检索结果-南通市图书馆

作者：陈韦寰四川农业大学

学位级别：硕士

披碱草属（ElymusL.）是禾本科（Poaceae）小麦族（Triticeae）中非常重要的一个多年生属,主要分布于南、北美洲与欧亚大陆及非洲。披碱草属是一个非常庞大的属,物种形态差异大,是一个多形性属。广义披碱草属含有St、H、Y、P、W等染色... 详细信息

披碱草属（ElymusL.）是禾本科（Poaceae）小麦族（Triticeae）中非常重要的一个多年生属,主要分布于南、北美洲与欧亚大陆及非洲。披碱草属是一个非常庞大的属,物种形态差异大,是一个多形性属。广义披碱草属含有St、H、Y、P、W等染色体组组合的四倍体、六倍体和少量的八倍体物种,而狭义披碱草属只包含染色体组组成为StH的四倍体和六倍体物种。曲穗草属（Campeiostachys Drobov）是从披碱草属独立出来的,含有StYH染色体组组合的六倍体物种。披碱草属和曲穗草属从形态学角度无法区分,为两个同形属,但在系统起源上两个属完全不同,主要原因是曲穗草中的Y染色体组的隐性基因不表达,两个属在物种形态上均表达的是St和H两个染色体组的性状,这也就导致很多物种被错误地划分至披碱草属中。颜济和杨俊良教授在2013年将黑紫披碱草（Elymus atratus（Nevski）Hand.-Mazz.）和紫芒披碱草（Elymus purpuraritatus *** et ***）作为披碱草属的存疑分类群处理,即它们的染色体组组成尚不明确,确切的系统地位无法确定,有待相关的实验分析研究结果以确定它们的归属。本文就是研究这两个物种的染色体组组成和分类处理,主要通过:（1）利用已知染色体组组成的披碱草属物种与***和***进行人工杂交,并对杂种后代F1花粉母细胞在减数分裂中期Ⅰ染色体配对情况进行观察和统计分析,确定它们的染色体组组成;（2）利用基因组原位杂交（GISH）验证染色体组分析的结果,对这两个物种进行分类处理。主要研究结果如下:1、***的种间杂种F1减数分裂中期Ⅰ花粉母细胞染色体配对的结果表明:E:atratu× ***（2n = 6x = 42,StYH）平均每个细胞形成19.21个二价体,表明***具有StYH染色体组。2、利用H染色体组的大麦属物种Hordeum bogdanii和StY染色体组的鹅观草属物种Roegneria ciliaris互为探针DNA和封阻DNA,对***进行单色基因组原位杂交分析,结果表明:***为六倍体,具有StYH染色体组。3、***的种间杂种F1减数分裂中期Ⅰ花粉母细胞染色体配对的结果表明:（1）***（2n = 4x = 28,StH）×***平均每个细胞形成12.80个二价体,表明***含有StH染色体组;（2）***×***（2n = 6x = 42,StYH）平均每个细胞形成 19.11个二价体,表明***具有StYH染色体组。4、利用H染色体组的Hordeum boganii和StY染色体组的Roegneria ciliaris互为探针DNA和封阻DNA,以及利用H染色体组的***和St染色体组的拟鹅观草属物种Pseudoroegnerialibanotica同时作为探针DNA,对***进行单色和双色基因组原位杂交分析,结果表明:***为六倍体物种,具有StYH染色体组。5、根据染色体组分析法和GISH的研究结果,Elymus atrtus和***为六倍体,具有StYH染色体组。按照小麦族系统分类学普遍遵循的染色体组分类原则,应将他们组合到曲穗草属中,处理为:（1）黑紫曲穗草Campeiostachys atrata（Nevski）***,*** et ***。（2）紫芒曲穗草Campeiostachys dahurica（*** Griseb.）***,*** et *** ***（*** et ***）***,*** et ***。

关键词：披碱草属曲穗草属黑紫披碱草紫芒披碱草染色体组染色体配对基因组原位杂交分类处理

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小麦族基本染色体组特异分子标记的筛选

小麦族基本染色体组特异分子标记的筛选

作者：崔忠刚四川农业大学

学位级别：硕士

小麦族(Triticeae)是禾本科(Poaceae)植物中非常重要的一个类群,包含23个基本的染色体组。由二倍体物种自然杂交形成多倍体种,二倍体属和一些多倍体属植物之间的基因组系统关系、物种起源、基因组供体来源等存在较大的分歧。寻找并克隆... 详细信息

