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中间偃麦草抗白粉病基因的染色体定位及分子标记鉴定

林小虎  
【摘要】:在获得中间偃麦草与普通小麦品种烟农15远缘杂交后代的基础上,综合采用形态学、细胞学、生物化学和分子生物学相结合的方法,进行了抗白粉病八倍体小偃麦和双体异附加系的筛选鉴定,并进行了中间偃麦草抗白粉病基因的染色体定位及分子标记研究,获得以下主要研究结果: 1、对中间偃麦草、二倍体长穗偃麦草、假鹅观草的核型分析结果表明,二倍体长穗偃麦草[Elytrigia elongatum, 2n=2x=14=10m+4sm(2SAT)]和假鹅观草[Pseudowroegneria strigosa, 2n=2x=14=8m+6sm(2SAT)]的核型均属于2A型:中间偃麦草[Elytrigia intermedium, 2n=6x=42=16m+20sm(4SAT)+6st]的核型属于3B型,说明中间偃麦草染色体组中的E基因组和St基因组与其原始供体种的E基因组和St基因组相比已经有了很大程度的进化。 2、在中间偃麦草和普通小麦品种烟农15杂交的BC_1F_6及BC_3F_5代中,利用细胞学和形态学鉴定相结合的方法选育鉴定出八倍体小偃麦山农TE263(2n=56, PMC M I染色体构型为28Ⅱ)和双体异附加系山农Line15(2n=44, PMC MI染色体构型为22Ⅱ)。经过白粉病抗性人工接种鉴定证明,它们的白粉病抗性来自中间偃麦草,其抗性反应与目前已经发现的抗白粉病基因不同,中间偃麦草基因组中的抗白粉病基因是一个新的基因。 3、利用中间偃麦草总基因组(E_1E_1E_2E_2StSt)DNA为探针进行荧光原位杂交(GISH),结果表明,在八倍体小偃麦山农TE263中有14条来自中间偃麦草的染色体。分别以中间偃麦草(2n=6x=42, E_1E_1E_2E_2StSt)、假鹅观草(2n=2x=14, StSt)和二倍体长穗偃麦草(2n=2x=14, EE)总基因组DNA为探针,对双体异附加系山农Line15进行荧光原位杂交鉴定,结果表明山农Line15附加的中间偃麦草染色体来自E基因组。 4、利用一套7个中国春—二倍体长穗偃麦草双体异附加系(1E—7E)与抗白粉病双体异附加系山农Line15分别杂交获得F_1代,对F_1代花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型进行统计分析结果表明,只有在1E×山农Line15的F_1代花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ观察到2n=22Ⅱ的染色体构型,初步推测山农Line15中的中间偃麦草染色体可能属于E基因组中的1E染色体。 5、对山农Line15进行RAPD及SSR标记分析的结果表明,在供试的120个随机引物中有1个引物S170(5'-ACAACG CGA G-3')能在山农Line15中稳定地扩增出一条烟农15所没有的中间偃麦草的特异谱带,可用以鉴定山农Line15;在192对SSR引物中,


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