小麦-黑麦异源多倍化中的微卫星序列变异

[目的]探测异源多倍化过程中微卫星序列变异。[方法]利用150对小麦微卫星引物调查了小麦-黑麦双二倍体形成过程中微卫星序列的变异情况。[结果]与杂交F1植株及亲本植株相比,28对引物从双二倍体中扩增产物发生了变异,而其余引物从亲本、F1植株及双二倍体中扩增的带型相同。[结论]这表明常发生在二倍体生物中的微卫星序列变异现象在植物异源多倍化过程中也会发生,异源多倍化可能是促进微卫星进化的又一个不可忽视的动力。     

小麦-黑麦小片段易位的快中子辐照诱导

为研究快中子辐照对新合成的小麦-黑麦双二倍体染色体结构变化的影响,分别利用5Gy、15Gy和20Gy三种快中子辐照剂量对其种子进行辐射诱变,采用基因组原位杂交(GISH)技术对M0和M1种子的根尖细胞进行了检测。结果表明,三种剂量下发生小麦-黑麦染色体易位的总频率为12.28%,其中发生外源小片段易位、外源大片段易位和罗伯逊易位的频率分别为9.36%,5.85%和2.34%。三种剂量都可引起小麦与黑麦染色体之间发生易位,分别有1.28%、9.04%和44.94%的M1种子产生了易位。说明随着快中子辐照剂量的增加,小麦与黑麦染色体间发生易位的频率也在增高。本研究为外源染色体片段(或优异基因)导入小麦品种提供了一种高效的技术手段。     

绵麦37及其衍生小麦品种(系)的6VS/6AL易位染色体结构演变

绵麦37是四川小麦育种的骨干亲本,含6VS/6AL易位染色体,高抗白粉病。为了明确6VS/6AL在其衍生品种中的传递情况,本研究利用寡核苷酸探针和ND-FISH技术对内麦8号、绵麦37的衍生品种(系)和部分相关亲本共17份材料进行了分析。结果表明,内麦8号、绵麦37及其9个衍生品种(系)都含有1对6VS/6AL易位染色体,其中内麦8号、绵麦37、绵麦51、绵麦285、绵麦1416、绵麦1419和绵麦1618的6AL长臂上带有寡核苷酸探针Oligo-713的信号,而其余4个衍生品种(系)的6VS/6AL染色体无该探针信号,说明绵麦37衍生品种(系)中的6VS/6AL染色体出现了新型结构变异。根据系谱和其他亲本的ND-FISH分析结果可以推测,这种结构变异是由6VS/6AL易位染色体与小麦6A染色体在长臂上发生重组交换引起的。     

绵麦37及其衍生小麦品种（系）的6VS[KG-*3]/6AL易位染色体结构演变

绵麦37是四川小麦育种的骨干亲本,含6VS/6AL易位染色体,高抗白粉病。为了明确6VS/6AL在其衍生品种中的传递情况,本研究利用寡核苷酸探针和ND-FISH技术对内麦8号、绵麦37的衍生品种（系）和部分相关亲本共17份材料进行了分析。结果表明,内麦8号、绵麦37及其9个衍生品种（系）都含有1对6VS/6AL易位染色体,其中内麦8号、绵麦37、绵麦51、绵麦285、绵麦1416、绵麦1419和绵麦1618的6AL长臂上带有寡核苷酸探针Oligo-713的信号,而其余4个衍生品种（系）的6VS/6AL染色体无该探针信号,说明绵麦37衍生品种（系）中的6VS/6AL染色体出现了新型结构变异。根据系谱和其他亲本的 ND-FISH分析结果可以推测,这种结构变异是由6VS/6AL易位染色体与小麦6A染色体在长臂上发生重组交换引起的。     

小麦品种绵麦37和绵麦367抗白粉病基因的FISH分析及分子检测

为了进一步研究和利用小麦品种绵麦37和绵麦367所携带的白粉病抗性基因,首先以OligopSc119.2-1(可检测小麦染色体结构变异)、Oligo-pTa535-1(可检测小麦染色体结构变异)和pDb12H(可检测簇毛麦染色体)为探针,对这两个小麦品种进行了荧光原位杂交(FISH)分析,然后利用与Pm21基因连锁的分子标记NAU/xibao15对这两个小麦品种进行分子检测。结果表明,绵麦37和绵麦367都含有1对6VS/6AL易位染色体,且均携带Pm21基因。     

