八倍体小偃麦混合基因组形成的遗传基础研究和小偃麦种质系的鉴定

【摘要】中间偃麦草（Thinopyrumintermedium，2n=6x=42，EeEeEbEbStSt或JJJSJSStSt）是进行小麦遗传改良的重要基因资源之一，利用其与普通小麦杂交育成的各种小偃麦种质系是转移偃麦草优异基因的重要桥梁材料。本研究利用细胞学、基因组原位杂交和分子标记分析的方法，对八倍体小偃麦混合染色体组的形成机理进行了探讨；综合利用形态学、细胞学、特异分子标记和基因组原位杂交技术，对选育的具有优良性状特点的小偃麦种质系鉴定，明确其主要的性状特点、细胞学特点和染色体构成特点。获得以下主要研究结果：1.利用细胞学和基因组原位杂交技术（GISH），对本实验室选育的10个八倍体小偃麦的根尖细胞（RTC）染色体数目、花粉母细胞减数分裂中期I（PMCMI）染色体构型及其外源染色体的构成特点等进行了分析。结果表明，八倍体小偃麦山农TE256、山农TE259、山农TE261、山农TE262、山农TE263、山农TE265、山农TE266、山农TE267-1、山农TE270和山农TE274等均在普通小麦全套染色体的基础上附加了14条中间偃麦草染色体，其外源染色体构成分别为2St+8JS+2J+2J-St、2St+8JS+4J、2St+8JS+2J+2J-St、2St+8JS+2J+2J-St、2St+8JS+2J+2J-St、6St+4JS+2J+2J-St、4St+6JS+2J+2J-St、2St+8JS+4J、2St+8JS+4J和4St+6JS+4J，10个八倍体小偃麦附加的外源染色体组均由来自于中间偃麦草的不同染色体组的染色体构成的混合基因组，且多数为JS（Ee）和J（Eb）基因组的混合。2.选用本实验室现有的5760对G-SSR、EST-SSR、STS和RAPD引物在中间偃麦草、二倍体长穗偃麦草、披萨偃麦草和拟鹅观草中进行中间偃麦草的多态性引物的筛选，并利用获得的中间偃麦草的多态性引物进一步在中间偃麦草、烟农15和三个供体种中进行全基因组扫描，筛选中间偃麦草各基因组（Ee、Eb和St基因组）的特异分子标记，分别得到440、430和430个中间偃麦草Ee、Eb和St的特异标记。利用全套中国春-长穗偃麦草双体异附加系和中国春-披萨偃麦草双体异附加系进行中间偃麦草Ee基因组和Eb基因组的特异分子标记的染色体定位，将142个和119个中间偃麦草Ee基因组和Eb基因组的特异分子标记定位在特定染色体上。获得的中间偃麦草基因组和染色体特异分子标记可用于基因定位、中间偃麦草染色体追踪、基因的转移和种质系的鉴定。3.利用筛选到的中间偃麦草Ee（JS）、Eb（J）和St基因组的特异分子标记，对中间偃麦草、烟农15和10个八倍体小偃麦进行分析，筛选出八倍体小偃麦中的中间偃麦草染色体组（染色体）的特异分子标记，发现多数标记来自中间偃麦草的Ee和Eb基因组。进一步证明八倍体小偃麦中附加的中间偃麦草染色体为混合基因组，且多数为Ee和Eb基因组的混合，与原位杂交结果一致。结合基因组原位杂交和特异分子标记分析结果，明确了山农TE256、山农TE259、山农TE261、山农TE262、山农TE263、山农TE267-1和山农TE270中附加的中间偃麦草染色体为2Ee、4Ee、5Ee、6Ee、7Ee和5Eb；山农TE265中附加的中间偃麦草染色体为2Ee、5Ee、7Ee和5Eb；山农TE266中附加的中间偃麦草染色体为2Ee、4Ee、5Ee、7Ee和5Eb；山农TE274中附加的中间偃麦草染色体为2Ee、5Ee、6Ee、7Ee和5Eb。4.对从中间偃麦草与小麦杂种后代选育的171份小偃麦种质系进行了鉴定，明确了63份小偃麦种质系的细胞学特点和主要性状特点，为其后续研究和利用提供了参考依据。