小麦族(Triticeae)是禾本科(Poaceae)植物中非常重要的一个类群,包含23个基本的染色体组。由二倍体物种自然杂交形成多倍体种,二倍体属和一些多倍体属植物之间的基因组系统关系、物种起源、基因组供体来源等存在较大的分歧。寻找并克隆一些基因组特异的DNA片段,对于研究物种的起源、进化及远缘杂交育种中外源遗传物质导入后的检测是很有必要的。根据对RPB2基因和Acc1基因序列的研究,发现不同染色体组的RPB2基因和Acc1基因序列存在不同程度的变异。本研究利用RPB2和Acc1基因的序列,设计了28对基因组特异引物,利用这些特异引物对小麦族19个基本染色体组23份二倍体材料和2份四倍体材料进行PCR扩增,筛选染色体组特异的分子标记。主要结果如下：(1) Ee染色体组特异引物F18/R18在Ee和Eb染色体组间表现很强的特异性,利用该引物检测材料Lo. elongatum、Th. bessaracum、Et. caespitosa ssp. nodusa、Et. caespitosa在含有Ee染色体组的材料中都有扩出约105bp的条带,而Eb染色体组没有条带。(2) P、H染色体组特异引物P-F2/R2、H-F2/R2在19个基因组中都扩增出约600bp的目的条带,不同基因组之间无明显差异。(3) St、W、V、E染色体组特异引物St-F2/R2、W-F2/R2、V-F2/R2、E-F3/R3在部分基因组中有扩增,扩增出的条带差异不明显。(4) St、Ns染色体组特异引物St-F3/R3、Ns-F1/R1扩增出现了明显的非特异性条带。(5) Ee染色体特异引物F19/R19, F22/R22在不同基因组中都有扩增,扩增条带无差异。综上,由于小麦族不同基因组之间存在部分同源性关系,要区别和筛选染色体组特异的分子标记比较困难。本实验设计的28对基因组特异引物中,仅有1对引物(Ee染色体组)扩增出一条Ee染色体组特异的条带。Ee染色体组特异引物F18/R18为快速检测含有Ee染色体组的物种提供一个分子水平上的依据。

关键词：小麦族基本染色体组 RPB2基因 Acc1基因特异标记

基于Acc1、Pgk1和trnL-F基因探究披碱草属自然杂种起源

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基于Acc1、Pgk1和trnL-F基因探究披碱草属自然杂种起源

作者：于正豪四川农业大学

学位级别：硕士

小麦族植物中不同属间、种间的自然杂交现象较为常见。刘晓燕(2017)报道了8份五倍体自然杂种(SH01-SH08,2n=35,StStHHY),2份四倍体自然杂种(SH09&SH10,2n=28,StStHH)。为探讨这10份自然杂种的起源和形成机制,本研究利用2个细胞核基因(A... 详细信息

小麦族植物中不同属间、种间的自然杂交现象较为常见。刘晓燕(2017)报道了8份五倍体自然杂种(SH01-SH08,2n=35,StStHHY),2份四倍体自然杂种(SH09&SH10,2n=28,StStHH)。为探讨这10份自然杂种的起源和形成机制,本研究利用2个细胞核基因(Acc1与Pgk1)以及1个叶绿体基因(trnL-F)对10份自然杂种及其伴生物种、可能的亲本供体和小麦族基本二倍体供体种进行系统发育分析,探究10份自然杂种可能的亲本供体,探讨杂种形成机制,为下一步杂种的育种利用及恢复杂种育性提供基础理论资料。主要结果如下:1.从10份自然杂种(SH01-SH10)中共克隆了45条Acc1序列以及42条Pgk1序列以及10条trn L-F序列。2.五倍体自然杂种(SH01-SH08)具有两种不同来源的St和H基因组,一个Y基因组,基因组组成为StStHHY;四倍体自然杂种(SH09&SH10)具有两种不同来源的St基因组,一个H基因组,基因组组成为StStHH。3.根据2个细胞核基因(Acc1与Pgk1)和1个叶绿体基因(trn L-F)系统发育分析的结果表明:(1)SH01、SH02、SH03、SH05、SH06这5份自然杂种的亲本分别来自短芒曲穗草和老芒麦,且短芒曲穗草为母本;(2)SH04和SH07这2份自然杂种的亲本来自垂穗曲穗草和老芒麦,且垂穗曲穗草为母本;(3)SH08的亲本是麦宾草和老芒麦,且麦宾草为母本;(4)2份四倍体自然杂种SH09和SH10的亲本是老芒麦与一个尚不明确的披碱草属物种,且老芒麦为母本。

关键词：小麦族披碱草属自然杂交起源 Acc1 Pgk1 trnL-F

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多花黑麦草镉耐受性的鉴定及评价

多花黑麦草镉耐受性的鉴定及评价

作者：杨巽喆四川农业大学

学位级别：硕士

多花黑麦草(Lolium multiflorum Lam.,2n=2x=14或2n=4x=28)作为一种冷季牧草以及拥有的广泛种植区域,因此被视作重要的栽培牧草和绿色植物,具有较高的经济价值和重金属吸收能力。但二倍体和四倍体多花黑麦草镉(Cadmium,Cd)耐受性是否存... 详细信息

