智利大麦染色体的荧光原位杂交分析

为建立智利大麦染色体新的细胞遗传学标记,用多聚核苷酸探针对中国春-智利大麦双二倍体、1Hch和1HchS杂合附加系、4Hch、5Hch、6Hch和7Hch附加系进行原位杂交(FISH)分析。以Oligo-p Ta535.1和Oligo-p Sc119.2进行的双色原位杂交结果发现,前者能在1Hch^7Hch染色体上产生不同信号,而后者能在除3Hch外的6对染色体末端产生杂交信号;以(GAA)8进行的单色原位杂交在智利大麦1Hch^7Hch染色体上的杂交信号也各不相同。以上3个探针在智利大麦染色体上的杂交信号和小麦染色体信号不同,并且在染色体转移过程中未发现智利大麦多聚核苷酸序列明显删除现象。因此,可以用这3个探针进行原位杂交对小麦背景中的智利大麦染色体进行有效识别,并辅助利用智利大麦进行小麦染色体工程育种工作。

小麦-智利大麦染色体端体系的鉴定

小麦-近缘植物染色体端体系是发掘和定位小麦近缘植物优异基因的重要工具材料。为了获得小麦-智利大麦染色体端体系,本研究以寡聚核苷酸Oligo-pSc119.2-1和Oligo-pTa535-1为探针的荧光原位杂交对小麦-智利大麦1H^(ch)+1H^(ch)S附加系自交后代进行筛选,从中鉴定出小麦-智利大麦1H^(ch)S单端体系和1H^(ch)L双端体系,为将源自智利大麦1H^(ch)染色体的耐盐和抗禾谷孢囊线虫基因定位到染色体臂上提供了重要材料。为了获得可以追踪小麦背景中智利大麦1H^(ch)染色体的特异分子标记,以小麦为对照,以一套小麦-智利大麦染色体系为材料,筛选源自簇毛麦的IT引物和源自水稻的PLUG引物,结果发现,引物CINAU1186和TNAC1536可以在1H^(ch)L端体系中扩增出长度分别为350 bp和700 bp的特异多态性标记,为检测小麦中的智利大麦1H^(ch)L提供了新的检测方法。

智利大麦2H^(ch)、4H^(ch)和5H^(ch)染色体特异分子标记的建立

智利大麦(Hordeum chilense)是小麦育种优异基因的潜在来源。为建立用于小麦-智利大麦远缘杂交的智利大麦染色体特异分子标记,本研究利用477对PLUG引物和706对IT引物对中国春和中国春-智利大麦双二倍体进行筛选,结果发现,309对PLUG引物和670对IT引物可以扩增出清晰条带,分别占总引物的64.8%和94.9%,其中98对PLUG引物和37对IT引物可在中国春和中国春-智利大麦双二倍体中扩增出多态性条带。进而利用中国春-智利大麦附加系对这些多态性条带进行染色体定位,结果显示,分别有2、16、20对PLUG引物和2、4、9对IT引物可在智利大麦2H^(ch)、4H^(ch)、5H^(ch)染色体上扩增出特异多态性标记,另有引物CINAU1217可同时在智利大麦的2H^(ch)、4H^(ch)和5H^(ch)染色体上扩增出多态性条带,引物CINAU1187可同时在智利大麦的4H^(ch)和5H^(ch)染色体上扩增出多态性条带。综上,本研究共建立智利大麦染色体特异分子标记55个。为了验证上述标记的实用性,用上述分子标记对相应附加系与小麦杂交后代进行检测,结果发现,上述分子标记均可用于检测小麦背景中的智利大麦染色体,为智利大麦染色质追踪提供了新的检测方法。