在63份小偃麦种质系中，八倍体小偃麦45份，附加系2份、代换系16份。5.对八倍体小偃麦山农TE256、山农TE265和山农TE267-1苗期的抗白粉病、抗旱和耐盐性鉴定结果证明，3个八倍体小偃麦具有抗白粉病、抗旱和耐盐等优良特性，推测其抗性来自于中间偃麦草。6.利用基因组原位杂交和分子标记技术，鉴定明确了SN100109为小麦-中间偃麦草的双体异附加系，附加染色体为2Ee染色体，并将其携带的白粉病抗性基因定位到2Ee染色体上；SN0946为小麦-中间偃麦草的双体异代换系，其一对小麦2D染色体被1对2Ee染色体代换，并将其携带的白粉病抗性基因定位到2Ee染色体上。
【作者】亓晓蕾；
【导师】王洪刚；
【作者基本信息】山东农业大学，作物遗传育种，2014，博士
【关键词】八倍体小偃麦；基因组原位杂交；分子标记；白粉病；抗旱性；耐盐性；异染色体系；

【参考文献】
[1]张红梅.论科学越轨行为的防治[D].湖北大学,科学技术哲学,2011,硕士.
[2]王永存.石墨烯场效应晶体管设计加工及特性研究[D].中北大学,2014.
[3]高鹏.呼和浩特清公主府第建筑研究[D].西安建筑科技大学,建筑历史与理论,2004,硕士.
[4]赵智平.铰链式膝关节假体临床应用35例分析[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[5]刘君.基于SCM的丝光棉企业ASP协作平台的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[6]文洪.四川省南溪区滑坡灾害分布规律与分形特征研究[D].西安科技大学,地质工程,2013,硕士.
[7]林伟芳,汤涌,孙华东,郭强,赵红光,曾兵.巴西“2·4”大停电事故及对电网安全稳定运行的启示[J].电力系统自动化,2011,09:1-5.
[8]杨华.基于数据挖掘技术的中学教务管理系统的设计与实现[D].燕山大学,计算机技术,2012,硕士.
[9]常东超.基于遗传算法的组卷策略研究与应用[D].东北大学,计算机系统结构,2010,硕士.
[10]武伯谕.越南“三农”政策及实施效果分析[D].东北师范大学,社会保障,2012,硕士.
[11]徐晓丽.镇宁比贡仡佬语调查研究[D].中央民族大学,少数民族语言文学,2004,硕士.
[12]杨中华.关于健全和完善党的执政能力保障机制的思考[D].中共中央党校,党的学说与党的建设,2004,硕士.
[13]叶军王辉黄雪媚郭建全杨焕杰*.细胞自噬及其在肿瘤发展中的作用[J].中国细胞生物学学报.
[14]孟伟.新西兰学前教育十年战略规划[D].西南大学,比较教育学,2013,硕士.
[15]本报记者赵子强任小雨孙瑞敏.上蹿下跳玩心跳上半年四大妖股解密[N].证券日报,2013-07-08D03.
[16]魏文文.群移动场景下的移动性模型的研究[D].南京邮电大学,电子与通信工程（专业学位）,2013,硕士.
[17]许静.多元化公司审计师选择动因及后果的实证分析[D].江西财经大学,会计学,2013,硕士.
[18]郝伯儒.银行业信息交换平台设计与实现[D].天津大学,软件工程,2013,硕士.
[19]何俊.瘦肉型猪选育群的遗传分析[D].湖南农业大学,动物遗传育种与繁殖,2004,硕士.
[20]孙雪.基于PLS的城市轨道交通乘客满意度研究[D].北京交通大学,2013.
[21]许军.偏心支撑式钢板剪力墙抗震性能研究[D].西安建筑科技大学,结构工程,2013,硕士.
[22]姚丽丽.稀土掺杂NaYF_4基质上转换发光材料的制备与光学性质研究[D].广东工业大学,材料物理与化学,2013,硕士.
