源于不同黑麦自交系易位系的分子细胞遗传学鉴定

【摘要】：小麦(Triticum aestivum L.)是世界主要的三大粮食作物之一,其栽培历史超过8000年。世界各国学者和育种家已对它进行了各方面的深入研究,并且在小麦育种和遗传改良等方面取得了令人瞩目的成就。但是由于长期定向选择育种,人工育成品种的大面积推广和小麦栽培品种的单一化,导致栽培小麦的遗传基础日益狭窄,遗传多样性逐渐丧失。一个不利于小麦生产的后果是,小麦对外界的胁迫更加敏感,尤其是对病虫害的抵抗能力大大下降。黑麦是小麦的重要近缘物种之一,蕴藏着丰富的遗传资源,是改良普通小麦抗病性、农艺性状与品质的重要基因资源。将黑麦中的优良基因直接导入小麦是改良小麦遗传基础最为有效的途径。黑麦1RS染色体臂上携带多个改良抗性及农艺性状有关的基因,使小麦-黑麦1RS/1BL易位系在全世界小麦育种中得到广泛应用。然而近年来新的病菌生理小种的不断产生导致1RS/1BL易位系的抗病性逐渐丧失。因此进一步利用黑麦的遗传多样性,创造新的易位系是目前小麦育种关键工作。 本实验主要对绵阳11与黑麦自交系R12和R3杂交后代的22个抗病株系进行了分子细胞遗传学研究,利用染色体计数、Giemsa C-分带、基因组原位杂交(GISH)、酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)、分子标记技术、条锈病抗性鉴定以及形态学对材料进行了全方位的鉴定,结果如下 1.对根尖细胞有丝分裂中期染色体观察并计数,结果发现22个株系的染色体数目均为2n=42。这表明上述材料在遗传上已经趋于稳定。 2. Giemsa C-带分析结果显示,在株系95I-219-4和95I-115中发现了一对1RS/1BL易位染色体。 3.采用黑麦着丝粒特异引物cen-2对易位系进行分子鉴定,电泳结果中均扩增出1000bp的cen-2特异带。这表明95I-219-4和95I-115的1RS/1BL易位含有黑麦的着丝粒。 4.将Giemsa C-带分析后的玻片褪色,以黑麦基因组DNA为探针进行GISH分析,结果发现,材料95I-219-4和95I-115则在Giemsa C-带分析后同一细胞中显示有黑麦1RS带纹染色体的部位有荧光信号。 因此,着丝粒鉴定,GISH分析结果,和Giemsa C-带分析都证明株系95I-219-4和95I-115都含有完整的1RS染色体臂。 5.对已鉴定的1RS/1BL易位材料95I-219-4和95I-115进行A-PAGE鉴定,结果显示两易位株系都具有黑麦碱特征带,黑麦碱基因Sec-1正常表达。 6.田间抗病调查结果显示,这些远缘杂交后代育成后的15年中,它们的抗病性发生了巨大的变化。其中1RS/1BL易位株系951-219-4和95I-115也从高抗条锈病发展为重感条锈病。本结果指出,不断地培育新的小麦异源易位系,对保持易位系的良好抗性是十分必要的。 7.农艺性状调查结果显示：源于黑麦自交系R3的17个株系材料与亲本MY11存在着明显的差异,产生了新性状,这表明17个株系中含有外源染色质。文中讨论了这些可能的易位系的外源DNA的进一步鉴定的方法问题。

【关键词】：小麦 黑麦 1RS/1BL易位系 GISH C带 A-PAGE
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：S512.1
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