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多年生簇毛麦着丝粒重复序列的分离与鉴定

魏沛  
【摘要】:簇毛麦属Dasypyrum (也称Haynaldia)是小麦的重要近缘属之一,它包括2个物种,即分布于地中海和西南亚的二倍体簇毛麦(D. villosum,基因组为VV)和分布于北非的四倍体多年生簇毛麦(D. breviaristatum,基因组为V~bV~bV~bV~b)。簇毛麦属物种具有多种优良性状是栽培小麦所需要的,如具有抗白粉病、抗秆锈和叶锈病、抗全蚀病、耐寒耐旱和蛋白质含量高等,可以作为小麦抗病、高产、优质育种的重要遗传资源。 通过PCR扩增,我们从多年生簇毛麦中分离得到两个片段大小分别为920bp和1003bp的重复序列,分别命名为pDvC1和pDvC2。通过BLAST序列比对发现,pDvC1和pDvC2与Ty3-gypsy型反转录转座子的外壳蛋白编码基因序列有高度的同源性。以pDvC1和pDvC2序列做为探针,我们利用荧光原位杂交分析了它们在小麦族多种物种的染色体中的分布情况。原位杂交结果显示,pDvC1和pDvC2在多年生簇毛麦染色体的着丝粒区域上有强烈的杂交信号。用它们杂交硬粒小麦-二倍体簇毛麦双二倍体(AABBVV),结果显示在所有染色体的着丝点区域均有信号出现,但是,在小麦染色体着丝粒附近区域的荧光信号强度明显弱于簇毛麦染色体着丝粒附近区域的信号。这说明了Ty3-gypsy型反转录转座子在簇毛麦物种的着丝粒区域有明显的扩增。而且我们对中间偃麦草(Thinopyrum intermedium)进行原位杂交,结果发现在中间偃麦草中有6条染色体的着丝点有显著扩增,这也与我们以前认为簇毛麦属与偃麦草属的亲缘关系较近的结果相吻合。 根据重复序列pDvC1,我们设计了一对SCAR引物标记,对大量的小麦族物种进行PCR扩增检验。结果表明这对引物可以识别含簇毛麦染色体的物种,同时也可以鉴定出小麦-多年生簇毛麦易位系中簇毛麦着丝粒序列的导入。 本研究获得的簇毛麦染色体着丝粒特异重复序列,对深入研究小麦族物种重复序列的演化具有重要的参考价值。


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