多花黑麦草(Lolium multiflorum Lam.,2n=2x=14或2n=4x=28)作为一种冷季牧草以及拥有的广泛种植区域,因此被视作重要的栽培牧草和绿色植物,具有较高的经济价值和重金属吸收能力。但二倍体和四倍体多花黑麦草镉(Cadmium,Cd)耐受性是否存在差异尚不明确。因此本研究对41份来自世界各地的不同倍性多花黑麦草材料进行了耐Cd特性的鉴定。在0(CK)、50、100、250、500、1000μmol/L的不同Cd浓度处理下,通过对其发芽率(GR)、根长(RL)、芽长(SL)、发芽势(GE)、发芽指数(GI)、活力指数(VI)的测定,对Cd的耐受性进行评价,主要结果如下:1.多花黑麦草在Cd处理后发芽率、发芽势、发芽指数、根长、芽长和活力指数受到显著抑制,抑制率随着Cd浓度的增加而增加,其中根系生长受到的抑制最为显著。四倍体多花黑麦草的Cd耐受性显著高于二倍体(P<0.05)。由于多花黑麦草根长和芽长抑制率与镉浓度之间呈现出对数关系,两者之间的关系可以通过对数函数表达,从而计算其IC(根长和芽长度被抑制为空白对照长度的一半时的浓度)。所有材料中,四倍体(根-IC=174.77μmol·L,芽-IC=527.69μmol·L)根和芽长的IC大于二倍体(根-IC=107.56μmol·L,芽-IC=301.22μmol·L),其中“川饲1号”(四倍体)的根和芽长的IC最大(根-IC=241.57μmol·L,芽-IC=976.74μmol·L),而PI 577241(二倍体)的根和芽长的IC最小(根-IC=15.99μmol·L,芽-IC=107.01μmol·L)。2.根据发芽率、发芽能量、发芽指数、根长、芽长和活力指数的相对值的统计数据,计算其综合评价体系值(D值)。供试材料所有参数的综合评价结果显示:二倍体材料PI 636508(二倍体-D=0.911,所有材料-D=0.787)和PI 577241(二倍体-D=0.140,所有材料-D=0.123)分别是二倍体材料中最耐受和最敏感的材料,而四倍体材料“川饲1号”(四倍体-D=0.970,所有材料-D=0.981)和PI 611145(四倍体-D=0.155,所有材料-D=0.561)分别是四倍体材料中最耐受和最敏感的材料。3.通过对四个敏感、耐受材料Cd含量的测定发现:80μmol·LCd处理下,四倍体(根-Cd=2520.07μg·g;芽-Cd=359.51μg·g)Cd浓度显著低于二倍体(根-Cd=3229.86μg·g;芽-Cd=564.52μg·g),耐受材料(根-Cd=2565.07μg·g;芽-Cd=372.78μg·g)Cd浓度显著低于敏感材料(根-Cd=3334.86μg·g;芽-Cd=551.25μg·g)。其中二倍体敏感材料(PI 577241)根和芽Cd浓度分别为3699.86和642.35μg·g;二倍体耐受材料(PI 636508)根和芽Cd浓度分别为2759.86和486.68μg·g;四倍体敏感材料(PI 1611145)根和芽Cd浓度分别为2969.86和460.14μg·g;四倍体耐受材料(川饲1号)根和芽Cd浓度分别为2370.28和258.88μg·g。4.二倍体材料整体Cd转运系数(17.50%)数高于四倍体整体转运系数(13.22%)。四倍体耐受材料(川饲1号)转运系数为10.92%,显著低于其它材料;二倍体敏感材料(PI 577241)转运系数为17.38%,显著高于其它材料。本文系统地评价了不同倍性多花黑麦草对Cd的耐受性,明确了二倍体、四倍体多花黑麦草Cd耐受性、Cd富集浓度的差异以及耐受性与Cd富集浓度的关系,为多花黑麦草的耐Cd育种提供了理论依据。

关键词：多花黑麦草重金属污染镉同源多倍化

川西北高原披碱草属天然杂种的染色体组组成研究

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川西北高原披碱草属天然杂种的染色体组组成研究

作者：刘晓燕四川农业大学

学位级别：硕士

在小麦族(Triticeae)中,不同属、种间的天然杂交现象比较频繁。披碱草属(ElymusL.)是一个含有St和H染色体组的异源多倍体的属。披碱草属植物多具有优良的牧草性状以及抗逆性强的特点,常被作为优质牧草被广泛种植,其野生种质资源也被作... 详细信息

