八倍体小偃麦SNTE20衍生后代的分子细胞遗传学鉴定
发布时间：2021-07-18 08:16
长穗偃麦草[Thinopyrum ponticum（Podp.）Barkworth and Dewey,2n=10x=70]为多年生的偃麦草属植物,与小麦属亲缘关系较近,具有生长繁茂、抗多种小麦病害等优良性状,是进行小麦遗传改良的重要基因资源。利用普通小麦与十倍体长穗偃麦草杂交获得的八倍体小偃麦,是将长穗偃麦草优异基因向小麦转移的重要桥梁。本实验室在八倍体小偃麦SNTE20与普通小麦济麦22的杂交后代中,选育出多个农艺性状优良的小偃麦新种质。本研究综合利用形态学、细胞遗传学和分子生物学等方法对其进行鉴定,在明确其主要农艺性状特点的基础上,分析了其染色体组成和结构变异特点,筛选获得了其中长穗偃麦草的特异IT标记,为其在小麦遗传改良中的进一步利用奠定了基础。获得了如下主要研究结果:1.双体异代换系的鉴定。以十倍体长穗偃麦草基因组DNA为探针、以烟农15基因组DNA为封阻进行GISH分析,发现B18255-4的根尖细胞中2条染色体具有明显的杂交信号,说明其含有两条长穗偃麦草染色体;对同一个细胞进行FISH分析,发现B18255-4缺失了一对1B染色体,因此B18255-4是缺失了1对1B染色...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
八倍体小偃麦SNTE20的FISH鉴定a：SNTE20的FISH鉴定；b：SNTE20染色体的FISH带型
八倍体小偃麦SNTE20衍生后代的分子细胞遗传学鉴定203结果与分析3.1八倍体小偃麦SNTE20的细胞学鉴定及IT标记筛选3.1.1SNTE20的细胞学鉴定以红色探针（Oligo-AFA-3,Oligo-AFA-4,Oligo-pAs1-1,Oligo-pAs1-3,Oligo-pAs1-4,Oligo-pAs1-6）和绿色探针（Oligo-pSc119.2-1和Oligo-(GAA)10）为探针套，对SNTE20进行FISH鉴定。结果显示，SNTE20含有42条普通小麦染色体和14条长穗偃麦草染色体（图1）。图1八倍体小偃麦SNTE20的FISH鉴定a：SNTE20的FISH鉴定；b：SNTE20染色体的FISH带型。T为SNTE20中长穗偃麦草染色体。Fig.1FISHidentificationofwheat–Th.ponticumoctoploidSNTE20a:FISHpatternofSNTE20;b:FISHpatternsofSNTE20chromosomes.TindicatestheTh.ponticumchromosomesinSNTE20.3.1.2IT标记筛选选用来自簇毛麦的840对IT引物在十倍体长穗偃麦草、八倍体小偃麦SNTE20及济麦22进行多态性PCR扩增，筛选长穗偃麦草的特异IT标记（附表1、2），有277对引物可在长穗偃麦草中扩增出特异带（图2A），其中105对引物在长穗偃麦草和SNTE20中存在相同的扩增带型，说明这105对引物为SNTE20中外源染色体的特异标记（图2B）。图2分子标记筛选1：长穗偃麦草；2：SNTE20；3：济麦22；A：CINAU1331；B：CINAU1307。Fig.2Molecularmarkerscreening1:Th.ponticum;2:Wheat–Th.ponticumOctoploidSNTE20;3:Jimai22;A:CINAU1331;B:CINAU1307.
山东农业大学硕士学位论文213.2小偃麦农艺性状鉴定对18个小偃麦种质及其亲本SNTE20和济麦22的株高、穗长、穗粒数等主要农艺性状进行调查（图3，表7）。结果表明：（1）八倍体小偃麦SNTE20（2n=56）开花期和成熟期均晚于普通小麦，其株高在100cm左右，穗长15cm左右，株型较松散，穗圆锥形、无芒，大穗多花，对白粉病表现免疫。济麦22的株高在75cm左右，株型中间型，分蘖力强，穗长方形，长芒，千粒重在40-45g之间，中抗白粉玻（2）B18232-1、B18233-7、B18234-2、B18234-3、B18235-10、B18235-12、B18238-10、B18274-1、B18274-12、B18275-13、B18292-1共11份材料的株高在48-64cm之间，与SNTE20和济麦22的株高相比，明显降低。（3）B18164-6、B18237-11、B18248-1和B18292-11的株高在86-92cm之间，与济麦22相比明显偏高；B18237-11、B18234-1和B18292-11的穗长在10-12cm之间，与济麦22相比明显偏长，并且其综合性状表现更倾向于SNTE20。（4）B18229-13、B18255-4和B18275-5的株高与济麦22相近，穗长等性状变化不大。（5）B18164-6的株型松散，与亲本SNTE20和济麦22相比有明显差异。（6）B18274-1的穗粒数与两亲本相比明显增多，达到70粒/穗。（7）B18237-1和B18274-1的千粒重均超过了40g。图3小偃麦种质及其亲本植株形态a：SNTE20；b：济麦22；c：B18164-6；d：B18229-13；e：B18232-1；f：B18233-7；g：B18234-3；h：B18235-10；i：B18237-11；j：B18238-10；k：B18255-4；l：B18292-11。Fig.3Plantsofwheat-Th.ponticumgermplasmsandtheirparentsa:SNTE20;b:Jimai22;c:B18164-6;d:B18229-13;e:B18232-1;f:B18233-7;g:B18234-3;h:B18235-10;i:B18237-11;j:B18238-10;k:B18255-4;l:B18292-11.
