普通小麦-百萨偃麦草自发染色体结构变异体的选育与分子细胞遗传分析

摘要

百萨偃麦草（Thinopyrum bessarabicum L(o)ve，2n=2x=14，JJ or EbEb）是小麦改良的重要基因资源。为转移和利用百萨偃麦草优良基因，前期研究通过细胞学鉴定曾选育出一批普通小麦中国春-百萨偃麦草异染色体系，并发现多个自发的百萨偃麦草染色体结构变异体，说明百萨偃麦草和小麦染色体间可能较易发生部分同源重组而产生结构变异。分子标记的发展为从小麦-百萨偃麦草杂种后代中筛选更多的自发染色体变异体提供了有力的工具。本文对根据黑麦转录组序列设计的EST-PCR引物在百萨偃麦草中的可转移性进行了分析，在筛选出百萨偃麦草染色体特异标记的基础上，通过分子标记辅助选择结合细胞遗传分析，从中国春与中国春-百萨偃麦草双倍体杂种F9-F11代植株中筛选百萨偃麦草自发结构变异体，主要结果如下:
　　277对黑麦EST-PCR引物在中国春、百萨偃麦草和中国春，百萨偃麦草双倍体进行扩增分析，发现223对(80.5％)引物在百萨偃麦草中能够稳定扩增，其中25对(9.0％)引物在百萨偃麦草中产生40个特异扩增位点，可以作为百萨偃麦草染色体的特异标记;利用涉及百萨偃麦草7条染色体的8个小麦异染色体系对40个标记进行了染色体定位，其中14个分别定位于1J（2个）、2J（3个）、4J（3个）、5J（3个）、6J（2个）和7J（1个），3个在两条或以上染色体具有重复位点，23个标记在现有异染色体系中没有明确的定位信息。
　　分子标记分析结合细胞学鉴定，从中国春与中国春-百萨偃麦草双二倍体杂种F9-F11代植株中发现24株涉及小麦-百萨偃麦草自发的染色体变异体，包括添加6个、小片段易位13个、端体2个和复杂变异类型3个，进一步利用本文筛选出的40个特异标记和前人筛选的19个标记对19个变异体分析发现，其中17个变异体分别涉及百萨偃麦草染色体1JS、2JS、4JS、5J、6JS和7JS等，其余2个变异体不包含任何所用标记，可能涉及新的端体或易位染色体。
　　对经细胞学或分子标记分析的28个中国春-百萨偃麦草异染色体系调查表明，这些材料的株高、穗长、有效小穗等性状存在较大的变化，其中株高变幅为为69～162cm，穗长变幅为4～15 cm，小穗数变幅为11～27个，其中涉及染色体5J的单株株高明显降低。除上述性状外，其他性状较小麦亲本中国春无明显变化。

目录

声明

摘要

第一部分 文献综述

1．植物染色体自发变异的产生与应用

1．1 植物染色体自发变异的类型和机制

1．2 麦类作物染色体自发变异研究进展

2．百萨偃麦草染色体变异体的诱致与鉴定

第二部分 研究报告

1 材料与方法

1．1 材料

1．2 方法

2．结果与分析

2．1 百萨偃麦草特异分子标记的鉴定与定位分析

2．2 百萨偃麦草自发染色体变异体的细胞学鉴定

2．3 百萨偃麦草自发染色体变异体的分子标记分析

2．4 百萨偃麦草自发染色体变异体的农艺性状调查

3 讨论

3．1 黑麦标记在百萨偃麦草中的可转移性与特异标记筛选与应用

3．2 百萨偃麦草自发染色体变异体的产生机制

3．3 百萨偃麦草耐盐基因的转移和自发变异体的应用展望

全文结论

参考文献

附表

致谢