利用小麦微卫星引物分析小麦及其近缘种遗传多样性

利用竹通大麦染色体上的引物218条对小麦SSR引物对小麦及其近缘种共22个材料进行PCR扩增。从中筛选到39对多态性高、重复性好的引物,这些引物可在供试材料中检测出213个等位基因变异,平均每个位点可检测到5．4个等位基因。位点多态性信息量（PIC）变幅为0．38～0．89,平均为0．57。NTSYS软件分析表明22份材料的遗传相似系数范围为0．46—0．94,平均遗传相似系数为0．67,聚类分析结果显示小麦、偃麦草、大赖草、黑麦均各自聚类,与传统的形态分类结果有较高的吻合度。这表明：①SSR可以应用于小麦与其近缘种的遗传多样性研究。②SSR揭示的小麦与其近缘物种间的多态性高,可以用来鉴定小麦近缘种。     

小麦-黑麦双二倍体形成过程中微卫星序列的变化

为了探索小麦-黑麦双二倍体形成过程中微卫星序列的变异情况,为异源多倍体进化及小麦育种研究提供理论参考,以来源于3个组合的小麦-黑麦杂交后代植株及亲本小麦、黑麦为材料,利用已有的小麦和黑麦微卫星标记调查小麦-黑麦双二倍体形成过程中微卫星序列的变化.结果表明,所用的126对小麦SSR引物中,除22对没有扩增出产物外,其余104对引物从每个组合的后代植株中扩增的带型与从其亲本小麦中扩增的带型完全相同.所用的27对黑麦SSR引物中,10对引物从每个组合的后代植株中扩增的带型与其从亲本黑麦中扩增的带型完全相同,10对引物在亲本黑麦、F1植株及3个双二倍体植株之间表现出了多态性,7对引物从亲本黑麦中扩增的条带在所有后代中缺失.说明小麦-黑麦异源多倍体化过程中小麦微卫星序列是相对稳定的,而黑麦微卫星序列比小麦微卫星序列更易受到异源多倍体化的影响.微卫星序列变化是伴随多倍体体化而快速发生的.     

黑麦的不同抗条锈病特性在小麦育种中利用价值的评价

研究了含不同黑麦抗性基因的材料在小麦抗条锈病实际育种中的表现。在含不同来源的黑麦抗性基因的杂交F7以上高代株系群体中,11.68%~18.69%表现免疫或者高抗的材料在1年内就丧失了抗性;69.40%~81.07%的材料仍然保持了较好的抗性。而一些中抗材料却表现出了相对持久的抗性,表现了慢锈性的特征。这些结果证明了来源于黑麦的抗条锈病基因的多样性,同样可以表现为垂直抗性、水平抗性和慢锈性。此外,在调查中发现,F7及其更高世代仍有较多株系的抗病性在发生分离。本研究指出,在小麦抗条锈病育种中,垂直抗性基因和慢锈性基因的集合对延长新品种寿命有重要意义,在高世代株系中的进一步选择有利于实现这个目标。     

小麦-黑麦1BL/1RS易位系中的染色体结构变异

用黑麦(Secale cereale L.)自交系Kustro与普通小麦(Triticum aestivum L.)品种绵阳11杂交,获得了八倍体小黑麦MK,再用绵阳11与MK回交,用基因组原位杂交(GISH)和荧光原位杂交(FISH)的方法从回交后代中筛选到含1条1BL/1RS易位染色体的植株13FT-100。为了筛选含有变异染色体的姊妹1BL/1RS易位系,用FISH方法对植株13FT-100的自交后代进行了分析。结果表明,在1个后代植株中,1条6B染色体在核仁组织区断裂,造成6BS端部缺失;而在另1个后代植株中,1条1BL/1RS易位染色体的1BL端部Oligo-p Sc119.2-1信号缺失。变异6B染色体可以用来研究6BS臂从核仁组织区到端部区段的功能,变异1BL/1RS易位染色体可以用来研究1BL的变异对1BL/1RS易位染色体发挥功能的影响。本研究结果提示,对于小麦远缘杂交后代,应多留意小麦染色体结构的变化,获得具有新型结构的小麦染色体或易位染色体可能对小麦育种研究更具重要意义。     

黑麦Imperial与KingⅡ中白粉病抗性基因的染色体定位

[目的]将黑麦Imperial及KingⅡ所带的白粉病抗性基因定位在染色体上,为其在小麦育种中的应用奠定基础。[方法]以2套小麦-黑麦附加系(中国春×Imperial和Holdfast×KingⅡ)为研究材料,研究黑麦Imperial及KingⅡ中白粉病抗性基因的染色体位置。[结果]中国春×Imperial的附加系6R和Holdfast×KingⅡ的附加系3R和6R对白粉病具有免疫力。这说明黑麦Imperial的白粉病抗性基因位于6R染色体上,而黑麦KingⅡ中白粉病抗性基因位于3R和6R染色体上。黑麦KingⅡ的3R染色体上的白粉病抗性基因可能是新基因,为小麦育种提供了新的白粉病抗原。这说明3R和6R染色体上的白粉病抗性基因可在小麦中表达。[结论]该研究为将黑麦白粉病抗性基因导入小麦提供了依据。