小麥中國春背景中長穗偃麥草E染色體組SCAR標記發(fā)展.pdf

1、真核生物基因組中重復序列占了很大一部分，如小麥族植物70％以上的基因組DNA是重復序列，并且很多重復DNA序列是散在分布于基因組中。重復DNA序列在進化過程中會發(fā)生拷貝數(shù)或插入位置的變化，相對于單拷貝和低拷貝數(shù)DNA在不同物種中的高度保守性，其能產(chǎn)生更多的遺傳變異，因此具有種屬或染色體特異性。這些重復DNA序列在物種基因組進化、生物多樣性研究、遺傳作圖以及遠緣雜交后代中異源遺傳物質(zhì)檢測等許多領域都是非常有用的工具。長穗偃麥草(Thino

2、pyrum elongatum)是小麥重要的野生近緣植物之一，具有很多優(yōu)良性狀，是對普通小麥進行遺傳改良最有利用價值的野生物種之一其對小麥赤霉病的抗性尤其受到研究者的關注。利用長穗偃麥草與小麥雜交相繼培育了小麥-長穗偃麥草二體附加系和代換系，以便于長穗偃麥草的優(yōu)良性狀基因的研究和轉(zhuǎn)移。目前用于檢測和跟蹤長穗偃麥草遺傳物質(zhì)的標記數(shù)量十分有限。本研究利用ISSR/IRAP/REMAP技術，篩選獲得長穗偃麥草E組染色體特異的DNA片段，然后將

3、其序列轉(zhuǎn)化成特異SCAR標記。這些標記可以用來檢測小麥背景中的長穗偃麥草染色質(zhì)，也可用于小麥-長穗偃麥草易位系的檢測，為小麥育種中外源染色質(zhì)的快速便捷檢測提供新途徑。研究結(jié)果如下：
　　 1.長穗偃麥草E組染色體特異SCAR標記的建立
　　 利用ISSR/IRAP/REMAP技術，合成11條引物共35個組合對普通小麥中國春、長穗偃麥草和中國春-長穗偃麥草二體附加系材料進行分析，共篩選出45條分布于長穗偃麥草除2E外的其余

4、6條染色體的特異片段，其中1E、3E、4E、5E、6E、7E分別為6、3、8、11、8、9條。將這些特異片段進行克隆和測序，測序結(jié)果在NCBI GenBank中與小麥基因組進行同源比對。對無小麥同源序列的片段設計PCR引物，分別對普通小麥中國春、長穗偃麥草、中國春-長穗偃麥草二體附加系和相應代換系進行了PCR擴增，其中編號為Z34-1E200、Z8-4E374、Z17-6E199和Z31-7E215的擴增片段只出現(xiàn)在長穗偃麥草、中國春-

5、長穗偃麥草相對應的二體附加系及代換系，大小與理論值相一致，表明位于1E染色體(Z34-1E200)、4E染色體(Z8-4E374)、6E染色體(Z17-6E199)以及7E染色體(Z31-7E215)上的4個E染色體特異的片段能夠被轉(zhuǎn)換為相對應染色體的特異SCAR標記。Z31-7E215進一步擴增7ES和7EL的端體附加系，又能將這個標記進一步定位到7E染色體臂。結(jié)果表明引物Z31-7E215只在7EL端體附加系中擴增出條帶，即7E染色

6、體長臂特異的SCAR標記。這些分子標記重復性好，擴增穩(wěn)定，操作簡便，成本低廉，不僅在不同材料中表現(xiàn)出優(yōu)越的穩(wěn)定性，在不同世代間也表現(xiàn)出良好的性能，為分子標記輔助育種提供了優(yōu)良的標記。
　　 2.小麥赤霉病田間鑒定
　　 連續(xù)兩年對中國春-長穗偃麥草二體附加系，中國春-長穗偃麥草二體置換系，以及代換系與普通小麥雜交后代進行赤霉病抗性鑒定。采用人工單花注射接種法，接種后25d左右調(diào)查發(fā)病情況，調(diào)查記載方法采用記錄病小穗數(shù)，計