抗寒性多年生麦草的选育及分子细胞学研究

发布时间：2020-07-21 23:46

【摘要】：偃麦草属(Elytrigia)是小麦属的近缘属,适应性和繁殖能力较强,蕴藏丰富的优良基因,是小麦遗传改良和牧草选育的重要种质资源。本研究以八倍体小偃麦与中间偃麦草(Thinopyrum intermedium)杂交后代F2~F6代中,具有抗寒和多年生特性的麦草新种质为研究材料,利用形态学、细胞学分析、分子标记检测,结合基因组原位杂交等检测手段,鉴定材料染色体组成及其遗传特性,旨在筛选出适于黑龙江省种植的粮饲兼用型抗寒性多年生麦草新种质。形态学调查结果表明,在F2~F6代材料中,选育出的23份麦草新种质,结实率可达30%~90%,表型近于亲本中间偃麦草,具抗寒和多年生特性,植株生长繁茂,根系发达,多分蘖,适种于哈尔滨地区。细胞学鉴定结果表明,23份麦草根尖体细胞染色体数以42条为主,花粉母细胞减数分裂观察结果多为环状二价体,存在部分同源配对的棒状二价体,仅少量单价体或多价体,遗传趋于稳定。但株系F2 1-1-4、F2 2-19-1体细胞染色体数在42~70条之间,且单价体及多价体数较多,遗传稳定性较差。分子标记检测结果表明,选育的麦草新种质均含有中间偃麦草的遗传物质。且St组染色体组成分较大,有16份材料在St染色体组1~7连锁群上的特异性标记均扩增出同中间偃麦草及拟鹅冠草一致的条带。对11份多年生麦草体细胞有丝分裂染色体GISH鉴定结果表明,全信号为12~16条,双端信号为12~14条,中间信号为6~8条,无信号为4~6条。3份材料的花粉母细胞减数分裂染色体GISH鉴定表明,存在普通小麦染色体与中间偃麦草染色体组间部分同源染色体配对现象。本研究选育的多年生麦草新种质,对边际土地利用,水土保持,增加饲草产量均有重要作用,可为丰富和改良黑龙江省牧草种质资源提供重要的材料基础。
【学位授予单位】：哈尔滨师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S543.9
【图文】：

9A:直播出苗调查 B：幼苗生长观察 C:根部观察D:地下横走根茎调查 E:植株地下根茎分布观察 F：返青期根部观察图 2-1 植株苗期期及根部观察Fig. 2-1 The observation of seedling stage and root of plants材料均表现为生长繁茂，分蘖多的特点，具有多年生和抗寒特性，抗小麦多种病害。出苗期带紫色芽鞘（图 2-1，A），幼苗表现为匍匐特征（图 2-1，B），根

A:F2 1-1-4 （2N=42） B:F2 1-1-4 （2N=52 条） C: F2 1-1-4 （2N=56 条）D:F2 2-19-1（2N=42） E:F2 2-19-1（2N=70 条） F:F2 2-19-1 （2N=62 条）图 3-1 多年生麦草 F2 代体细胞染色体数观察（标尺 10μm）Fig.3-1 The chromosome number observation of perennial wheatgrass F2in root tip cells（Bar=10μm3.5.2 花粉母细胞减数分裂行为观察对 10 份多年生麦草进行花粉母细胞鉴定，每个株系统计不少于 40 个细胞（表3-2，版图 3），分析结果表明,材料普遍存在二价体、单价体以及多价体，其中二价

27M.DL2000 Marker；Th.中间偃麦草；M8.麦草 8 号；St.二倍体拟鹅冠草 1. 7-12-1；2.F5 1-18-1(1)；3.F2 1-12-2；4.F5 1-18-1(2)；5.1-18-1(3)；6.F3 1-1-4；7.F4 1-15-4；8.F5 4-12-13；9.F6 3-20-24；10.F2 12-2；11.F5 1-18-1(4); 12.F4 1-18-1；13.7-12-3；14.7-13-2； 15.3-11-1(1)； 16.3-11-1(2)；17.F5 1-18-1(5);18.F4 1-15-1；19.7-13-1；20.F2 1-12-3；21.F4 5-14；22.F2 2-19-1； 23.F5 1-1-4；图 4-2 St 组特异引物扩增结果Fig. 4-2 The amplified result using primer of St Linkage group

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本文编号：2764995