在小麦族(Triticeae)中,不同属、种间的天然杂交现象比较频繁。披碱草属(ElymusL.)是一个含有St和H染色体组的异源多倍体的属。披碱草属植物多具有优良的牧草性状以及抗逆性强的特点,常被作为优质牧草被广泛种植,其野生种质资源也被作为潜在的牧草育种资源。我们在四川红原发现10份小麦族的天然杂种,这些杂种高97-131 cm,分蘖有98-361左右,多年生,不育或者育性很低(0.13%)。本研究以这10份天然杂种为研究对象,通过对天然杂种的生物学性状观察、核型分析、花粉母细胞减数分裂染色体配对分析以及基因组原位杂交(GISH)等研究,探讨这10份天然杂种的染色体组组成,以期为天然杂种的后续利用提供基础资料。主要结果如下:1.形态学观察:10份天然杂种每节着生2个小穗,颖披针形,内外稃等长,形态特征与披碱草属物种相近,但长势比其周围的其他植物更为强壮,表现出较强的杂种优势。其原生境伴生植物有老芒麦(Elymus sibiricus)和垂穗披碱草(***)及其他的披碱草属的植物。2.染色体倍性分析:10份天然杂种的根尖细胞染色体数目观察发现:8份杂种(SH01-SH08)为五倍体,2n = 5x = 35;2 份杂种(SH09,SH10)为四倍体,2n = 4x = 28。3.花粉母细胞染色体配对分析:8份五倍体天然杂种中平均每个细胞有7.90-10.93个二价体,且多为棒状二价体,表明杂种中有大于一组或两组染色体同源;同时,每个杂种均出现三价体和四价体,表明它们的染色体组间发生了交换或重组。2份四倍体杂种的染色体配对比例较高,平均二价体数目分别为13.88和13.21,表明两组染色体组具有较高的同源性。4.基因组原位杂交分析:基因组原位杂交结果显示:8份五倍体天然杂种含14条St的染色体,14条H染色体和7条Y染色体,表明其染色体组组成为StStHHY。在4个五倍体杂种(SH01-SH04)中发现有易位现象,为2H/3Y染色体之间的易位。2份四倍体天然杂种含有14条St染色体组和14条H染色体组的染色体,其染色体组组成为StStHH。5.根据对10份天然杂种的核型分析、染色体配对分析及基因组原位杂交结果表明:8份天然杂种为五倍体,其染色体组组成为StStHHY,我们推测这8份五倍体可能是由染色体组组成为StStHH的四倍体物种和染色体组组成为StStHHYY的六倍体物种杂交而来。2份四倍体天然杂种染色体组组成为StStHH,推测可能是由染色体组组成为StStHH的披碱草属物种杂交而来,至于是来着哪个披碱草属物种,有待进一步研究。

关键词：披碱草属天然杂种染色体组组成基因组原位杂交

基于小麦单拷贝基因cDNA-FISH分析Pseudoroegneria libanotica核型及染色体组间部分同源关系

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基于小麦单拷贝基因cDNA-FISH分析Pseudoroegneria libanotica核...

作者：向倩四川农业大学

学位级别：硕士

拟鹅观草属是小麦族极为重要的染色体组供体属,60%以上的小麦族多年生物种均含有St染色体组,因此,拟鹅观草属St染色体组在小麦族系统演化上具有重要地位。此外,该属植物具有优异的抗病和抗逆特性,可为麦类作物及牧草育种提供基因库资源... 详细信息

