小麦-欧山羊草1U附加系的创制、鉴定及其对小麦加工品质的影响

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欧山羊草(Aegilops biuncialis Vis.syn.Aegilops lorentii Hochst.and Triticum macrochaetum,2n=4x=28,UbUbMbMb)是山羊草属小伞山羊草组的一个野生四倍体物种。作为小麦三级基因资源,它具有抗旱、耐盐、抗虫害、抗病性等重要的农艺性状特征,并且具有特异的高分子谷蛋白亚基。在小麦遗传改良的过程中,欧山羊草是一种潜在的、重要的野生近缘种。但是到目前为止,仅匈牙利的Molnár-Láng M研究小组近年来在欧山羊草的利用上开展了部分工作。但尚需进一步筛选附加系、创制代换系和易位系以便将欧山羊草优异基因向小麦中的转移、鉴定和利用。　　为了进一步向小麦背景中转移欧山羊草基因组的优异农艺性状,在本课题中,我们利用抗条锈病、抗白粉病和具有特异高分子谷蛋白亚基的欧山羊草与小麦品种川农19杂交,杂交后代经秋水仙素加倍后,形成了小麦-欧山羊草双二倍体(AABBDDUUMM,2n=10x=70)。此后,以小麦-欧山羊草双二倍体作为供体,通过回交、自交,我们获得了含欧山羊草特异高分子谷蛋白亚基基因位点的稳定品系12-5-2。　　对这个品系进行鉴定分析,发现材料12-5-2体细胞中含有44条染色体,是一个稳定遗传的二体附加系,并且对白粉病和条锈病为免疫。荧光原位杂交实验和C-分带实验证明了12-5-2是一个1Ub二体附加系。谷蛋白电泳结果显示12-5-2不仅含有其亲本川农19的所有高分子谷蛋白亚基,即7+8、2+12亚基,而且含有2个新亚基,分别命名为UX和UY。除此之外,我们利用48对PLUG引物对小麦中国春、欧山羊草、川农19和小麦-欧山羊草后代材料12-5-2进行了PCR筛选鉴定,获得了5对1Ub特异的PLUG引物,分别为TNAC1021,TNAC1041,TNAC1071, TNAC1-01和TNAC1-04。最后,我们对小麦-欧山羊草后代材料12-5-2及其亲本川农19的面粉质量进行了测定,发现12-5-2的蛋白质含量,Zeleny沉淀值、湿面筋含量、籽粒硬度明显高于其亲本川农19。　　综上,本研究利用麦谷蛋白和麦醇溶蛋白电泳、C-分带分析、荧光原位杂交、分子标记等方法对小麦-欧山羊草后代材料进行鉴定分析,结果发现,1Ub二体附加系12-5-2可以作为改良小麦的优异三级基因资源,尤其是在提高小麦面粉质量和抗病性方面具有很大优势,说明1Ub二体附加系12-5-2具有很高的育种价值,对于充分发掘和利用欧山羊草的有利优良基因,开展染色体工程育种提供了十分重要的理论意义和应用价值。

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第一章 绪论

1.1 小麦改良面临的问题及其改良的必要性

1.2 小麦近缘物种在小麦育种中的应用

1.3 外源遗传物质的检测

1.4 立题依据

第二章 材料与方法

2.1 实验材料

2.2 实验方法与步骤

第三章 结果与分析

3.1小麦-欧山羊草附加系农艺性状分析

3.2小麦-欧山羊草附加系抗病性鉴定

3.3 小麦-欧山羊草附加系的细胞学鉴定

3.4小麦-欧山羊草附加系的原位杂交分析

3.5 小麦-欧山羊草附加系的C分带分析

3.6小麦-欧山羊草附加系的蛋白电泳分析

3.7 小麦-欧山羊草附加系的PLUG标记鉴定

3.8 小麦-欧山羊草附加系的品质指标测定

第四章 讨论与分析

4.1 山羊草在小麦育种中的作用

4.2 欧山羊草染色体分子标记的开发和应用

4.3 欧山羊草特异高分子谷蛋白亚基导入小麦

致谢

参考文献

攻读学位期间已发表的论文