小麥—簇毛麥6VS-6AL易位染色體的遺傳效應(yīng)研究.pdf

1、小麥白粉病是由白粉菌(Erysiphe graminis Dc.f.sp tritic Marchal)引起的世界性真菌病害，培育抗性品種是控制白粉病的有效途徑。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)細(xì)胞遺傳所選育的小麥一簇毛麥6VS/6AL，易位系帶有目前對小麥白粉病抗性最強(qiáng)，抗譜最廣的基因Pm21，已作為抗源選育出一批高抗白粉病的新品種和新品系?？梢灶A(yù)見6VS/6AL及其衍生系將在我國小麥抗病育種和生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。系統(tǒng)深入研究小麥背景中6VS/6AL易位

2、染色體的檢測、鑒定方法以及6VS/6A易位染色體在不同小麥背景中的遺傳傳遞及其對普通小麥農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀的遺傳效應(yīng)，對于充分利用外源染色體攜帶的有用基因具有十分重要的意義。 外源基因的有效轉(zhuǎn)移與利用，在很大程度上依賴于對導(dǎo)入小麥背景中的外源染色體或染色體片段的準(zhǔn)確鑒定。本研究利用白粉病抗性鑒定、染色體C-分帶、熒光原位雜交(FISH)和STS-PCR分子標(biāo)記等方法，對征集的22份國內(nèi)育種單位及本課題組用6VS/6AL易位系做親

3、本育成的高代品系和新品種進(jìn)行了6VS/6AL易位染色體的鑒定并對幾種鑒定方法進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，在這22份材料中共有18份材料含有純合6VS/6AL易位染色體，可以用來研究外源染色體對小麥農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀的影響。對多數(shù)育種者來說，在鑒定6VS/6AL易位染色體的方法中，以PCR為基礎(chǔ)的STS-PCR分子標(biāo)記是一種快速有效的檢測方法，最易于在小麥育種中進(jìn)行標(biāo)記輔助選擇。 本研究選用6組21份含有純合6VS/6AL易位染色體的高

4、代品系和新品種及其輪回(雜交)親本，以及3份含有雜合6VS/6AL的高代品系和5個用6VS/6AL易位系作親本組配的雜交F<,2>群體為試驗材料，研究了6VS/6AL易位染色體在不同小麥遺傳背景中對小麥農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀的影響。結(jié)果表明，在農(nóng)藝性狀方面，利用6VS/6AL易位系做抗源親本選育高代品系時，6VS/6AL易位染色體對后代品系的農(nóng)藝性狀諸如產(chǎn)量性狀、小穗數(shù)、穗粒數(shù)和穗粒重等沒有表現(xiàn)出明顯的影響，對旗葉面積和千粒重表現(xiàn)出了一定的

5、正向效應(yīng)。多數(shù)6VS/6AL后代品系的株高與親本相比有所增加，但在同一組合的不同品系之間表現(xiàn)出了一定的差異，說明在育種過程中對株高的選擇具有重要的作用。在品質(zhì)性狀方面，6VS/6AL，易位染色體對籽粒容重和出粉率有一定的負(fù)向效應(yīng)，在用6VS/6AL，易位系進(jìn)行抗病育種過程中應(yīng)該注重對這幾個性狀的選擇。6VS/6AL對沉降值和面團(tuán)強(qiáng)度有一定的正向效應(yīng)，含有6VS/6AL的后代品系與其親本相比拉伸面積和最大抗拉伸阻力明顯提高。6VS/6AL

6、易位對籽粒硬度、籽粒蛋白質(zhì)含量、和面特性以及粉質(zhì)參數(shù)不會產(chǎn)生明顯的影響。含6VS/6AL的高代品系與其親本相比大多數(shù)品系在淀粉糊化特性的各項指標(biāo)有所下降，但淀粉糊化特性在不同遺傳背景與環(huán)境之間有一定的變異，通過合適的選擇可以避免淀粉糊化特性的下降。6VS/6AL易位系對白粉病免疫，并且遺傳穩(wěn)定，對小麥的加工品質(zhì)沒有明顯的影響，對小麥的抗病育種將是很好的抗源親本。利用高抗白粉病的普通小麥-簇毛麥6VS/6AL易位系92R137與不抗白粉病

7、的栽培品種百農(nóng)64、百農(nóng)9310、邯5310、小偃54、淮麥20、徐麥856進(jìn)行雜交，并用這些品種分別與雜種F<,1>進(jìn)行正反回交.對雜種F<,1>的花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂中期I的細(xì)胞學(xué)行為進(jìn)行觀察，結(jié)果表明：在減數(shù)分裂中期I易位染色體6VS/r6AL通常以6AL與6A染色體配對形成棒狀二價體.各雜種F<,1>高抗白粉病，在F<,2>中有69.0％-74.0％植株抗白粉病，表明位于6VS上的抗白粉病基因Pm21在不同小麥背景中呈顯性單基因遺

8、傳.由于6VS與6AS在通常情況下不發(fā)生配對交換，因此可通過白粉病抗性鑒定并結(jié)合利用6VS上的分子標(biāo)記來跟蹤6VS/6AL易位染色體的傳遞.測交結(jié)果表明，在不同小麥背景中6VS/6AL易位染色體能夠正常傳遞。6VS/6AL易位染色體通過雌配子的傳遞率為49.2％(45.8％-54.9％)，通過雄配子的傳遞率為44.7％(43.1％-46.8％)，均接近50％的理論值。但在各組合中，6VS/6AL易位染色體通過雄配子的傳遞率均低于雌配子的