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由于自然环境的不断恶化,耕地土壤盐渍化已成为制约世界农业生产的主要的环境因子。小麦是世界上重要的粮食作物之一,对盐渍环境十分敏感,盐胁迫往往造成其产量和品质的大幅下降。如何运用生物技术研究小麦的耐盐机理、定位克隆耐盐基因、培育耐盐新品种、提高小麦产量是育种学家和生物技术工作者共同面临的重大课题。本课题组首创的小麦(Triticum aestivum L.2n=42)不对称体细胞杂交技术,将耐盐禾草(长穗偃麦草Agropyron elongatum2n=70)的染色体小片段或/和DNA整合入普通小麦济南177(JN177)基因组,选育出耐盐渐渗小麦新品种山融3号(SR3)。前期对该品种的初步研究表明,其耐盐性由5A染色体上的主效基因控制。
本研究以济南177作为轮回亲本,对山融三号与济南177的回交一代(BC1)进行回交,以所获BC2代作为研究材料。利用5A染色体上存在的新的分子标记,对山融三号小麦的耐盐相关QTL进一步深入分析,初步确定了耐盐主效基因的性质和位置。实验中,利用SSR/EST-SSR等分子标记技术,设计211对标记引物(小麦5A染色体上59对SSR引物、26对EST-SSR引物和65对STS引物;小麦其余染色体上30对标记引物以及31对与小麦5A具有高同源性的水稻第9染色体STS引物)对BC2群体的双亲进行PCR扩增,其中46对引物的PCR扩增呈微卫星DNA多态性,多态性指数为25.4%。用这46对引物继续对以BC2群体构建的耐盐池和盐敏感池进行PCR扩增,筛选出5对位于5A染色体上的微卫星DNA扩增呈多态性的SSR标记引物(Xwmc713-5A,Xgwm304,Xgwm666,Xcfa2141,XBarc144),在BC2群体中个体扩增后显示与耐盐基因连锁。利用MapMaker3.0及MapDraw V2.1软件推算出耐盐主效基因位于5AL染色体上,与最近的XBarc144标记的相对距离为12.7cM,可利用这5个分子标记在缺失图Chinese_Spring_Deletion_5A以及连锁图Wheat Ta-SSR-2004-5A上的整合信息,将主效QTL(Gene)进一步定位在5A染色体长臂距着丝点5~6cM左右。本工作利用不同的群体,进一步验证了山融三号耐盐主效基因的位置:缩小了分子标记与耐盐主效基因的距离。本文为进一步寻找与耐盐主效基因更紧密连锁的分子标记,克隆耐盐主效基因,研究其耐盐机理奠定了基础。
本研究以济南177作为轮回亲本,对山融三号与济南177的回交一代(BC1)进行回交,以所获BC2代作为研究材料。利用5A染色体上存在的新的分子标记,对山融三号小麦的耐盐相关QTL进一步深入分析,初步确定了耐盐主效基因的性质和位置。实验中,利用SSR/EST-SSR等分子标记技术,设计211对标记引物(小麦5A染色体上59对SSR引物、26对EST-SSR引物和65对STS引物;小麦其余染色体上30对标记引物以及31对与小麦5A具有高同源性的水稻第9染色体STS引物)对BC2群体的双亲进行PCR扩增,其中46对引物的PCR扩增呈微卫星DNA多态性,多态性指数为25.4%。用这46对引物继续对以BC2群体构建的耐盐池和盐敏感池进行PCR扩增,筛选出5对位于5A染色体上的微卫星DNA扩增呈多态性的SSR标记引物(Xwmc713-5A,Xgwm304,Xgwm666,Xcfa2141,XBarc144),在BC2群体中个体扩增后显示与耐盐基因连锁。利用MapMaker3.0及MapDraw V2.1软件推算出耐盐主效基因位于5AL染色体上,与最近的XBarc144标记的相对距离为12.7cM,可利用这5个分子标记在缺失图Chinese_Spring_Deletion_5A以及连锁图Wheat Ta-SSR-2004-5A上的整合信息,将主效QTL(Gene)进一步定位在5A染色体长臂距着丝点5~6cM左右。本工作利用不同的群体,进一步验证了山融三号耐盐主效基因的位置:缩小了分子标记与耐盐主效基因的距离。本文为进一步寻找与耐盐主效基因更紧密连锁的分子标记,克隆耐盐主效基因,研究其耐盐机理奠定了基础。