普通小麥--冰草1P和5P異源附加系的創(chuàng)建與分子細胞學鑒定.pdf

1、隨著人們生活水平的提高，對作物的綜合農(nóng)藝性狀（產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病、抗蟲、耐旱、耐鹽和耐寒等）有了更高的要求。這就迫使育種家們培育出更多優(yōu)異的品種以滿足提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)的需求。小麥作為世界三大糧食作物之一，同樣面臨著提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)和增強抗性的嚴峻問題。但狹窄的遺傳基礎(chǔ)已嚴重制約了高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)育種與生產(chǎn)發(fā)展。通過分析小麥進化歷史和育種進程，發(fā)現(xiàn)遠緣雜交能夠有效解決這一問題。冰草屬是小麥野生近緣種，僅含P基因組，具有眾多優(yōu)異基因，被國際普遍

2、認為是改良小麥的最佳外源基因組之一。為此，本實驗室創(chuàng)制了大量的普通小麥品種Fukuho（Triticum aestivum cv.Fukuho，2n=6x=42，AABBDD）-冰草[Agropyroncristatum(L.) Gaertn.，2n=28，PPPP]異源新種質(zhì)。本研究以小麥-冰草衍生系Ⅱ-3-1和Ⅱ-11-1為基礎(chǔ)材料，利用回交的方法結(jié)合原位雜交、分子標記、農(nóng)藝性狀調(diào)查等以期獲得新的小麥-冰草異源二體附加系。主要結(jié)果如

3、下:
　　1、小麥-冰草衍生系Ⅱ-3-1和Ⅱ-11-1的染色體構(gòu)成分析。Ⅱ-3-1根尖GISH-FISH鑒定結(jié)果顯示其染色體組成為40條小麥染色體加4條冰草染色體，缺失一對小麥1A染色體。通過對Ⅱ-3-1花粉母細胞減數(shù)分裂中期Ⅰ進行鑒定發(fā)現(xiàn)附加的4條冰草染色體能夠兩兩配對，進一步用FISH結(jié)合P基因組特異EST-STS標記分析發(fā)現(xiàn)Ⅱ-3-1中含有的冰草染色體分別為1P和2P，即Ⅱ-3-1為小麥-冰草1A-1P二體代換+2P體附加系

4、。利用相同的方法，鑒定出Ⅱ-11-1的染色體組成為42條小麥染色體附加了4條冰草染色體，附加的外源冰草染色體分別是2P和5P，所以Ⅱ-11-1為小麥-冰草2P+5P雙二體附加系。
　　2、小麥-冰草1P異源二體附加系和代換系的建立。以小麥-冰草衍生系Ⅱ-3-1為母本，普通小麥Fukuho為輪回親本，通過回交的方法從BC2F2群體中鑒定到一個小麥-冰草1P二體附加系和一個2P二體附加系，從Ⅱ-3-1自交F4代中鑒定到一個1A-1P代

5、換系。進一步以小麥-冰草1P二體附加系為母本，F(xiàn)ukuho為輪回親本，構(gòu)建BC1F2和BC2F2群體，通過遺傳分析發(fā)現(xiàn)1P染色體上存在降低株高、增加穗長和有效分蘗的基因以及可作為形態(tài)學標記的護穎穎脊剛毛等基因。
　　3、小麥-冰草5P異源二體附加系的建立。以小麥-冰草衍生系Ⅱ-11-1為材料，通過回交的方法，在其后代中分離得到一個小麥-冰草2P附加系和一系列具有表型差異的小麥-冰草5P附加系，5P附加系為首次獲得，為研究5P染色體