小麦—非洲黑麦渐渗系新种质资源的分子细胞遗传学分析研究
【摘要】:普通小麦是我国主要粮食作物之一。自上个世纪以来,由于含黑麦1BL /1RS易位系小麦品种的育成并被大面积推广,加上长期的品种间杂交选育导致我国小麦品种抗源日趋单一化和遗传变异范围缩小。而小麦主要病害白粉病、条锈病在我国小麦产区发病又比较严重,严重影响了我国小麦的产量和品质。因而,拓宽小麦的遗传背景、丰富小麦的遗传多样性并有目的改良小麦抗性是小麦育种工作的最重要的任务之一。野生黑麦如非洲黑麦(Secale africanum)基因组中含有大量能够被应用于小麦改良的基因,是小麦改良的优异基因资源。因此,将小麦和非洲黑麦杂交创制并筛选小麦-非洲黑麦渐渗系材料,从而将非洲黑麦的优异基因导入小麦中,以期改良小麦的性状,对我国小麦的生产具有重大意义。
本研究利用非洲黑麦基因组特异引物pSa20H对小麦-非洲黑麦杂交F5分离群体共150个单株进行检测。结果发现有127个单株能扩增出黑麦特征带。用麦醇溶蛋白电泳的方法筛除含有1RS/1BL易位的材料,结果发现有102个单株为非1RS/1BL易位材料。进而,利用黑麦1RS特异标记TOP1017、1RL特异标记KUR1001、2RS特异标记NSFT03P2_Contig4445、3RS特异标记TNAC1248、6RL特异标记TNAC1702分别对筛选出的102份材料进行检测,检测结果表明,31个单株含有1RS染色体;49个单株含有1RL染色体;9个单株含有2R染色体;5个单株含有6R染色体。有20份材料未检测到特异扩增,推断这些材料中可能含有黑麦其它R的染色质。用福尔根染色进行的染色体计数和基因组原位杂交对分子标记初步筛选出的部分材料进行进一步鉴定,发现分别有1对外源染色体附加、1对外源染色体代换和端体渗入小麦背景中的现象。用吉姆萨C-带、分子标记分析和原位杂交相结合对能够扩增出2R染色体标记的材料A-6进行精细鉴定,结果表明,该材料是2R~a(2D)代换系。该材料对小麦多种病害具有优良抗性,可以作为小麦品种改良的基因资源。
【关键词】:普通小麦 非洲黑麦 渐渗系 C-带 原位杂交 【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S512.1
【目录】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 绪论9-19
- 1.1 前言9-10
- 1.2 黑麦种质导入小麦的途径10-12
- 1.3 小麦背景中外源染色体的鉴定12-17
- 1.3.1 形态学标记13
- 1.3.2 细胞学标记13-14
- 1.3.3 原位杂交14-15
- 1.3.4 生化标记15-16
- 1.3.5 分子标记16-17
- 1.4 本课题研究目的、内容和技术路线17-19
- 1.4.1 本课题研究目的和内容17-18
- 1.4.2 本研究的技术路线18-19
- 第二章 小麦-非洲黑麦渐渗系的筛选及鉴定19-31
- 2.1 实验材料19
- 2.2 主要实验仪器和设备19
- 2.3 实验方法与步骤19-31
- 2.3.1 DNA 提取及浓度测定19-20
- 2.3.2 PCR 扩增20-22
- 2.3.3 醇溶蛋白分析22-24
- 2.3.4 根尖染色体计数观察24-25
- 2.3.5 C-带分析25-26
- 2.3.6 原位杂交分析26-29
- 2.3.7 抗病性鉴定29-31
- 第三章 结果与分析31-43
- 3.1 杂交后代材料的获得与初步筛选31-32
- 3.2 醇溶蛋白电泳筛除1RS/1BL 易位系32
- 3.3 分子标记筛选32-38
- 3.4 细胞学鉴定38-40
- 3.5 材料A-6 的进一步分子细胞学鉴定40-43
- 3.5.1 C-带分析40-41
- 3.5.2 原位杂交分析与抗病性鉴定结果41-43
- 第四章 讨论43-47
- 4.1 小麦-非洲黑麦种质创新研究43
- 4.2 非洲黑麦导入小麦背景的分子细胞学研究43-45
- 4.3 小麦-黑麦新种质拓展与小麦育种45-47
- 第五章 结论与展望47-48
- 致谢48-49
- 参考文献49-57
- 攻硕期间发表论文57-58
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