促进部分同源染色体配对的phKL基因在小麦远缘杂交中的遗传与应用评价

论文摘要

普通小麦是个异源六倍体,由具有部分同源关系的A、B、D三个染色体组组成,然而在其减数分裂中期Ⅰ时花粉母细胞却呈现二倍体化的配对特征,即只发生同源染色体间的配对而没有出现部分同源染色体间配对紊乱的现象,这是由位于5BL上的Ph1基因和3DS上的Ph2基因控制的。 本研究利用Aegilops variabilis和Secale cereale L.为测验种对存在于普通小麦开县罗汉麦中的phKL基因促进部分同源染色体的配对能力与中国春人工突变体CSph1h,CSph2n,CSph2h进行比较,结果表明CSph1h促进部分同源染色体配对能力最强,phKL促进部分同源染色体配对能力介于ph1h和ph2之间。 TKL1是由具有phKL的小麦开县罗汉麦与中国春ph1h杂种F1为母本,Ae. variabilis为父本杂交,而后自交选择得到的含有外源Ae. variabilis遗传物质的易位系,本研究通过细胞学表明TKL1促进部分同源染色体配对能力与具有phKL基因的开县罗汉麦类似,而显著低于小麦中国春ph1h;同时,通过微卫星分子标记并不支持TKL1中3DS臂缺失（3DS染色体臂上有Ph2基因,此基因的缺少可显著增加部分同源染色体配对）。这表明TKL1易位系的获得不是ph1h的作用或者Ph2因缺少诱导部分同源染色体配对产生的易位,而可能是由phKL基因的诱导产生的,这表明phKL基因在远缘杂交进行外源基因转移中有实际的应用价值。 在TKL1的微卫星扩增产物中出现了多个与所有亲本都不同的扩增结果,这可能与小麦-Ae. variabilis远缘杂交过程中的DNA slippage（DNA滑链）有关。 许多微卫星引物在Ae. variabilis有扩增产物,表明来自小麦的一些微卫星引物可能在Ae. variabilis分子标记工作中有利用价值。

论文目录

• 1. 文献综述
• 1.1 小麦 Ph基因遗传体系的发现及其突变体创制
• 1.2 Ph遗传体系的作用机理
• 1.3 Ph基因的来源及在小麦进化中的作用
• 1.4 Ph基因系的应用及其改良
• 1.5 Ph遗传体系的研究展望
• 1.5.1 Ph基因作用机理
• 1.5.2 Ph基因可否代表多倍体物种“二倍体化”配对的模型
• 1.5.3 Ph基因的起源问题
• 2. 立题依据
• 3. 材料与方法
• 3.1 供试材料
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 细胞学检测
• 3.2.2 分子标记检测
• 4. 结果与分析
• 4.1 染色体配对评价
• 4.1.1 小麦ph基因材料与Ae．variabilis杂种 F1染色体配对
• 4.1.2 小麦ph基因材料与S．cereale杂种 F1染色体配对
• 1及各ph基因材料与Ae．variablilis杂种 F1染色体配对'>4.1.3 TKL₁及各ph基因材料与Ae．variablilis杂种 F1染色体配对
• 1的分子检测'>4.2 TKL₁的分子检测
• 1染色体臂3DS（具有 Ph₂基因）上的引物扩增分析'>4.2.1 TKL₁染色体臂3DS（具有 Ph₂基因）上的引物扩增分析
• 1中扩增出明显与所有亲本都不同的条带'>4.2.2 TKL₁中扩增出明显与所有亲本都不同的条带
• 1中扩增产物可能来自易变山羊草'>4.2.3 TKL₁中扩增产物可能来自易变山羊草
• 1中扩增产物可能来自小麦亲本 KL'>4.2.4 TKL₁中扩增产物可能来自小麦亲本 KL
• 4.2.5 许多引物在易变山羊草中有扩增产物
• 5. 讨论
• 5.1 phKL的作用机理
• 1'>5.2 由PhKL产生的易位系 TKL₁
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文