【参考文献】：
期刊论文
[1]Comparative FISH and molecular identification of new stripe rust resistant wheat-Thinopyrum intermedium ssp. trichophorum introgression lines[J]. Jianbo Li,Qiheng Chen,Peng Zhang,Tao Lang,Sami Hoxha,Guangrong Li,Zujun Yang. The Crop Journal. 2019(06)
[2]小麦A基因组测序与进化研究进展[J]. 史晓黎,何伊琳,凌宏清. 遗传. 2019(09)
[3]六倍体小麦基因组注释流程构建与优化[J]. 祝海栋,李瑞琳,何小雨,赵丹,韩鑫胤,牛北方. 计算机系统应用. 2019(08)
[4]首个完整版六倍体小麦“中国春”基因组图谱完成[J]. 史俊斌,张琳. 粮食科技与经济. 2019(04)
[5]中国小麦品种抗条锈病现状及存在问题与对策[J]. 韩德俊,康振生. 植物保护. 2018(05)
[6]小麦基因组研究现状与展望[J]. 傅向东,刘倩,李振声,张爱民,凌宏清,童依平,刘志勇. 中国科学院院刊. 2018(09)
[7]一个小麦-大麦2H代换易位系的鉴定与解析[J]. 李世鹏,刘宏魁,吴颖,苏胜忠,单晓辉,李贺,韩俊友,陈孝,原亚萍. 分子植物育种. 2018(16)
[8]中国小麦产业发展与科技进步[J]. 何中虎,庄巧生,程顺和,于振文,赵振东,刘旭. 农学学报. 2018(01)
[9]基于寡核苷酸探针套painting的小麦“中国春”非整倍体高清核型及应用[J]. 王丹蕊,杜培,裴自友,庄丽芳,亓增军. 作物学报. 2017(11)
[10]小麦-滨麦附加易位系DM 5911的创制及其细胞遗传学鉴定[J]. 程雪妮,刘洋,庞玉辉,雷忠萍,武军,陈新宏,杨群慧,赵继新. 麦类作物学报. 2016(08)
博士论文
[1]中间偃麦草和八倍体小偃麦的鉴定及其染色体构成分析[D]. 崔雨.山东农业大学 2018
[2]普通小麦—中间偃麦草属间杂交衍生后代的核型鉴定及异附加系TAI 1-4的转录组分析[D]. 刘畅.东北师范大学 2015
[3]小麦—长穗偃麦草杂种后代的分子细胞遗传学分析及种质材料的筛选鉴定[D]. 何方.山东农业大学 2014
[4]小偃麦种质系的鉴定及其抗病基因的染色体定位和SSR分子标记[D]. 刘爱峰.山东农业大学 2007
硕士论文
[1]抗白粉病小麦-中间偃麦草种质的原位杂交和IT标记鉴定[D]. 杨胜男.山东农业大学 2019
[2]普通小麦中国春背景异染色体系的筛选与鉴定[D]. 殷月辉.山东农业大学 2019
[3]小麦—长穗偃麦草后代种质系的鉴定及遗传分析[D]. 裴艳茹.山东农业大学 2018
[4]普通小麦—十倍体长穗偃麦草衍生后代的分子细胞遗传学鉴定[D]. 朱晨.西北农林科技大学 2017
[5]小偃麦优异种质系的筛选与鉴定[D]. 崔彩红.山东农业大学 2015
本文编号：3289202
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
八倍体小偃麦SNTE20的FISH鉴定a：SNTE20的FISH鉴定；b：SNTE20染色体的FISH带型
八倍体小偃麦SNTE20衍生后代的分子细胞遗传学鉴定203结果与分析3.1八倍体小偃麦SNTE20的细胞学鉴定及IT标记筛选3.1.1SNTE20的细胞学鉴定以红色探针（Oligo-AFA-3,Oligo-AFA-4,Oligo-pAs1-1,Oligo-pAs1-3,Oligo-pAs1-4,Oligo-pAs1-6）和绿色探针（Oligo-pSc119.2-1和Oligo-(GAA)10）为探针套，对SNTE20进行FISH鉴定。结果显示，SNTE20含有42条普通小麦染色体和14条长穗偃麦草染色体（图1）。图1八倍体小偃麦SNTE20的FISH鉴定a：SNTE20的FISH鉴定；b：SNTE20染色体的FISH带型。T为SNTE20中长穗偃麦草染色体。Fig.1FISHidentificationofwheat–Th.ponticumoctoploidSNTE20a:FISHpatternofSNTE20;b:FISHpatternsofSNTE20chromosomes.TindicatestheTh.ponticumchromosomesinSNTE20.3.1.2IT标记筛选选用来自簇毛麦的840对IT引物在十倍体长穗偃麦草、八倍体小偃麦SNTE20及济麦22进行多态性PCR扩增，筛选长穗偃麦草的特异IT标记（附表1、2），有277对引物可在长穗偃麦草中扩增出特异带（图2A），其中105对引物在长穗偃麦草和SNTE20中存在相同的扩增带型，说明这105对引物为SNTE20中外源染色体的特异标记（图2B）。图2分子标记筛选1：长穗偃麦草；2：SNTE20；3：济麦22；A：CINAU1331；B：CINAU1307。Fig.2Molecularmarkerscreening1:Th.ponticum;2:Wheat–Th.ponticumOctoploidSNTE20;3:Jimai22;A:CINAU1331;B:CINAU1307.
