小偃麥抗病異代換系的分子細胞學(xué)鑒定.pdf

1、小麥品種的不斷改良依賴于遺傳變異持續(xù)提供,在小麥育種中,小麥與其近緣物種雜交所產(chǎn)生的完全或部分雙二倍體和異代換系是進行目的基因?qū)氲闹匾h(huán)節(jié),因為利用它們,不僅可以對外源基因在小麥背景下的遺傳效應(yīng)進行準(zhǔn)確分析,尤其當(dāng)遠緣雜交的F1雜種幾乎完全不育時,由于其育性的恢復(fù)而可作為橋梁親本進行外源基因的導(dǎo)入。基因組為StJJs的中間偃麥草(2n=6x=42)是小麥的野生近緣物種,它具有非常豐富的遺傳變異,它可以提高小麥對真菌性病害的抗性,包括小

2、麥的主要病害白粉病和銹病。但迄今為止,還未有兼抗這兩種病害、且源于中間偃麥草的異代換或易位系的研究報道。
　　CH08-141是本實驗室從普通小麥晉太170與部分雙二倍體TAI7047雜交、回交后代中選育的BC1F6高代純合品系。部分雙二倍體TAI7047來源于中間偃麥草Z1141,系譜為‘太原768/Z1141//晉春5號’。在本研究中,利用基因組原位雜交(GISH)和多色基因組原位雜交(mcGISH)技術(shù)對CH08-141的基

3、因組構(gòu)成和外源基因組來源進行了鑒定,并通過人工接種鑒定,對其作為新抗源、增強小麥對白粉病和稈銹病抗性的潛力進行了評價。并取得以下主要結(jié)果:
　　1、用世界上毒性最強、流行區(qū)域最廣的稈銹菌小種Ug99和目前我國北方麥區(qū)流行的白粉病小種E09,接種CH08-141及其親本,包括晉太170,小偃麥TAI7047和其野生親本中間偃麥草。結(jié)果表明:CH08-141及其抗病親本八倍體小偃麥TAI7047、野生親本中間偃麥草對Ug99、E09都

4、表現(xiàn)為抗病(免疫或過敏性病斑),然而其普通小麥親本晉太170、晉春5號和太原768均表現(xiàn)為高感。這一結(jié)果說明, CH08-141對這兩種生理小種的抗性類似于其供體親本 TAI7047和中間偃麥草,而由于CH08-141、TAI7047的小麥親本均為高度感染,因此CH08-141對稈銹病和白粉病的抗性來自其野生親本中間偃麥草。
　　2、染色體計數(shù)表明 CH08-141染色體數(shù)目為2n=41到2n=42,含有42條染色體的植株占大多數(shù)

5、。隨后通過GISH檢測,以確定CH08-141中異源染色體的有無、數(shù)目及其基因組構(gòu)成。以中間偃麥草基因組DNA為探針的GISH結(jié)果表明,每個細胞分裂相中均有一對全長都被激發(fā)出熒光的為異源染色體,其余20對或39條無信號的染色體為小麥染色體,說明這個品系為含1對中間偃麥草染色體的小麥異源代換系。
　　3、分別以A、B基因組DNA為探針的mcGISH表明,中間偃麥草的1對J組染色體代換了普通小麥(Triticum aestivum.)

6、的1對B組染色體,分別以pSc119.2和pAs1重復(fù) DNA序列為探針的多色熒光原位雜交(mcFISH)結(jié)果表明,CH08-141中所含的1對外源染色體是中間偃麥草的6J染色體,它代換了小麥的1對6B染色體。與此同時,我們用分布在小麥第6部分同源群染色體上的12對SSR引物進行標(biāo)記檢測,結(jié)果表明 CH08-141所缺失的正是小麥的6B染色體,證實了細胞學(xué)分析的結(jié)果。
　　GISH、mcFISH及分子標(biāo)記的實驗證據(jù)均證實了CH08