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利用杀配子染色体诱导小麦—二倍体长穗偃麦草3E染色体易位研究

作　者: 陈静
导　师: 郭长虹
学　校: 哈尔滨师范大学
专　业: 遗传学
关键词: 中国春 长穗偃麦草 杀配子染色体 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


长穗偃麦草是一种多年生植物,再生力强,根系发达,抗寒,抗旱,分蘖旺盛,对小麦叶锈病,杆锈病,白粉病,条纹花叶病,腥黑穗病均免疫,对小麦条锈病免疫至中抗,且容易和小麦进行杂交。二倍体长穗偃麦草E组染色体是组成偃麦草属多倍体物种的基本染色体组,携带有对小麦遗传育种有益的基因。本研究通过“中国春”-长穗偃麦草3E二体附加系与“中国春”-柱穗山羊草2C二体附加系杂交、回交、自交,诱导小麦和长穗偃麦草3E染色体易位,利用形态学、细胞遗传学和分子标记等方法对杂种后代进行筛选和鉴定。主要研究结果如下:1.配置了2个杂交组合,获得杂种F1代。将F1代自交或回交（以“中国春”-长穗偃麦草（3E）二体附加系为父本）,获得杂种F2代、回交一代B1F1。2.统计了杂种后代的结实率。F1代自交结实率的平均值为31.45%,回交一代B1F1自交结实率为38.82%,与F1代自交结实率相比差异显著。3.调查了杂种后代植株的穗型。杀配子染色体2C使F2、B1F1植株的穗型发生分离,除观察到似“中国春”（SCS）、似2C型（S2C）、中间型（M）等正常穗型外,还观察到短小芒（a）、斯卑尔托（s）、密穗（c）、多小花（MF）等畸变类型。4.对亲本“中国春”-长穗偃麦草（3E）二体附加系进行了抗盐性鉴定,发现与对照中国春相比“中国春”-长穗偃麦草（3E）二体附加系有较好的抗性,说明长穗偃麦草3E染色体上存在抗盐基因。5.对F2、B1F1代材料的体细胞染色体数进行了统计。F2代植株体细胞的染色体数变动在37～44之间,其中染色体数为42、44的植株比例较高,分别为38.89%和22.22%。回交一代B1F1材料的体细胞的染色体数变动在40～44之间,其中染色体数为42、43、44的植株最多,比例分别为35.71%、28.57%、28.57%。在F2代材料观察到了一些染色体畸变,包括环状染色体、端体、双着丝点染色体等。6.对“中国春”-二倍体长穗偃麦草3E二体附加系与“中国春”-杀配子染色体2C二体附加系杂交F1、F2材料的花粉母细胞减数分裂进行了观察。F1代材料大多数细胞染色体均形成21Ⅱ+2Ⅰ,与理论数值相符。但也出现了多价体、较多的单价体等畸变类型。F2代材料在减数分裂中期Ⅰ,观察到了多价体及大量的单价体,在减数分裂后期Ⅰ、后期Ⅱ观察到了染色体断片、染色体桥、落后染色体以及染色体粘连等染色体畸变现象7.利用偃麦草染色体特异的PCR标记对杂种后代外源3E染色体进行了检测。共调查F2代39株,阳性植株为7株,其阳性检出率为17.95%。8.对PCR扩增为阳性的F2代植株进一步用3ES、3EL的特异引物进行SSR鉴定。其中有4株为SSR阳性,引物Xedm96在株系09-5-7-2、09-5-7-3、09-5-7-6、09-5-8-4扩增出了3ES特异带,可初步判定为3E短臂易位;引物Xedm8在任何株系都没有扩增出3EL特异带,可初步判断以上四株为3E短臂易位或者3E长臂缺失。

全文目录


摘要  8-10
Abstract  10-12
第1章 绪论  12-25
  1.1 染色体工程在小麦育种中的应用  12-17
    1.1.1 染色体组水平的操纵技术  13-14
    1.1.2 染色体水平的细胞遗传学操纵  14-16
    1.1.3 染色体片段的细胞遗传学操纵  16
    1.1.4 染色体工程中值得注意的问题  16-17
  1.2 易位系的产生途径及其鉴定方法  17-22
    1.2.1 易位系的产生途径  17-19
    1.2.2 小麦-异源易位系的鉴定  19-21
    1.2.3 异源易位系在育种中的应用  21-22
  1.3 偃麦草属研究现状  22-23
  1.4 二倍体长穗偃麦草染色体组和小麦染色体组A,B,D 的亲缘关系  23
  1.5 杀配子染色体及其在小麦遗传学和育种中的应用  23-24
  1.6 本课题的目的和意义  24-25
第2章 形态学鉴定  25-32
  2.1 引言  25
  2.2 实验材料和方法  25-26
    2.2.1 实验材料  25
    2.2.2 实验方法  25-26
  2.3 结果和讨论  26-31
    2.3.1 结实率统计  26-27
    2.3.2 穗型及芒长观察  27-28
    2.3.3 3E 附加系抗盐性鉴定  28-30
    2.3.4 讨论  30-31
  2.4 本章小结  31-32
第3章 细胞遗传学鉴定  32-39
  3.1 引言  32-33
  3.2 实验材料和方法  33-34
    3.2.1 实验材料  33
    3.2.2 实验方法  33-34
  3.3 结果和讨论  34-38
    3.3.1 有丝分裂鉴定  34-35
    3.3.2 减数分裂鉴定  35-37
    3.3.3 讨论  37-38
  3.4 本章小结  38-39
第4章 分子标记鉴定  39-45
  4.1 引言  39
  4.2 实验材料和方法  39-42
    4.2.1 实验材料  39
    4.2.2 实验方法  39-42
  4.3 结果和讨论  42-44
    4.3.1 SCAR 标记鉴定  42-44
    4.3.2 SSR 鉴定  44
    4.3.3 讨论  44
  4.4 本章小结  44-45
结论  45-46
参考文献  46-51
图版说明  51-53
图版  53-59
攻读硕士期间发表的学术论文  59-61
致谢  61

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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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