小麥—中間偃麥草異染色體系的分子細(xì)胞遺傳學(xué)鑒定與遺傳分析.pdf

1、中間偃麥草（Thinopyrum intermedium，2n=6x=42，JJJsJsStSt）蘊(yùn)含著豐富的優(yōu)良基因，是進(jìn)行小麥遺傳改良的寶貴資源。本實(shí)驗(yàn)室利用中間偃麥草與普通小麥品種煙農(nóng)15雜交，在雜種后代中選育了一批具有不同優(yōu)良性狀特點(diǎn)的異染色體系。本研究應(yīng)用形態(tài)學(xué)、細(xì)胞學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)等方法，對(duì)小偃麥異染色體系進(jìn)行了綜合鑒定和遺傳分析。獲得以下主要研究結(jié)果：
　　 1、結(jié)合形態(tài)學(xué)和細(xì)胞學(xué)方法，在普通小麥品種煙農(nóng)1

2、5與中間偃麥草雜種后代中鑒定出5個(gè)八倍體小偃麥（TE253、IE353-Ⅰ、TE257、TE267和 TE346）、11個(gè)雙體異附加系（6304、6305、6306、6307-1、6312、6316、6318、6320、6321、6321-1、6339）、2個(gè)雙單體異附加系（6309、6311）、1個(gè)雙體異代換系（ws0801）和1個(gè)易位系（ws0802）。
　　 2、利用基因組原位雜交（GISH）技術(shù)和基因組特異SCAR標(biāo)記對(duì)

3、20個(gè)小偃麥異染色體系的基因組構(gòu)成進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，八倍體小偃麥TE253、TE353-Ⅰ、TE257、TE267和TE346均在普通小麥全套染色體的基礎(chǔ)上附加了14條中間偃麥草染色體，其外源染色體構(gòu)成分別為2 St+8 Js+2 SAT J+2 J-St、2 St+8 Js+2 SAT J+2 J-st、2 St+8Js+2 SAT J+2 J、10 Js+2 SAT J+2 J、2 St+8 Js+2 SAT J+2 J；9個(gè)雙

4、體異附加系6304、6305、6307-1、6312、6316、6318、6320、6321、6321-1均附加了1對(duì)J-St易位染色體；雙體異附加系6306、6339附加了不同的J基組染色體；雙單體異附加系6309、6311均附加了1條J-St易位染色體和1條J基組染色體；雙體異代換系ws0801中的中間偃麥草染色體為J-St易位染色體；ws0802是中間偃麥草St基組染色體與小麥染色體發(fā)生整臂易位形成的易位系。
　　 3、抗

5、病性鑒定結(jié)合GISH分析結(jié)果表明，八倍體小偃麥TE253、TE253-Ⅰ、TE257、TE267和 TE346中的中間偃麥草染色體可能攜帶有不同的白粉病抗性基因，TE253、TE353-Ⅰ、TE257和 TE346中的中間偃麥草染色體還可能攜帶不同的條銹病抗性基因。異附加系6306、6309和6311中的中間偃麥草J基組染色體可能同時(shí)攜帶白粉病和條銹病抗性基因。
　　 4、在煙農(nóng)15與中間偃麥草BC3F6雜種世代中選育出性狀穩(wěn)定

6、的矮稈早熟種質(zhì)系山農(nóng)0057-2。其根尖細(xì)胞染色體數(shù)目為2n=42，絕大多數(shù)花粉母細(xì)胞染色體在減數(shù)分裂中期Ⅰ形成21個(gè)二價(jià)體。利用502對(duì)SSR引物篩選到2對(duì)特異引物（Xgwm234-5A/5BS和BARC172-7DL），它們能在山農(nóng)0057-2中穩(wěn)定擴(kuò)增出中間偃麥草的特異譜帶，可作為檢測山農(nóng)0057-2中中間偃麥草遺傳物質(zhì)的標(biāo)記（Xgwm234300和BARC172400）。該種質(zhì)系具有矮稈、早熟等優(yōu)良性狀，并且含有源于中間偃麥草的

7、高分子量谷蛋白亞基，在小麥遺傳改良中具有重要的利用價(jià)值。
　　 5、利用6個(gè)不同基因型小麥品種和雙體異代換系山農(nóng)0095配制7×7完全雙列雜交，對(duì)山農(nóng)0095進(jìn)行了遺傳評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，所配組合的穗長、旗葉面積、單株穗數(shù)、每穗小穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重和單株產(chǎn)量等7個(gè)性狀均存在中親優(yōu)勢，穗粒數(shù)、千粒重和單株產(chǎn)量存在超高親優(yōu)勢。證明山農(nóng)0095對(duì)普通小麥雜種后代的產(chǎn)量相關(guān)性狀具有明顯的正向影響，進(jìn)一步推測其中間偃麥草染色體上存在影響產(chǎn)

8、量相關(guān)性狀的基因。
　　 6、采用60Co-γ射線輻照山農(nóng)0095花粉，對(duì)其M1、M2代的主要性狀變異及細(xì)胞遺傳學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，兩個(gè)世代植株的農(nóng)藝性狀和染色體數(shù)目均發(fā)生了豐富的變異；在其花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂過程中普遍觀察到單價(jià)體、多價(jià)體、染色體斷片、落后染色體、染色體橋及微核等現(xiàn)象，說明輻射有效地促進(jìn)了染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的改變。利用已建立的山農(nóng)0095中中間偃麥草染色體的特異SSR標(biāo)記BARC159240對(duì)M2代進(jìn)行檢測