小麥-非洲黑麥雙二倍體在異源多倍體化過(guò)程中的變異與分子標(biāo)記研究.pdf

1、非洲黑麥(SecaleafricanumStapf.)是黑麥屬的重要多年生珍稀物種，主要分布于南非，非洲黑麥表現(xiàn)矮稈和對(duì)多種病害具有優(yōu)異的抗性。在將黑麥有利基因?qū)胄←溸z傳背景的過(guò)程中，小麥-非洲黑麥雙二倍體起著橋梁的作用。種間基因組原位雜交(GISH)分析小麥-非洲黑麥雙二倍體，結(jié)果表明非洲黑麥和栽培黑麥(SecalecerealeL.)基因組存在較大差異，因此有必要對(duì)非洲黑麥導(dǎo)入小麥背景過(guò)程中基因組的變化情況，做進(jìn)一步的研究和開(kāi)發(fā)工

2、作。 1.本研究以非洲黑麥、小麥-非洲黑麥雙二倍體、安岳排燈麥等為材料篩選100條ISSR引物。從100個(gè)ISSR引物中篩選了26個(gè)引物對(duì)幾個(gè)黑麥-小麥雙二倍體材料及其親本材料進(jìn)行了ISSR遺傳多態(tài)性檢測(cè)。26條ISSR標(biāo)記共產(chǎn)生了401條帶擴(kuò)增帶，在這401條擴(kuò)增帶中，能揭示材料間多態(tài)性的擴(kuò)增帶有330條，占78％;平均每條ISSR引物能產(chǎn)生12.7條多態(tài)性帶。這些結(jié)果說(shuō)明，ISSR標(biāo)記能夠揭示材料間較高的多態(tài)性。 2

3、.引物UBC815可在非洲黑麥中擴(kuò)增出一條長(zhǎng)561bp的特異性片段(命名為pSaUBC815561)，而小麥對(duì)照均未擴(kuò)出該片段。引物UBC815同樣能在黑麥屬的瓦維洛夫黑麥(SecalevaviloviiGrossh.)、森林黑麥(SecalesylvestreHost.)等5個(gè)種擴(kuò)增出pSaUBC815561。根據(jù)pSaUBC815561設(shè)計(jì)特異PCR引物U815-F、U815-R，對(duì)小麥族多物種進(jìn)行擴(kuò)增，結(jié)果表明pSaUBC8155

4、61為黑麥屬特有。進(jìn)而利用一套中國(guó)春-Imperial黑麥二體附加系及小麥-黑麥異源材料進(jìn)行擴(kuò)增，結(jié)果顯示，pSaUBC815561分布在黑麥整套染色體上，并且所有后代材料都能擴(kuò)增出pSaUBC815561，即表明pSaUBC815561可作為特異性標(biāo)記用來(lái)檢測(cè)小麥背景中的黑麥染色質(zhì)。 3.利用改良的MSAP技術(shù)對(duì)小麥-非洲黑麥雙二倍體及其親本材料的DNA甲基化水平進(jìn)行了分析。其中，非洲黑麥甲基化比例為29.14％;小麥親本(波

5、斯小麥、簡(jiǎn)陽(yáng)矮蘭麥、安岳排燈麥、硬粒小麥)甲基化比例依次為37.95％、35.61％、39.03％、38.67％;四個(gè)雙二倍體材料(波斯小麥-非洲黑麥、簡(jiǎn)陽(yáng)矮蘭-非洲黑麥、安岳排燈-非洲黑麥、硬粒小麥-非洲黑麥)中甲基化比例依次為43.53％、39.75％、42.09％、41.73％。結(jié)果表明，DNA甲基化水平和模式在基本符合孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的同時(shí)，會(huì)發(fā)生一定頻率的變異，非洲黑麥與小麥親本在基因組DNA甲基化水平上存在著較大差異，而相對(duì)于