拟鹅观草属是小麦族极为重要的染色体组供体属,60%以上的小麦族多年生物种均含有St染色体组,因此,拟鹅观草属St染色体组在小麦族系统演化上具有重要地位。此外,该属植物具有优异的抗病和抗逆特性,可为麦类作物及牧草育种提供基因库资源。到目前为止,St染色体组染色体还未被完全区分,其标准核型也尚未建立,与小麦染色体组之间的部分同源关系尚未确定。本研究利用已发表的32个小麦单拷贝基因制备c DNA-FISH探针;在较为古老的St二倍体物种黎巴嫩拟鹅观草(Pseudoroegneria libanotica)中鉴定1St～7St染色体同源群,建立St染色体组标准核型图谱;并与已知染色体核型图谱的小麦族物种进行共线性比较分析获得小麦族物种染色体组的部分同源关系。主要结果如下:1.利用32个小麦c DNA探针鉴定了*** St染色体组1St～7St同源染色体,构建标准核型图谱。其中探针5L-2在5St长臂和2St短臂各产生一对信号,说明5St长臂上可能有一个基因或片段复制并插入到2St短臂上。St染色体组的染色体大小范围在4.35～5.59μm之间,其中,大随体染色体为1St,小随体染色体为5St;2St为最长的染色体,相对长度为16.13%,4St为最短的染色体,相对长度为12.20%;臂比值变化范围在1.10～2.96之间,臂比值最大的是1St,为2.96,值最小是7St为1.10,平均臂比值为1.65;着丝粒指数在37.33～47.64范围内。染色体组型属于2A型,核型公式为2n=2x=14=10m+4sm(sat)。2.测量了32个c DNA探针序列的在St染色体组上的相对位置,结合其在小麦族其他染色体组中的位置,建立共线性图谱。比较分析St染色体组与其他染色体组部分同源关系,发现***与小麦亲缘关系较近,St染色体组与小麦B、D亚染色体组、Aegilops comosa的M染色体组具有较好的同源性;其次是小麦的A亚染色体组和Agropyron cristatum的P染色体组;而与***的C染色体组和***的U染色体组同源性较差,意味着可能亲缘关系较远。本研究所建立的***标准分子细胞核型提高人们在染色体和基因组水平上对St染色体组的认识,这些新的结果为St染色体组的应用奠定了基础。

关键词： cDNA-FISH St染色体组核型部分同源关系黎巴嫩拟鹅观草

小麦族含StH基因组物种的生化标记和ITS序列分析

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小麦族含StH基因组物种的生化标记和ITS序列分析

作者：付敏四川农业大学

学位级别：硕士

小麦族多年生属植物含有Ns、H、P、St、Y、W、E等20多个基本基因组,这些基因组的二倍体供体通过天然杂交形成了大量含有不同基因组组成的多倍体物种,如StP、StY、StH、StYW、StYP等,进而形成了大约70%-75%的小麦族多倍体物种。其中,具有... 详细信息

小麦族多年生属植物含有Ns、H、P、St、Y、W、E等20多个基本基因组,这些基因组的二倍体供体通过天然杂交形成了大量含有不同基因组组成的多倍体物种,如StP、StY、StH、StYW、StYP等,进而形成了大约70%-75%的小麦族多倍体物种。其中,具有StH基因组多倍体物种约35种。由于形态上差异较大,在小麦族分类历史上,对它们的分类处理存在很大的分歧,曾被归在披碱草属(Elymus L.)、猬草属(Hystrix Moench)、裂颖草属(Sitanion Raf.)和偃麦草属(Elytrigia Desv.)等不同的属中,且许多物种还作为属的模式种处理,如：老芒麦(Elymus sibiricus L.)是披碱草属的模式种;猬草(Hystrix patula Moench)是猬草属的模式种;瓶刷草(Sitanion hystrix (Nutt.) J. G. Smith)是裂颖草属的模式种;偃麦草(Elytrigia repens (L.) Nevski)是偃麦草属的模式种。细胞学上,具有StH基因组的物种有四倍体和六倍体,其St基因组来源于拟鹅观草属(Pseudoroegenria A. Love),H基因组来源于大麦属(HordeumL.),二倍体的拟鹅观草属植物(St)和二倍体的大麦属植物(H)经异源多倍化形成小麦族具有StH基因组物种。StH基因组分布于全球温带和暖温带地区,生长在草原、山谷、林下、草地边缘等环境中。这些物种多为草原和草甸的优良牧草,具有较高的经济和生态效益,同时还具有抗寒、抗旱、耐盐碱等特性,以及具有麦类作物缺乏的优良抗病虫害和抗逆基因,是牧草遗传育种和麦类作物遗传改良重要的基因资源。本研究利用高分子量谷蛋白电泳、醇溶蛋白电泳和ITS序列的系统发育分析探讨小麦族含StH基因组物种的遗传多样性、系统亲缘关系以及StH基因组物种的变异和分化,旨在为StH基因组物种种质资源保护和利用提供理论依据。其主要结果如下： 1.高分子谷蛋白分析的结果表明：小麦族含StH基因组物种以及二倍体供体物种中具有丰富的高分子量谷蛋白变异。在拟鹅观草属和大麦属物种都检测到一个HMW-GS亚基。在16份披碱草(StH)中检测到21个HMW-GS亚基类型。19份供试材料共分离出24条带纹,没有19份材料共有带,即19份材料的多态性达100%,表明供试材料的高分子谷蛋白具有丰富的遗传多样性。 2.醇溶蛋白电泳分析的结果表明：小麦族StH基因组物种种间和种内存在丰富的遗传变异。31份披碱草物种共分离出62条带纹。每份材料可分离出11-23条带纹,多态性高达100%。醇溶蛋白的遗传相似系数变化范围为0.111-0.647,平均值为0.379,变幅为0.536。对所有材料进行聚类分析发现,在GS值为0.642的水平上供试材料可以聚为四类。2份来自不同地理分布的***单独聚为第Ⅰ支。在第Ⅱ支中,2份来自四川的E. tangutorum聚在一支。在第Ⅲ支中,E. wawawaiensis, E. virginicus和H. patula聚在一起。第Ⅳ支比较复杂,明显分为ⅣA、ⅣB两个亚支。E. canadensis, E. lanceolatus, ***, E. trachycaulus, ***和E. mutabilis聚在一起,形成ⅣA亚支。E. sibiricus, E. confusus, E. transhycanus, E. elymoides, E. multisetus聚为ⅣB亚支。物种内不同居群聚在一起,遗传系数较大,亲缘关系较近。形态相似,地理分布相同的物种具有一定的亲缘关系,种间的遗传变异大于种内不同居群间的遗传变异,并且存在一定程度的地理分化。 ***序列分析的结果表明：H. patula与同样分布于北美洲的E. canadensis和E. virginicus聚在一起,表明这三者的亲缘关系较近,E. hystrix具有与Elymus一致的StH基因组组成,支持将H. patula处理为E. hystrix。E. glaucus、E. wawawaiensis和E. trachycaulus聚在一起,表现出较近的亲缘关系。E. caninus与E. lanceolatus,根据ITS序列建立的ML树,此二物种聚类在一起,具有很高的支持率(BS=91%),表明二者亲缘关系较近。E. tangutorum与E. mutabilis形成一支,表明二者亲缘关系较近。Et. repens与其他含StH基因组的披碱草属物种聚类关系较远,其单独与P. spicata和P. strigosa聚在一亚支,表明：拟鹅观草属(St)可能是Et. repens的一个供体属,且Et. repen

