【摘 要】
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小麦是世界上最重要的农作物之一,其品种的改良是小麦生产的关键。而近年来小麦遗传基础逐渐变得狭窄,制约了小麦品质及产量的提高。小麦的近源野生物种中间偃麦草具有众多优
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小麦是世界上最重要的农作物之一,其品种的改良是小麦生产的关键。而近年来小麦遗传基础逐渐变得狭窄,制约了小麦品质及产量的提高。小麦的近源野生物种中间偃麦草具有众多优良性状,利用其与小麦进行远缘杂交不仅可以丰富小麦的遗传变异还能够向小麦中导入优良基因,是小麦品种改良的重要遗传资源之一。本试验的研究品系13-337是选育自普通小麦品种川麦107与小麦-中间偃麦草部分双二倍体TAI7045杂交后代的稳定材料。通过田间农艺性状调查、细胞学观察、原位杂交分析和PLUG标记分析,对13-337的农艺性状、染色体数目和结构及染色体的组成进行了鉴定。主要结果如下：1.对13-337及其回交亲本川麦107的田间调查显示,13-337的株高、穗长、有效分蘖及小穗数与其亲本川麦107相近,而穗粒数、千粒重为川麦107的一半,籽粒细长与川麦107籽粒形态有显著差异,明显含有中间偃麦草种子的特征。2.品系13-337的根尖细胞染色体计数表明其染色体数目为2n=44,发生了染色体数目的变异,是一个附加系。而对其进行花粉母细胞减数分裂染色体配对观察发现品系13-337的花粉母细胞在减数分裂期I多数有22个二价体而没有单价体,只有极少数的花粉母细胞在减数分裂期I有21个二价体且存在2个单价体,是个基本稳定的材料。3.采用基因组原位杂交(Genomic in situ hybridization, GISH)和顺次原位杂交杂交(sequential in situ hybridization)分析。以中间偃麦草总DNA为探针的基因组原位杂交显示13-337中导入了两对来源于中间偃麦草的外源染色体。以拟鹅观草为探针的GISH则进一步鉴定出其中一对为J染色体,而另一对推测为St-Js染色体,即St染色体和Js染色体易位而形成的St-Js易位染色体。然而St-Js染色体上发生易位的部位还需进一步实验证明。再利用顺次荧光原位杂交和多色基因组原位杂交对品系13-337的染色体组进行了分析。以pAs1和pScl19.2作为探针的荧光原位杂交表明13-337缺少了一对4D染色体。以拟鹅观草、乌拉尔图小麦、拟斯卑尔脱山羊草全基因组DNA为探针,节节麦为封阻的多色基因组原位杂交进一步证明了以上结果,说明13-337是小麦-中间偃麦草异代换附加系。4.对13-337进行PLUG标记分析发现,定位于小麦第四同源群短臂的PLUG引物TNAC1457在13-337没有扩增出染色体4D的特异性条带,而扩增出了和中间偃麦草、拟鹅观草、百萨偃麦草相同的特异性条带(TNAC1457位于4DS2-0.82-1.00之间)；定位于第四同源群长臂上的引物TNAC1412同样没有扩增出染色体4D的特异性条带,但扩增出了和拟鹅观草相同的特异性条带(TNAC1412位于4DL11-0.61-0.71之间)。以上结果表明13-337中的4D染色体被4St-Js易位染色体代换,而一对J染色体为附加。综上所述,品系13-337是4D染色体被4St-Js染色体所代换,且附加了一对J染色体的异代换附加系。
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