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四川农业大学
硕 士 学 位 论 文
来源于中间偃麦草的抗白粉病小麦品系08-723
的分子细胞学研究
SiChuan Agricultural University
Master Dissertation
Molecular cytogenetic characteristics of line 08-723 between
common wheat and Thinopyrum intermedium with
resistance to powdery mildew
论文独创性声明
本人郑重声明:所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行研究工作所取得 的成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,学位论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得四川农业大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
研究生签名: 年 月 日
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研究生签名: 年 月 日
导师签名: 年 月 日
摘 要
由小麦白粉病菌(Blumeria graminis f.sp. tritici)引起的小麦白粉病是一种世界范围内小麦种植区的严重真菌病害。在小麦育种和生产中,由毒力小种导致的抗性丧失事件频频发生。培育抗病品种既能避免使用杀菌剂,又能减少产量和品质损失,是防治白粉病的有效措施之一。因此,挖掘新的抗白粉病基因迫在眉睫。通过远缘杂交将小麦近缘种属中的外源抗病基因转移至小麦中,是小麦抗性改良的一个重要途径。已知中间偃麦草(Thinopyrum intermedium,2n=42,JJJSJSStSt)是多种病害的良好抗源,它们易与小麦杂交,从而成为小麦性状改良的优质基因池。
来源于小麦-中间偃麦草杂交后代的稳定品系08-723,农艺性状与亲本CM107极为相似,在田间对白粉病表现稳定高抗。本研究利用田间抗性调查、细胞学形态观察、原位杂交技术(in situ hybridization,ISH)、顺次C-分带-原位杂交技术(Sequential C-banding-GISH)等对其外源染色体片段及其与白粉病抗性之间的关系进行分析、鉴定。结果如下:
1.在田间调查中,感病小麦品种CM107、MY26表现严重感白粉病,而品系08-723及其与MY26的杂种F1代所有单株均表现为完全免疫;F2代群体及F2:3家系抗感分离明显,经卡方检验抗感分离比分别符合3:1和1:2:1。由此可以确定,小麦品系08-723中控制白粉病抗性的基因为一对遗传稳定的显性主效基因。
2.根尖细胞染色体计数的结果表明:品系08-723的根尖细胞染色体数目为2n=42;花粉母细胞减数分裂观察发现:染色体配对稳定,花粉母细胞中期I染色体构型为2n=21II,且在配对过程中没发现其他配对构型。说明该品系在细胞学上已十分稳定。
3.以中间偃麦草总基因组DNA为探针,中国春总基因组DNA为封阻进行基因组原位杂交(Genomic in situ hybridization,GISH)检测,结果显示该品系一对染色体短臂上含有中间偃麦草染色体片段;进一步以拟鹅观草和百萨偃麦草总基因组DNA分别为探针作顺次原位杂交(Sequential genomic in situ hybridization),结果显示该易位片段来源于中间偃麦草的St基因组。F2代单株GISH结果表明,白粉病抗性来源于该外源易位片段。
4.以pAs1和pSc119.2为探针进行双色荧光原位杂交(Double fluorescence in situ hybridization,D-FISH),结果表明发生易位的染色体为A组染色体;以pTa-535和乌