簇毛麦与普通小麦杂种后代贮藏蛋白和小麦品系抗白粉病基因的研究

论文摘要

小麦白粉病是影响小麦生产的世界性病害,在我国的危害日益严重。发掘、筛选和研究新的抗白粉病基因并应用于育种中,具有重要的学术意义和经济价值。同时,在培育小麦新品种过程中,大量使用一些骨干亲本,使得小麦品质大大降低。因此,在选育抗病高产品种的同时,应把高品质作为育种的目标之一。小麦异缘神、属含有许多与丰产、优质、抗病、抗逆等相关的基因,是小麦遗传改良的巨大基因库。本研究对簇毛麦与绵阳11杂种后代的151个稳定品系贮藏蛋白进行了遗传分析,旨在对以后的进一步选育提供依据。并对通过远缘杂交获得的小麦品系″101-3″含有的1个未知抗白粉病基因进行了白粉病田间抗性鉴定和RAPD标记分析,旨在建立抗白粉病基因RAPD分子标记,为进一步克隆抗白粉病基因、进行分子标记辅助育种提供理论依据。主要研究结果如下:1采用SDS-PAGE法和APAGE法分析151份品系的高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）的组成和醇溶蛋白遗传多样性,结果表明:（1）品系共出现18种HMW-GS组合,Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1三个位点上分别检测到2、5、6种不同的亚基类型。Glu-B1位点出现20、7+9、7+8+9、7等新类型;Glu-D1位点出现2+12、5+10+12等五种新的类型。优质亚基组合1,7+8,5+10的比例为21.19%。（2）醇溶蛋白APAGE共分离出差异谱带51条,126种谱带组合。α、β、γ、ω区分别检测出11、8、15和17条谱带,表明Gli-1变异最丰富,且四个区均有簇毛麦的谱带出现。90%品系的谱带数变幅在20～30之间,平均为23.93条。聚类分析表明,后代品系与亲本之间存在较大变异。2对品系101-3与中国春杂交F2代进行田间抗病性鉴定及RAPD分子标记,结果表明:（1）杂交组合101-3//中国春的F2分离群体进行田间抗病性鉴定结果显示:抗、感分离比例符合3:1,抗病性由显性单基因控制。（2）用340条RAPD引物对F2代抗感分离群体及抗、感病亲本进行标记筛选,结果发现,有316条能扩增出清晰的谱带,分子量范围在0.2—2.5kb之间。引物E9的扩增结果表现出特异性,经连锁分析,E9与抗病基因连锁,遗传距离为9.6cM。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一部分 文献综述
• 1.1 小麦种质资源现状
• 1.1.1 小麦抗病育种
• 1.1.2 小麦品质育种
• 1.2 小麦白粉病的危害、遗传及其抗病基因研究进展
• 1.2.1 小麦白粉病的危害与防治
• 1.2.2 小麦抗白粉病基因的遗传
• 1.2.3 小麦抗白粉病基因研究进展
• 1.2.3.1 来自普通小麦的抗白粉病基因
• 1.2.3.2 来自小麦近缘种的抗白粉病基因
• 1) 来自拟斯卑尔脱小麦和山羊草类的抗性基因
• 2) 来自二倍体小麦的抗白粉病基因
• 3) 来自于四倍体小麦的抗白粉病基因
• 4) 来自远缘物种的抗白粉病基因
• 1.2.4 小麦抗白粉病基因的RAPD标记
• 1.3.小麦贮藏蛋白
• 1.3.1 小麦醇溶蛋白
• 1.3.1.1 小麦醇溶蛋白基因的染色体定位
• 1.3.1.2 小麦醇溶蛋白等位基因的变异及其与品质的关系
• 1.3.1.4 醇溶蛋白的研究方法
• 1.3.2 小麦高分子量谷蛋白
• 1.3.2.1 小麦谷蛋白亚基（HMW-GS）基因的染色体定位及遗传
• 1.3.2.2 小麦高分子量谷蛋白亚基的变异及其与品质的关系
• 1.3.3 小麦低分子量谷蛋白
• 1.3.3.1 小麦低分子量谷蛋白的定位与遗传
• 1.3.3.2 小麦低分子量谷蛋白与品质的关系
• 1.4 研究的目的与意义
• 第二部分 簇毛麦与普通小麦杂种后代稳定品系贮藏蛋白变异分析
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 醇溶蛋白的酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（A-PAGE）
• 2.1.2.1 试剂的配制
• 2.1.2.2 醇溶蛋白的提取
• 2.1.2.3 凝胶制备
• 2.1.2.4 点样
• 2.1.2.5 电泳
• 2.1.2.6 固定和染色
• 2.1.2.7 脱色及保存
• 2.1.2.8 数据处理
• 2.1.3 高分子量谷蛋白亚基的检测
• 2.1.3.1 麦谷蛋白提取及电泳试剂配制
• 2.1.3.2 高分子量谷蛋白的提取
• 2.1.3.3 凝胶配制
• 2.1.3.4 加样和电泳
• 2.1.3.5 染色、脱色和保存
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 醇溶蛋白分析
• 2.2.1.1 醇溶蛋白遗传多样性分析
• 2.2.1.2 品系醇溶蛋白聚类分析
• 2.2.2 HMW-GS分析
• 2.2.2.1 HMW-GS组成类型分析
• 2.2.2.2 各位点HMW-GS表达的多态性
• 2.3 讨论
• 第三部分 小麦未知抗白粉病基因RAPD标记
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 供试材料
• 3.1.2 抗性鉴定
• 3.1.3 基因组DNA的提取
• 3.1.4 DNA抗感池的建立
• 3.1.5 RAPD标记筛选
• （1） RAPD反应体系的优化
• （2） RAPD扩增反应程序的优化
• （3） RAPD扩增产物的电泳检测
• 3.1.6 数据分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 抗病性鉴定及遗传分析
• 3.2.2 RAPD结果分析
• 3.3 讨论
• 参考文献
• 附表
• 致谢
• 发表文章