【摘要】：小麥是世界上重要的糧食作物,但是伴隨著世界人口的持續(xù)增長以及危害小麥生產(chǎn)的病蟲害不斷出現(xiàn),小麥育種工作變得更為緊迫。特別是小麥在種植過程中遺傳背景逐漸變得狹窄、多樣性降低,當(dāng)有新的致病菌出現(xiàn)時就很難抵抗。所以,小麥育種急需挖掘近緣或遠緣物種之中的優(yōu)良性狀或基因,拓寬小麥遺傳資源,豐富小麥遺傳的多樣性。目前,小麥育種的主要目標是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗病、高品質(zhì)的新品種。六倍體中間偃麥草屬于禾本科偃麥草屬,是小麥育種重要的三級基因庫物種,長期以來受到科研人員的持續(xù)關(guān)注和研究,一方面因為它具有豐富的遺傳多樣性,對小麥銹病、根腐病、赤霉病、條紋花葉病毒、部分蟲害具有抗性,對一些非生物脅迫也具有耐受性;另一方面,該物種容易與小麥雜交,從而可以將其攜帶的有益基因?qū)氲叫←湵尘爸杏米餍←溸z傳改良的外源遺傳資源。本研究利用熒光原位雜交(FISH)、分子標記鑒定等技術(shù)方法對小偃麥附加系Z4與普通小麥綿陽11(MY11)雜交的衍生后代材料進行了篩選和分析,同時也對它們的農(nóng)藝性狀和病害抗性進行了調(diào)查和統(tǒng)計,為后續(xù)的小麥育種工作奠定了基礎(chǔ)。本研究的主要結(jié)果如下:(1)采用熒光原位雜交技術(shù),對Z4及其親本小麥-中間偃麥草部分雙二倍體中5進行染色體核型的鑒定,發(fā)現(xiàn)Z4中的兩對易位染色體(分別命名為Tr-Ⅰ和Tr-Ⅱ)來自中5,并且分別與中5的兩對染色體(編號F與G)對應(yīng)。利用探針pDbH12對Z4進行FISH分析,表明Z4中的外源染色體片段屬于中間偃麥草的J~S基因組。對Z4和MY11雜交衍生后代總計351個植株的根尖有絲分裂細胞進行FISH篩選,發(fā)現(xiàn)它們的染色體組成具有較大的變異。其中包括一些特殊的材料:植株S2-8具有兩條Tr-Ⅰ且不含3A和Tr-Ⅱ;植株S49具有兩條Tr-Ⅱ且不含3A和Tr-Ⅰ,同時攜帶4條3D;植株d77攜帶Tr-Ⅰ和Tr-Ⅱ但是缺失3D。這些材料被用來進行分子標記實驗。(2)利用本實驗室新開發(fā)的Oligo-3A1探針并結(jié)合分子標記技術(shù),對Z4中兩對易位染色體進行分析,結(jié)果表明易位的發(fā)生涉及到3A、3D、7J~S染色體,其中Tr-Ⅰ染色體被命名為T3DS-3AS.3AL-7J~SS,而Tr-Ⅱ染色體則被命名為T3AL-7J~SS.7J~SL。同時證明3A染色體發(fā)生斷裂的位置位于566.87Mb-568.09Mb之間,7J~S染色體的斷點位于分子標記TNAC1797和TNAC1917之間,Tr-Ⅰ染色體攜帶有3D短臂末端10%的片段。(3)對Z4和MY11雜交衍生后代材料的農(nóng)藝性狀以及條銹病抗性進行田間調(diào)查,結(jié)合細胞學(xué)和分子生物學(xué)實驗結(jié)果,發(fā)現(xiàn)來自Tr-Ⅱ染色體上的7J~S片段賦予小麥成株期條銹病抗性,同時該片段攜帶潛在的提高小麥產(chǎn)量的基因。從小偃麥附加系Z4被創(chuàng)制到現(xiàn)在,已經(jīng)過去了20多年,但是Z4對條銹病依然具有高度的抗性,這對于小麥的抗病性育種意義重大。本研究為今后Z4在小麥遺傳育種方面的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S512.1

【參考文獻】

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本文編號：2738617