山东农业大学硕士学位论文213.2小偃麦农艺性状鉴定对18个小偃麦种质及其亲本SNTE20和济麦22的株高、穗长、穗粒数等主要农艺性状进行调查（图3，表7）。结果表明：（1）八倍体小偃麦SNTE20（2n=56）开花期和成熟期均晚于普通小麦，其株高在100cm左右，穗长15cm左右，株型较松散，穗圆锥形、无芒，大穗多花，对白粉病表现免疫。济麦22的株高在75cm左右，株型中间型，分蘖力强，穗长方形，长芒，千粒重在40-45g之间，中抗白粉玻（2）B18232-1、B18233-7、B18234-2、B18234-3、B18235-10、B18235-12、B18238-10、B18274-1、B18274-12、B18275-13、B18292-1共11份材料的株高在48-64cm之间，与SNTE20和济麦22的株高相比，明显降低。（3）B18164-6、B18237-11、B18248-1和B18292-11的株高在86-92cm之间，与济麦22相比明显偏高；B18237-11、B18234-1和B18292-11的穗长在10-12cm之间，与济麦22相比明显偏长，并且其综合性状表现更倾向于SNTE20。（4）B18229-13、B18255-4和B18275-5的株高与济麦22相近，穗长等性状变化不大。（5）B18164-6的株型松散，与亲本SNTE20和济麦22相比有明显差异。（6）B18274-1的穗粒数与两亲本相比明显增多，达到70粒/穗。（7）B18237-1和B18274-1的千粒重均超过了40g。图3小偃麦种质及其亲本植株形态a：SNTE20；b：济麦22；c：B18164-6；d：B18229-13；e：B18232-1；f：B18233-7；g：B18234-3；h：B18235-10；i：B18237-11；j：B18238-10；k：B18255-4；l：B18292-11。Fig.3Plantsofwheat-Th.ponticumgermplasmsandtheirparentsa:SNTE20;b:Jimai22;c:B18164-6;d:B18229-13;e:B18232-1;f:B18233-7;g:B18234-3;h:B18235-10;i:B18237-11;j:B18238-10;k:B18255-4;l:B18292-11.
【参考文献】：
期刊论文
[1]Comparative FISH and molecular identification of new stripe rust resistant wheat-Thinopyrum intermedium ssp. trichophorum introgression lines[J]. Jianbo Li,Qiheng Chen,Peng Zhang,Tao Lang,Sami Hoxha,Guangrong Li,Zujun Yang. The Crop Journal. 2019(06)
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[8]中国小麦产业发展与科技进步[J]. 何中虎,庄巧生,程顺和,于振文,赵振东,刘旭. 农学学报. 2018(01)
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[10]小麦-滨麦附加易位系DM 5911的创制及其细胞遗传学鉴定[J]. 程雪妮,刘洋,庞玉辉,雷忠萍,武军,陈新宏,杨群慧,赵继新. 麦类作物学报. 2016(08)
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[1]中间偃麦草和八倍体小偃麦的鉴定及其染色体构成分析[D]. 崔雨.山东农业大学 2018
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[4]普通小麦—十倍体长穗偃麦草衍生后代的分子细胞遗传学鉴定[D]. 朱晨.西北农林科技大学 2017
[5]小偃麦优异种质系的筛选与鉴定[D]. 崔彩红.山东农业大学 2015
本文编号：3289202
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