【摘要】：硬粒小麥(Triticum turgidum L.ssp.durum)是一種面筋含量及蛋白質(zhì)含量較高的四倍體栽培小麥。硬粒小麥不僅品質(zhì)佳,對小麥葉銹病、條銹病以及稈銹病還具有一定抗性,但硬粒小麥對赤霉病、根腐病等小麥病害的抗性不佳。而小麥野生近緣種中含有豐富的抗源基因,通過遠(yuǎn)緣雜交和染色體工程技術(shù)可培育出含外源種質(zhì)的優(yōu)質(zhì)抗病硬粒小麥。長穗偃麥草(Thinopyrum elongatum(Host)D.R.Dewey)是一種小麥野生近緣種,具有抗赤霉病、白粉病、根腐病等多種小麥病害的優(yōu)良性狀。通過小麥與長穗偃麥草遠(yuǎn)緣雜交創(chuàng)建異附加系、異代換系及異易位系等是利用長穗偃麥草優(yōu)良基因的良好途徑。目前已經(jīng)創(chuàng)建了全套的普通小麥-長穗偃麥草附加系及代換系,而在硬粒小麥背景下暫未創(chuàng)建出全套的附加系和代換系,僅創(chuàng)建了硬粒小麥-長穗偃麥草1E附加系和代換系,以及本實驗室創(chuàng)建的硬粒小麥-長穗偃麥草7E附加系,其中7E染色體來源于四倍體長穗偃麥草。而四倍體長穗偃麥草的染色體組成尚不清楚,也沒有四倍體長穗偃麥草的FISH核型圖。本研究旨在分析四倍體長穗偃麥草的染色體組成,制作異源六倍體小偃麥8801及四倍體長穗偃麥草的FISH核型。此外,本研究通過長穗偃麥草特異分子標(biāo)記、染色體計數(shù)、基因組原位雜交(GISH)及非變性原位雜交(ND-FISH)等多種方法相結(jié)合對硬粒小麥Langdon(AABB)與小偃麥8801(AABBEE)的雜交后代群體進(jìn)行分子細(xì)胞學(xué)鑒定,從中選育硬粒小麥-長穗偃麥草特定染色體附加系、代換系和易位系,并考察農(nóng)藝性狀。具體研究結(jié)果如下:1.分析二倍體及四倍體長穗偃麥草45SrDNA位點的數(shù)目和相對位置發(fā)現(xiàn),二倍體有兩對45SrDNA位點,分別位于5E短臂近末端和6E次縊痕處,四倍體長穗偃麥草染色體組中45SrDNA位點的相對位置與二倍體相同,而數(shù)目則是二倍體的兩倍,說明四倍體長穗偃麥草很可能是由二倍體種加倍而成的。2.通過重復(fù)序列pSc119.2和pAs1在四倍體長穗偃麥草染色體上的分布情況制成了小偃麥8801及四倍體長穗偃麥草的FISH核型。該FISH核型能夠識別四倍體長穗偃麥草染色體,可用于鑒定硬粒小麥-長穗偃麥草附加系、代換系。同時根據(jù)pSc119.2、pAs1和45S rDNA位點在二倍體和四倍體長穗偃麥草染色體上分布的異同,分析認(rèn)為四倍體長穗偃麥草可能為同源四倍體,但進(jìn)化過程中已發(fā)生明顯分化。3.選育出2個硬粒小麥-長穗偃麥草附加系,即3E、6E雙體附加系;1個硬粒小麥-長穗偃麥草1E(1B)雙體代換系以及1個硬粒小麥-長穗偃麥草1AS-1EL純合易位系。連續(xù)三年對這4個株系進(jìn)行的分子標(biāo)記鑒定結(jié)果一致,證明這4個株系均能穩(wěn)定遺傳。4.四個株系的株高都比親本Langdon顯著降低,而旗葉面積均顯著大于親本Langdon。此外,硬粒小麥-長穗偃麥草6E雙體附加系的穗長、小穗粒數(shù)、每穗粒數(shù)均顯著高于親本Langdon,推測6E染色體上存在提高產(chǎn)量相關(guān)性狀的基因。
【學(xué)位授予單位】：揚州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S512.1
【圖文】：