关键词： StH基因组披碱草属谷蛋白醇溶蛋白 ITS序列聚类分析遗传多样性系统发育亲缘关系

基于St和Y基因组串联重复序列建立Roegneria grandis的FISH核型

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基于St和Y基因组串联重复序列建立Roegneria grandis的FISH核型

作者：朱晓霞四川农业大学

学位级别：硕士

St Y基因组作为母本参与了小麦族50%多年生物种的形成。由于St与Y基因组间存在渐渗和谱系不完全分离且Y基因组二倍体祖先物种未知,GISH由于探针和封阻比列问题难以对两个基因组进行区分。同时,含St Y基因组植物的分类和系统地位存在争... 详细信息

St Y基因组作为母本参与了小麦族50%多年生物种的形成。由于St与Y基因组间存在渐渗和谱系不完全分离且Y基因组二倍体祖先物种未知,GISH由于探针和封阻比列问题难以对两个基因组进行区分。同时,含St Y基因组植物的分类和系统地位存在争议。本研究通过对同源四倍体糙缘拟鹅观草(Pseudoroegneria stipifolia,St St)和异源四倍体纤毛鹅观草(Roegneria ciliaris,St Y)全基因组高通量低深度测序数据,用Repeat Explorer软件进行分析,获得重复序列探针。将重复序列探针在二倍体物种Pseudoroegneria tauri(St)、同源四倍体物种Pseudoroegneria spicata(St St)、二倍体物种Psathyrostachys huashanica(Ns)和六倍体普通小麦(Triticum aestivum,ABD)中进行鉴定,并利用重复序列FISH建立St Y基因组物种大鹅观草(Roegneria grandis Keng)的核型。主要结果如下:1.基因组比较分析获得4条重复序列探针,分别为St St基因组富集型重复序列CL34和CL107,以及St Y基因组富集型重复序列CL90和CL93。四个重复序列探针的双色FISH结果得到Roegneria grandis的核型,所有染色体都显示一个以上的探针信号,根据信号的种类和分布可以区分St和Y基因组及非同源染色体。***与Y基因组亲缘关系较近,且6St、7St和1Y、2Y及6Y染色体存在同源性或发生了转座子插入。***34、CL90和CL93在二倍体和四倍体拟鹅观草属物种中信号数量不是成倍存在,且在染色体上的分布差异较大,表明同源多倍化后四倍体的两组St基因组发生分化。CL107在同源四倍体***中有信号的染色体条数近乎是二倍体拟鹅观草属植物***的两倍,大多分布在染色体一端。在异源四倍体St Y物种***中富集在St基因组上,表明CL107为较保守的St St基因组富集型序列。***基因组在同源多倍化和异源多倍化后均发生分化,不同的重复序列在不同物种中有偏好的发生累积。St基因组和Y基因组存在一定的同源性。将四个重复序列相结合能用于鉴定普通小麦背景下远缘杂交材料中附加系和代换系的外源St和Y染色体。

