论文部分内容阅读
小麦(Triticum aestivum L.)是世界上最重要的三大粮食作物之一。随着现代化育种操作的不断发展,小麦品种的遗传多样性急剧下降。狭窄的遗传基础导致小麦新品种对各类生物胁迫和非生物胁迫的抵抗和缓冲能力明显减弱,不仅成为影响小麦品种改良的突出问题,而且对国家粮食安全生产构成严重威胁。偃麦草是小麦的野生近缘植物,含有丰富的耐逆、抗病基因,开发和利用这些异源基因,将它们导入小麦栽培品种,培育小偃麦易位系是小麦远缘杂交及染色体工程育种的重要课题。 本研究以新创制的150份小偃麦易位系为试验材料,开展分子细胞遗传学分析及抗病性鉴定,筛选出15份抗病性优异的小偃麦易位系,为小麦的抗病育种提供新的种质资源。同时利用SLAF-seq技术开发并验证100个长穗偃麦草专化分子标记,为易位系的研究和利用奠定基础。具体结果如下: 1.利用GISH分析小偃麦易位系的染色体数目和易位类型,结果显示150份小偃麦易位系染色体数目为41-45条,其中76份材料含42条染色体,62份材料含44条染色体。小偃麦易位系的易位类型丰富多样,包含71份小片段易位系,31份大片段易位系,31份着丝点易位系,10份插入易位系和7份交互易位系。FISH分析鉴定参与易位的小麦染色体,易位涉及小麦A、B、D三个基因组的全部21条染色体。统计小麦染色体组及同源群参与异源易位数目发现,48份易位系中外源染色体易位至小麦D组,33份易位至小麦A组,21份易位至小麦B组。小麦各同源群参与易位数目也不相同,排在前三位的同源群分别是第四同源群(33份)、第五同源群(22份)和第三同源群(13份)。易位至小麦4D染色体的材料最多,共计28份。 2.利用条锈菌生理小种CYR34对131份小偃麦易位系进行苗期抗病鉴定,共筛选到7份抗条锈病的材料。利用叶锈菌生理小种PHTT、THTT对117份易位系进行苗期抗病鉴定,共筛选到3份抗叶锈病的材料。利用秆锈菌生理小种PTKSK对73份易位系进行苗期抗病鉴定,共获得6份抗秆锈病的材料。其中,小偃麦易位系DT26同时抗叶锈病和秆锈病,顺序GISH-FISH鉴定该材料的易位染色体组成为T4BS·Th。 3.利用SLAF-seq技术开发并验证了100个长穗偃麦草专化分子标记,并对31份小偃麦易位系基因组DNA进行扩增。结果显示9份易位系材料含有自身特有的标记。这些标记可以用于特异偃麦草染色体区段的追踪鉴定。