逡逑ｐＡｓｌ的信號分布可以識別出具體的Ｅ染色體（圖２．３ａ，圖２．３ｃ），邋ｐＴａ７１顯示４５Ｓ邋ｒＤＮＡ位逡逑點，如此即可判斷出圖２．３ｂ和圖２．３ｄ中的４５Ｓ邋ｒＤＮＡ位點分別在具體哪些染色體上。逡逑對照二倍體和四倍體長穗偃麥草的ＦＩＳＨ核型可知，二倍體長穗偃麥草的Ｅ染色體上逡逑有兩對４５Ｓ邋ｒＤＮＡ位點（圖２．３ｂ），分別位于５Ｅ染色體短臂近末端和６Ｅ染色體短臂次縊逡逑痕處。而四倍體長穗偃麥草的染色體上有四對４５Ｓ邋ｒＤＮＡ位點（圖２．３ｄ）；分別位于５Ｅ邋（５Ｅ！逡逑和５Ｅ２）染色體短臂近末端和６Ｅ邋（６ＥＪＰ６Ｅ２）染色體短臂近中部。但６Ｅ邋（６Ｅｉ和６Ｅ２）染逡逑色體上未見明顯的隨體，且６Ｅ２上的４５Ｓ邋ｒＤＮＡ信號很弱。逡逑圖２．３二倍體（２Ｘ）和四倍體（４Ｘ）長穗偃麥草４５Ｓ邋ｒＤＮＡ的分布逡逑３１５：二倍體長穗偃麥草（？１５３１７１８）；0土四倍體長穗偃麥草．標(biāo)尺＝１０＾？．逡逑Ｆｉｇ．邋２．３邋Ｔｈｅ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋４５Ｓ邋ｒＤＮＡ邋ｌｏｃｉ邋ｉｎ邋ｄｉｐｌｏｉｄ邋ａｎｄ邋ｔｅｔｒａｐｌｏｉｄ邋Ｔｈ．邋ｅｌｏｎｇａｔｕｍ逡逑ａｂ：邋ｄｉｐｌｏｉｄ邋Ｔｈ．邋ｅｌｏｎｇａｔｕｍ（ｙ＼５ｊ＼ｌ＼％）＼邋ｃｄ：邋ｔｅｔｒａｐｌｏｉｄ邋Ｔｈ．邋ｅｌｏｎｇａｔｕｍ．邋Ｓｃａｌｅ邋ｂａｒｓ邋＝１０邋ｆｉｍ．逡逑４討論逡逑４．１四倍體長穗偃麥草４５Ｓ邋ｒＤＮＡ位點的分布逡逑４５Ｓ邋ｒＤＮＡ是一種位于核仁組織區(qū)（ＮＯＲ）上的串聯(lián)重復(fù)序列，編碼核糖體ＲＮＡ（ｒＲＮＡ）逡逑（Ｌｏｎｇ邋ａｎｄ邋Ｄａｗｉｄ

邋３．１邋Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ邋ｆｏｒ邋ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ邋ｏｆ邋ｄｕｒｕｍ邋ｗｈｅａｔ邋－邋Ｔｈ．ｅｌｏｎｇｃｉｔｕｎｔ邋ａｄｄｉｔｉｏｎ邋ｌｉｎｅ，邋ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ邋ｌｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ邋ｌｉｎｅ逡逑實驗方法逡逑１植物ＤＮＡ提取逡逑植株的基因組ＤＮＡ采用改良ＳＤＳ法提取，參照王景雪等（２０００）的方法并略提取步驟如下：逡逑將配好的緩沖液Ａ邋（ｂｕｆｆｅｒ邋Ａ）放置到６５邋°Ｃ水浴鍋中預(yù)熱備用；逡逑取少量新鮮小麥嫩葉（約０．２邋ｇ）裝入２．０邋ｍｌ離心管中，置于液氮中冰凍后放置片刻使其恢復(fù)至室溫；逡逑即刻在裝有嫩葉粉末的離心管中加入８００邋Ｍ己經(jīng)預(yù)熱好的ｂｕｆｆｅｒ邋Ａ，上下顛勻，放入６５邋°Ｃ的水浴鍋中水�。常板澹恚椋�，水浴期間每隔５邋ｍｉｎ取出離心管上注意動作輕柔；逡逑水浴結(jié)束后，取出離心管并放置在４邋°Ｃ冰箱，使其快速冷卻至室溫后，１２００

對８８０１與Ｌａｎｇｄｏｎ雜交Ｆ２代的１１４個單株進(jìn)行染色體數(shù)目調(diào)查，選出２２個染色體數(shù)逡逑目為２ｎ＝邋２９的Ｆ２代單株，并使用３對長穗偃麥草基因組特異分子標(biāo)記對這些單株進(jìn)行檢逡逑測（圖３．３），在擴(kuò)增檢測的２２個單株中，共有１８個單株擴(kuò)增出不等目的條帶，其中３個逡逑標(biāo)記均擴(kuò)增的有１５株，能夠擴(kuò)增２個標(biāo)記的有２株，擴(kuò)增１個標(biāo)記的１株，沒有擴(kuò)增任逡逑何標(biāo)記的有４株，表明擴(kuò)增３個標(biāo)記的單株染色體計數(shù)正確并含有長穗偃麥草的染色體，逡逑而其他單株有染色體計數(shù)錯誤或ＰＣＲ反應(yīng)等問題未能出現(xiàn)預(yù)期結(jié)果

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2788807