普通小麦—纤毛鹅观草异附加系的细胞学及分子标记鉴定

论文摘要

本研究利用普通小麦中国春与Inayama Komugi-纤毛鹅观草双二倍体的回交自交群体BC2F11和BC2F12,通过根尖细胞（root tip cell,RTC）染色体计数、花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ（pollen mother cell at metaphaseⅠ,PMC MI）构型分析、顺序染色体C-分带/基因组荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization,FISH）,共鉴定出10个二体异附加系。基于细胞学鉴定的结果,进一步对前人及本次实验获得的27个普通小麦-纤毛鹅观草二体异附加系进行了分子标记鉴定。随机选取定位于小麦和大麦7个部分同源群上的135对EST、27对STS和253对SSR引物对这些异附加系的基因组DNA进行扩增。结果表明,55对引物在亲本普通小麦中国春、Inayama Komugi、纤毛鹅观草和Inayama Komugi-纤毛鹅观草双二倍体间有多态性扩增,其中31对引物可以在20个异附加系中扩增到纤毛鹅观草特异条带。根据PCR扩增结果,异附加系07K02、07K06、07K39、07K41、07K43、07K201、07K202、07K255和07K256所添加的纤毛鹅观草染色体归属小麦第一部分同源群;07K07、07K08、07K09、07K11、07K14和07K17所添加的纤毛鹅观草染色体归属小麦第二部分同源群;07K15、07K16、07K21、07K22和07K47所添加的纤毛鹅观草染色体归属小麦第六部分同源群。综合形态学、细胞学和分子标记的结果,推断07K02、07K06、07K39、07K41和07K43中添加的外源染色体身份相同;07K201和07K202中添加的外源染色体身份相同;07K255和07K256中添加的外源染色体身份相同;07K07、07K08、07K09和07K11中添加的外源染色体身份相同;07K15和07K16中添加的为同一条纤毛鹅观草染色体;07K21和07K22中添加的外源染色体身份相同。此外,筛选到14对引物可以作为追踪不同异附加系材料中添加的外源染色体的特异标记。连续3年的赤霉病抗性鉴定结果表明,本研究选育的异附加系07K39、07K41、07K43、07K201、07K202、07K255和07K256赤霉病抗性稳定,其抗性同抗病对照（苏麦3号）相当,有望作为小麦赤霉病抗性育种的新抗源。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一部分 文献综述
• 一、小麦的基因资源及其应用
• 1.1 小麦的基因资源
• 1.2 小麦基因资源的应用
• 二、外源有益基因的导入
• 2.1 远缘杂交
• 2.2 合成双二倍体
• 2.3 异附加系的选育
• 2.4 异代换系的选育
• 2.5 易位系的选育
• 三、小麦背景中的外源染色体（片段）的鉴定
• 3.1 形态标记
• 3.2 细胞学标记
• 3.2.1 染色体计数和染色体构型分析
• 3.2.2 染色体分带技术
• 3.2.3 分子原位杂交技术
• 3.2.4 分带与原位杂交相结合的技术
• 3.3 生化标记
• 3.4 分子标记
• 3.4.1 RFLP标记
• 3.4.2 EST和STS标记
• 3.4.3 SSR标记
• 四、小麦抗赤霉病育种及赤霉病抗源的筛选与利用
• 五、纤毛鹅观草有益基因导入普通小麦的研究
• 第二部分 研究报告
• 1 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 根尖细胞（RTC）有丝分裂中期染色体制片
• 1.2.2 花粉母细胞（PMC）减数分裂中期Ⅰ（MI）染色体制片
• 1.2.3 染色体C-分带
• 1.2.4 荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization,FISH）
• 1.2.5 顺序染色体C-分带/原位杂交
• 1.2.6 SSR-PCR反应
• 1.2.7 赤霉病抗性鉴定
• 2 结果与分析
• 2.1 二体异附加系的表型和细胞学鉴定
• 2.1.1 二体异附加系07K21
• 2.1.2 二体异附加系07K22
• 2.1.3 二体异附加系07K39
• 2.1.4 二体异附加系07K41
• 2.1.5 二体异附加系07K43
• 2.1.6 二体异附加系07K47
• 2.1.7 二体异附加系07K201
• 2.1.8 二体异附加系07K202
• 2.1.9 二体异附加系07K255
• 2.1.10 二体异附加系07K256
• 2.2 二体异附加系的分子标记鉴定
• 2.2.1 亲本间多态性分子标记筛选
• 2.2.2 利用多态性引物鉴定二体异附加系中外源染色质的部分同源群
• 2.2.3 纤毛鹅观草染色质特异的SSR标记
• 2.3 赤霉病抗性鉴定结果
• 3 讨论
• 3.1 利用细胞遗传学技术鉴定异附加系中的纤毛鹅观草染色体
• 3.2 利用分子标记技术鉴定异附加系中的纤毛鹅观草染色质
• 3.3 纤毛鹅观草的抗赤霉病分析
• 全文结论
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表的论文