發(fā)布時間：2018-06-25 19:32

  本文選題：小麥-冰草2P異源二體附加系 + 異源染色體易位��； 參考：《中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院》2016年博士論文

【摘要】：小麥野生近緣植物冰草(Agropyron cristatum(L.)Gaertn.,2n=28,PPPP)具有抗白粉病、條銹病、葉銹病、稈銹病和黃矮病,耐寒、耐旱,多花、多小穗和多分蘗等優(yōu)良特性,是進行小麥改良的重要遺傳資源。而小麥-冰草異源易位系作為小麥遺傳改良的重要材料,對其進行分子細胞遺傳學(xué)研究和優(yōu)異基因評價,有利于更有效的利用冰草P基因組的優(yōu)異基因。本研究以小麥-冰草2P異源二體附加系II-9-3為材料,利用60Co-γ電離輻照誘導(dǎo)產(chǎn)生小麥-冰草2P異源染色體易位,采用基因組原位雜交(GISH)、熒光原位雜交(FISH)、分子標(biāo)記(EST-STS)以及形態(tài)學(xué)分析與農(nóng)藝性狀評價等方法,對易位材料進行小麥染色體部分同源群關(guān)系分析、抗病性和農(nóng)藝性狀調(diào)查等研究,為高效利用冰草2P染色體攜帶的優(yōu)異基因進行小麥遺傳改良奠定材料基礎(chǔ)和提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1、冰草2P染色體結(jié)構(gòu)變異體的誘導(dǎo)與GISH鑒定。首次利用60Co-γ電離輻照誘導(dǎo)小麥-冰草2P異源二體附加系產(chǎn)生異源易位植株并進行GISH鑒定,共獲得39個小麥-冰草2P異源易位系,6個冰草2P染色體缺失系。39個異源易位系包括61條易位染色體,其中小麥-冰草2P小片段易位20個、大片段易位18個、整臂易位15個和中間插入易位8個;共產(chǎn)生69個易位斷裂-融合位點,其中54個斷點位于染色體臂,15個位于著絲粒區(qū)。這些不同類型易位系和缺失系的獲得為利用冰草2P染色體上的優(yōu)異基因改良小麥、以及研究2P染色體片段與不同小麥染色體易位的遺傳與育種效應(yīng),提供重要的基礎(chǔ)材料。2、小麥-冰草2P異源易位系的FISH鑒定。利用雙色FISH-GISH二次雜交方法對28個小麥-冰草2P異源易位系中參與易位的小麥染色體進行鑒定,結(jié)果表明,冰草2P染色體與小麥染色體的重組涉及小麥A、B、D 3個基因組。確定小麥-冰草2P異源易位系涉及小麥1A、2A、3A、4A、5A、6A、7A、1B、3B、5B、7B、1D、3D、4D和6D共15條染色體。3、冰草2P染色體分子標(biāo)記圖譜的構(gòu)建。利用83個來源于冰草P基因組EST序列的STS特異標(biāo)記,對17個具有不同染色體片段長度和斷裂位點的小麥-冰草2P異源易位系和3個冰草2P缺失系進行分析,將2P染色體劃分為包括8個長臂區(qū)段和9個短臂區(qū)段在內(nèi)的共17個特定區(qū)段,將83個EST-STS分子標(biāo)記定位于冰草2P染色體特定區(qū)段,并進一步構(gòu)建了冰草2P染色體分子標(biāo)記圖譜,為早期準(zhǔn)確快速鑒別小麥-冰草2P易位系/缺失系衍生后代外源染色體和冰草中優(yōu)異基因提供分子工具。4、冰草2P染色體攜帶抗白粉病新基因的染色體定位及易位系選育。用E09和E20混合生理小種對短臂易位系2P-43和6個涉及2P染色體長臂不同片段長度的易位系2P-35,2P-36,2P-122,2P-167,2P-173和2P-205的BC1F2群體進行成株期白粉病抗性鑒定,相關(guān)性分析結(jié)果表明,2P長臂整臂易位系2P-205以及分別攜帶冰草2P染色體長臂(0.47-1.00)L、(0.60-1.00)L的小片段易位系2P-173和2P-36的BC1F2后代中含有冰草2P染色質(zhì)片段的植株均高抗白粉病,不含冰草2P染色質(zhì)片段的植株均高感白粉病。短臂整臂易位系2P-43以及分別攜帶冰草2P染色體長臂(0.00-0.60)L、(0.86-1.00)L和(0.37-0.66)L的小片段易位系2P-35、2P-122和2P-167的BC1F2后代,無論其是否含有2P染色體片段均高感白粉病。由此將冰草2P染色體上攜帶的高抗白粉病新基因定位于2PL的0.66-0.86區(qū)段上,結(jié)合分子標(biāo)記鑒定結(jié)果,在此區(qū)段上共篩選到20個冰草2P染色體特異的EST-STS分子標(biāo)記。對于高抗白粉病的小麥-冰草2P異源易位系在小麥白粉病抗性育種中的有效利用以及2P染色體高抗白粉病新基因的進一步精細定位與克隆具有重要指導(dǎo)意義。5、冰草2P染色體攜帶抗葉銹病新基因的染色體定位。用葉銹菌混合生理小種對短臂整臂易位系2P-43和長臂整臂易位系2P-205的BC1F2群體進行成株期葉銹病抗性鑒定,相關(guān)性分析結(jié)果表明,2P長臂整臂易位系2P-205的BC1F2后代中含有冰草2P染色質(zhì)片段的植株均對葉銹病免疫,不含冰草2P染色質(zhì)片段的植株均高感葉銹病。短臂整臂易位系2P-43的BC1F2后代,無論其是否含有2P染色體片段均高感葉銹病。由此將高抗葉銹病新基因定位于冰草2P染色體的長臂上。對于高抗葉銹病的小麥-冰草2P異源易位系在小麥葉銹病抗性育種中的有效利用及抗葉銹病新基因的進一步精細定位與克隆具有重要意義。6、冰草2P染色體攜帶旗葉較小和小穗密度較高優(yōu)異基因的染色體初步定位。對小麥-冰草2P長、短臂整臂易位系的BC1F2代進行農(nóng)藝性狀評價,多重分析結(jié)果顯示,小麥-冰草2P長臂整臂易位系2P-205的BC1F2代含易位染色體植株的旗葉長和旗葉寬顯著低于不含易位染色體的植株以及短臂整臂易位系2P-43的BC1F2代植株,表明控制旗葉較小的基因位于冰草2P染色體的長臂上。而長臂整臂易位系2P-205的BC1F2代易位株的小穗密度顯著高于非易位株以及短臂整臂易位系2P-43的BC1F2代植株,表明控制小zB密度較高的基因也位于冰草2P染色體長臂上,為進一步利用冰草2P染色體上的優(yōu)異株型新基因以及進行高產(chǎn)育種提供新的材料。
[Abstract]:Agropyron elongatum ( L . ) Gaertn . Wheat - Agropyron 2P isogenic translocation line II - 9 - 3 was used as an important material to improve wheat genetic improvement . The chromosome location and translocation lines of chromosome 2p - 35 , 2P - 36 , 2P - 122 , 2P - 167 , 2P - 173 and 2P - 205 were identified .
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S512.1

【參考文獻】

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本文編號：2067230