發(fā)布時間：2017-03-24 17:03

  本文關(guān)鍵詞：初級八倍體小黑麥中黑麥染色體的變異，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：小麥(Triticum aestivum L. AABBDD,2n=6x=42)是世界三大糧食作物之一,全世界約有三分之一的人口都以小麥作為主食。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系下,由于骨干親本的過分使用以及集約化的生產(chǎn),致使小麥的遺傳基礎(chǔ)越來越窄,遺傳多樣性也不斷下降,小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的提高受到了極大的限制。而小麥的近緣種屬中卻含有豐富的遺傳變異資源,尋找與挖掘小麥近緣物種中優(yōu)異的基因資源,并將這些基因轉(zhuǎn)移到小麥中來,不僅可以拓寬小麥的遺傳背景,還能實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。黑麥(Secale cereale L.)是普通小麥遺傳改良的三級基因源,也是最早和最成功地用于改良小麥的近緣植物之一。本試驗(yàn)利用小麥品種綿陽26(Mian yang26)與秦嶺黑麥(Qin ling)進(jìn)行雜交,將得到的雜種F1經(jīng)人工加倍后獲得雙二倍體材料(MQ),觀察MQ花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂時期的染色體行為。然后將MQ自交得到第二代MQ,將部分第二代MQ與綿陽26雜交,獲得雜種F1,剩余的第二代MQ繼續(xù)自交得到第三代MQ,對第二代MQ的雜交結(jié)實(shí)率和自交結(jié)實(shí)率進(jìn)行分析,并分別從中選出自交和雜交結(jié)實(shí)率最高、中等、最低的單株,隨后對這些單株后代的種子進(jìn)行原位雜交分析,觀察并統(tǒng)計(jì)黑麥染色體的變異情況,得到主要結(jié)果如下：1.初級八倍體小黑麥花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂時期染色體的異常行為利用黑麥基因組為探針,對MQ花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂時期的染色體進(jìn)行GISH分析,異常行為主要表現(xiàn)為：(1)中期Ⅰ存在大量黑麥、小麥的單價(jià)體,同時還發(fā)現(xiàn)了少量的多價(jià)體；(2)后期Ⅰ存在較多的落后染色體,有66.76%都是黑麥染色體；(3)四分體時期含有數(shù)目不等、大小不同的微核,有88.43%都是黑麥。該結(jié)果為研究初級八倍體小黑麥細(xì)胞學(xué)的不穩(wěn)定性提供一定的基礎(chǔ)。2.初級八倍體小黑麥自交后代、雜種Fl中小麥和黑麥染色體的不均等分裂在MQ4自交后代和MQ6第二代與MY26的雜種F1中,發(fā)現(xiàn)了體細(xì)胞染色體數(shù)目不等的現(xiàn)象,同時在MQ17第二代與MY26的雜種F1中,還發(fā)現(xiàn)了成對的未分離的黑麥染色體,說明染色體不均等分裂的現(xiàn)象不僅出現(xiàn)在體細(xì)胞,還出現(xiàn)在性細(xì)胞中。此現(xiàn)象在前人的研究中報(bào)道較少。3.初級八倍體小黑麥中黑麥染色體通過配子的傳遞情況黑麥染色體在通過雌配子傳遞時,染色體4R傳遞率最高,染色體2R次之,染色體5R最低；在通過雄配子傳遞時,染色體5R傳遞率最高,染色體7R次之,染色體2R最低；同時還發(fā)現(xiàn)除2R和4R外,其他黑麥染色體通過雄配子的傳遞率都高于雌配子。該結(jié)果為研究黑麥染色體通過配子的傳遞提供了一定的基礎(chǔ)。4.初級八倍體小黑麥自交后代、雜種F1中黑麥染色體的數(shù)目變異MQ第三代中黑麥染色體7R存在的頻率最高,染色體4R、5R次之,染色體6R最低；MQ第二代與MY26的雜種F1中染色體4R存在的頻率最高,染色體2R次之,染色體5R最低。該結(jié)果為研究黑麥染色體在小麥背景中的傳遞提供了一定的基礎(chǔ)。5.初級八倍體小黑麥自交后代、雜種F1中黑麥染色體的結(jié)構(gòu)變異第三代MQ和MQ第二代與MY26的雜種F1代中凡含有黑麥6R染色體的單株中,與標(biāo)準(zhǔn)FISH圖相比,染色體6R長臂亞端部的pSc119.2信號有所減少；同時在MQ第三代和MQ第二代與MY26的雜種F1代中的部分單株中,出現(xiàn)了斷裂的黑麥染色體、小麥與黑麥染色體易位現(xiàn)象。在第三代MQ中,發(fā)現(xiàn)有3個單株的細(xì)胞中出現(xiàn)了斷裂的黑麥染色體,有1個單株的細(xì)胞中出現(xiàn)了小麥-黑麥的易位；在MQ第二代與MY26的雜種F1代中,共有12個單株的細(xì)胞中出現(xiàn)了斷裂的黑麥染色體,有1個單株的細(xì)胞中出現(xiàn)了小麥-黑麥的易位。