小麦抗白粉病新材料和矮杆突变体的研究

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tony569257
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
(一)小麦白粉病是由禾本科布氏白粉菌小麦专化型(Erysiphe graminis f.sp. tritici)引起的一种气传病害,具有适应范围广、传播速度快和变异快等特点,对世界范围的小麦生产危害严重。在我国各主要产麦区,白粉病普遍发生,严重威胁着我国小麦的安全生产。培育抗性品种是解决小麦白粉病威胁的重要措施,而抗白粉病新种质的鉴定和遗传基础研究是培育突破性小麦抗病新品种的关键环节,也是长期而紧迫的任务。小麦品系1002是作者所在实验室经多年自交繁衍形成的稳定品系,对当前生产流行的白粉菌生理小种表现苗期和成株期免疫抗性。为深入了解1002白粉病抗性的遗传机制,为该材料的进一步研究和利用奠定基础,本研究对其遗传特性和抗性来源等进行了分析,获得如下研究结果:1.选用田间混合白粉菌接种,对1002与感病小麦品种绵阳11(MY11)杂交F1、F2,F2:3家系,BC1F1. BC2F1代进行了抗白粉病遗传分析,结果表明1002的白粉病抗性来源于单显性基因控制的细胞核遗传;与其他6个高感白粉病小麦杂交F1代表现高抗白粉病特性,表明1002携带的抗性基因能有效在感病小麦背景中表达。2.用A-PAGE分析、荧光原位杂交技术(FISH)和黑麦基因组特异性分子标记鉴定1002中的黑麦遗传物质,及其与抗病性的关系,发现1002是一个黑麦碱基因Sec-1表达缺失的1BL/1RS易位系,但其白粉病抗性与1BL/1RS染色体无关。3.使用26对中间偃麦草和12对簇毛麦的种族特异性引物对1002进行鉴定,发现1002没有中间偃麦草和簇毛麦的遗传背景。4.将1002携带的抗白粉病基因与当前有效抗白粉病基因进行了等位性分析及分子标记鉴定,排除了1002的抗性基因与Pm37、Pm40、Pm43、PmCN17、PmL962等已经发现的抗性基因为同一基因的可能。5.综上结果推断1002携带一个可能来自于普通小麦的抗白粉病新基因。(二)矮杆是小麦高产育种中一个重要的育种指标,适宜高度的小麦品种不仅可以减轻收获期不利环境引起的倒伏而带来的减产,而且可以改善产量构成因素,提高收获指数,促进小麦的稳产和高产。现代小麦品种株高趋于增高的趋势,存在倒伏的潜在威胁;特别是在西南麦区收获季节,常遭遇暴雨或阴雨大风的袭击,致使大面积的倒伏减产和品质降低。目前在小麦中发掘的矮杆基因共有25个,但在育种中能有效应用的只有少数几个,且至矮作用有限。因此,创制和鉴定新的矮杆材料对小麦高产稳产育种具有重要意义。诱变技术对矮杆基因的发掘发挥了举足轻重的作用。在目前发现的25个矮秆基因中有13个来自于诱变体。空间诱变技术是近些年来发展起来的新兴技术,通过该技术的应用已获得了不同类型的突变体,其中包括小麦矮杆突变,但是对空间环境导致的矮化机理的研究却很少,而弄清楚矮化的机理对定向改造性状,培育理想株型品种具有重要意义。DMR88-1是2006年经“实践八号”卫星搭载小麦品种R88处理后,经过8年选择和自交繁育获得一个表型稳定的矮秆突变株系。本研究以该矮秆突变株为研究材料,从植株发育、解剖学特征及分子生物学的角度对其矮化原因进行了探究,取得了如下研究结果:1.以地面小麦R88CK为对照,对DMR88-1进行了株高发育动态的调查,结果表明拔节期至开花期是DMR88-1株高发育变异的关键时期。对成株株高构成分析发现相比R88CK, DMR88-1除穗长有所增长外,其余的5个节间长度均明显缩短,其中倒一节缩短了7.80cm,节间缩短达到了27.46%,对株高降低的贡献最大,贡献率为42.48%。2.应用石蜡切片技术,对倒一节茎的解剖结构进行了观察,结果表明:DMR88-1的倒一节间细胞平均长度为143.55um比对照缩短16.85%,细胞数目为1436个比对照减少12.71%,均达到极显著水平。DMR88-1株高的降低是细胞长度和细胞数目共同减少作用的结果,其中细胞长度减小起主要作用。3.以小麦品种中广泛存在的矮杆基因Rht-B1b、Rht-D1b、Rht4、Rht5、Rht9、Rhtl2和Rhtl3的特异性标记引物对R88CK进行鉴定,发现R88CK不含有这7个基因,由此证明DMR88-1的矮变与以上矮杆基因无关。赤霉素过敏反应类型检测表明,DMR88-1和R88CK均为赤霉素非敏感类型。4.对R88CK、矮杆池和高杆池进行SSR分子标记多态性分析,筛选出26对多态性引物,对它们的扩增特异带进行了回收,测序。对其中18条序列进行了BLAST功能注释,为进一步发掘DMR88-1中携带的控制株高的相关基因及其调控机理研究提供了理论依据。
其他文献
近十年来,核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)技术有了飞速的发展,新的成像方法不断的出现。弥散张量成像(Diffusion Tensor Imaging,DTI)技术就是其中之一,它通
在共享经济时代,劳动组织关系发生了巨大的变化,劳动个体与互联网平台公司之间的关系也会越来越频繁,摩擦也会因为新经济模式的出现而出现.传统的劳动关系认定标准已经很难适
喜树碱(Camptothecin, CPT)是从中国喜树(Camptotheca acuminata)中分离得到的天然生物碱,由于具有较强的抗肿瘤活性和独特的拓扑异构酶抑制机制而受到了广泛的关注。喜树碱E环的内酯结构极易断裂而产生强的毒性。本研究旨在20(S)-OH上引入取代基团以增强内酯结构稳定性,降低喜树碱的毒副作用。在喜树碱20位引入N-乙酰二肽酰和N端不同酰胺基保护的甘氨酰得到一系列喜树碱
随着电能的需求日益增加,电厂汽轮机组正逐渐向大型化的方向发展。大型汽轮机组容量高、作用力大,一旦机组发生故障,不仅会造成巨大的经济损失,甚至可能发生严重的事故。因此
为研究过量表达的超氧化物歧化酶基因(Mnsod)对提高玉米抗氧化损伤的作用,该研究构建了小麦来源Mnsod基因的单子叶植物表达载体,用基因枪法转化用优良玉米自交系诱导的胚性愈
党的十九大报告中明确指出,就业是最大的民生,要促进高校毕业生等青年群体多渠道就业创业.大学生合理就业对促进社会发展和“中国梦”的实现,具有极其重要的现实意义.所以,科
期刊
为了解乌江流域少数民族地区中小学法制教育的现状,对104名乌江流域少数民族地区中小学校长进行了调查研究.结果发现,该地区中小学法制教育仍然存在着量不足、内容散乱、形式