小麦-黑麦1RS-1BS/1BL小片段易位系抗赤霉病鉴定及分子细胞遗传学分析

• 作者: 刘淑会 吕婷婷 姚晓妮 张寒冰 张珍悦 李家创 杨群慧 武军 陈新宏
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 小麦 黑麦 赤霉病 易位系 基因组原位杂交(GISH) 荧光原位杂交(FISH)
• 年，卷（期）: 2020,（7）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 1193-1202
• 页数: 10页
• 分类号: S512
• 字数: 6278字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2020.07.005

摘要

赤霉病(Fusarium head blight,FHB)是小麦的主要病害之一,对小麦(Triticum aestivum;2n=6x=42,AABBDD)正常生长和产量造成了严重的威胁.黑麦(Secale cereal;2n=2x=14,RR)具有发达的根系以及较强的抗逆性与抗病性,是改良小麦性状的重要遗传资源.为了提高小麦抗赤霉病的能力,本实验通过墨西哥黑麦与普通小麦W770B杂交,经多代选育获得了一批能够稳定遗传的衍生后代.在小麦扬花期,采用单花滴注法(single flower inoculation,SFI)对亲本及其衍生后代进行赤霉病抗性鉴定,结果显示亲本黑麦对赤霉病表现中抗,W770B表现高感,衍生后代12-5-1表现中抗.进一步通过基因组原位杂交(genome in situ hybridization,GISH)、荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)、特异序列扩增分子标记(sequence characterized amplified regions,SCAR)、简单重复序列分子标记(simple sequence report,SSR)对中抗赤霉病的衍生后代12-5-1进行形态学及细胞遗传学的鉴定与分析.结果表明:12-5-1根尖细胞中含有42条染色体2n=42;花粉母细胞减数第一次分裂中期,染色体能正常配对形成21个二价体2n=42=21Ⅱ,并且能正常分离.以黑麦基因组为探针对12-5-1进行GISH鉴定,观察到小麦的2条染色体端部有黄绿色信号,说明小麦染色体与黑麦染色体发生了易位;FISH鉴定表明12-5-1中易位染色体为小麦的1BS与黑麦的1RS发生了易位;因此推断小麦与黑麦杂交发生了染色体小片段易位.利用黑麦特异性标记AF1/AF4与1RS的SCAR标记进行鉴定,结果只在黑麦和衍生后代12-5-1中扩增出相应的条带;SSR分析结果显示小麦1BS染色体上的3对引物(Xgwm11、Xgwm31、Xgwm550)不能在12-5-1中扩增出目标条带,其余引物均能扩增出相应的目标条带,表明12-5-1是一个1RS-1BS/1BL的小麦-黑麦小片段易位系.该抗病衍生后代的创制为小麦抗赤霉病育种提供了新的种质资源.