nóng)15與中間偃麥草