关键词：小麦族重复序列 St基因组 Y基因组荧光原位杂交

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小麦族赖草属三个物种的生物系统学研究

小麦族赖草属三个物种的生物系统学研究

作者：刘越四川农业大学

学位级别：硕士

赖草属Leymus Hochst.是禾本科小麦族的一个重要的多年生属,全世界大约有30个种和19个亚种,从北海的沿岸地区,越过中亚到东亚直至阿拉斯加和北美西部的广阔地域均有分布,多数种类集中于中亚和北美的高山。我国原记载约10种,加上近年来... 详细信息

赖草属Leymus Hochst.是禾本科小麦族的一个重要的多年生属,全世界大约有30个种和19个亚种,从北海的沿岸地区,越过中亚到东亚直至阿拉斯加和北美西部的广阔地域均有分布,多数种类集中于中亚和北美的高山。我国原记载约10种,加上近年来报道的新分类群,共25个种,4个亚种和3个变种,主要分布于西北、华北、东北及西南地区。该属的多数物种为草原和草甸的主要组成成分,许多种类是优良的牧草,具有较高的饲用价值。由于赖草属植物常生长在盐碱地和干早半干早的山坡、地埂,该属植物的有些物种对寒冷、干早、盐碱土等不良环境具有高度的适应性。同时,有些赖草属物种还具有抗病虫、穗大、粒多、粒大、高光效等优良特性。因此,作为麦类作物育种的重要三级基因源,赖草属植物对改良遗传基础日益狭窄的麦类作物有重要意义。然而,有关该属植物的起源、系统地位、物种界限、种间(内)亲缘关系等问题,仍然存在较大的分歧。为了弄清赖草属植物羊草***、多枝赖草***和赖草*** 3个物种间的亲缘关系以及赖草属物种与新麦草属植物的亲缘关系,本文通过形态学特征比较、染色体配对和繁育学资料,探讨这三个种间的亲缘关系、种内变异程度及赖草属与新麦草属的属间关系。主要结果如下: 1.对***、***和*** 3个物种的形态学特征进行比较分析的结果表明,这3个物种之间在株高和穗长等等方面具有明显的形态特征差异。 2.对***、***和*** 3个物种进行种间杂交,得到杂种F,并对亲本和杂种F花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对情况进行观察。***(PI 499520)×***(PI 499515)和***(PI 499520)×***(PI499514)平均每细胞形成12.26和10.14个二价体;***(PI 440324)×***(Y040)和***(PI 440325)×***(Y040)平均每细胞形成12.78和13.16个二价体,表明这三个物种的染色体同源。 3.通过对相同编号(PI 499520)的***与不同编号的***进行种间杂交,得到了杂种F,并对其花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对情况进行观察。结果显示,***(PI 499520)×***(PI499515)平均每细胞形成二价体12.26,C-值为0.72;***(PI 499520)×***(PI 499514)的平均每个花粉母细胞产生0.04个三价体,且形成的二价体为10.14,C-值为0.60。说明这两个不同编号但来源于同一生长环境的羊草***种内存在一定程度的变异。 4.通过对编号为PI 440324和PI 440325的***与相同编号(Y040)的***进行种间杂交,得到了杂种F,并对其花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对情况进行观察。结果显示,***(PI 440324)×***(Y040)平均没细胞形成的二价体12.78个,C-值为0.80;***(PI 440325)×***(Y040)平均每细胞形成的二价体13.16个,C-值为0.82。说明不同居群间的***的染色体可能已经发生了分化。 5.观察***与***杂种F花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对情况,其构型为平均每细胞4.14Ⅰ+8.26Ⅱ+0.1Ⅲ,C-值为0.94。观察的50个细胞中,1%的细胞中观察到三价体,表明在***中除了具有一组Ns染色体组外,另一个染色体可能与Ns存在部分同源关系。

关键词：小麦族赖草属新麦草属羊草多枝赖草赖草形态学染色体配对染色体组亲缘关系

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鹅观草属天然杂种的鉴定和起源研究

鹅观草属天然杂种的鉴定和起源研究

作者：宋阳四川农业大学

学位级别：硕士

自然杂交在植物界普遍存在,在物种多样性和物种形成中起重要作用。小麦族植物种类繁多,分布广泛,不同属或种的物种之间的自然杂交是时常发生的事件。川西北青藏高原分布了大量禾本科小麦族不同种属的物种。我们在四川省红原县江茸乡达... 详细信息

