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玉米—摩擦禾—四倍体多年生类玉米三元杂种及玉米—摩擦禾附加系遗传分析

作　者: 李志龙
导　师: 唐祈林
学　校: 四川农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 玉米 四倍体多年生类玉米 摩擦禾 玉米-摩擦禾附加系 原位杂交
分类号: S513
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本研究以四倍体玉米、四倍体指状摩擦禾、四倍体多年生类玉米以及三物种杂交创制的三元杂种(MTF-1)为材料,进行了45S rDNA序列和5S rDNA序列在供试材料染色体上的位点分布研究；同时对一个玉米-摩擦禾附加系进行遗传鉴定,试验取得的主要结果如下：四倍体玉米(2n=40)、四倍体指状摩擦禾(2n=72)、四倍体多年生类玉米(2n=40)的5S rDNA序列和45S rDNA序列FISH核型分析表明,四倍体玉米染色体各有2对5S rDNA和45S rDNA位点,5S rDNA位于第2号染色体的长臂近末端,45S rDNA位于第6号染色体上的次缢痕区；四倍体多年生类玉米染色体各有2对5S rDNA和45S rDNA位点,5S rDNA位于第4、6号染色体长臂近末端,45S rDNA位于第11、13号染色体次缢痕区；四倍体摩擦禾染色体各有2对5S rDNA和45S rDNA位点,5S rDNA位于第6、12号染色体的短臂近着丝粒处,45S rDNA位于第16、32号染色体短臂次缢痕区和随体上。三元杂种MTF-1染色体5S rDNA和45S rDNA FISH核型分析表明,三元杂种染色体组存在3对45S rDNA位点和3对5S rDNA位点,染色体数目为76条,为异源六倍体,进一步推断得出三元杂种是由玉米-摩擦禾杂种F1(2n=20Mz+36Tr)未减数雌配子(n=56)与四倍体多年生类玉米正常雄配子(n=20)结合发育而成。玉米-摩擦禾附加系细胞学分析表明,附加系根尖细胞染色体数目为21,除正常配对的10对染色体外,存在1条长度短于第10号染色体且表现为近端部着丝粒的染色体(sm)。单色、双色基因组原位杂交(GISH)结果表明,该附加系为玉米-摩擦禾异源单体附加系,玉米与摩擦禾染色体之间存在片段易位。田间性状调查表明,该附加系(2n=21)形似玉米,但株高低于对应的二倍体(2n=20)。花粉母细胞分析表明,该附加系(2n=21)减数分裂终变期染色体构型主要有10IⅡ+1Ⅰ和9Ⅱ+1Ⅲ两种,染色体平均构型为0.57Ⅰ+9.58Ⅱ+0.43Ⅲ，在分裂后期常出现异常染色体、落后染色体和染色体桥等现象。花粉育性检测表明,该附加系花粉粒的可染率仅为4%,而相应的倍体植株花粉粒可染率高达98%。用普通植株授粉附加系,结实率与对应的2n=20植株无异。附加系中外缘摩擦禾染色体传递率分析结果表明,传递率最高为55.7%,最低为42.0%，平均传递率为46.44%。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 前言  9-24
  1.1 玉米种质资源创新改良  9-10
    1.1.1 玉米近缘野生材料的利用  9-10
  1.2 玉米及其野生近缘植物  10-12
    1.2.1 玉蜀黍属(Genus Zea)  10-11
    1.2.2 摩擦禾属(Tripsacum L.)  11-12
  1.3 远缘杂交在作物遗传育种中的重要作用  12-13
  1.4 玉米与摩擦禾杂交的研究  13-18
    1.4.1 利用远缘杂交将摩擦禾基因导入玉米的途径  14-16
    1.4.2 向玉米导入摩擦禾无融合生殖基因研究  16-17
    1.4.3 摩擦禾染色体导入玉米创制桥梁材料  17-18
  1.5 远缘杂交外缘物质的鉴定与遗传研究  18-24
    1.5.1 形态学标记  19
    1.5.2 细胞学标记  19-20
    1.5.3 生化标记  20
    1.5.4 分子生物学标记  20
    1.5.5 分子细胞遗传学标记——原位杂交技术  20-22
    1.5.6 外缘染色体的传递特点  22-24
2 研究目的与意义  24-25
3 材料与方法  25-33
  3.1 材料  25
  3.2 方法  25-33
    3.2.1 形态学调查  25
    3.2.2 细胞学观察  25-29
    3.2.3 荧光原位杂交  29-32
    3.2.4 荧光原位杂交核型分析  32-33
4. 结果与分析  33-46
  4.1 四倍体玉米、四倍体多年生类玉米、四倍体摩擦禾及三元杂种FISH分析  33-39
    4.1.1 四倍体玉米、四倍体多年生类玉米、四倍体摩擦禾FISH分析  33-36
    4.1.2 FISH核型分析三元杂种染色体遗传组成  36-38
    4.1.3 不同材料FISH杂交信号及DAPI显带比较分析  38-39
  4.2 玉米-摩擦禾附加系遗传分析  39-46
    4.2.1 细胞学分析  39-40
    4.2.2 基因组原位杂交  40-42
    4.2.3 形态学分析  42-43
    4.2.4 花粉母细胞减数分裂观察及花粉育性  43-45
    4.2.5 摩擦禾染色体传递率  45-46
5. 讨论  46-51
  5.1 三元杂种的研究利用价值  46
  5.2 核糖体rDNA的研究意义  46-47
  5.3 玉米-摩擦禾异源单体附加系的遗传鉴定  47-48
  5.4 玉米-摩擦禾异源单体附加系的利用价值探讨  48-49
    5.4.1 玉米-摩擦禾易位系的获得与利用  48-49
    5.4.2 外缘染色体传递规律研究  49
  5.5 荧光原位杂交的应用  49-51
参考文献  51-57
附录  57-60
致谢  60

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 玉米（玉蜀黍）
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