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《东北农业大学》 2000年
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普通小麦中外源染色体(质)的鉴定及杀配子染色体作用的研究

郭长虹  
【摘要】: 本研究综合应用形态标记、细胞遗传学分析、C-分带、原位分子杂交和RAPD 等几种方法,从形态学、细胞学、分子生物学等几个层次对本研究室通过远缘 杂交结合电离辐射方法创制并选育的含有黑麦染色体(质)的普通小麦进行了 综合鉴定。利用鉴定出的小麦-黑麦异代换系及“中国春”-长穗偃麦草二体异 附加系与“中国春”-杀配子染色体二体异附加系配置了杂交组合,探讨杀配子 染色体的作用。为利用杀配子染色体诱导小麦-偃麦草、小麦-黑麦的染色体 易位及构建二倍体长穗偃麦草的染色体缺失系统打下基础。主要研究内容及结 果如下: 1、形态学鉴定及细胞遗传学分析:在小黑麦与普通小麦远缘杂交结合电离 辐射的后代中,根据田间性状选出育性正常的70个品系,经过室内考种,在2n=42 的品系中选出21个育性良好的具有黑麦性状的品系及2个农艺性状良好的无明 显黑麦性状的品系。对这23个选择品系进行花粉母细胞染色体行为分析表明, 它们在遗传上已基本稳定,含有正常21个二价体的细胞在90%左右。对其中6 个品系与普通小麦“中国春”进行了杂交,F_1的花粉母细胞染色体行为分析表 明,品系98-15、98-53基本上形成21个正常二价体,初步判断它们为无变异 或变异很小的小片段易位系。品系98-25,98-55、98-61,大部分细胞表现为20 Ⅱ+21,初步将它们确定为异代换系。品系98-32出现了一定数量的单价体和 多价体,且棒状二价体频率明显增高,表明它可能是小麦—黑麦易位系。 2、C-分带鉴定:对23个选择品系进行了C-分带鉴定。结果表明,品系98-32 是6AS/6RL易位系;品系98-19、98-61是5R/5A异代换系;品系98-25为1R/1D 异代换系;品系98-60为5R代换与5AS/6AS易位系。品系98-28、98-57、98-58、 98-59为涉及黑麦染色体的代换系或易位系。其它品系用C-分带技术没有鉴定 出黑麦的染色体。本研究对C-分带的关键性技术环节及其在外源色体鉴定上的 应用进行了讨论。 3、原位分子杂交鉴定;以黑麦总基因组DNA做探针,以普通小麦中国春总 基因组DNA做封阻,对23个选择品系进行了原位分子杂交鉴定。结果表明,品 系98-28、98-57、98-58是小麦-黑麦异代换系,98-32、98-59是易位系,易位 断裂点清晰可见。结合C-分带和形态学分析结果,认定:品系98-32是T6AS·6RL 易位系;98-59是T1RS-1AS·1AL易位系;品系98-28、98-57、98-58为1R/1A 异代换系。同时,用原位分子杂交方法鉴定出98-25、98-60、98-61是涉及 2 郭长虹 羹 耍 刀惯n年Z月 条黑麦染色体的异代换系,进一步验证了细胞邀传学分析及C-分带的腔定结果。 本研究对麦类作物分子原位分子杂交的影响因羹及其在外源染色体(质)羹定 上的应用进行了讨论. 4、RAPD标记鳖定:以普邀小麦“中困客”、“队利”腴麦、23个活择品 系及其亲本为实验材料,从46个随机引物中找到了3个赐麦染色体特异的RAPD 标记。即:OPA-01350、OPF-07。。和OPF-159。。用这些RAPD标记在已经鳖定为 易位或代换的品系中检测出了用麦染色质,进一步验证了上述络定结果。并且, 在一些用 C-分带和原位分子杂交等方法没有鉴定出结果的品系(98-二、98-3、 98-4、98-31、98-53)中,也检测到T g麦染色质,说明这些品系是涉及用麦 染色体的小片段易位系。上述结果表明,用RAPD技术鉴定沓邀小麦中的外源染 色体(质)是高效、快捷和切实可行的. 5、对应用不同技术方法鉴定普邀小麦中外源染色体(质)的必要性及可行 性进行了分析。认为不同技术领域,不同层次的坠定方法结合快用,可以发挥 各自的长处,相互印证,相互补充,从而使鳖定结果更加系统、准确.形态性 状是一切筛选的基础,遗传稳定性分析对鳖定材料的纯合佐分析是必挂的,对 于异代换及较大片段的易位可用C-分带和原位分子杂交技术鳖定,而对于小片 段易位则需借助RAPD分析等分于标记方法来鳖定。建立了一套系统地识别外濒 染色体(质)的实验程序: 形态学鳖定 一邀传稳定性分析一腹位分子杂交鳖定一C-分带鳖定~RAPD(yLP)分伍 (初步师话)(代换欧大片段易位)(小片区吕位) 6、对鉴定品系的利用价值进行了探讨。品系98-32抗白扭病,98-59抗赐( 杆强,这两个品系均为大片段易位系,性状优良,可以直接用于生产,也可以 做为进一步诱导小片段易位的资源进行利用。&系98-25、98-28、9857、98-58 都是涉及IR染色体的代换系,具有很强的抗病能力,这些品系是研究IR与抗 病性间关系及进一步创制易位系的良好材料.品系98-19、98-60、98-61都是SR 异代换系。它们槽大、粒多,是高产育种的桥梁材料。品系98-55是6R异代换 系,高抗白粉病,可以做为进一步选育抗白粉病品种的基础材料加以利用·品 系98-1、98-3、98-4、98-31、98-53等5个小片段易位系的综合农艺性状良好, 可以直接用于生产。其中品系98-1、98-31
【学位授予单位】:东北农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:S512.101

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