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作物学研究生创新论坛科研成果展- 普通小麦-滨麦衍生系的创制及其分子细胞遗传学分析 (第一期学术交流)

作者:         发布日期:2015-11-27     浏览次数:

     

研究生创新论坛学术交流成果展(第一期)

普通小麦-滨麦衍生系的创制及其分子细胞遗传学分析

杨晓菲,王长有,李信,陈春环,田增荣,张宏,王亚娟,刘新伦,吉万全*

(西北农林科技大学农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室,陕西杨凌 712100

滨麦 (Leymus mollis, 2n=4x=28, NsNsXmXm) 是小麦族、大麦亚族、赖草属的一个异源四倍体野生植物,具有抗寒、抗旱、耐盐碱、大穗多花、对小麦条锈病、白粉病等多种真菌病害近免疫等优良性状,是小麦重要三级基因资源。三个衍生系M47M42M51来自于普通小麦7182和滨麦杂交后通过胚拯救获得杂交种子(引自原西北植物所),进而经过多年自交的高代而得。其体细胞染色体数目和减数分裂中期花粉母细胞配对构型分别为2n=56=28Ⅱ、2n=54=27Ⅱ和2n=48=24Ⅱ,表明其在细胞学上均稳定。基因组原位杂交技术 (genomic in situ hybridization, GISH) 结果表明M47M42M5114126条外源染色体,分别表示为2n=56=42T.a+14L.m2n=54=42T.a+12L.m2n=48=42T.a+6L.m (T.a代表普通小麦染色体,L.m代表滨麦染色体) 选取762对均匀分布在普通小麦各条染色体上SSREST-SSREST-STSPLUG (PCR-based Landmark Unique Gene) 标记以及对赖草属特异的分子标记对三个衍生系进行PCR分析, M47携带一整套Ns基因组染色体,相比于M47而言,M42少了一对第7部分同源群的外源染色体,M51少了第2,4,5,7部分同源群的外源染色体。M47对成株期的条锈病和白粉病均表现抗性,M42对条锈病表现高抗而对白粉病表现感病,M51对两者均表现感病。由此而见, M47M42可作为优异的抗病中间桥梁材料,尤其是M47系。M11028-1-1-5来自于M47 (2n=8x=56, AABBDDNsNs)7182BC1F4世代,染色体数目和花粉母细胞减数分裂中期构型为2n=44=22GISH结果显示M11028-1-1-5中含有42条小麦染色体和2条外源染色体,11个位于小麦第六部分同源群的分子标记, 包括2SSR (Xwmc256, Xgpw312)1EST-SSR (Swes123)5EST-STS (CD452568, CD491981, BG604865, BF483643, BQ169205) 3PLUG (TNAC1748, TNAC175, TNAC1752)证实附加到M11028-1-1-5中的一对滨麦草染色体属于第6部分同源群染色体,暂命名为Lm#6Ns,其在成株期对条锈病和白粉病均感病, 推测滨麦第6部分同源群染色体Lm#6Ns上不存在抗条锈和白粉病基因。M11003-3-1-15-8来自于M477182BC1F5世代,染色体数目和花粉母细胞构型为2n=4x=42=21GISH结果显示该衍生系中含有40条小麦染色体和2条外源染色体,且 EST-STSPLUG 标记证实被导入到M11003-3-1-15-8中的一对滨麦染色体属于第七部分同源群染色体,暂命名为Lm#7Ns,顺序FISH-GISH技术和中国春第七部分同源群的缺四体分析结果表明一对小麦染色体属于7D染色体缺失,因此M11003-3-1-15-8是一个普通小麦-滨麦草Lm#7Ns (7D) 二体代换系,该系在成株期对条锈病表现高抗,且较亲本具有多小花的优良农艺特性,因此在小麦抗病育种和丰富资源方面具有潜在的利用价值。

关键词:普通小麦;滨麦;衍生系;FISH-GISH;分子标记

 

[1]基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)项目 (2011AA100102);西北农林科技大学唐仲英育种基金;陕西省科技创新项目 (2015KTZDNY01-01-02)

作者简介:杨晓菲,在读博士研究生,E-mail: yangxiaofei2007@yeah.net

*通信作者:吉万全,教授,博士生导师,E-mail: jiwanuqan2003@126.com

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