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普通小麦—百萨偃麦草染色体易位系的选育与效应分析

作　者: 杜培
导　师: 亓增军
学　校: 南京农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 百萨偃麦草 GISH/FISH核型 双色FISH DNA分子标记 易位系
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


百萨偃麦草{Thinopyrum bessarabicum Love,2n=2x=14, JJ or EbEb)具有很强的耐盐性并抗多种小麦病害,是小麦改良的重要基因资源。准确识别百萨偃麦草7条染色体,开发各条染色体特异分子标记,并据此选育小麦中国春-百萨偃麦草易位系是转移和利用百萨偃麦草有益基因的重要途径。本研究利用百萨偃麦草基因组DNA、串联重复序列pSc119.2和45S rDNA作探针,对二倍体百萨偃麦草和8个涉及全部7条百萨偃麦草染色体的中国春-百萨偃麦草异染色体系(DS1J(1B)、T2JS-2BS·2BL、DA6JS·2JL、DA3J、DA4J、DS5J(5A)、DS6J(6A)和DA7J根尖细胞中期染色体进行基因组荧光原位杂交(GISH)/荧光原位杂交(FISH)分析,结合染色体臂比识别并归类了所有百萨偃麦草染色体。比较百萨偃麦草和异染色体系中的染色体发现,除染色体2J和3J在小麦背景发生较大结构变化外,其它百萨偃麦草染色体与二倍体百萨偃麦草中的染色体相同,没有发生明显变化。本研究还筛选出69个百萨偃麦草染色体专化标记,定位于1J到7J的标记数分别为6个、22个、13个、2个、9个、9个和8个,其中26个来自与小麦耐盐相关EST。百萨偃麦草染色体核型和专化分子标记的筛选为进一步转移和利用其有利基因提供了便利。利用顺序C-分带-GISH、双色FISH和DNA分子标记鉴定出了一个包含百萨偃麦草染色体2JS片段的新易位系(T2JS-2BS·2BL),易位断点位于2B染色体C-2BS1-0.53之间。与中国春相比较,该易位系具有增加有效穗数、穗长、穗粒数和单株产量的正效应,但同时具有株高增加、抽穗期延迟和千粒重降低的负效应。研究还发现,百萨偃麦草光周期反应基因定位于2JS,同时还筛选出4个共显性标记用于T2JS-2BS-2BL的分子标记辅助选择。

全文目录


摘要  6-7ABSTRACT  7-9第一部分 文献综述  9-23  一、荧光原位杂交(FISH)在植物基因组研究中的应用  9-17    1.1 FISH的产生与发展  9-13      1.1.1 FISH的概念、原理与基本步骤  9      1.1.2 FISH的发展  9-11      1.1.3 常用的探针标记系统  11-12      1.1.4 探针标记方法  12-13    1.2 FISH在植物基因组研究的应用  13-17      1.2.1 鉴定外源染色体(质)  13-14      1.2.2 GISH/FISH核型  14-15      1.2.3 基因定位及转基因植物检测  15      1.2.4 构建物理图谱  15      1.2.5 比较原位杂交作图  15-16      1.2.6 基因组测序研究中的利用  16      1.2.7 Immuno-FISH  16-17  二、分子标记在小麦染色体工程育种中的应用  17-20    2.1 常用分子标记的特点  17    2.2 分子标记在小麦染色体工程育种中的应用  17-20      2.2.1 外源染色体(质)专化标记的筛选与应用  17-18      2.2.2 确定染色体部分同源性  18-19      2.2.3 物理作图及易位断点确定  19      2.2.4 比较作图  19-20  三、小麦补偿性易位系的诱发与应用  20-23    3.1 补偿性易位系的诱发  20-21    3.2 补偿性易位系的应用  21-23第二部分 研究报告  23-55  1 材料方法  24-32    1.1 材料  24-25    1.2 方法  25-32      1.2.1 分子标记分析  25-26        1.2.1.1 DNA提取  25        1.2.1.2 引物  25        1.2.1.3 PCR扩增及检测  25-26      1.2.2 细胞学鉴定  26-32        1.2.2.1 根尖细胞(RTC)有丝分裂中期染色体制片  26        1.2.2.2 花粉母细胞((PMC)减数分裂中Ⅰ期染色体制片  26        1.2.2.3 顺序分带-原位杂交方法及多色FISH  26-32      1.2.3 农艺性状调查和数据分析  32      1.2.4 图像处理与核型分析  32        1.2.4.1 百萨偃麦草染色体核型分析  32        1.2.4.2 中国春背景中的百萨偃麦草染色体核型分析  32  2 结果与分析  32-52    2.1 百萨偃麦草染色体GISH/FISH核型  32-36    2.2 百萨偃麦草染色体专化标记的筛选和开发  36-40    2.3 普通小麦-百萨偃麦草T2JS-2BS·2BL易位的选育与效应分析  40-49      2.3.1 分子标记辅助筛选鉴定F_2植株  40-41      2.3.2 细胞学鉴定纯合易位  41-42      2.3.3 分子标记定位易位染色体断点  42-44      2.3.4 2JS特异标记的筛选  44-46      2.3.5 F_2家系遗传效应分析  46-48      2.3.6 F_(2:3)家系遗传效应分析  48-49    2.4 百萨偃麦草染色体2J与小麦、水稻和短柄草比较遗传分析  49-52  3 讨论  52-55    3.1 百萨偃麦草染色体核型及其应用  52-53    3.2 百萨偃麦草染色体诊断标记的开发和应用  53-54    3.3 百萨偃麦草小片段易位的创制和应用  54-55全文结论  55-57参考文献  57-69致谢  69

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 麦 > 小麦
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