含Ppd-B1位点的2Sv易位系创制

作     者：李丽琼 

作者单位：四川农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郝明

授予年度：2023年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

主      题：小麦 易变山羊草 2Sv导入系 易位系 部分同源染色体重组 

摘      要：易变山羊草是小麦遗传改良的重要基因资源。课题组前期通过易变山羊草AS116(UUSS)和普通小麦异源2号远缘杂交获得了2S(2B)、2S(2D)代换系和2S附加系。表型比较分析发现,2S染色体可能携带有抗条锈病基因和高籽粒铁锌含量基因。同时,2S导入引起抽穗期显著推迟同时颖壳表现为硬壳,可能由2S染色体端部的Ppd1(光周期基因)和Tg(硬壳基因)同源基因引起。基于此,我们通过染色体工程技术,利用ph1b诱导2S和2B重组,将携带有Ppd-B1的2B染色体小片段插入2S染色体中,探讨是否能够直接利用改造后的2S染色体进行品种培育利用。主要的研究结果如下:(1)温室农艺性状统计表明,2S(2B)代换系和2S(2D)代换系显著晚于异源2号,平均抽穗期分别为51.21 d、62.48 d和42.79 d。2S导入对株高、穗长、小穗数无不利影响。因此,抽穗期推迟以及硬壳,是2S导入小麦的主要不利影响。(2)以2S(2B)代换系WJN2890为母本与SM830Ph1ph1b作为父本、以SM830Ph1ph1b作为母本与2S(2B)代换系WJN2890作为父本两个杂交组合杂交一次后分别自交三代构建了ph1b诱导2S/2B部分同源重组的初级易位筛选群体。结合分子标记和细胞学鉴定,获得初级易位24株。其中,2BS.2BL-2SL类型3株、2BS-2SS.2SL类型3株、2SS-2BS.2BL类型7株、2SS.2SL-2BL类型4株、2BS.2SL-2BL类型1株、2BS.2BL-2SL+2BS-2SS.2SL类型1株和2SS.2SL-2BL+2BS-2SS.2SL类型1株、2BS-2SS.2SL+2SS.2BL类型1株,同时还获得着丝点“断裂-融合形成的2SS.2BL类型3株。(3)开发小麦-易变山羊草光周期基因Ppd-2S/Ppd-B1的特异KASP标记2091R1。结合2091R1分子标记与原位杂交技术,筛选鉴定出9株携带有Ppd-B1的2S/2B次级易位植株。其中,2SS-2BS-2SS.2SL-2BL类型5株、2SS-2BS-2SS.2SL类型1株、2SS-2BS.2BL-2SL-2BL类型1株、2SS-2BS.2BL-2SL类型2株。综上,本研究通过染色体工程技术,成功将携带Ppd-B1的2BS染色体片段插入2S染色体短臂亚端部,替换了2S的相应同源区段,创制出不同的易位系,为后续的相关研究提供材料基础。