小麦—华山新麦草衍生后代分子细胞遗传学及其纹枯病抗性鉴定评价
发布时间：2020-09-19 09:11
小麦纹枯病(wheat sharp eyespot)是世界范围内影响小麦产量和品质的重要病害之一,近年在我国各小麦主产区发生面积和危害程度呈明显加重趋势,因普通小麦中抗源稀缺,有必要在小麦近缘种属挖掘新的抗源。华山新麦草(Psathyrostachys huashanica Keng,Ns Ns,2n=14)具有很强的抗逆、早熟和抗病等多种优异的生物学特性,是小麦重要的野生近缘种质资源种。本研究利用细胞学观察、基因组原位杂交(GISH)和分子标记(SSR和EST-STS)技术,对课题组近期创制的59份小麦-华山新麦草衍生后代进行分子细胞遗传学分析;采用纹枯病温室牙签接种法对该59份材料和97份引进美国小麦材料和国内改良品种进行纹枯病抗性鉴定,结合田间农艺性状,筛选优良的纹枯病抗性材料,并对稳定的抗性材料进行SSR和SNP分析,主要结果如下:1.59份小麦-华山新麦草衍生后代材料综合细胞学观察、基因组原位杂交(GISH)和分子标记(SSR和EST-STS)鉴定分析,18-1-3-1-6-2-2为小麦-华山新麦草2Ns(2D)异代换系,其余的根尖细胞均含有42条染色体,无明显外源信号,推断其可能导入了小片段Ns基因组染色体,为易位系或渐渗系。2.采用纹枯病温室牙签接种法,对该59份材料和97份引进美国小麦材料和国内改良品种进行纹枯病抗性筛选鉴定,中抗及以上种质36份,包括10份国内改良品种,16份引进美国小麦材料和10份小麦-华山新麦草衍生后代。对这部分材料进行田间农艺性状调查,小麦-华山新麦草衍生后代Y-83-1和Y-83-3两年表现抗病,且综合农艺性状较好,可作为小麦纹枯病抗病育种的稳定抗源。3.对36份纹枯抗性较好的材料利用SSR分子标记分析,检测到504个等位变异,变幅2~23,平均等位变异8.40;多态性聚类分析表明,引进美国小麦材料遗传多样性较高,和小麦-华山衍生后代亲缘关系较远;抗性位点标记验证结果表明,与抗性QTLs连锁的Xwmc154、Xbarc126可用于分子标记辅助育种。对综合农艺性状和抗性皆较好的小麦-华山新麦草衍生后代Y-83-1和Y-83-3进行SNP分子标记分析,进一步明确了它们的遗传组成。这些小麦-华山新麦草衍生后代抗纹枯病材料的筛选鉴定,对小麦纹枯病种质创新和品种改良奠定了材料和理论基础。
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S435.12;S512.1
【部分图文】：
R 反应体系按照常规方法。10 μL 体系：模板和引物各 1 μL，Mix3 μL。94 ℃预变性 3min，94 ℃变性 1 min，退火 45s（Tm 值参照伸 l min，35 个循环，72 ℃延伸 l0 min，4 ℃结束反应。采用 8%电泳（上样量 4 μL，165 V，2~3 h），而后固定、染色各 10 min。与分析胞学鉴定小麦-华山新麦衍生后代的根尖体细胞进行镜检，其染色体数目均麦草基因组 DNA 为探针，对这 59 份材料根尖体细胞有丝分裂中 鉴定，结果显示材料 18-1-3-1-6-2-2 中检测到 2 条带有完整黄绿 40 条染色体为红色，推测 18-1-3-1-6-2-2 含有 2 条源自华山新草其余材料，未检测到明显黄绿色信号，考虑这部分材料的农艺性部分材料有可能导入了华山新麦草小片段染色体（图 2-2）。
图 2-2 Y-83-1 的根尖细胞观察及其原位杂交Fig.2-2 The root cell of Y-83-1 at mitosis metaphase (A) and its GISH analysis (B)18-1-3-1-6-2-2 的 SSR 分析用分布于小麦全基因组的特异 SSR 引物对 18-1-3-1-6-2-2 进行分析，结果于 2D 染色体上的所有引物，均能在 18-1-3-1-6-2-2 和普通小麦品种 7182条带，而 3 对 2D 染色体上的引物（Xgwm261, Xgwm539, Xgwm157），只能出目标条带，却不能在 18-1-3-1-6-2-2 中扩增出预期条带，说明 18-1-3-1-了 2D 染色体（图 2-3）。
图 2-2 Y-83-1 的根尖细胞观察及其原位杂交Fig.2-2 The root cell of Y-83-1 at mitosis metaphase (A) and its GISH analysis (B1-3-1-6-2-2 的 SSR 分析分布于小麦全基因组的特异 SSR 引物对 18-1-3-1-6-2-2 进行分析，结 2D 染色体上的所有引物，均能在 18-1-3-1-6-2-2 和普通小麦品种 7带，而 3 对 2D 染色体上的引物（Xgwm261, Xgwm539, Xgwm157），只目标条带，却不能在 18-1-3-1-6-2-2 中扩增出预期条带，说明 18-1-3 2D 染色体（图 2-3）。
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S435.12;S512.1
【部分图文】：
R 反应体系按照常规方法。10 μL 体系：模板和引物各 1 μL，Mix3 μL。94 ℃预变性 3min，94 ℃变性 1 min，退火 45s（Tm 值参照伸 l min，35 个循环，72 ℃延伸 l0 min，4 ℃结束反应。采用 8%电泳（上样量 4 μL，165 V，2~3 h），而后固定、染色各 10 min。与分析胞学鉴定小麦-华山新麦衍生后代的根尖体细胞进行镜检，其染色体数目均麦草基因组 DNA 为探针，对这 59 份材料根尖体细胞有丝分裂中 鉴定，结果显示材料 18-1-3-1-6-2-2 中检测到 2 条带有完整黄绿 40 条染色体为红色，推测 18-1-3-1-6-2-2 含有 2 条源自华山新草其余材料，未检测到明显黄绿色信号，考虑这部分材料的农艺性部分材料有可能导入了华山新麦草小片段染色体（图 2-2）。
图 2-2 Y-83-1 的根尖细胞观察及其原位杂交Fig.2-2 The root cell of Y-83-1 at mitosis metaphase (A) and its GISH analysis (B)18-1-3-1-6-2-2 的 SSR 分析用分布于小麦全基因组的特异 SSR 引物对 18-1-3-1-6-2-2 进行分析，结果于 2D 染色体上的所有引物，均能在 18-1-3-1-6-2-2 和普通小麦品种 7182条带，而 3 对 2D 染色体上的引物（Xgwm261, Xgwm539, Xgwm157），只能出目标条带，却不能在 18-1-3-1-6-2-2 中扩增出预期条带，说明 18-1-3-1-了 2D 染色体（图 2-3）。
图 2-2 Y-83-1 的根尖细胞观察及其原位杂交Fig.2-2 The root cell of Y-83-1 at mitosis metaphase (A) and its GISH analysis (B1-3-1-6-2-2 的 SSR 分析分布于小麦全基因组的特异 SSR 引物对 18-1-3-1-6-2-2 进行分析，结 2D 染色体上的所有引物，均能在 18-1-3-1-6-2-2 和普通小麦品种 7带，而 3 对 2D 染色体上的引物（Xgwm261, Xgwm539, Xgwm157），只目标条带，却不能在 18-1-3-1-6-2-2 中扩增出预期条带，说明 18-1-3 2D 染色体（图 2-3）。
【参考文献】
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本文编号：2822319
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