小麥中國(guó)春背景中長(zhǎng)穗偃麥草E染色體組SCAR標(biāo)記發(fā)展.pdf

1、真核生物基因組中重復(fù)序列占了很大一部分，如小麥族植物70％以上的基因組DNA是重復(fù)序列，并且很多重復(fù)DNA序列是散在分布于基因組中。重復(fù)DNA序列在進(jìn)化過程中會(huì)發(fā)生拷貝數(shù)或插入位置的變化，相對(duì)于單拷貝和低拷貝數(shù)DNA在不同物種中的高度保守性，其能產(chǎn)生更多的遺傳變異，因此具有種屬或染色體特異性。這些重復(fù)DNA序列在物種基因組進(jìn)化、生物多樣性研究、遺傳作圖以及遠(yuǎn)緣雜交后代中異源遺傳物質(zhì)檢測(cè)等許多領(lǐng)域都是非常有用的工具。長(zhǎng)穗偃麥草(Thino

2、pyrum elongatum)是小麥重要的野生近緣植物之一，具有很多優(yōu)良性狀，是對(duì)普通小麥進(jìn)行遺傳改良最有利用價(jià)值的野生物種之一其對(duì)小麥赤霉病的抗性尤其受到研究者的關(guān)注。利用長(zhǎng)穗偃麥草與小麥雜交相繼培育了小麥-長(zhǎng)穗偃麥草二體附加系和代換系，以便于長(zhǎng)穗偃麥草的優(yōu)良性狀基因的研究和轉(zhuǎn)移。目前用于檢測(cè)和跟蹤長(zhǎng)穗偃麥草遺傳物質(zhì)的標(biāo)記數(shù)量十分有限。本研究利用ISSR/IRAP/REMAP技術(shù)，篩選獲得長(zhǎng)穗偃麥草E組染色體特異的DNA片段，然后將

3、其序列轉(zhuǎn)化成特異SCAR標(biāo)記。這些標(biāo)記可以用來檢測(cè)小麥背景中的長(zhǎng)穗偃麥草染色質(zhì)，也可用于小麥-長(zhǎng)穗偃麥草易位系的檢測(cè)，為小麥育種中外源染色質(zhì)的快速便捷檢測(cè)提供新途徑。研究結(jié)果如下：
　　 1.長(zhǎng)穗偃麥草E組染色體特異SCAR標(biāo)記的建立
　　 利用ISSR/IRAP/REMAP技術(shù)，合成11條引物共35個(gè)組合對(duì)普通小麥中國(guó)春、長(zhǎng)穗偃麥草和中國(guó)春-長(zhǎng)穗偃麥草二體附加系材料進(jìn)行分析，共篩選出45條分布于長(zhǎng)穗偃麥草除2E外的其余

4、6條染色體的特異片段，其中1E、3E、4E、5E、6E、7E分別為6、3、8、11、8、9條。將這些特異片段進(jìn)行克隆和測(cè)序，測(cè)序結(jié)果在NCBI GenBank中與小麥基因組進(jìn)行同源比對(duì)。對(duì)無小麥同源序列的片段設(shè)計(jì)PCR引物，分別對(duì)普通小麥中國(guó)春、長(zhǎng)穗偃麥草、中國(guó)春-長(zhǎng)穗偃麥草二體附加系和相應(yīng)代換系進(jìn)行了PCR擴(kuò)增，其中編號(hào)為Z34-1E200、Z8-4E374、Z17-6E199和Z31-7E215的擴(kuò)增片段只出現(xiàn)在長(zhǎng)穗偃麥草、中國(guó)春-

5、長(zhǎng)穗偃麥草相對(duì)應(yīng)的二體附加系及代換系，大小與理論值相一致，表明位于1E染色體(Z34-1E200)、4E染色體(Z8-4E374)、6E染色體(Z17-6E199)以及7E染色體(Z31-7E215)上的4個(gè)E染色體特異的片段能夠被轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)染色體的特異SCAR標(biāo)記。Z31-7E215進(jìn)一步擴(kuò)增7ES和7EL的端體附加系，又能將這個(gè)標(biāo)記進(jìn)一步定位到7E染色體臂。結(jié)果表明引物Z31-7E215只在7EL端體附加系中擴(kuò)增出條帶，即7E染色

6、體長(zhǎng)臂特異的SCAR標(biāo)記。這些分子標(biāo)記重復(fù)性好，擴(kuò)增穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)便，成本低廉，不僅在不同材料中表現(xiàn)出優(yōu)越的穩(wěn)定性，在不同世代間也表現(xiàn)出良好的性能，為分子標(biāo)記輔助育種提供了優(yōu)良的標(biāo)記。
　　 2.小麥赤霉病田間鑒定
　　 連續(xù)兩年對(duì)中國(guó)春-長(zhǎng)穗偃麥草二體附加系，中國(guó)春-長(zhǎng)穗偃麥草二體置換系，以及代換系與普通小麥雜交后代進(jìn)行赤霉病抗性鑒定。采用人工單花注射接種法，接種后25d左右調(diào)查發(fā)病情況，調(diào)查記載方法采用記錄病小穗數(shù)，計(jì)