小麥--冰草7P附加系、易位系的鑒定和高千粒重優(yōu)異性狀的遺傳研究.pdf

1、冰草屬植物是小麥的野生近緣種之一，主要分布在瘠薄寒冷的生境中，具有抗病、耐逆、多花多實(shí)等特性，可供小麥遺傳改良利用。前期研究表明附加冰草7P染色體可以提高小麥千粒重、增強(qiáng)抗旱能力等。為了深入利用冰草7P染色體攜帶的高千粒重等優(yōu)異基因、創(chuàng)制小麥新種質(zhì)，本研究以小麥-冰草7P附加系和輻照誘導(dǎo)獲得的易位系為研究材料，開展了小麥-冰草7P附加系間的表型和遺傳差異研究、7P易位系的篩選鑒定、7P染色體精細(xì)區(qū)段圖譜構(gòu)建以及高千粒重性狀的區(qū)段定位。<

2、br>　　1、根據(jù)表型和基因型數(shù)據(jù)完成4份小麥-冰草7P附加系的分類。利用冰草特異STS分子標(biāo)記、細(xì)胞遺傳學(xué)方法以及小麥660K SNP基因芯片技術(shù)對小麥-冰草7P附加系進(jìn)行鑒定與分析，明確了4份7P附加系材料的染色體組成特點(diǎn)，并通過聚類分析以及田間性狀比較，將7P附加系分為2組，一組為Ⅱ-5-1和5038，另一組為5043和7-7，揭示了異花授粉植物冰草中同源染色體的多樣性。該結(jié)果表明對于多倍體野生供體種的遠(yuǎn)緣雜交利用，應(yīng)通過多個(gè)附加

3、系后代的保存來保證野生種的遺傳完整性。
　　2、小麥-冰草7P附加系輻照后代中易位系的鑒定。利用冰草特異分子標(biāo)記并結(jié)合細(xì)胞遺傳學(xué)的方法對7P附加系輻照后代進(jìn)行鑒定，從小麥-冰草7P附加系Ⅱ-5-1的輻照后代中共鑒定出27個(gè)含有冰草7P染色體片段的株系，包含1個(gè)缺失系、18個(gè)易位系和8個(gè)含有2條染色體片段的復(fù)雜易位材料。
　　3、構(gòu)建冰草7P染色體精細(xì)區(qū)段圖譜。通過對小麥-冰草7P附加系Ⅱ-5-1進(jìn)行STS特異標(biāo)記的篩選，共獲

4、得102個(gè)7P染色體STS特異標(biāo)記，結(jié)合前期研究中得到的55對特異標(biāo)記以及17個(gè)易位系和缺失系，對冰草7P染色體區(qū)段進(jìn)行重新劃分。加密的7P染色體區(qū)段圖譜含有157個(gè)冰草STS特異標(biāo)記，包含40個(gè)區(qū)段，其中長臂19個(gè)，短臂21個(gè)。
　　4、將冰草7P染色體攜帶的高千粒重基因定位于7PS-1區(qū)段內(nèi)。結(jié)合構(gòu)建的精細(xì)染色體區(qū)段圖譜，我們對含有短臂S1-S3區(qū)段的易位系和缺失系進(jìn)行了多世代分離群體種植和性狀考察，通過考種數(shù)據(jù)分析，最終將高

5、千粒重基因精細(xì)定位在7PS-1的區(qū)段內(nèi)。
　　5、證實(shí)7-20是一個(gè)T7PL7AL自發(fā)整臂易位系。從小麥-冰草衍生系Ⅱ-23中鑒定得到一株自發(fā)整臂易位，經(jīng)GISH技術(shù)鑒定，7-20屬于小麥和冰草染色體間的整臂易位，利用冰草特異分子標(biāo)記和ND-FISH技術(shù)進(jìn)一步鑒定表明該易位系為T7PL7AL整臂易位。通過對田間不同世代分離群體進(jìn)行性狀考察，發(fā)現(xiàn)該易位系具有降低株高的效應(yīng)，但同時(shí)出現(xiàn)穗粒數(shù)下降的現(xiàn)象。本研究揭示在小麥-冰草衍生系后代