小麦—大麦矮杆、大穗衍生系的分子细胞遗传学鉴定及部分印度小麦品种矮杆基因的检测

发布时间：2017-05-14 14:18

  本文关键词：小麦—大麦矮杆、大穗衍生系的分子细胞遗传学鉴定及部分印度小麦品种矮杆基因的检测，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本试验对普通小麦(Triticum aestivum L.)品种7182与农家二棱大麦(Two-rowed barley)杂交后回交多代衍生而来的大穗种质系WB13和矮杆种质系WB29利用形态学、细胞学及分子标记技术进行了鉴定,同时利用分子标记技术对21份印度小麦品种进行了矮秆基因的检测。获得以下结果:(1)WB13田间表现为大穗、大粒,综合农艺性状较好,为小麦-大麦大穗大粒渐渗系。为利用这一材料,本试验用分子标记技术对WB13的遗传背景研究后发现WB13与轮回亲本7182的遗传相似系数(GS)较高,约为97.0%,结合本课题组前期研究结果可以确定WB13的大穗大粒特性遗传自大麦。利用分布于大麦4H和7H染色体上的与穗部性状相关的SSR标记对WB13鉴定,结果定位于大麦4H染色体上的与千粒重相关的标记MGB396在WB13中扩增出了大麦特征条带。结合前期研究结果和本次研究结果确定WB13含有大麦4H染色体的遗传物质,且4H染色体渗入片段可能对WB13大穗大粒特性的形成有重要作用。(2)WB29综合农艺性状较好,田间主要表现为矮秆。细胞学鉴定结果表明WB29根尖染色体数为2n=42,基因组原位杂交(GISH)未发现大麦杂交信号;大麦特异STS标记ABG459(2HS)在WB29中扩增出了大麦特征条带。对农家二棱大麦、7182、WB29和中国春的小麦矮秆基因标记(Rht)鉴定,结果7182和WB29检测出含有Rht-D1b,而其他材料不携带任何所检测的基因。通过WB29与中国春杂交获得BC1F1和F2分离群体,对分离群体进行统计分析发现WB29的矮秆性状受1对不完全显性基因控制。赤霉素鉴定结果表明该矮秆种质为赤霉素不敏感型。对F2群体利用引物ABG459及Rht-D1b基因特异引物进行筛选鉴定并进行连锁分析,结果表明ABG459与WB29中主效矮秆基因连锁,遗传距离约为7.0cM,而Rht-D1b与该主效矮秆基因不连锁。以上结果证实WB29中携带有大麦2HS染色体遗传物质,为大麦染色体片段渗入系,且大麦外源染色体的导入对降低WB29的株高起到了积极的作用。(3)利用矮秆基因分子标记结合外缘赤霉素反应测试鉴定,发现21份印度小麦品种均含有两个及以上矮秆基因,其中含有3个矮秆基因的材料有13份,含有4个矮秆基因的材料有3份。该批材料中矮杆基因Rht8和Rht4的分布频率较高,分别占66.7%和61.9%,含有Rht5和Rht-B1b的材料也较多,分别占57.1%和52.4%,未检测到含有Rht12和Rht13基因的材料。赤霉素处理结果表明,该批材料中对赤霉素敏感的有4份。胚芽鞘长度调查结果表明大部分材料的胚芽鞘长度与中国春相比较长,其中13份材料的胚芽鞘显著长于中国春,田间株高调查结果显示该批材料株高均显著低于中国春。
【关键词】：小麦 大麦 远缘杂交 矮杆基因 渗入系 印度小麦
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S512.1
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 文献综述11-25
• 1.1 小麦远缘杂交研究概况11-13
• 1.1.1 小麦远缘杂交概述11-12
• 1.1.2 大麦在小麦遗传改良中的应用12-13
• 1.2 小麦外源遗传物质的鉴定13-17
• 1.2.1 形态标记13-14
• 1.2.2 细胞学鉴定14-15
• 1.2.3 生化标记15
• 1.2.4 同工酶标记15
• 1.2.5 种子贮藏蛋白标记15-16
• 1.2.6 原位杂交技术16
• 1.2.7 分子标记技术16-17
• 1.3 小麦矮秆基因的研究17-23
• 1.3.1 矮化基因类型17-18
• 1.3.2 小麦矮秆基因的染色体定位及分子标记18-21
• 1.3.3 小麦矮秆基因的作用21-23
• 1.4 研究的目的意义和研究内容23-25
• 1.4.1 研究目的和意义23-24
• 1.4.2 主要研究内容24-25
• 第二章 小麦-大麦大穗大粒渐渗系WB13的遗传背景分析25-30
• 2.1 材料和方法25-28
• 2.1.1 材料25
• 2.1.2 DNA提取25-26
• 2.1.3 遗传背景检测26-27
• 2.1.4 SSR标记检测27-28
• 2.2 结果与分析28-29
• 2.2.1 遗传背景检测结果28
• 2.2.2 SSR标记分析结果28-29
• 2.3 讨论29
• 2.4 小结29-30
• 第三章 小麦-大麦矮秆渗入系WB29的分子细胞遗传学鉴定30-41
• 3.1 材料和方法30-33
• 3.1.1 材料30
• 3.1.2 WB29农艺性状调查30-31
• 3.1.3 幼苗赤霉素反应31
• 3.1.4 DNA提取31
• 3.1.5 根尖染色体观察31
• 3.1.6 基因组原位杂交鉴定31-32
• 3.1.7 WB29分子标记检测32
• 3.1.8 F_2代分子标记检测及连锁测验32-33
• 3.2 结果与分析33-38
• 3.2.1 WB29的农艺性状33
• 3.2.2 幼苗赤霉素反应鉴定33-34
• 3.2.3 WB29矮秆基因遗传规律34-35
• 3.2.4 根尖细胞观察及GISH分析35-36
• 3.2.5 WB29分子标记检测36-37
• 3.2.6 F_2代小麦矮秆基因(Rht)与大麦STS标记检测及连锁测验结果37-38
• 3.3 讨论38-40
• 3.4 小结40-41
• 第四章 21份印度小麦品种矮秆基因的检测及其对部分农艺性状的影响41-47
• 4.1 材料与方法41-43
• 4.1.1 材料41
• 4.1.2 田间株高和幼苗胚芽鞘长度调查41-42
• 4.1.3 赤霉素反应测试42
• 4.1.4 DNA提取42
• 4.1.5 矮秆基因检测42-43
• 4.2 结果与分析43-45
• 4.2.1 小麦品种的矮秆基因43-44
• 4.2.2 赤霉素敏感性测试44
• 4.2.3 小麦品种的矮秆基因的分布44
• 4.2.4 不同品种的胚芽鞘长度和株高44-45
• 4.3 讨论45-46
• 4.4 小结46-47
• 第五章结论47-48
• 参考文献48-58
• 致谢58-59
• 作者简介59

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  本文关键词：小麦—大麦矮杆、大穗衍生系的分子细胞遗传学鉴定及部分印度小麦品种矮杆基因的检测，由笔耕文化传播整理发布。

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