论文部分内容阅读
中间偃麦草(Thinopyrum intermedium,2n=6x=42,JJJSJSStSt或EeEeEbEbStSt)是小麦亚族中的多年生野生种,耐旱、抗寒、耐盐碱,对小麦“三锈”、白粉病等病害具有良好抗性,是国内外小麦遗传改良中应用较多的野生亲本材料。本实验室在普通小麦烟农15与中间偃麦草杂交后代中创制了对白粉病近免疫的小偃麦异附加系Line15,并对其进行了诱变处理,获得了M3代。本研究在明确农艺性状特点、白粉病抗性的基础上,综合利用GISH和FISH等方法对其进行鉴定,明确其染色体组成,筛选优异的变异体,为其进一步研究和利用奠定基础。获得了如下主要结果:1.以[AFA-3、AFA-4、pAs1-1、pAs1-3、pAs1-4、pAs1-6、pSc119.2-1、(GAA)10]为探针对Line15进行FISH鉴定,结果显示Line15含有小麦全套染色体和1对中间偃麦草J基组染色体;与亲本烟农15相比,小麦染色体3A、1D、2D、4D、5D均发生了明显的结构变异。利用175对IT引物对烟农15、中间偃麦草、Line15进行多态性扩增,筛选出12个源于第二部分同源群的特异IT标记,可以在Line15中扩增出中间偃麦草特异带,说明Line15中的中间偃麦草染色体为2J。2.田间主要农艺性状鉴定结果表明,B18502-1-2、B18502-3-1在株高、穗长、穗粒数方面较Line15均明显提高。B18470-5、B18470-6综合性状较好,大穗多实,每穗小穗数多,B18470-6穗粒数高达96粒。3.白粉病抗性鉴定。B18464-4、B18467-1-8、B18470-5、B18470-6、B18482-2、B18497-1-1、B18497-1-2、B18502-1-2、B18502-3-1、B18490-1-3苗期对强毒力菌株E20表现高抗,在成株期均表现近免疫。4.异代换系的原位杂交鉴定。以中间偃麦草基因组DNA作探针,以烟农15基因组DNA为封阻进行GISH分析,发现B18497-1-1、B18502-1-2、B18502-3-1均含有40条小麦染色体和2条中间偃麦草2J染色体;B18497-1-2含有41条小麦染色体和2条中间偃麦草2J染色体。进行FISH鉴定并与Line15对比,发现B18497-1-1、B18502-1-2、B18502-3-1为携带1对中间偃麦草染色体、缺失1对2D染色体的2J(2D)双体异代换系,B18497-1-2为携带1对中间偃麦草染色体、缺失1条2D染色体的附加代换系;B18497-1-1的7A、1B、2B、6B、7B,B18502-1-2的1A、2A、7A、2B、3B,B18502-3-1的7A、1B、2B、6B、4D,B18497-1-2的1A、2A、7A、4D等染色体具有不同的FISH带型变化,说明存在不同的染色体结构变异,因此是不同的异代换系。5.异附加系的原位杂交鉴定。以中间偃麦草基因组DNA作探针、以烟农15基因组DNA作封阻对B18490-1-3进行GISH分析,发现其含有42条小麦染色体、1条中间偃麦草2J染色体端体,为单端体异附加系。进一步进行FISH鉴定,并与Line15对比,发现其3A、4A、7A、4B、6B、7B等染色体发生了结构变异。6.渐渗系的原位杂交鉴定。以中间偃麦草基因组DNA作探针,以烟农15基因组DNA作封阻,对B18482-2、B18470-5、B18470-6等3份小偃麦种质进行GISH鉴定,均未检测到中间偃麦草遗传物质,结合农艺性状变化判断其为小偃麦渐渗系。通过FISH鉴定发现,B18482-2的1A、5A、1B、4B、7B,B18470-5的1A、2A、7A、5B、7B、1D、2D,B18470-6的5A、6A、7A、2B、5B、1D、2D、4D染色体的带型与其亲本相比均发生了变化,说明它们在形成过程中发生了丰富的染色体结构变异。此外,上述3个渐渗系之间也存在FISH带型差异,导致农艺性状不同,因此是不同的小偃麦渐渗系。7.其他结构变异体。B18467-1-8、B18464-4小穗数和穗粒数多,B18467-1-8植株较矮,籽粒饱满,而B18464-4植株较高,籽粒干瘪。利用GISH均未检测到外源染色体/片段,通过FISH发现两者均存在染色体缺失、断裂重接现象。B18467-1-8的5B、6B染色体片段缺失,B18464-4的3A、4A染色体缺失,增加2个D基组染色体片段。