普通小麦—华山新麦草衍生后代的筛选和鉴定

发布时间：2020-04-07 11:06

【摘要】：日趋狭窄的遗传基础和匮乏种质资源严重制约了小麦育种的发展。华山新麦草(Psathyrostachys huashanica,2n=2x=14,NsNs)拥有众多优异基因资源,其作为远缘杂交育种材料有着广阔的应用前景。通过染色体工程技术可将Ns染色体或有利基因导入普通小麦中,拓宽小麦遗传基础,得到更多育种材料。本研究利用细胞学技术、原位杂交技术、分子标记技术、形态学比较对实验室的普通小麦-华山新麦草衍生高代材料进行鉴定,并获得H1132、H1133、H4122和H1423四个普通小麦-华山新麦草衍生系,结果如下:(1)普通小麦-华山新麦草衍生后代的细胞遗传学分析普通小麦-华山新麦草衍生后代12个系的BC_1F_8和BC_1F_9代中194株单株的细胞学结果表明:单株的染色体数目范围为40-54,其中42、43、44共占82.5%,多于45和少于42的分别为10.8%和6.7%;单株染色体构型存在多样性,有单价体、二价体、三价体和端体,而在42和44条染色体中仍存在不稳定单价体构型。以华山新麦草基因组DNA为探针的GISH结果表明材料的外缘染色体数目不稳定,所含Ns染色体数目范围为0-10。(2)衍生系H1133、H4122、H1423的鉴定与分析细胞学鉴定表明H1133、H4122和H1423的染色体数和构型为2n=44=22Ⅱ。以华山新麦草gDNA为GISH探针,Oligo-pTa535(红)、Oligo-pSc119.2(绿)为FISH探针组合杂交,发现H1133、H4122和H1423均携带华山新麦草的2条Ns染色体和普通小麦的42条全部染色体。分子标记分析发现第三部分同源群的3个EST标记(CD454742、BF473348、CD454575)和2个PLUG标记(TNAC1326、TNAC1248)在H1133中特异性扩增华山新麦草的条带;第五部分同源群的BE499166和2个PLUG标记(TNAC1588、TNAC1503)在H4122中特异性扩增华山新麦草的条带;第七部分同源群的3个EST标记(BE637663、BG274576、BE591127)和2个PLUG标记(TNAC1957、TNAC1821)在H1423中特异性扩增华山新麦草的条带。因此判断H1133、H4122、H1423分别为3Ns、5Ns和7Ns附加系。在农艺性状上,H1133、H4122和H1423的平均株高为70cm,亲本7182为80cm。H1423的平均分蘖为8个,少于亲本7182。成株期的抗条锈病鉴定结果表明华山新麦草为免疫,H4122和H1423表现为高抗,从材料的系谱推断H4122和H1423的抗性来源为华山新麦草。苗期鉴定结果表明7182与H1133、H4122、H1423对V26、CYR31、CYR32小种的抗性表现基本一致,均为高抗;H1133(a)和H1133在CYR29和CYR31中出现抗性分离现象。(3)衍生系H1132的鉴定与分析细胞学观察发现H1132的染色体数和构型为2n=42=21Ⅱ。以华山新麦草gDNA为GISH探针,Oligo-pTa535(红)、Oligo-pSc119.2(绿)为FISH探针组合杂交,发现H1132携带2条Ns染色体,但缺少2条1D染色体。分子标记分析发现第一部分同源群3个EST标记(BE497584、BE443796、BG313767)和3个PLUG标记(TNAC1026、TNAC1043、TNAC1091)在H1132中特异性扩增华山新麦草的条带;中国春缺体-四体分析证明H1132缺少1D染色体,这个结果与原位杂交结果一致。在表型数据的显著性分析中我们发现H1132在株高、分蘖等方面与亲本7182有显著差异。成株期的抗条锈病鉴定结果表明H1132高抗条锈病;从材料的系谱推断抗性来源为华山新麦草。苗期鉴定结果表明H1132与亲本7182对V26、CYR31、CYR32小种的表现基本一致,均为免疫至高抗,但对CYR29表现为感病。综合以上结果,我们认为H1132为小麦-华山新麦草1Ns(1D)二体异代换系,携带有多个优异农艺性状,可作为小麦育种中间材料进一步加以利用。
【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】：2019
【分类号】：S512.1

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本文编号：2617828