普通小麥-簇毛麥4V染色體結(jié)構(gòu)變異體的選育.pdf

1、病蟲害、不良外界環(huán)境等影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì)，提高小麥對(duì)病蟲及逆境的抗性是小麥育種的主要目標(biāo)。小麥近緣物種簇毛麥（Haynaldia villosa L.）具有抗白粉病、抗黃花葉病、抗全蝕病、抗眼斑病、分蘗力強(qiáng)、小穗數(shù)多、耐旱以及籽粒蛋白質(zhì)含量高等優(yōu)良性狀，其4V染色體上攜帶有抗黃花葉病、抗全蝕病、抗眼斑病以及編碼醇溶蛋白的有益基因。培育小麥-簇毛麥小片段易位，特別是中間插入易位，不僅能夠降低外源不利基因冗余程度，同時(shí)有助于更好地利用外源有

2、益基因。
　　本研究利用中國(guó)春（Chinese Spring，CS）ph1b突變體和電離輻射相結(jié)合，誘導(dǎo)涉及簇毛麥4VL染色體結(jié)構(gòu)變異體，并應(yīng)用分子細(xì)胞學(xué)技術(shù)和分子標(biāo)記分析技術(shù)對(duì)選育的鑒定結(jié)構(gòu)變異體進(jìn)行鑒定，為小麥遺傳改良提供有用的資源。取得的主要研究結(jié)果如下：
　　1.簇毛麥4V染色體特異分子標(biāo)記的開發(fā)
　　為了快速且準(zhǔn)確地鑒定簇毛麥4V染色體結(jié)構(gòu)變異體，根據(jù)定位于小麥第四部分同源群染色體(4A、4B、4D)不同區(qū)段

3、的EST(表達(dá)序列標(biāo)簽，Expressed Sequence Tag)序列和PLUG（PCR-based landmark unique gene）序列，利用Primer3.0軟件在線設(shè)計(jì)了146對(duì)EST引物和80對(duì)PLUG引物。利用上述引物在中國(guó)春、簇毛麥、硬粒小麥-簇毛麥雙倍體、T4DL·4VS易位系、T5DL·4VL易位系以及小麥-簇毛麥1V-7V二體異附加系中進(jìn)行擴(kuò)增，篩選可以特異追蹤簇毛麥4V染色體不同區(qū)段的分子標(biāo)記。共篩選出

4、4V染色體的特異分子標(biāo)記39個(gè)，其中4VS染色體臂特異分子標(biāo)記21個(gè)（含EST引物2個(gè)，PLUG引物19個(gè)）;4VL染色體臂特異分子標(biāo)記18個(gè)（含EST引物7個(gè)，PLUG引物11個(gè)）。利用中國(guó)春第四部分同源轉(zhuǎn)化群的缺體-四體材料對(duì)39個(gè)標(biāo)記進(jìn)行染色體定位分析，其中19個(gè)標(biāo)記均定位于小麥第四部分同源群染色體上。結(jié)合特異分子標(biāo)記對(duì)應(yīng)的EST、PLUG序列信息，進(jìn)一步證實(shí)了4V與小麥第四部分同源轉(zhuǎn)化群染色體間的部分同源關(guān)系。
　　2.利

5、用中國(guó)春ph1b突變體誘導(dǎo)簇毛麥染色體臂4VL結(jié)構(gòu)變異體
　　前期研究中，利用CS ph1b突變體與小麥-簇毛麥4V(4D)二體異代換系雜交、再與CS ph1b突變體回交，從中篩選出的含單條4V染色體且ph1b隱性純合植株。本研究在其衍生后代材料中，進(jìn)一步利用基因組原位雜交(Genomic in situ Hybridization，GISH)結(jié)合分子標(biāo)記分析，篩選涉及4VL染色體結(jié)構(gòu)變異體。選育到3份純合中間插入易位系和1份純合

6、頂端易位。利用4VL染色體臂的44個(gè)特異分子標(biāo)記進(jìn)行鑒定，發(fā)現(xiàn)4份純合易位中外源染色體片段大小不同;利用來(lái)自黑麥的重復(fù)序列pSc119.2和來(lái)自粗山羊草的重復(fù)序列pAs1作為探針，對(duì)4種易位類型進(jìn)行FISH分析，發(fā)現(xiàn)易位染色體涉及的小麥染色體均為4D染色體，表明這些易位系確是通過(guò)部分同源重組產(chǎn)生的補(bǔ)償性易位。
　　3.利用電離輻射誘導(dǎo)簇毛麥4VL結(jié)構(gòu)變異體
　　利用60Co-γ射線處理小麥-簇毛麥4V(4D)二體異代換系的花

7、粉，然后與普通小麥品種揚(yáng)麥158雜交，得到160株M1。利用GISH鑒定出含有簇毛麥4V染色體結(jié)構(gòu)變異的單株，在其自交后代中，繼續(xù)進(jìn)行GISH檢測(cè)，共鑒定出17條結(jié)構(gòu)變異染色體，包括9條端體、3條小片段頂端易位、1條中間插入易位和4條大片段易位;其中涉及4VL的3份結(jié)構(gòu)變異體中，包括頂端小片段插入易位、長(zhǎng)臂整臂易位和大片段易位各1個(gè)。
　　4.基于結(jié)構(gòu)變異體的簇毛麥4VL染色體物理圖譜構(gòu)建
　　結(jié)合利用CS ph1b突變體以