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《南京农业大学》 2007年
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利用花粉辐射诱导小麦—亲缘物种属间染色体易位

别同德  
【摘要】: 第一部分利用硬粒小麦-簇毛麦双二倍体花粉辐射大量创制小麦-簇毛麦属间染色体易位 簇毛麦具有许多重要的农艺性状,已经成为小麦改良的一个重要基因资源。然而,迄今只报道了几例小麦-簇毛麦易位系。本研究旨在发展一种高效诱导小麦-簇毛麦染色体易位的方法。将硬粒小麦-簇毛麦双二倍体植株即将开花的穗子用1200 rad ~(60)Co-γ-射线处理,处理后两天内收集的新鲜花粉给普通小麦品种“中国春”授粉。对61个M_1代植株进行基因组原位杂交检测,在其中44个植株根尖细胞中检测到硬粒小麦-簇毛麦属间易位染色体98条,易位出现频率高达72.1%,远远超出已有报道。全部98条易位染色体包括26个整臂易位、62个顶端易位和10个中间插入易位;共产生108个易位断裂-融合位点,其中79个位于染色体臂,29个位于着丝粒区。外源小片段的顶端易位染色体数远远高于外源大片段顶端易位染色体数。所有M_1植株均自交不育,但通过普通小麦“中国春”作父本得到了所有M_1植株的回交后代,并有72.9%的易位染色体在BC_1代得到重现。本研究为快速大量创制小麦-外源物种染色体易位尤其是顶端易位提供了一种新的策略,对于小麦改良工作必将有着重要的意义。 第二部分利用双末端标记分析方法快速检测簇毛麦6V染色体结构变异 未发生结构变异的染色体都有两个原始末端,在已报道的发生缺失和易位的染色体结构变异体中,至少有95%的变异体保留了一个原始末端。在本研究中,利用小麦表达序列标签发展了分别与簇毛麦6V染色体短臂和长臂专化的两个末端标记6VS_(-381)和6VL_(-358),并将这两个标记用于检测6V染色体的结构变异体。利用双末端标记分析法,在465个来源于花粉辐射诱导的M_1或M_2代植株中筛选出74个单标记阳性的单株。利用C-带和GISH等细胞学手段鉴定出20个6V染色体结构变异,包括12个T6VS·W整臂易位,4个顶端易位,1个6VL缺失体,1个易位缺失体,2个中间插入易位,其中2个插入易位是检测其它易位染色体时的附产物。利用这些染色体结构变异体和已有的6V结构变异体将簇毛麦抗白粉病基因Pm21定位到6V染色体的6VS0.33-0.58区段上。双末端标记分析方法应用于M_2代群体时比它用于M_1代单株具有更高的检测效率。本研究提供了一种高效检测涉及特定外源染色体结构变异的新策略。 第三部分一个花粉辐射诱导的小麦-簇毛麦相互易位染色体系的分子细胞遗传学研究 利用~(60)Co-γ-射线处理小麦-簇毛麦6V单体添加系花粉,并给中国春授粉,在一个M_1代单株减数分裂中期Ⅰ检测到一个由2条小麦-簇毛麦易位染色体和一条完整小麦染色体构成的三价体,说明参与易位的2个小麦片段均来自同一条小麦染色体,推测两条易位染色体由相互易位产生。将其中涉及外源大片段的易位染色体称为外源大片段易位(large alien segment translocation,LAST),涉及外源小片段的称为外源小片段易位(small alien segment translocation,SAST)。对后代中两个易位染色体均纯合的植株(LAST″+SAST″,2n=44)进行顺次C-分带和GISH研究,结果表明外源大片段易位染色体为T7BS-6VS·6VL,外源小片段易位染色体为T6VS-7BS·7BL,易位断点分别位于7B染色体短臂约FL0.60处及6V染色体短臂约FL0.70处。在M_2代群体中检测到7种染色体组成类型,比例为3(LAST″+SAST″):20(LAST′+SAST′):2(LAST″+SAST″):1(LAST″+SAST″):1LAST′:2SAST′:22(0型),其中外源大片段和外源小片段易位染色体往往相伴出现。