1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1.1课题意义
小麦是世界上最重要的粮食作物之一,是人类主要的食物来源,在国民经济中占有举足轻重的地位。但是小麦在长期自然选择和人工选择下,导致遗传基础日益狭窄,尤其是随着小麦生产的集约化和栽培的单一化,栽培小麦的遗传变异范围更加狭窄。在生产中,小麦更容易受到生物和非生物胁迫的影响,特别对病、虫害的抵御能力大大下降,导致产量和品质下降。而小麦的野生近缘物种在长期进化中,形成或保留了大量栽培小麦不具备的或在人工选择下丧失了的抗逆、抗病虫、优质等基因。对于普通小麦来说,野生近缘物种是改良现有小麦品种的丰富的资源库,将野生近缘物种蕴含的有益基因导入普通小麦中,可以扩大小麦的遗传变异范围,丰富小麦的遗传基础,这是培育高产、优质和抗病虫小麦的重要途径。簇毛麦(Haynaldiavillosa,基因组VV)原产于地中海沿岸,是栽培小麦的二倍体近缘物种,对白粉病几乎所有生理小种表现高抗或免疫,高抗叶锈、条锈和秆锈病,对全蚀病、眼斑病、黄花叶病也都有较好的抗性,并且还具有抗寒性好、耐旱、分蘖力强、小穗数多和籽粒蛋白质含量高等多种优良性状,是小麦遗传性状改良的重要基因资源(Gradzielewska等,2006)。根据研究报道,簇毛麦6V染色体长臂上具有抗孢囊线虫病基因(阎乃红等2003)、抗秆锈病新小种Ug99的基因(Qietal.,2011)、抗小麦条斑病毒病(WSMV)的传媒瘿螨基因(Chenetal.,2006),可用于小麦品种的改良。本研究利用已有的小麦-簇毛麦T6AS6VL易位系,通过这些材料与促进同源配对控制体系材料杂交,在自交后代中借助分子细胞遗传学和分子标记分析,筛选不同类型的涉及6VL染色体的结构变异系,为今后创造出更多的携有抗孢囊线虫病基因、抗秆锈病新小种Ug99的基因和抗小麦条斑病毒病(WSMV)的传媒瘿螨基因的小片段易位系奠定基础。
1.2国内外研究概况
2. 研究的基本内容和问题
2.1研究目标
以小麦-簇毛麦T6AS6VL易位系作为母本,中国春作为父本杂交后自交获得的F2进行分子标记分析和分子细胞学鉴定,获得涉及簇毛麦6V染色体长臂的不同片段大小的纯合或杂合易位系,为进一步挖掘和定位6V染色体长臂上的优异基因奠定基础。
2.2研究内容
3. 研究的方法与方案
3.1研究方法:
1)利用ph1b隐性纯合突变体材料诱导普通小麦-簇毛麦部分同源染色体配对小麦-簇毛麦T6AS6VL易位系(ph1bph1b)与中国春(ph1bph1b)杂交,获得的杂种F1中,减数分裂时期一条T6AS6VL易位系的染色体与另一条正常的6AS.6AL染色体在ph1bph1b的诱导下,6VL与6AL的同源部分发生重组,创制涉及簇毛麦6V染色体长臂的不同片段大小的结构变异系。
2)利用分子原位杂交技术检测涉及6VL染色体的变异系
4. 研究创新点
在小麦的野生近缘属中,簇毛麦与小麦的亲缘关系相对较远,利用远缘杂交获得小片段的纯合易位系较少,而且涉及6VL染色体易位系的研究更少。本研究将分子标记技术和分子细胞遗传学技术相结合,筛选不同类型的涉及6VL染色体的结构变异系,为今后创造出更多的携有抗孢囊线虫病基因、抗秆锈病新小种Ug99的基因和抗小麦条斑病毒病(WSMV)的传媒瘿螨基因的小片段易位系奠定基础。
5. 研究计划与进展
5.1研究计划:
2014.7-2014.8理论课学习、明确实验思路、学习并掌握基本的实验技术。
2014.9-2014.12将需要鉴定的种子材料,进行发芽、剪根、制片、原位杂交、镜检获得涉及6VL的纯合易位系,将含有目标片段的单粒种子移苗。
