小麦—黑麦1BL. 1RS易位系叶片衰老相关EST序列染色体定位及该易位染色体在不同遗传背景中的传递频率研究

发布时间：2017-10-20 18:27

  本文关键词：小麦—黑麦1BL. 1RS易位系叶片衰老相关EST序列染色体定位及该易位染色体在不同遗传背景中的传递频率研究

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【摘要】：小麦是世界上最重要的粮食作物之一,小麦1B染色体短臂被黑麦1R染色体短臂取代形成了小麦-黑麦1BL.1RS易位系。小麦-黑麦1BL.1RS易位系携带有许多与疾病抗性和产量形成有关的有益基因,在全世界小麦遗传改良中被广泛的运用。本研究选用含有1BL.1RS易位系的功能持绿小麦品种CN17, CN12、CN18以及普通小麦MYll、中国春和黑麦作为研究材料。同时以CN17和MY11为亲本分别构建了杂交组合CN17/MY11和MY11/CN17的遗传群体F1、F2、F3和F4。通过DNA分子标记与细胞学技术相结合,对与叶片衰老相关的EST序列进行了染色体定位,并且分析了母本效应对易位染色体传递频率的影响,主要结果如下；1.通过抑制性差减杂交,从CN17中得到32条与叶片衰老相关的EST序列,利用电子克隆将其中31条定位于不同的染色体之上。对得到的32条EST序列设计引物,总共设计得到19对EST-STS引物。运用这些引物对中国春、CN12、CN17、CN18和黑麦的基因组总DNA进行PCR扩增。发现有5对引物有多态性,分别为JK738991, JK738983, JK738989, JK738994和JK739003。2.用中国春缺四体对5对多态性EST-STS引物进行染色体定位。其中3对EST-STS引物能被定位在特定的染色体上：JK738991定位于3B(电子克隆定位在1A)；JK738983定位于5D(电子克隆定位在6A、6B和6D)；JK738989有3个多态性条带(JK738989-A, JK738989-B, JK738989-C)分别定位于2A,4A和3D(电子克隆定位于2B)。JK738994和JK739003用中国春缺四体无法定位。用由MY11/CN17为亲本构建的F2群体对JK738994, JK739003与1BL.1RS进行连锁分析。发现上述标记与易位染色体均不连锁3.选用6对已报道的能稳定扩增的特异性引物对遗传群体进行基因型鉴定。绝大部分能够稳定扩增,但是个别单株出现了特异带的缺失或倍增。证明了1RS上的标记位点虽然在大多数小麦背景中较能稳定的存在,但是在少数个体中分子标记位点存在一定的变异。4.在3个一同的世代中,正反交组合杂合子的比例均小于理论值50%,易位系纯合子所占的比例小于不含易位染色体的纯合子比例,且小于理论值25%,而不含易位染色体纯合子大于25%。经过χ2分析,都偏离了1：2：1的分离比例。基于本实验结果,我们得出结论,在本实验的杂交组合中1BL.1RS易位染色体在传递过程中,雌雄配子均发生了选择。5.易位染色体的传递频率在正交组合(CN17/MY11)三个世代分别为：68.4%、63.8%、66.4%；反交组合(MY11/CN17)为：62.3%、63.7%、65.7%。正反交组合呈现相反的趋势,正交逐渐降低而反交逐渐升高,但是正交依然高于反交。通过以上数据我们得出结论,细胞质遗传背景可能会影响该易位染色体的遗传。
【关键词】：小麦 1BL.1RS易位系 EST-STS 基因定位
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S512.1
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 文献综述10-22
• 1.1 引言10
• 1.2 1BL.1RS研究现状10-11
• 1.3 功能持绿特性11-13
• 1.3.1 持绿特性研究进展11-12
• 1.3.2 功能持绿特性的遗传机制12-13
• 1.3.3 持绿品种的培育13
• 1.4 易位染色体传递研究13-15
• 1.4.1 易位染色体稳定性研究13-14
• 1.4.2 易位染色体传递频率14-15
• 1.5 基因定位及1BL.1RS异位系鉴定15-17
• 1.5.1 常用的基因定位方法15-16
• 1.5.2 常用的1BL.1RS的鉴定方法16-17
• 1.6 常用DNA分子标记17-18
• 1.6.1 限制性片段长度多态性(Restriction fragment length polymorphism,RFLP)17
• 1.6.2 随机扩增多态性DNA(Raddon amplified polymorphic DNA,RAPD)17-18
• 1.6.3 简单重复序列(Simple Sequence Repeats,SSRs)18
• 1.6.4 表达序列标签(EST)18
• 1.6.5 序列标签位点(Seqence Tagged Sites,STS)18
• 1.7 影响染色体传递的相关基因18-19
• 1.8 抑制性差减杂交19-21
• 1.9 实验目的及意义21-22
• 2 材料与方法22-27
• 2.1 实验材料22
• 2.2 群体构建22-23
• 2.3 叶片衰老相关序列染色体定位及易位染色体传递频率研究23-27
• 2.3.1 材料取样23
• 2.3.2 小麦DNA提取(CTAB法)23-24
• 2.3.3 引物选择24
• 2.3.4 PCR扩增24-25
• 2.3.5 聚丙烯酰胺凝胶电泳与银染显色25-26
• 2.3.6 琼脂糖凝胶电泳26-27
• 2.3.7 数据分析27
• 3 结果与分析27-42
• 3.1 叶片衰老相关序列染色体定位27-38
• 3.1.1 EST-STS引物设计27-28
• 3.1.2 EST序列电子克隆28-32
• 3.1.3 ESTs多态性分析32-33
• 3.1.4 多态性引物的染色体定位33-35
• 3.1.5 JK738994,JK739003与1BL.1RS连锁分析35-38
• 3.2 1BL.1RS易位染色体传递研究38-42
• 3.2.1 引物选择与扩增稳定性检测38-41
• 3.2.2 遗传群体基因型鉴定结果41
• 3.2.3 分离比例分析41
• 3.2.4 易位染色体传递频率研究41-42
• 4 讨论42-45
• 4.0 CN17延缓叶片衰老遗传机制42
• 4.1 潜在持绿基因的研究42-43
• 4.2 EST-STS标记开发及电子克隆技术的运用43
• 4.3 叶片衰老相关EST序列与1BL.1RS易位系连锁性分析43
• 4.4 易位染色体的稳定性43-44
• 4.5 易位染色体传递频率分析44
• 4.6 母本效应对易位染色体传递的影响44-45
• 5. 结论45-47
• 参考文献47-53
• 致谢53-54
• 硕士期间取得的研究成果54

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1 周汉平，李滨，，李振声;蓝粒小麦易位系选育的研究[J];西北植物学报;1995年02期

2 张佰臣;小麦

本文编号：1068673