论文摘要
小麦作为世界第一大粮食作物,有着明显的杂种优势,有效利用其杂种优势,是提高小麦产量的一条重要途径。目前小麦杂种优势利用主要有三系法（即质核互作雄性不育法）、两系法和杀雄剂法等,经众多研究者长期探索都得到了长足的发展。其中,特别是粘类非1BL/1RS不育类型,完全克服了以往1BL/1RS不育类型的诸多缺点,大大提高了其不育系的易恢复性和恢复度。本研究正是针对粘类非1BL/1RS不育类型所具有的优点,旨在将粘类非1BL/1RS不育类型尽快推向生产应用,为利用粘类小麦雄性不育系组配小麦强优势组合,并早日投入生产应用提供理论依据和技术支撑。试验选取携有粘类小麦不育基因rfv1的非1BL/1RS普通小麦变种‘莫迦’（T.machavar.subletschchumicum）和‘SP4’（T.Spelta var.duhamelianum）为供体,已组配出的化杀强优势组合母本‘西农Fp1’‘西农Fp2’为染色体定向转换受体,采用传统核置换回交转育法、细胞遗传鉴定、SDS-PAGE技术等,将‘莫迦’、‘SP4’小麦核基因组中1BS上的rfv1基因定向导入到需转育的母本中,以创制出用以粘类小麦雄性不育系育性基因定向替换新技术,以及建拓粘类小麦不育系新途径。通过研究获得如下重要结果:1杂交以及回交后代鉴定方法的改进:依据供体、受体染色体构型,本试验采用根尖染色体随体鉴定法和SDS-PAGE技术对杂交以及回交后代进行鉴定,为了获得更为可靠的鉴定结果,试验特对这两种方法进行了改进。研究认为将常规根尖随体鉴定法辅之于根尖同步化可得到较多的中期分裂相,利于更准确的鉴定染色体构型,该方法与改良的SDS-PAGE技术相结合,可互相印证,相互补充,以进一步保证鉴定结果的真实、准确。2将rfv1导入到具有1BL/1RS核型母本‘西农Fp1’:本试验采用上述两种方法对rfv1的导入与否进行了鉴定,研究表明,供体‘莫迦’为具有非1BL/1RS染色体核型,受体‘西农Fp1’为具有1BL/1RS染色体核型,同时rfv1不育基因与1B随体连锁,由此杂交及回交后代细胞染色体有3个随体者为携带有rfv1的个体。同时试验结合SDS-PAGE电泳分析,认为若双亲同时具有特征带7+8、7+9,则可确定同时含有1BL/1RS和1Brfv1染色体,更进一步确认rfv1基因的导入。3将rfv1导入到非1BL/1RS不育系‘西农Fp2’:本试验选用‘SP4’为rfv1基因供体,‘西农Fp2’为受体,采用细胞学鉴定和SDS-PAGE技术,并辅之于测交来鉴定rfv1基因是否导入受体。结果表明,供体‘SP4’、受体‘西农Fp2’均为具有非1BL/1RS染色体核型,根尖镜检无法鉴定出两者在染色体随体上的差异性。鉴于此,采用SDS-PAGE电泳分析对杂交以及回交后代进行鉴定,认为若同时具有双亲特征带7+8、6+8,则可确定同时含有1B和1Brfv1染色体,即导入了rfv1基因。同时,采用不育系测交的方法验证SDS-PAGE电泳鉴定的准确性。4新型非1BL/1RS不育系保持系的获得:本试验所选受体为强优化杀组合母本,通过育性基因定向导入,结果获得具有‘西农Fp1’、西农Fp2’性状,又含有rfv1基因的新的非1BL/1RS不育系之保持系,为进一步将粘类非1BL/1RS不育类型推向生产应用,利用粘类小麦雄性不育系组配小麦强优势组合提供了理论依据和技术支撑,并成功使三系法和化杀法相结合,现有强优势组合可多途径利用,极大地促进了小麦杂种优势利用新技术体系的建立。