论文部分内容阅读
小麦是全世界范围内广泛种植的重要粮食作物,养活了世界上约40%的人口。然而近年来随着环境条件的改变,普通小麦遗传多样性变低,其对生物和非生物胁迫的抗性也降低,这严重制约着其产量和品质的进一步提高。小麦近缘物种中包含许多普通小麦所不具有的优良基因,目前主要通过远缘杂交将这些优良基因导入到普通小麦,来丰富小麦的遗传多样性。四倍体长穗偃麦草是小麦近缘物种,属禾本科小麦族偃麦草属,其具有生长繁茂、多花多实,抗寒、抗旱、耐盐碱、抗多种小麦病害(赤霉病、锈病、白粉病、黄矮病等)等特点,是小麦遗传改良重要的基因资源。本研究利用四倍体长穗偃麦草-硬粒小麦部分双二倍体8801(2n=6x=42,AABBEE)为供体亲本,与四川麦区小麦品种杂交、回交,在其衍生后代获得了一个小麦-四倍体长穗偃麦草代换系K17-1078-3。通过基因组原位杂交(GISH)和荧光原位杂交(FISH)研究了代换系K17-1078-3的染色体组成,评估了其抗病性(条锈病和白粉病)和农艺性状,并通过简化基因组测序开发了四倍体长穗偃麦草3E染色体特异分子标记。主要研究结果如下:1、利用GISH和FISH对K17-1078-3的染色体组成进行了鉴定,结果表明K17-1078-3的染色体条数是2n=42,其中普通小麦的3D染色体被四倍体长穗偃麦草的3E染色体代替,是一个3E/3D的代换系。2、对K17-1078-3及其亲本进行抗条锈病和白粉病鉴定,结果表明:两个小麦亲本川农16和郑麦9023高感条锈病和白粉病,而8801和K17-1078-3高抗条锈病和白粉病。3、农艺性状考察发现K17-1078-3的株高、穗长、小穗数、穗粒数等性状与普通小麦亲本相似。4、对二倍体长穗偃麦草、四倍体长穗偃麦草、双二倍体8801和小麦-四倍体长穗偃麦草1E-7E染色体代换系进行GBS测序,获得了269条3E染色体特异序列,开发并验证得到146个特异分子标记;进一步在小麦近缘二倍体及含E基因组的多倍体物种中进行验证,获得49个四倍体长穗偃麦草3E染色体特异且稳定的分子标记。