6R長臂亞端部信號的缺失現(xiàn)象在前人的這類研究中報(bào)道較少。6.初級八倍體小黑麥不同自交、雜交結(jié)實(shí)率的后代中黑麥染色體的變化自交結(jié)實(shí)率高的后代即MQ4第三代中,染色體3R和7R沒有丟失,傳遞率為100%；在自交結(jié)實(shí)率中等的后代即MQ20第三代中,染色體3R存在頻率為83.3%；在自交結(jié)實(shí)率低的后代即MQ15第三代中,染色體3R的存在頻率為33.3%。雜交結(jié)實(shí)率高的MQ17第二代與MY26的雜種F1世代中,染色體4R的存在頻率最高,達(dá)到71.4%；在雜交結(jié)實(shí)率中等的MQ20第二代與MY26的雜種F1世代中,染色體4R的存在頻率最高,為90.9%；在雜交結(jié)實(shí)率低的MQ 12、14、15第二代與MY26的雜交F1世代中,染色體1R的存在頻率最高,為72.7%。該結(jié)果為研究黑麥染色體與結(jié)實(shí)率的關(guān)系提供了一定的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：初級八倍體小黑麥 減數(shù)分裂 GISH FISH 黑麥染色體變異
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S512.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 文獻(xiàn)綜述10-16
• 1.1 小麥及其近緣種屬10-11
• 1.2 外源基因在小麥育種中的應(yīng)用11
• 1.3 黑麥基因資源及其在小麥育種的利用11-14
• 1.3.1 黑麥屬植物11
• 1.3.2 黑麥的特性11-12
• 1.3.3 黑麥屬基因的研究現(xiàn)狀12
• 1.3.4 黑麥在小麥育種中的應(yīng)用12-14
• 1.4 小麥背景中黑麥遺傳物質(zhì)的鑒定方法14-16
• 1.4.1 染色體帶型技術(shù)15
• 1.4.2 原位雜交(In situ hybridization,ISH)15
• 1.4.3 分子標(biāo)記技術(shù)15-16
• 1.5 小麥背景中黑麥染色體的變異16
• 2 立題依據(jù)16-17
• 3 材料與方法17-22
• 3.1 試驗(yàn)材料17-18
• 3.2 試驗(yàn)方法18-22
• 3.2.1 花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂時期染色體的行為觀察18
• 3.2.2 發(fā)根及預(yù)處理18
• 3.2.3 染色體制片18-19
• 3.2.4 基因組DNA的提取19
• 3.2.5 探針標(biāo)記19-20
• 3.2.6 原位雜交(避光處理)20-21
• 3.2.7 雙色原位雜交21
• 3.2.8 原位雜交常用試劑及其配方21-22
• 4 結(jié)果與分析22-48
• 4.1 MQ花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂時期染色體的行為22
• 4.2 MQ花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂時期染色體的配對和微核數(shù)22-23
• 4.3 第二代MQ的自交結(jié)實(shí)和雜交結(jié)實(shí)的情況23-24
• 4.4 原位雜交分析24-30
• 4.4.1 MQ減數(shù)分裂GISH結(jié)果24-25
• 4.4.2 重復(fù)序列pSc119.2(綠)和(AAC)_5(紅)黑麥的FISH圖25
• 4.4.3 雙二倍體第三代的原位雜交鑒定結(jié)果25-30
• 4.5 不同黑麥染色體的傳遞情況30-33
• 4.6 試驗(yàn)圖片33-48
• 5 討論48-53
• 5.1 初級八倍體小黑麥花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂時期染色體異常行為的分析48
• 5.2 初級八倍體小黑麥自交、雜交后代中的染色體的不均等分裂現(xiàn)象48-49
• 5.3 初級八倍體小黑麥中黑麥染色體通過配子的傳遞情況49-50
• 5.4 初級八倍體小黑麥自交、雜交后代中黑麥染色體的數(shù)目變異50
• 5.5 初級八倍體小黑麥自交、雜交后代中黑麥染色體的結(jié)構(gòu)變異50-51
• 5.6 自交、雜交結(jié)實(shí)率與黑麥染色體變化的關(guān)系51-52
• 5.7 本試驗(yàn)中存在的問題52-53
• 參考文獻(xiàn)53-58
• 致謝58

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