自然杂交在植物界普遍存在,在物种多样性和物种形成中起重要作用。小麦族植物种类繁多,分布广泛,不同属或种的物种之间的自然杂交是时常发生的事件。川西北青藏高原分布了大量禾本科小麦族不同种属的物种。我们在四川省红原县江茸乡达格则发现了1株疑似天然杂种的植株,该植株不结实,且为单小穗(每穗轴节着生1枚小穗),根据穗部形态特征,我们认为该植株是鹅观草属(Roegneria ***)的天然杂种,命名为RS(Roegneria sterile plant)。我们将该植株种植在四川省红原县的四川省草原科学研究院试验地里,种植5年后发现,该植株结实收种150粒,次年发芽成苗54株,最终存活43株。43个植株形态多样,都表现为不育,我们推测为RS的自交后代或是与周围的伴生物种发生杂交产生的后代,命名为RSO(Roegneria sterile plant offspring)。本研究通过形态学分析、结实率统计、花粉育性分析、染色体倍性鉴定、染色体配对分析、基因组组成鉴定和分子系统发育分析等方法,首先对野外发现的1株鹅观草属不育植株RS进行鉴定,分析其染色体倍性、基因组组成及可能的亲本来源;然后对不育植株RS上收获的43个后代植株RSO进行形态学、染色体倍性、基因组组成鉴定和分子系统发育分析,并探讨它们可能的亲本来源。主要结果如下:***的形态学和细胞遗传学鉴定:花粉育性统计约2000粒花粉,结实率统计10穗,结果显示,RS花粉育性为7.9%(158/2000),结实率为0.45%(17/3808)。染色体倍性鉴定结果显示,RS含有28条染色体,为四倍体植株(2n=4x=28)。花粉母细胞染色体配对分析结果显示,RS的平均染色体构型为0.97 I+12.41Ⅱ+0.19Ⅲ+0.38Ⅳ+0.02 VI,出现较低频率的单价体和多价体,C值为0.88,表明RS的两组染色体组同源。原位杂交结果显示,当用St基因组特异的FISH探针St-80,RS有14条染色体出现St型杂交信号,表明RS含有14条St染色体;再使用***(St Y)基因组探针,与RS体细胞进行杂交,28条染色体出现杂交信号,表明RS的基因组组成为St St YY,且未发现易位的情况。根据染色体组分类原则,含St和Y染色体组的物种,被划分到鹅观草属中。形态学分析结果显示,根据RS花序、颖片、外稃芒和叶片等的形态特征及地理分布推测,RS的可能亲本来源为紫穗鹅观草(*** Keng)与耐久鹅观草(*** Keng)。***的形态学鉴定:花粉育性统计约2000粒花粉,结实率统计10穗,结果显示,43份RSO均不育,表明RSO可能是杂种不育。性状调查结果显示,RSO形态多样,如穗状花序下垂或直立,茎节被蜡或不被蜡,叶片被毛或不被毛等。根据RSO花序、叶片和茎节等形态特征推测,43份RSO应该为鹅观草不育植株RS与周围不同的伴生物种自然杂交产生的后代。形态聚类分析结果表明,18份RSO的父本可能是垂穗曲穗草(Campeiostachy nutans)或短芒曲穗草(***);9份RSO的父本可能为垂穗曲穗草(***)或黑紫披碱草(Elymus atratus);5份RSO的父本可能为垂穗曲穗草(***);10份RSO的父本可能为黑紫披碱草(***);1份RSO的父本可能为麦宾草(*** ***)。大部分RSO在株高和分蘖等性状表现出较强的杂种优势,可进一步用于牧草的选育。***的细胞遗传学鉴定:染色体倍性鉴定结果显示,鉴定34份RSO含有35条染色体,为五倍体(2n=5x=35),1份RSO13含有36条染色体,为非整倍体物种(2n=36),因此,可以推测RSO为四倍体母本(2n=4x=28)与六倍体的父本(2n=6x=42)通过自然杂交形成。选取14份形态特征具有代表性或性状优良的RSO进行花粉母细胞染色体配对分析,结果显示,14份RSO每细胞平均单价体为5.45～11.36,平均二价体为11.49～14.18,平均三价体为0～0.85,平均四价体为0～0.34,平均五价体为0～0.02,平均六价体为0～0.09,C值为0.59～0.90,表明14份RSO有2组染色体具有较高的同源性。RSO出现了不同程度的单价体和多价体,观察到滞后染色体和染色体桥,染色体配对不完整,导致其不育。对于RSO通过单色或双色GISH和FISH探针St-80多种探针组合,鉴定21份五倍体RSO有28条染色体出现完整的St Y杂交信号,7条染色体出现完整的H杂交信号,结果表明其基因组组成为St St YYH,未发现染色体易位的情况;9份五倍体RSO有27条染色体出现完整的St Y

关键词：天然杂种自然杂交鹅观草属曲穗草属 GISH FISH Acc1 DMC1 分子系统发育