簇毛麦3V染色体短臂特异分子标记的开发与应用

普通小麦野生近缘物种簇毛麦(Haynaldia villosa L.2 n=14,VV)3V染色体短臂(3VS)携带抗小麦条锈病基因。开发高密度的3VS特异标记是准确鉴定和追踪3VS、推进抗病基因转移和利用的重要基础。为了开发更多的均匀分布于3VS染色体臂不同区段的分子标记,本研究利用簇毛麦和小麦品种中国春参考基因组序列与基因注释信息,通过比较3VS与3AS、3BS、3DS同源基因序列内含子序列差异,选择同一内含子长度差异大于10%的区域开发了104个跨越内含子(intron targeting,IT)的分子标记,在簇毛麦、簇毛麦-硬粒小麦双二倍体、硬粒小麦中引1286、中国春、普通小麦-簇毛麦二体异附加系DA1V-DA7V、小麦-簇毛麦T3VS·3DL易位系中进行扩增,筛选出3VS特异、扩增条带清晰且稳定性好的IT分子标记43个。为了验证上述标记的有效性,选择位于3VS不同区段的12个标记对[DS3V(3D)×中国春ph1b]的F_(3)群体中的148个ph1b纯合的单株进行分析,共筛选得到6种类型涉及3VS的结构变异体。进一步利用GISH/FISH技术对上述材料进行鉴定,结果与分子标记结果相吻合,证明利用外源染色体特异分子标记可有效筛选涉及外源染色体结构变异体。

外源染色体在不同小麦背景中的遗传稳定性

为了研究易位染色体在不同小麦（Triticum aestivum L.）背景中的遗传稳定性,本研究利用高抗白粉病的普通小麦-簇毛麦（Haynaldia villosa L.）6VS/6AL易位系92R149与不抗白粉病的栽培品种皖麦52、烟农19、皖麦55和淮麦20进行杂交.通过对杂种F1代的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ的细胞学观察和自交结实率调查,结果表明,在减数分裂中期Ⅰ,易住染色体能够与普通小麦的相应染色体正常配对,主要形成棒状二价体;各杂交F1的自交结实率为92.54％～94.87％,平均值为93.80％,说明这个易位系与不同小麦品种杂交能够正常结实.对各杂交F2代植株进行苗期抗病性鉴定,结果表明,4个不同小麦背景的杂种F2代的抗病植株占总植株数的比例分别为70.7％、72.5％、73.6％和69.8％,平均值为71.7％,经Х^2检验,抗病与感病植株的比值符合1对完全显性基因的分离比例,说明6VS所携Pm^21基因在不同小麦遗传背景中基本上按显性单基因遗传,并能很好地表达.

簇毛麦1V染色体臂的EST-STS标记的开发与应用

为了给小麦远缘亲本的研究和利用提供参考,根据已定位于普通小麦1DS和1BL上的EST序列设计96对STS引物,对中国春、簇毛麦、中国春-簇毛麦的1V附加系和易位系进行多态性分析,开发出4个簇毛麦1V染色体臂的STS标记。其中,BE499250-STS和BE591682-STS/RsaⅠ为共显性标记,可以扩增出1条1VS片段,同时还可以扩增出1条1DS片断,能将1DS和1AS、1BS区分开来;BE581358-STS/HaeⅢ和BE585781-STS/RsaⅠ是显性标记,能分别扩增出2条和1条1VL片段,但扩增的小麦染色体片段不能区分1DL和1A、1B。这些标记已成功地应用于小麦-簇毛麦整臂互补易位系T1DL.1V#3S和T1DSo1V.3L的筛选。