【摘 要】
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西藏是世界上同纬度最干、最冷、风最大的地区,四周的低地和平原,又有海洋性气候的特色,形成了极为复杂多样的植物生态环境。青稞,又称裸大麦,是青藏高原特色粮食和饲料作物,有关青稞遗传研究已经做了大量工作,但是青稞品种演化过程中的染色体变异特点尚不清楚,本研究以搜集到的青稞地方品种为试材,通过开发大麦重复序列寡核苷酸探针套,对供试品种的染色体组成进行了鉴定,取得的主要结果如下:利用二代测序获得大麦基因组
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西藏是世界上同纬度最干、最冷、风最大的地区,四周的低地和平原,又有海洋性气候的特色,形成了极为复杂多样的植物生态环境。青稞,又称裸大麦,是青藏高原特色粮食和饲料作物,有关青稞遗传研究已经做了大量工作,但是青稞品种演化过程中的染色体变异特点尚不清楚,本研究以搜集到的青稞地方品种为试材,通过开发大麦重复序列寡核苷酸探针套,对供试品种的染色体组成进行了鉴定,取得的主要结果如下:利用二代测序获得大麦基因组序列,通过生物信息学分析,对大麦串联重复序列单元和含量进行了鉴定,发现4个长度为118~444 bp的串联重复序列簇HVCL34、HVCL41、HVCL43和HVCL51,结合已经发表的大麦重复序列pHvAl4-2-1~3共设计了 7个寡核苷酸探针,FISH分析发现,这些探针在大麦染色体上均可以产生清晰信号,选择信号最清晰的探针HVCL43与以往开发的探针(GAA)10、(AG)10、(ACT)10、45S rDNAoligonucleotides(Grass-18s-1、Grass-18s-2、Grass-18s-3、Grass-5.8s-1、Grass-25s-1、Grass-25s-2、Grass-25s-3、Grass-25s-4、Grass-25s-5、Grass-25s-6)和 5SrDNA oligonucleotides(Grass-5S-1、Grass-5S-2)组配成一个新的大麦寡核苷酸探针套ONPM#8,通过一次FISH可以清晰区分大麦全部染色体,为大麦染色体分析提供了简单、经济和高效的工具。通过ONPM#8 FISH,构建了青稞地方品种紫青稞参考核型,其染色体与大麦品种具有很高的相似性,其中2H带纹最丰富,其次为3H,带纹最少的为7H,根据染色体特异带纹可以清晰识别青稞全部染色体。以此核型为参考,构建了其它137个青稞地方品种核型,每个品种至少观察3株,核型比较说明,供试品种没有发现明显的核型异质性,但不同品种间存在明显差异,7条染色体共发现19种多态性类型,其中3H 最多(5 种),其它依次为 6H(4)>2H=4H(3)>1H(2)>5H=7H(1)。统计分析表明,六种多态类型5H-1、7H-1、2H-3、4H-2、1H-1和6H-4出现频率大于50%,可能为本地区优势变异类型。CPIC分析发现,3H变异最大,5H和7H变异最小。供试品种核型分为53种类型,其中第2和9种核型品种最多,16种核型分别包含仅一个品种。根据中国种质资源信息网公布的基础数据,对前期经过GBS测序结果划分的六种不同类型青稞地方品种,即西藏东部类群1(ET1)、西藏东部类群2(ET2)、西藏西部类群1(WT1)、西藏西部类群2(WT2)、西藏西部类群3(WT3)和与内地大麦归属同一类型的类群(NT)性状特点进行了比较,发现除总淀粉含量差异不显著外,株高、千粒重、穗粒数、粗蛋白、赖氨酸等指标在有些类群间存在显著差异。总体看,西藏东部青稞(ET1+ET2)株高、穗粒数增加,西部青稞(WT1+WT2+WT3)千粒重、粗蛋白及赖氨酸含量增高。在六种类群中,株高和穗粒数最高类型为ET2,千粒重及赖氨酸含量最高为WT2。
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