普通小麥-冰草5A-6P易位系的分子細(xì)胞學(xué)精細(xì)鑒定及其遺傳效應(yīng)分析.pdf

1、四倍體冰草(Agropyron cristatum L.Graertn，2n=4x=28，PPPP)是一種禾本科多年生異花授粉植物，是小麥重要野生近緣植物之一。它具有很好的抗寒性、抗旱性及耐鹽性，同時(shí)，對(duì)小麥白粉病，黃矮病，赤霉病和銹病等也具有很好抗性。根據(jù)前人研究，冰草6P染色體攜帶有多分蘗、多花多粒等豐產(chǎn)性基因。4844-12是普通小麥-冰草6P二體附加系，由李立會(huì)等人(2006)將四倍體扁穗冰草Z559(2n=4X=28，PPPP

2、)與普通小麥Fukuhokomugi(AABBDD)雜交所得，再利用強(qiáng)面筋優(yōu)質(zhì)小麥品種藁城8901與冰草6P二體附加系4844-12雜交獲得F1，對(duì)F1進(jìn)行電離輻照獲得普通小麥-冰草易位系SM2-244。經(jīng)欒洋鑒定，該易位系為普通小麥-冰草大小片段相互易位，且具有多花多粒特性。代程(2012)進(jìn)一步對(duì)SM2-244自交M6、M7代進(jìn)行了易位類型鑒定并開發(fā)了部分6P特異的EST分子標(biāo)記。在此基礎(chǔ)上，本研究利用GISH和FISH原位雜交技術(shù)

3、，分子標(biāo)記檢測(cè)技術(shù)和農(nóng)藝學(xué)性狀調(diào)查對(duì)普通小麥-冰草易位系SM2-244自交M8、M9代進(jìn)行深入研究。獲得結(jié)果如下:
　　1.利用基因組原位雜交(GISH)技術(shù)并結(jié)合EST-STS分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)SM2-244自交M8、M9進(jìn)行細(xì)胞學(xué)分析，在97份材料中鑒定出43份普通小麥-冰草易位系。根據(jù)易位染色體片段大小、數(shù)量及易位片段位置，將這些易位系劃分為7種類型:Type1是大小片段雙純合相互易位(T5AS5AL-6PL+T6PS6PL-5

4、AL(homo)，總?cè)旧w數(shù)為44條，Type2是端部純合+小片段純合易位(T5AS5AL-6PL+T6PL-5AL(homo))，總?cè)旧w數(shù)為44條，Type3是大片段純合易位(T6PS6PL-5AL(homo)，總?cè)旧w數(shù)為44條，Type4是端部小片段純合易位(T5AS5AL-6PL(homo)(44chromosomes)總?cè)旧w數(shù)為44條，Type5是端部小片段純合易位(T5AS5AL-6PL(homo)(42chromoso

5、mes)，總?cè)旧w數(shù)為42條，Type6是一條大片段易位(T6PS6PL-5AL)，總?cè)旧w數(shù)為42條，Type7是一條端部小片段易位(T5AS5AL-6PL)，總?cè)旧w數(shù)為42條。
　　2.利用FISH-GISH技術(shù)對(duì)7種易位系類型（Type1、Type2、Type3、Type4和Type5、Type6和Type7）進(jìn)行細(xì)胞學(xué)鑒定，結(jié)果顯示，7種易位系均為冰草6P染色體片段易位到小麥5A染色體上。Type1、Type2、Type

6、3、Type4、Type5、Type6和Type7可分別表示為T5 AS5AL-6PL+T6PS6PL-5AL(homo)、T5AS5AL-6PL+T6PL-5AL(homo)、T6PS6PL-SAL(homo)、T5AS5AL-6PL(homo)(44chromosomes)、 T5AS5AL-6PL(homo)(42chromosomes)、T6PS6PL-5AL和T5AS5AL-6PL。同時(shí)，利用小麥著絲粒探針CRW對(duì)普通小麥-冰

7、草易位類型Type2進(jìn)行小麥著絲粒檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)發(fā)生小片段易位的染色體沒(méi)有小麥著絲粒信號(hào)，因此推測(cè)該類型易位系的小片段易位染色體著絲粒來(lái)源于冰草。
　　3.利用細(xì)胞學(xué)技術(shù)并結(jié)合分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)純合易位系進(jìn)行斷裂位點(diǎn)精細(xì)鑒定，結(jié)果顯示具有42條染色體的易位系Type5是由冰草6P染色體端部6PL0.32-1.00區(qū)段易位到小麥5A染色體，取代長(zhǎng)臂端部與5AL12-0.35-0.57區(qū)段相連構(gòu)成。其中，小麥5A染色體斷裂位點(diǎn)在5AL12-0

8、.35-0.57區(qū)段介于SSR分子標(biāo)記KsuM5-KsuM56之間，而冰草6P染色體斷裂位點(diǎn)在6PL0.32附近。
　　4.2012和2013兩年對(duì)易位系進(jìn)行農(nóng)藝性狀表型分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Type1、Type3和Type6類型易位系的有效分蘗極顯著高于對(duì)照材料，Type2類型易位系的小穗數(shù)顯著高于負(fù)對(duì)照材料，Type4類型易位系的千粒重顯著高于對(duì)照材料，Type7類型易位系的小穗粒數(shù)顯著高于負(fù)對(duì)照材料。表型-易位染色體片段-分子標(biāo)記