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小麦-茸毛偃麦草异染色体系的分子细胞遗传学鉴定

宋晓瑾

小麦-茸毛偃麦草异染色体系的分子细胞遗传学鉴定

宋晓瑾1
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作者信息

  • 1. 电子科技大学
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摘要

中间偃麦草(Thinopyrum intermedium,2n=6x=42,JJJsJsStSt)是小麦的野生近缘种,繁殖能力强,蕴含着丰富的优良基因,广泛运用到小麦的遗传育种中。中间偃麦草不仅蛋白含量高,而且它具有抗寒、抗旱、抗盐、免疫小麦三锈病(叶锈病、条锈病、秆锈病)及免疫小麦白粉病和黄矮病等病害的多种优良特性,人们通过远缘杂交及染色体工程的方法把这些优良基因转移到小麦中,极大地提高了小麦的品质和产量,因此中间偃麦草是作为小麦遗传改良中具有重要利用价值的宝贵遗传资源。 茸毛偃麦草(Th. intermediumssp.Trichophorum)是中间偃麦草的一个亚种,保留了很多中间偃麦草优异基因,本研究综合运用形态学、细胞学、分子生物学和生物化学等方法,对普通小麦-茸毛偃麦草部分双二倍体与小麦杂交的后代材料进行筛选,鉴定了新型的抗性附加系(X484-3)和代换系(X482、X479)材料。 1、X484-3抗性附加系的鉴定:X484-3根尖细胞染色体数目为2n=44,成株期发现X484-3对条锈病有较好的抗性。利用中国春、X484-3、MY11、TE-1508、拟鹅观草和中间偃麦草材料,对小麦从第1-7同源群的145对PLUG引物进行PCR扩增,结果发现,第7同源群中X484-3与普通小麦中国春相比增加了与中间偃麦草和拟鹅观草扩增出一致的St特异条带,结果表明X484-3增加了一对7同源群St染色体。同时,用拟鹅观草(Ps. spicata,2n=14,StSt)DNA为探针进行原位杂交显示X484-3附加了一对外源St染色体。因此,X484-3是一个抗条锈病新型小麦-偃麦草7St附加系。 2、X479、X482抗性代换系的鉴定:利用分子标记、种子蛋白电泳和原位杂交技术对X479系列材料(479-1-1、479-2-1、479-2-2、479-2-3、479-3-1、479-3-2、479-3-3、479-3-4)和482系列材料(482-1-2、482-1-3、482-2-2、482-2-3、482-3-1、482-3-2、482-3-3、482-4-1、482-4-3)进行分析鉴定,结果显示,X479的系列材料缺失了1B染色体条带和4B染色体条带,但增加了第1同源群St染色体特异条带和第4同源群 Js染色体特异条带,醇溶蛋白和谷蛋白电泳分析结果也显示了X479的系列材料1B组染色体的丢失。同时,用小麦B组染色体特异探针PHVG38和小麦D组染色体特异探针pAs1对X479材料进行原位杂交结果也显示了1B和4B染色体的缺失。对X482系列材料分子标记分析,结果显示X482缺失了4D染色体条带和6D染色体条带,同时增加了四同源群Js特异条带和六同源群St特异条带,我们用小麦D组染色体特异探针pAs1对X482材料进行原位杂交结果也显示了4D和6D染色体的缺失。X479和X482这些材料的根尖细胞染色体数目均为2n=42,同时田间抗病统计发现 X479和 X482这些材料对条锈病有很高的抗性,所以,X479为1St(1B)+4Js(4B)双代换系,X482为4Js(4D)+6St(6D)双代换系。 综上,本研究通过分子染色体方法挖掘了新型的优质资源,把其优质基因导入到小麦背景中,并在后代中稳定的遗传下去,对小麦的遗传育种有重要的价值。

关键词

小麦/茸毛偃麦草/异染色体系/遗传改良

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授予学位

硕士

学科专业

生物化学与分子生物学

导师

杨足君

学位年度

2013

学位授予单位

电子科技大学

语种

中文

中图分类号

S5
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