2Ai-2染色体在小麦背景中的遗传及其易位的诱导与鉴定

摘要

小麦黄矮病是我国小麦的重要病毒病害，在我国西北、北方麦区对小麦生产构成较大威胁，近年来，该病有向其它麦区扩展的趋势，培育抗病品种是抵御该病害的最有效途径。中间偃麦草2Ai—2染色体携带抗中国流行的大麦黄矮病GPV和GAV病毒株系的抗病基因。本研究利用2Ai—2染色体与小麦间不同的二体异代换系与普通小麦杂交，对2Ai—2染色体在BC1及F2代中的遗传传递规律进行了初步研究。同时应用杂种幼胚培养和ph1b缺失突变体诱导两种方法诱导、创制变异材料，以2Ai—2染色体特异的EST—PCR分子标记跟踪检测杂种后代群体中2Ai—2染色体的传递和变异，并用基因组原位杂交对该染色体的变异类型和Ph1基因影响下的配对行为进行了分析。研究取得了以下主要进展： 1.对2Ai—2染色体在小麦部分同源染色体代换背景中的遗传传递进行研究，发现2Ai—2染色体与小麦第二部分同源群不同染色体代换背景对外源染色体的传递具有不同效应。2Ai—2（2B）代换系的杂种中外源染色体或片段显示优先传递，而2Ai—2（2D）代换系的杂种中其传递力则较低，2B代换背景更有利于2Ai—2染色体或片段的传递；外源染色体在杂种后代传递过程中能发生变异，在多数组合中，变异出现在着丝粒处；与短臂相比，外源染色体长臂的遗传传递率较低；端体代换系中的外源染色体端体在杂种后代传递过程中容易丢失，同时也可发生结构变异。基因组原位杂交结果证明了分子标记跟踪外源染色体的可靠性。 2.利用2Ai—2染色体特异的EST—PCR标记对其进行跟踪检测，结合基因组原位杂交（GISH）技术，从杂种幼胚培养获得的再生植株后代SC3群体中筛选得到2个外源染色体短臂与小麦2D染色体长臂的纯合易位株、1个外源染色体长臂与小麦间的杂合易位株，另外还有3个纯合双端体及5个单端体株。研究表明组织培养途径诱导产生的变异大多数也出现在着丝粒区域。 3.研究了ph1b缺失突变体诱导2Ai—2染色体与小麦部分同源染色体的配对效应。发现不同的代换背景对中间偃麦草2Ai—2与小麦染色体的配对频率影响不大。在2B代换背景中，约占细胞总数5.2％的花粉母细胞中外源染色体与小麦染色体可形成配对；在2D代换背景中，观察到占细胞总数3.1％的花粉母细胞中可形成2Ai—2与小麦染色体的配对。相比之下，在2D代换背景下2Ai—2染色体与小麦之间的配对更紧密。外源染色体多数以单价体的形式存在于细胞中，而平均每个细胞中约存在1个小麦染色体间形成的多价体。

目录

文摘

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论文说明：图表目录

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1引言

1.1 小麦黄矮病概述

1.2 中间偃麦草在小麦种质创新中的应用

1.2.1 中间偃麦草种质资源中的优良基因及其对小麦的种质改良

1.2.2 中间偃麦草的黄矮病抗性向小麦中的转移

1.3诱导产生易位的方法

1.3.1利用辐射的方法诱导易位

1.3.2利用单价体的错分裂诱导易位

1.3.3利用染色体配对控制基因Ph1诱导易位

1.3.4组织培养诱导易位

1.3.5利用杀配子染色体诱导易位

1.4 小麦背景中外源染色质的鉴定方法

1.4.1形态标记

1.4.2细胞学标记

1.4.3生化标记

1.4.4染色体原位杂交

1.4.5分子标记

1.5立题依据

1.6研究目的

1.7研究内容

2材料与方法

2.1植物材料

2.2实验方法

2.2.1 组培材料的创制

2.2.2 EST-PCR标记检测

2.2.3基因组原位杂交

3结果与分析

3.1 2Ai-2染色体在小麦部分同源染色体代换背景中的遗传

3.1.1 中间偃麦草2Ai-2染色体在杂种后代中的遗传行为

3.1.2用EST-PCR检测中间偃麦草2Ai-2染色体的结构变异

3.1.3用基因组原位杂交检测中间偃麦草2Ai-2染色体的结构变异

3.2幼胚组织培养创造易位系和端体系

3.2.1 组培材料的创制

3.2.2 EST-PCR标记检测

3.2.3基因组原位杂交筛选易位系和端体系

3.2.4 幼胚培养对2Ai-2染色体的传递及结构变异的影响

3.3 Ph1b基因影响下2Ai-2染色体的配对和遗传

3.3.1 5B染色体特异标记检测

3.3.2 中间偃麦草2Ai-2染色体特异标记检测

3.3.3 小麦2B染色体特异标记检测

3.3.4 目标群体的获得

3.3.5 2Ai-2染色体及小麦染色体配对规律

4讨 论

4.1 2Ai-2染色体在不同小麦背景下的传递力

4.2 EST-PCR分子标记

4.3幼胚培养和CSph1b突变体诱导易位

5结 论

致 谢

参考文献

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