人工合成小麥-黑麥雙二倍體貯藏蛋白表達(dá)和白粉病抗性鑒定研究.pdf

1、多倍體化在植物的物種形成過(guò)程中起著重要的作用。據(jù)估計(jì)，至少有50％甚至超過(guò)70％的被子植物在其進(jìn)化過(guò)程中經(jīng)歷了一次或多次多倍體化事件。小麥?zhǔn)钱愒戳扼w，對(duì)于近緣種屬的染色體進(jìn)入細(xì)胞核的耐受力很強(qiáng)，遠(yuǎn)緣雜交較為容易。人工合成小麥和小麥近緣種屬材料的異源多倍體，不僅可以作為育種的種質(zhì)資源，成為生產(chǎn)上應(yīng)用的品種，同時(shí)是研究基因組相互作用，基因組進(jìn)化，表觀遺傳的重要材料。貯藏蛋白是小麥籽粒的的重要組成部分，和小麥的品質(zhì)緊密相關(guān)。前人已對(duì)小麥籽粒

2、貯藏蛋白的基因位點(diǎn)和表達(dá)作了較深入的研究。同時(shí)黑麥也是小麥抗白粉病的重要來(lái)源，利用構(gòu)建雙二倍體來(lái)引入黑麥抗性基因是重要的育種手段。 本文利用GISH、SDS-PAGE和A-PAGE鑒定了兩套人工合成的小麥(綿陽(yáng)11、中國(guó)春)和黑麥(ARl06BONE)異源雙二倍體(CA、MA)，并對(duì)其籽粒貯藏蛋白表達(dá)情況和抗白粉病情況進(jìn)行分析。研究結(jié)果如下： 1.經(jīng)GISH鑒定兩套共20個(gè)籽粒根尖細(xì)胞在減數(shù)分裂中期的染色體數(shù)均為2n=5

3、6，其中14條有明顯的黑麥雜交信號(hào)。SDS-PAGE和A-PAGE鑒定也證明這些異源多倍體和前人研究的小黑麥異源多倍體有很多相似的性狀：表達(dá)雙親中的大多數(shù)條帶和傾母性遺傳。說(shuō)明人工合成小麥-黑麥異源雙二倍體成功。 2.幾個(gè)材料在遠(yuǎn)緣雜交和染色體加倍后發(fā)生了遺傳變異，既有親本蛋白條帶在子代中的缺失也有不同于親本條帶的新蛋白條帶在子代中的表達(dá)。其中黑麥的遷移率較慢的條帶在兩套材料中都沒(méi)有表達(dá)，CA材料中的中國(guó)春的亞基2沒(méi)有出現(xiàn)，而在

4、在亞基7上下分別表達(dá)了至少2個(gè)新亞基。在MA材料中母本綿陽(yáng)11的條帶全部表達(dá)。說(shuō)明兩套不同小麥背景的材料在和相同的黑麥構(gòu)成的異源雙二倍體中的作用方式不相同。 3.HMW-GS和醇溶蛋白在后代遺傳穩(wěn)定性上有較大差異。在20個(gè)材料的HMW-GS組成分析中發(fā)現(xiàn)所有的材料表現(xiàn)一致，而在醇溶蛋白組成上后代的變化卻很豐富。意味著在遺傳穩(wěn)定性上HMW-GS可能大于醇溶蛋白。兩套材料中醇溶蛋白的多態(tài)性CA小于MA，可能意味著中國(guó)春接納外源染色體