中间偃麦草抗白粉病基因的染色体定位及分子标记鉴定

论文题目: 中间偃麦草抗白粉病基因的染色体定位及分子标记鉴定

论文类型: 博士论文

论文专业: 作物遗传育种

作者: 林小虎

导师: 王洪刚

关键词: 小麦白粉病,中间偃麦草,基因组荧光原位杂交,染色体定位,分子标记

文献来源: 山东农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 在获得中间偃麦草与普通小麦品种烟农15远缘杂交后代的基础上,综合采用形态学、细胞学、生物化学和分子生物学相结合的方法,进行了抗白粉病八倍体小偃麦和双体异附加系的筛选鉴定,并进行了中间偃麦草抗白粉病基因的染色体定位及分子标记研究,获得以下主要研究结果: 1、对中间偃麦草、二倍体长穗偃麦草、假鹅观草的核型分析结果表明,二倍体长穗偃麦草[Elytrigia elongatum, 2n=2x=14=10m+4sm（2SAT）]和假鹅观草[Pseudowroegneria strigosa, 2n=2x=14=8m+6sm（2SAT）]的核型均属于2A型:中间偃麦草[Elytrigia intermedium, 2n=6x=42=16m+20sm（4SAT）+6st]的核型属于3B型,说明中间偃麦草染色体组中的E基因组和St基因组与其原始供体种的E基因组和St基因组相比已经有了很大程度的进化。 2、在中间偃麦草和普通小麦品种烟农15杂交的BC1F6及BC3F5代中,利用细胞学和形态学鉴定相结合的方法选育鉴定出八倍体小偃麦山农TE263（2n=56, PMC M I染色体构型为28Ⅱ）和双体异附加系山农Line15（2n=44, PMC MI染色体构型为22Ⅱ）。经过白粉病抗性人工接种鉴定证明,它们的白粉病抗性来自中间偃麦草,其抗性反应与目前已经发现的抗白粉病基因不同,中间偃麦草基因组中的抗白粉病基因是一个新的基因。 3、利用中间偃麦草总基因组（E1E1E2E2StSt）DNA为探针进行荧光原位杂交（GISH）,结果表明,在八倍体小偃麦山农TE263中有14条来自中间偃麦草的染色体。分别以中间偃麦草（2n=6x=42, E1E1E2E2StSt）、假鹅观草（2n=2x=14, StSt）和二倍体长穗偃麦草（2n=2x=14, EE）总基因组DNA为探针,对双体异附加系山农Line15进行荧光原位杂交鉴定,结果表明山农Line15附加的中间偃麦草染色体来自E基因组。 4、利用一套7个中国春—二倍体长穗偃麦草双体异附加系（1E—7E）与抗白粉病双体异附加系山农Line15分别杂交获得F1代,对F1代花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型进行统计分析结果表明,只有在1E×山农Line15的F1代花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ观察到2n=22Ⅱ的染色体构型,初步推测山农Line15中的中间偃麦草染色体可能属于E基因组中的1E染色体。 5、对山农Line15进行RAPD及SSR标记分析的结果表明,在供试的120个随机引物中有1个引物S170（5’-ACAACG CGA G-3’）能在山农Line15中稳定地扩增出一条烟农15所没有的中间偃麦草的特异谱带,可用以鉴定山农Line15;在192对SSR引物中,

论文目录:

