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黑麦(Secale cereale;2n=2x=14,RR)是小麦的近缘种属植物之一,蕴含着多种改良小麦的优良基因。黑麦植株高大、小穗数多,环境适应能力强,具有抗旱耐寒、耐贫瘠、耐酸碱等优势,含有丰富的抗性基因,对条锈病、黑穗病、黄矮病、叶斑病、纹枯病等病害的抗性都强于小麦,是小麦的重要异源基因供体之一。小黑麦是由小麦和黑麦属间杂交后,染色体加倍人工合成的一种新作物,尤其是八倍体小黑麦(AABBDDRR,2n=56)的选育,不仅保持了小麦的丰产性和优良品质,籽粒饱满度好,还结合了黑麦的抗病性和抗逆性。赤霉病(Fusarium Head Blight,FHB)是一种全球性的麦类性病害,为发掘黑麦的抗赤霉病基因,本课题组利用墨西哥黑麦与普通小麦W770B杂交,得到了30份稳定遗传的衍生后代,本实验采用单花滴注法接种鉴定,并结合细胞学、原位杂交和分子标记对抗性材料进行外源鉴定。主要研究结果如下:1.赤霉病单花滴注接种鉴定结果表明,亲本黑麦的平均严重度为2.1,表现中抗;W770B的平均严重度为4.0,表现高感。30份小麦—黑麦衍生后代中,有7份材料达到中抗水平,占供试材料的23.3%;8份材料表现中感,占供试材料的27.0%;有15份表现不同程度感病,占供试材料的50.0%。农艺性状调查结果显示,30份衍生后代农艺性状普遍优于亲本,株高明显下降,抗倒伏能力增强;千粒重、分蘖数明显高于亲本,综合农艺性状表现良好。2.对中抗赤霉病的衍生后代12-5-1细胞遗传学研究表明,根尖细胞中含有42条染色体2n=42;对花粉母细胞减数第一次分裂中期细胞学观察,染色体能正常配对形成21个二价体2n=42=21Ⅱ,并且能正常分离。以黑麦基因组为探针对12-5-1基因组原位杂交(GISH)鉴定,观察到小麦的两条染色体端部有黄绿色信号,说明12-5-1中具有黑麦基因,判断小麦与黑麦杂交发生了小片段易位。利用1RS的特异SCAR标记鉴定,只有在衍生后代12-5-1扩增出了特异性目标条带。利用小麦21条染色体长臂和短臂的引物进行SSR分析,只有1BS上的3对引物(Xgwm31、Xgwm11、Xgwm550)不能在12-5-1中扩增出目标条带,而其余引物都扩增出了各自染色体条带,由此可以证明衍生后代12-5-1是一个携带1RS·1BS/1BL的小麦-黑麦小片段易位系。鉴定的7份中抗赤霉病的小麦-黑麦衍生后代,遗传稳定性和补偿性良好,为充分利用黑麦优异性状基因和小麦改良提供了优良的中间材料,丰富了小麦种质资源。