初級八倍體小黑麥中黑麥染色體的變異.pdf

1、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)

2、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。
　　本試驗利用小麥品種綿陽26(Mianyang26)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

3、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、小麥的單價體，同時還發(fā)現(xiàn)了

4、少量的多價體;(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F1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

5、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

6、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M

7、Q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

8、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MQ1