中文摘要

英文摘要

1.引言

1.1 小麦抗白粉病基因

1.1.1 小麦抗白粉病基因及其来源

1.1.2 小麦抗白粉病基因的分子标记

1.1.2.1 RFLP标记

1.1.2.2 RAPD技术

1.1.2.3 AFLP标记

1.1.2.4 SSR标记

1.1.3 小麦抗白粉病基因的利用及其抗性评价

1.1.4 小麦基因的染色体定位

1.1.4.1 数量性状基因的定位

1.1.4.2 质量性状基因的定位

1.1.4.3 小麦基因定位的基本方法

1.2 中间偃麦草与小麦的遗传改良

1.2.1 中间偃麦草的植物学分类、地理分布、生物学特性及染色体组构成

1.2.2 利用染色体工程技术转移中间偃麦草优良基因

1.2.2.1 中间偃麦草抗黄矮病基因向小麦的转移

1.2.2.2 中间偃麦草抗锈病基因向小麦的转移

1.2.2.3 中间偃麦草抗条斑病基因向小麦的转移

1.2.2.4 中间偃麦草抗白粉病基因向小麦的转移

1.2.3 小麦遗传背景中中间偃麦草遗传物质的鉴定

1.2.3.1 形态学方法鉴定

1.2.3.2 细胞学方法鉴定

1.2.3.3 生化方法鉴定

1.2.3.4 分子生物学方法鉴定

1.3 本研究的主要目的、意义

2.材料与方法

2.1 材料

2.2 试验设计

2.3 试验地点

2.4 研究方法

2.4.1 白粉病抗性鉴定

2.4.2 农艺性状调查

2.4.3 细胞学方法

2.4.3.1 根尖细胞(RTC)染色体观察

2.4.3.2 花粉母细胞(PMC)减数分裂染色体构型分析

2.4.3.3 染色体核型分析

2.4.4 种子醇溶蛋白聚丙烯酰胺凝胶电泳分析(A—PAGE)

2.4.5 DNA提取

2.4.6 原位杂交

2.4.6.1 染色体制片

2.4.6.2 探针标记

2.4.6.3 杂交

2.4.6.4 信号检测

2.4.7 RAPD-PCR分析

2.4.7.1 引物来源及引物的稀释

2.4.7.2 PCR反应体系

2.4.7.3 PCR反应程序

2.4.7.4 扩增产物的检测

2.4.7.5 所用试剂的配制

2.4.8 SSR-PCR分析

2.4.8.1 SSR反应体系

2.4.8.2.SSR扩增程序

2.4.8.3.扩增产物的检测

2.4.8.4.硝酸银染色步骤

2.4.8.5.所用试剂的配制

3.结果与分析

3.1 中间偃麦草、二倍体长穗偃麦草、假鹅观草的核型分析及进化关系

3.2 抗白粉病八倍体小偃麦和双体异附加系的鉴定

3.2.1 山农Line15和山农TE263及其亲本的细胞学特点

3.2.2 山农Line15和山农TE263及其亲本的主要形态学特点

3.2.3 山农Line15和山农TE263的白粉病抗性

3.3 基因组荧光原位杂交鉴定

3.3.1 中间偃麦草总基因组DNA为探针的荧光原位杂交鉴定

3.3.2 假鹅观草总基因组DNA为探针的荧光原位杂交鉴定

3.3.3 二倍体长穗偃麦草总基因组DNA为探针的荧光原位杂交鉴定

3.4 携抗白粉病基因的中间偃麦草染色体归属鉴定

3.4.1 利用中国春—二倍体长穗偃麦草双体异附加系鉴定

3.4.1.1 中国春—二倍体长穗偃麦草双体异附加系及其亲本的细胞学特点

3.4.1.2 中国春—二倍体长穗偃麦草双体异附加系与山农Line15F_1 PMC MI染色体构型分析

3.4.2 醇溶蛋白分析

3.5 抗白粉病基因的分子标记分析

3.5.1 RAPD分析

3.5.2 SSR分析结果

4 讨论

4.1 抗白粉病八倍体小偃麦和双体异附加系的选育及其应用价值

4.2 中间偃麦草中携带抗白粉病基因染色体的基因组归属

4.3 中间偃麦草抗白粉病基因的染色体定位

5.结论

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间发表论文情况

发布时间: 2005-10-11

参考文献

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• [8].小麦抗白粉病基因的分子标记定位及标记辅助选择[D]. 郝元峰.山东农业大学2008
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