長穗偃麥草分子標記開發(fā)及硬粒小麥—長穗偃麥草附加系創(chuàng)建.pdf

1、小麥(Triticum aestivum)是重要的糧食作物，其在世界上的種植面積最大、總產量僅次于玉米。近些年來，小麥的品種改良工作取得了較快的發(fā)展，其產量有了顯著的提高，但是其品質、抗性等性狀的改良并不明顯。小麥野生近緣物種中蘊藏著許多小麥所不具備的優(yōu)良基因，將這些野生近緣物種的優(yōu)良外源基因導入到小麥中，對小麥育種和遺傳改良工作具有重要意義。長穗偃麥草(Lophopyrum elongatum)是小麥重要的野生近緣物種之一，具有很多優(yōu)

2、良性狀，是對普通小麥進行遺傳改良最有利用價值的野生物種之一。本實驗以普通小麥-長穗偃麥草二體附加系和代換系為材料，使用引物結合位點間擴增(Inter-primerbinding site amplification, iPBS)技術篩選獲得長穗偃麥草E組染色體特異的DNA片段，然后將其序列轉化成相應的分子標記。以硬粒小麥Langdon(Triticum durum)與含有長穗偃麥草E基因組的異源六倍體小麥8801(AABBEE)雜交獲得

3、的后代為材料，綜合利用細胞學和分子標記檢測追蹤導入的染色體，選育硬粒小麥-長穗偃麥草雙體異附加系。研究結果如下:
　　1、長穗偃麥草E組染色體特異分子標記的建立
　　利用iPBS技術，合成25條引物對中國春-長穗偃麥草二體附加系、普通小麥中國春和長穗偃麥草進行PCR擴增，共篩選出31條分布于長穗偃麥草1E-7E條染色體上的特異片段，對這些特異片段進行克隆和測序，將測序結果與小麥的基因組序列進行同源性比對，其中有16條片段與小

4、麥無同源性或同源性較低。依據該16條特異片段設計PCR引物，分別對中國春-長穗偃麥草二體附加系和相應代換系、普通小麥中國春和長穗偃麥草進行了PCR擴增，其中引物iPBS8的PCR擴增片段只出現在中國春-長穗偃麥草3E二體附加系及代換系和長穗偃麥草中，大小與理論值相符，表明此特異片段位于長穗偃麥草3E染色體上，引物iPBS15的PCR擴增片段出現在中國春-長穗偃麥草全部二體附加系及代換系和長穗偃麥草中，大小與理論值相符，表明此特異片段是長

5、穗偃麥草基因組特異標記。引物iPBS10和iPBS5的PCR擴增片段分別出現在中國春-長穗偃麥草2個和4個二體附加系及代換系和長穗偃麥草中，大小與理論值相符，表明這兩條特異片段分別位于長穗偃麥草2條和4條E染色體上。這些分子標記重復性好，穩(wěn)定性高，操作簡便。
　　2、硬粒小麥-長穗偃麥草附加系細胞學和分子標記鑒定
　　對硬粒小麥Langdon與異源六倍體小麥8801雜交F1進行減數分裂的檢查，從15株后代中發(fā)現10株為真雜種

6、，說明雜交成功。
　　對F2代中染色體數目初步檢查為2n=29的17個植株進行DNA的提取，用長穗偃麥草1E-7E染色體特異分子標記對這些DNA進行PCR擴增，結果表明其中2個單株含有長穗偃麥草1E染色體，3個單株含有長穗偃麥草5E染色體，2個單株含有長穗偃麥草7E染色體。
　　對雜交F3代中染色體數目初步檢查為2n=29的40個植株進行DNA的提取，分子標記鑒定的結果表明其中含有3E、4E、5E、7E染色體植株的個數分別為

7、2、6、8、17株，未見含有1E、2E、6E染色體的材料。
　　對F4代進行PCR檢測，其中F1-10-25-3-3含有長穗偃麥草3E染色體，F1-1-28-1-2、F1-1-28-1-3含有長穗偃麥草4E染色體，F1-3-9-8-4、F1-3-9-8-5含有長穗偃麥草5E染色體，F1-3-12-6-1、F-1-23-7-2含有長穗偃麥草7E染色體，這些單株含有長穗偃麥草相應的染色體，可初步確定為硬粒小麥-長穗偃麥草單體或雙體附加