抗病鉴定结果显示抗白粉病基因位于外源大片段易位染色体T7BS-6VS·6VL上。对LAST′+SAST′型(2n=43)M_2代单株花粉母细胞减数分裂的GISH研究结果显示:88.5%的后期Ⅰ或末期Ⅰ细胞中出现T6VS-7BS-7BL和T7BS-6VS·6VL的共分离。此外,在个别后期Ⅰ细胞中观察到外源大片段易位染色体T7BS-6VS·6VL发生落后和着丝粒断裂现象,并在LAST′型单株(2n=42)的自交后代中筛选到一个通过着丝粒断裂-融合产生的外源小片段插入易位T7BL·6VS-7BS,这为利用外源大片段易位进一步创制携带抗病基因的小片段插入易位提供了新的思路。最后,在M_3代分别获得了T7BS-6VS·6VL和T6VS-7BS·7BL纯合易位系。 第四部分一个涉及小麦7A与鹅观草1Rk~(#1)相互易位染色体系的分子细胞遗传学鉴定及其赤霉病抗性研究 将小麦-鹅观草1Rk~(#1)de1L二体添加系的花粉用1000 rad ~(60)Co-γ-射线照射处理,给中国春授粉。利用C-分带和GISH技术在M_2代检出一个涉及两个小麦-鹅观草整臂易位的染色体系(2n=43),臂比分别为2∶1和3∶1。其中臂比2∶1的易位染色体的小麦片段来自7AL,外源片段较大,着丝粒区C-带带纹极深,GISH显示近端部有明显的红色带纹,推测可能是45SrDNA位点。臂比3∶1的易位染色体小麦片段来自7AS,外源片段较小,着丝粒区着色也很深,但比前一个易位的外源片段略小。小麦-鹅观草1Rk~(#1)二体添加系根尖细胞的顺次C-分带和45SrDNA-FISH结果表明:1Rk~(#1)染色体的短臂端部或近端部确实存在45SrDNA位点。对染色体组成为2n=20Ⅱ~w+Ⅱ~(T7AL·1Rk#1S)+Ⅱ~(T7AS·1Rk#1L)的植株的根尖细胞的顺次GISH和45SrDNA-FISH研究结果表明,臂比2∶1的易位染色体的外源片段来自1Rk~(#1)短臂,臂比3∶1的易位染色体外源片段来自于1Rk~(#1)的缺失长臂。该植林根尖细胞的顺次C-分带和GISH结果表明,与1Rk~(#1)短臂相连的是7AL,与1Rk~(#1)缺失长臂相连的为7AS。考察M_2代群体(200个单株),有3种染色体组成类型:Ⅰ型(2n=42,正常小麦染色体组,含有2条完整7A)、Ⅱ型(2n=43,含有2条杂合易位和1条7A)和Ⅲ型(2n=44,含有2对纯合易位,无7A),植株数分别为98,78和24,易位染色体成对出现。以Ⅱ型单株为母本与中国春回交后代中有20个Ⅰ型和16个Ⅱ型;反交得到18个Ⅰ型和4个Ⅱ型,说明两个相互易位染色体涉及共分离,易位通过雌配子的传递率高于雄配子。对M_2、M_3和M_4代进行了连续三年的赤霉病抗性鉴定,结果表明:该相互易位染色体携带抗性位点,但抗性表现在不同年份、不同地点有差异。
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6 ;全基因组选择方法改良作物品种速度可提高3倍以上[J];北京农业;2011年23期
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6 范金萍;吕国锋;张伯桥;高德荣;;玉米法诱导小麦双单倍体技术及其在小麦改良中应用[A];2003年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2003年
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6 张瑞奇;簇毛麦籽粒硬度基因和贮藏蛋白基因的染色体定位及易位系选育[D];南京农业大学;2010年
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8 赵万春;普通小麦—簇毛麦整臂互补易位系T1DS·1VL和T1DL·1VS的创制、鉴定和性状评估[D];西北农林科技大学;2010年
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