小麥突變體研究和隱性抗白粉病基因pm2026的精細(xì)定位.pdf

1、突變體的構(gòu)建與分析是功能基因組研究的重要內(nèi)容,為基因功能分析提供了最直接有力的工具.本研究利用快中子(FN)和甲基磺酸乙酯(EMS)處理四倍體小麥Khapli,創(chuàng)建了一個(gè)突變體庫.通過Mz世代篩選及M3、M4、M5代的表型鑒定,得到443個(gè)EMS突變體和61個(gè)FN突變體.這些突變涉及到小麥生長的大部分時(shí)期,多數(shù)在營養(yǎng)生長早期就有表現(xiàn).根據(jù)這些突變體的表型特征,可按熟期、葉片、株型、穗、育性、根、抗病抗逆性等分為13個(gè)主要類型和104個(gè)次

2、級類型.許多突變體表現(xiàn)出多個(gè)性狀的變異．70％以上的突變體表現(xiàn)出株型或株高變異,60%以上突變體表現(xiàn)出生長勢或葉片形態(tài)變異,38%左右的突變體存在穗形變異.在突變體篩選中,還鑒定出了8個(gè)鹽脅迫相關(guān)突變體和13個(gè)感白粉病突變體,以及1個(gè)對BR不敏感的葉直立突變體.
　　 為了研究小麥產(chǎn)量形成的機(jī)制,對EMS誘變的產(chǎn)量相關(guān)性狀突變體Meh0239進(jìn)行了鑒定.通過形態(tài)學(xué)、生理學(xué)和組織學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)該突變體相對于野生型具有以下主要特征：籽

3、粒短圓、千粒重低、籽粒萌發(fā)慢、穗短且扭曲、穗密度大、穗柄及穗軸脆而易斷,株型矮,葉片短寬,葉尖鈍圓,旗葉葉片中ABA含量顯著高于野生型,IAA、ZR、MeJA含量明顯低于野生型,葉表皮細(xì)胞在軸向上明顯短于野生型,且上表皮泡狀細(xì)胞和長細(xì)胞形態(tài)極不規(guī)則等.遺傳分析表明這些性狀均受同一個(gè)隱性突變基因控制,該突變基因被定位于小麥7DS染色體末端,與標(biāo)記Xwmc506相距3.1cM.該基因被命名為Yield trait related1(Yt1)

4、.
　　 本實(shí)驗(yàn)室在栽培一粒小麥TA2026中鑒定到一個(gè)隱性抗白粉病新基因pm2026,并將其初步定位到5A染色體長臂上.為了圖位克隆該基因,本研究對其進(jìn)行了精細(xì)定位.利用pm2026所在小麥5AL染色體區(qū)域與水稻、短柄草染色體的共線性關(guān)系開發(fā)了3對STS-CAPS標(biāo)記MAG5222-MspI、MAG5067-MspI和MAG5066-AluI,在小群體中它們均與pm2026共分離.在一個(gè)由4000個(gè)家系組成的F2：3群體中,利

5、用pm2026的旁側(cè)標(biāo)記MAG1491和MAG4586篩選到44個(gè)抗病重組體.利用上述開發(fā)的STS標(biāo)記分析這些重組體,將pm2026定位在0.2cM的遺傳距離內(nèi),與Xmag5067和Xmag5066共分離.利用pm2026兩側(cè)緊密連鎖標(biāo)記MAG5222和MAG2170篩選TA2026基因組BAC文庫,得到四個(gè)陽性克隆27L13、438013、330P9和178016.通過酶切指紋圖譜、測序及標(biāo)記分析,最終將pm2026定位到15kb的物