[发明专利]中间偃麦草易位系不同诱导方法

说明书

技术领域

本发明中间偃麦草易位系不同诱导方法，通过自发产生易位、辐射诱导产生易位、利用部分同源配对控制体系诱导产生易位、杀配子基因诱导产生易位、组织培养诱导产生易位等获得易位系，属于农业生物技术领域。

背景技术

中间偃麦草是小麦的一个野生近缘种，具有多花、多实、优质、耐低温、耐盐碱等优良性状，是多种病害的良好抗源，对条锈、叶锈、秆锈、白粉病免疫，对黄矮、根腐和叶枯病高抗，对赤霉病具有较强的耐性，且易与小麦杂交，是小麦遗传改良中具有重要利用价值的野生亲本之一。

发明内容

本研究主要利用已选育的抗白粉病烟农15-中间偃麦草双体异附加系，通过幼胚培养、杀配子染色体效应及5B缺体诱导部分同源染色体配对等途径来诱导产生抗白粉病易位系，以期将中间偃麦草的抗白粉病基因转移到普通小麦的染色体上，提高小麦抗白粉病基因的遗传多样性，为小麦育种提供新的白粉病抗源，并对所利用的三种诱导易位系方法的效果进行分析。

1、以抗白粉病烟农15-中间偃麦草双体异附加系为材料，通过与农林26-离果山羊草3C染色体附加系杂交诱导产生抗病易位系。

2、以抗白粉病烟农15-中间偃麦草双体异附加系为材料，通过与中国春5B缺体杂交来诱导产生抗病易位系

3、以抗白粉病烟农15-中间偃麦草双体异附加系为材料，通过幼胚培养建立体细胞无性系，分析再生植株的无性系变异特点。

4、对以上三种诱导易位系方法的效果进行分析。

具体实施方式

1、供试材料

普通小麦烟农15、中国春5B缺体和中间偃麦草由本实验室保存，抗白粉病烟农15-中间偃麦草双体异附加系(Eline15)是从普通小麦烟农15和中间偃麦草杂交后代中选育而来。农林26-离果山羊草3C染色体附加系(G263)，由南京农业大学细胞遗传所亓增军提供。

2、实验方法

不同杂种世代的获得、花粉母细胞减数分裂染色体构型分析、根尖细胞染色体数目鉴定、白粉病抗性鉴定、幼胚培养。

3、结果与分析

F1 PMC染色体行为观察结果发现，有39.48％的细胞出现染色体断片(图1)，这些细胞无法准确地进行染色体计数，对能进行染色体计数的细胞统计染色体构型，结果见表1。F1PMC MI染色体构型紊乱，最典型的特征是细胞中出现大量单价体，数目最多可达6个(图2)，同时出现一定数量的三价体与四价体，相对紊乱系数为0.318，这与理论构型21II+1I(E)+1I(3C)有很大偏差。见图3-图6.

F2PMC染色体行为观察及白粉病抗性特点表明，F2白粉病抗性表现分离，抗病单株在细胞学上仍不稳定，染色体数目发生分离，PMC染色体构型紊乱，单价体、多价体、落后染色体、染色体桥及微核普遍出现，见图7--图12。

4、讨论

杀配子基因的发现和利用为诱导异源染色体易位提供了一条新的途径，目前已有成功获得易位系的报道(陈全战，南京晓庄学院学报，2000，16(4)：17-21)，但在诱导获得具有明确目标性状易位的研究报道则较少。由于其诱导产生的易位不一定发生在属于同一个部分同源群的染色体之间，因而其遗传补偿性较差，对易位系的育性和农艺性状也有一定影响；在诱发染色体易位的同时，还常常引起染色体的缺失，因而其遗传稳定性差，育性低，需进行连续多代细胞学稳定性和结实率等性状的选择鉴定。

5、结论

以抗白粉病烟农15-中间偃麦草双体异附加系与农林26-离果山羊草3C染色体附加系杂交，对其后代结合白粉病抗性进行了细胞遗传学分析。结果表明：F1PMC MI染色体构型紊乱，单价体、落后染色体、染色体桥、染色体断片及微核普遍出现，说明杀配子染色体可有效诱导染色体发生结构变异；从F4鉴定出一批染色体构型稳定且对白粉病表现免疫的单株，它们有可能是抗病易位系，但需要进一步进行鉴定。

利用中国春5B缺体与抗白粉病烟农15-中间偃麦草双体异附加系杂交，对其杂交后代结合白粉病抗性鉴定进行了细胞学观察。结果发现：后代PMC中出现较多的多价体，说明中国春5B缺体可有效地促进部分同源染色体之间的配对；F3有5个抗病单株的PMC MI染色体构型稳定，它们有可能是含有中间偃麦草抗白粉病基因的特殊材料，但需要进一步的纯化与鉴定。

以抗白粉病烟农15-中间偃麦草双体异附加系为材料，通过幼胚培养建立了体细胞无性系，并分析了再生植株的无性系变异情况，发现无性系中存在明显的染色体数目和结构变异，为通过组织培养创造易位系提供了理论依据。