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小麦新抗源抗条锈性遗传、HMW-GS组成及分子检测

作　者: 白云
导　师: 畅志坚
学　校: 山西大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 普通小麦 彭提卡偃麦草 抗条锈性 高分子量谷蛋白亚基 分子标记
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


小麦近缘种属中携带大量优异基因,已成为小麦遗传改良的重要基因资源。偃麦草属的彭提卡偃麦草和中间偃麦草是利用最成功的多年生近缘野生物种,为利用其优异基因,笔者所在实验室以来自彭提卡偃麦草和中间偃麦草的八倍体小偃麦为抗源,与感病小麦品种杂交、回交,育成CH7103等一批兼抗条锈、白粉的抗病新品系。本研究着重研究小麦新抗源CH7103抗条锈病基因的遗传模式及其与已知基因的关系。同时对93份小偃麦衍生品系的高分子量谷蛋白亚基组成进行了分析,获得如下研究结果：1、对衍生于八倍体小偃麦“小偃7430”的小麦新抗源CH7103抗条锈性进行评价,结果表明,CH7103苗期和成株期对条锈菌系条中31、32号生理小种表现出免疫或近免疫的抗性水平,与其抗性供体小偃7430及其野生亲本的抗病侵染型相似,而其小麦亲本均感病,说明CH7103对条锈病的抗性来自彭提卡偃麦草。抗×感的F1代均表现免疫,侵染型为0-0；级,且F2、F2:3、BC1代的抗、感分离之比均符合显性单基因控制的分离模式。通过等位性检测,初步明确CH7103含有的抗条锈病基因与已有抗病基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr41不存在等位关系,属于新的抗小麦条锈病基因。细胞学研究表明,CH7103及其与小麦品种“中国春”等杂种F1的染色体数目均为2n=42,绝大多数花粉母细胞具有2n=21Ⅱ的配对构型,并能与小麦染色体完好配对。说明CH7103不含较大的外源染色体片段,是一个携带偃麦草抗条锈病基因的异源渐渗系。2、利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术对93源于普通小麦-中间偃麦草的八倍体小偃麦“TAI7045”的高代品系进行高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成分析,并通过PCR分子标记对高分子量谷蛋白亚基中的Ax2*、Dx5、Dy10、Bχ14、Bχ17亚基进行验证。SDS-PAGE结果表明优质亚基所占比例较小：Glu-1位点上有10种等位基因变异,Glu-A1位点编码N、1、2*三种亚基类型,以N亚基为主；Glu-B1位点编码7、17+18、14+15、7+9、7+8五种亚基类型,7、17+18亚基频率较高；Glu-D1位点编码2+12、5+10两种亚基类型,以2+12亚基为主. HMW-GS组合类型共检测到11种,其中(N,7,2+12)和(N,17+18,2+12)出现的频率较高,2个位点具有优质亚基的材料有3个,共占3.3%,3个位点具有优质亚基的材料有5个,共占5.4%,品质评分在8分以上的材料有5个,合计仅占全部供试材料的5.4%。PCR标记检测表明,Aχ2*、Dχ5、Dy10、Bχ14、Bχ17亚基出现的频率分别为2.2%、8.6%、8.6%、8.6%和36.6%,这与SDS-PAGE电泳结果是一致的。

全文目录


中文摘要  8-10ABSTRACT  10-12第一章 文献综述  12-25  1.1 小麦条锈病的研究现状  12-19    1.1.1 小麦条锈病的发生与危害  12-13    1.1.2 小麦抗条锈病基因研究进展  13-16    1.1.3 小麦抗条锈病基因定位研究方法  16-19  1.2 偃麦草属植物在小麦育种中的应用  19-20    1.2.1 偃麦草属植物的分布  19    1.2.2 偃麦草属植物的生物学特性  19-20    1.2.3 偃麦草属植物在小麦抗病育种上的利用  20  1.3 小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)的研究进展  20-23    1.3.1 HMW-GS的染色体定位、结构及多态性  20-21    1.3.2 HMW-GS与品质的关系  21-22    1.3.3 HMW-GS的研究方法  22-23  1.4 研究的目的和意义  23-25第二章 小麦新抗源CH7103抗条锈基因的遗传及其与已知基因的关系  25-34  2.1 材料  25-26  2.2 方法  26-27    2.2.1 苗期抗性鉴定  26    2.2.2 田间接种鉴定和抗性遗传分析  26-27    2.2.3 细胞学观察  27  2.3 结果与分析  27-31    2.3.1 CH7103的抗条锈性鉴定及抗性来源  27-29    2.3.2 抗性遗传分析  29-30    2.3.3 等位性测验  30-31    2.3.4 染色体数目及配对构型  31  2.4 讨论  31-34    2.4.1 CH7103抗条锈病基因的来源及抗性遗传  32    2.4.2 CH7103抗条锈病基因与其它抗条锈病基因的关系  32-33    2.4.3 CH7103的细胞学特征  33-34第三章 小麦品种HMW-GS组成分析及优质亚基的分子检测  34-48  3.1 材料  34  3.2 方法  34-39    3.2.1 SDS-PAGE分析  34-37    3.2.2 PCR分析  37-39  3.3 结果与分析  39-46    3.3.1 小麦供试材料HMW-GS组成分析  39-43    3.3.2 供试材料HMW-GS等位变异及频率  43-44    3.3.3 供试材料HMW-GS组成变异类型及频率  44-45    3.3.4 PCR标记对部分优质亚基的检测  45-46  3.4 讨论  46-48    3.4.1 供试材料HMW-GS的变异类型  46-47    3.4.2 PCR技术在分析HMW-GS中的应用  47-48第四章 结论  48-49参考文献  49-58攻读学位期间取得的研究成果  58-59致谢  59-60个人简况及联系方式  60-62

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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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