[23]王海燕.中小企业薪酬体系存在的问题与对策研究[D].内蒙古大学,工商管理,2013,硕士.
[24]吕剑虹.特征结构下基于极点配置的多变量预测控制[J].自动化学报,1994,05:610-615.
[25]秦笃志.黑龙江出入境检验检疫机构职能转变研究[D].内蒙古大学,公共管理,2014,硕士.
[26]陈锡阳,桂峻峰,高胜友,夏云峰,黄健华.局部放电信号在电缆中的传播对波形影响的分析[J].电线电缆,2014,04:37-39.
[27]王跃云,金钟骥,张钟俊.广义系统的反馈控制与极点配置方法[J].自动化学报,1988,04:285-288.
[28]占璐.新型钯基及铂基纳米催化剂的制备及对甲醇电催化性能研究[D].广西师范大学,2011.
[29]张永贵.CRH2-300型动车组拖车轮轴振动性能研究[D].北京交通大学,2009.
[30]施雄华,鞠平,张伟,于永军,祁晓笑,姚秀萍,孙宜谦,常喜强,陈谦.电动机综合负荷模型经过传输元件的折算公式[J].电力系统自动化,2008,17:35-39.
[31]王卫卫.北京快速路匝道系统交通特性分析与建模[D].北京交通大学,交通运输规划与管理,2013,硕士.
[32]李新农.我国小学作文教学改革问题与对策研究[D].湖南师范大学,教育,2004,硕士.
[33]方园.电视媒体对当下女性婚恋观的呈现与建构[D].西南大学,传播学,2013,硕士.
[34]马丽丽.英语角对高中生英语口语能力的影响研究[D].内蒙古师范大学,学科教学（专业学位）,2012,硕士.
[35]张武.改性高钛渣中金红石相的选择性分离[D].东北大学,化学工程,2010,硕士.
[36]杜文雯.中国成年居民在外就餐变化趋势及对营养状况的影响[D].中国疾病预防控制中心,营养与食品卫生学,2014,博士.
[37]冉彬.四川省农业全要素生产率及其影响因素研究[D].四川农业大学,产业经济学,2012,硕士.
[38]高见.甘东南地区三维Q值研究[D].中国地震局兰州地震研究所,固体地球物理学,2013,硕士.
[39]李泽红.中国建设银行A支行客户关系管理改进研究[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[40]李伯群,邱洪洞,陈鹏,姜丽丽,张海波.兼顾板形的硬度前馈自动厚度控制在热连轧上的应用[J].冶金自动化,2012,01:36-40.
[41]刘琼霞.氨吹脱—生物接触氧化工艺处理垃圾渗滤液中试试验研究[D].广西科技大学,生物化工,2013,硕士.
[42]崔瑞国.果蝇对不同粗糙表面爬附力及其表征方法的研究[D].东华大学,纺织材料与纺织品设计,2012,硕士.
[43]郁萌.复杂三角网格模型数控加工特征提取及刀具轨迹生成研究[D].华侨大学,材料加工工程,2013,硕士.
[44]丁赛男.《父母与子女专题研究》翻译报告[D].中南民族大学,翻译（专业学位）,2013,硕士.
[45]刘瑶.奥迪品牌售后服务管理体系研究[D].吉林大学,工商管理,2014,硕士.
[46]董媛媛,赵夏.从2008-2012年“十大假新闻”看虚假新闻[J].今传媒,2014,05:11-13.
[47]刘金虎.梦的释义—《梦之书》与古代埃及人的梦[D].东北师范大学,世界史,2012,硕士.
[48]许静.上市公司信息披露之法律问题研究[D].吉林大学,民商法学,2004,硕士.
[49]贾燕冰,严正,孙勇,罗凯明,王亮.互联电网共享运行备用可靠性评估[J].电力系统自动化,2009,16:13-18.
[50]杨光平.任务驱动教学法在小学信息技术教学中的应用研究[D].东北师范大学,现代教育技术,2012,硕士.