小麦—滨麦草中间材料的创制及鉴定

小麦—滨麦草中间材料的创制及鉴定

论文摘要

滨麦草具有抗条锈病、抗白粉病、抗干旱、耐盐碱、大穗多花等优良特性,是小麦重要的近缘植物之一。八倍体小滨麦为滨麦草与普通小麦杂交合成的不完全双二倍体,是向小麦中转移滨麦草优良基因的优良桥梁材料。本研究综合采用细胞学和分子生物学相结合的方法,对小麦-滨麦草杂交后代材料进行了鉴定;在明确八倍体小滨麦-小滨950059遗传组成的基础上,对小滨950059及不同材料的杂交后代进行了细胞学分析;并对花粉管通道法转移滨麦草遗传物质的可行性进行了探讨。本研究获得了以下主要结果:1.对Am6-4与滨麦草F3代两个单株(N06212-1和N06212-2)进行细胞学和原位杂交分析,明确了N06212-1的染色体组成为43条小麦染色体和1条滨麦草染色体;N06212-2的染色体组成为42条小麦染色体和3条滨麦草染色体。为进一步创造小麦-滨麦草异染色体系提供了中间材料。2.利用细胞学和原位杂交技术,对小滨950059的细胞学稳定性及其染色体构成进行了分析,明确了小滨950059的染色体组成为44条小麦染色体和12条滨麦草染色体;同时在小滨麦花粉发育过程中发现了一些异常现象。3.对小滨950059与硬簇麦、Am6-4、劲松5号、TE256、小偃7631、烟农15的杂种F1减数分裂和花粉发育过程进行了观察。结果发现杂种F1平均染色体构型与理论值存在一定差异,探讨了不同染色体组之间的亲缘关系。4.利用细胞学和原位杂交技术,对小滨950059/Am6-1 F3代进行了单株筛选和鉴定,从中筛选出两株分别附加了2条和1条滨麦草染色体的异附加系N06129-4和N06130-10,为进一步创制代换系和易位系提供了材料。5.利用花粉管通道法将滨麦草总DNA导入普通小麦中国春,选取导入滨麦草总DNA的D系中国春20个单株进行细胞学和分子生物学鉴定。结果显示,有3对引物Xgwm159-5B、Barc163-4BL、Barc178-6BL在7个单株中扩增出与普通小麦不同的特异带,细胞学观察发现这7个单株的花粉母细胞减数分裂均出现落后染色体、染色体桥、微核等异常现象;原位杂交鉴定显示其中有2个单株出现杂交信号。说明导入滨麦草总DNA的中国春后代在遗传组成上发生了变化。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 引言
  • 1.1 染色体工程与外源基因转移
  • 1.2 滨麦草属植物的综合性状
  • 1.2.1 我国滨麦草属植物的分类和分布
  • 1.2.2 滨麦草的抗性基因
  • 1.2.3 滨麦草属植物的核型分析
  • 1.3 滨麦草在小麦育种中的应用
  • 1.3.1 双二倍体的选育
  • 1.3.2 异附加系、异代换系的选育
  • 1.3.3 易位系的选育
  • 1.4 滨麦草属遗传物质在小麦背景中的鉴定
  • 1.4.1 细胞学鉴定
  • 1.4.2 生化鉴定
  • 1.4.3 分子生物学鉴定
  • 1.5 本研究的主要目的、意义
  • 2 材料与方法
  • 2.1 材料
  • 2.2 方法
  • 2.2.1 细胞学鉴定方法
  • 2.2.2 基因组 DNA 提取和纯化
  • 2.2.3 基因组原位杂交
  • 2.2.4 SSR-PCR 分析
  • 2.2.5 花粉管通道法转移外源总 DNA
  • 3 结果与分析
  • 3.1 滨麦草与 Am6-4 杂交 F3 代的细胞学鉴定
  • 3.2 八倍体小滨麦的细胞遗传学研究
  • 3.2.1 八倍体小滨麦的染色体组成
  • 3.2.2 八倍体小滨麦的花粉发育过程
  • 1的细胞遗传学研究'>3.3 小滨950059 不同杂交后代 F1的细胞遗传学研究
  • 1的染色体构型'>3.3.1 小滨950059 不同杂交后代 F1的染色体构型
  • 1的花粉发育过程'>3.3.2 小滨950059 不同杂交后代 F1的花粉发育过程
  • 3.3.2.1 减数分裂后期 I 和四分体期
  • 3.4.2.2 雄配子体发育的细胞学特点
  • 3的细胞学鉴定'>3.4 小滨950059 与 Am6-l 杂交 F3的细胞学鉴定
  • 3.5 导入滨麦草总 DNA 后代材料的遗传学研究
  • 3.5.1 导入滨麦草总 DNA 后代材料的 SSR 分析
  • 3.5.2 导入滨麦草总 DNA 后代材料的细胞学观察
  • 3.5.3 导入滨麦草总 DNA 后代材料的原位杂交鉴定
  • 4 讨论
  • 4.1 滨麦草优良基因向小麦中转移的研究
  • 4.2 八倍体小滨麦小滨950059 的染色体组成
  • 4.3 小滨麦花粉发育过程中的异常现象
  • 4.4 不同外源染色体组之间的亲缘关系
  • 4.5 花粉管通道法转移外源遗传物质
  • 5 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间形成的论文
  • 相关论文文献

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