六倍体小黑麦多样性分析及小麦-黑麦异染色体系的鉴定

摘要

黑麦属（Secale L.）是小麦的三级基因源，具有分蘖力强、小穗数多、免疫多种病害，抗逆性强等特性，是小麦遗传改良的重要优良基因供体。六倍体小黑麦是四倍体小麦与黑麦杂种 F1经染色体加倍后获得的新物种，兼具小麦和黑麦的优良特点，且更易于与普通小麦杂交，是黑麦优良基因向小麦转移的桥梁亲本。本研究对引自国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）的222份六倍体小黑麦的主要农艺和品质性状进行了鉴定；利用细胞学和原位杂交技术对六倍体小黑麦及其与普通小麦的杂种F1和F2的染色体构成进行了分析；综合应用形态学、细胞学、原位杂交和分子标记等技术在六倍体小黑麦与普通小麦的杂种后代进行了小麦-黑麦异染色体系的筛选和鉴定，对小麦-黑麦异染色体系的染色体构成特点进行了分析。获得的主要结果如下：
　　（1）对222份引自CIMMYT的六倍体小黑麦的3种主要病害抗性、6个农艺性状和8个品质性状进行鉴定结果表明，供试小黑麦对小麦白粉病、条锈病和叶锈病的田间抗性表现为免疫或近免疫，具有生长繁茂、穗大粒多、强秆抗倒等优良特点；其主要农艺和品质性状表现较丰富的遗传多样性；聚类分析将供试小黑麦分为6大类，不同类群的农艺和品质性状存在明显差异；它们在小麦品种遗传改良中具有重要利用价值。
　　（2）综合利用细胞学、基因组原位杂交（GISH）和荧光原位杂交（FISH）技术，分析明确了六倍体小黑麦及其与普通小麦的杂种F1和F2的染色体组成及黑麦染色体的传递特点。结合主要农艺性状的鉴定评价结果，从六倍体小黑麦与不同普通小麦品种杂种后代筛选出58个细胞学及性状基本稳定的异染色体系，明确了它们的主要农艺及品质性状特点。
　　（3）在58份小麦-黑麦异染色体系中进一步筛选出35份综合性状较好的材料，它们具有繁茂性好、多花多实、籽粒饱满、茎秆粗壮、抗倒伏、耐寒、蛋白质含量较高或抗病性较好等特点，具有重要研究和利用价值。综合利用细胞学、原位杂交分析和分子标记技术明确了它们的细胞学和染色体组成特点。结果表明：35份异染色体系具有较高的细胞学稳定性，其中1BL/1RS易位系20份、1R/1D代换系3份、2R/2D代换系3份、1R/1D-2R/2D四体代换系1份、2R附加系1份、1BL/1RS-2R/2D的易位代换系1份、1BL/1RS-2RL/2RL易位附加系1份，5份材料推测为渐渗系。并且发现部分异染色体系中普通小麦的1A、5A、6A、5B、6B、1D、3D和4D染色体发生了结构变异。

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1前言

1.1黑麦属

1.2小黑麦

1.3小麦-黑麦异染色体系

1.4小麦中黑麦遗传物质的检测方法

1.5本研究的目的意义

2材料与方法

2.1试验材料

2.2技术路线

2.3试验研究地点

2.4试验方法

3结果与分析

3.1六倍体小黑麦的多样性

3.2六倍体小黑麦及其与普通小麦杂交后代的染色体分析

3.3小麦-黑麦异染色体系的筛选鉴定

4 讨论

4.1小黑麦的遗传多样性

4.2小麦与黑麦杂交后代中黑麦染色体的传递特点

4.3原位杂交技术在小麦远缘杂交后代鉴定中的应用

4.4小麦-黑麦异染色体系的应用价值

5结论

参考文献

附表

致谢

攻读硕士期间发表论文情况