小麦-黑麦1BL/1RS易位系的鉴定方法研究

摘要

黑麦(Secale cereale L)是小麦的重要近缘植物之一，具有多花、多粉、广适等特点，黑麦1RS片段上携带有抗叶锈、秆锈、条锈和白粉病的抗性基因Lr26、Sr31、Yr9、Pro8，及抗飞虱基因Gb2和大量抗逆基因，1BL/1RS易位小麦面粉的可溶性纤维含量高于一般小麦，对人体有益。1RS上还存在增加小穗数的QTL位点和提高产量性状、增加蛋白质含量等多种优良性状相关基因。Melz、Schlegel和Thiele通过对附加系、端体系和小麦的ph16系分析，发现1RS、1RL、2RL、3RS和5RS与对应的小麦染色体臂间有部分同源关系，因而可产生小麦-黑麦的异附加系、代换系和易位系。由于1RS在遗传上能够很好的补偿1BS缺失引起的负效应，所以小麦1B/1R易位系可以直接应用于小麦育种，本研究就是基于此进行的。

主权项

小麦-黑麦1BL/1RS易位系的鉴定方法研究其特征在于：(1)细胞遗传学方法的比较通过1RS和1BS上特异的C-带、1BS随体的缺失以及黑麦的基因组原位杂交(GISH)和荧光原位杂交(FISH)可以鉴定1BL/1RS易位系，除C-分带法外，其他方法只能区分1RS是否完整进入小麦染色体组，但不能可靠地区分是1BL/1RS还是1AL/1RS或1DL/1RS易位；(2)生化技术的比较生化标记的检测相对较为简便和快速，所需费用也并不太高。几种方法分别是从植物的胚乳、面粉和叶片中取样，均不破坏胚，均可快速简单地检测大量样品，除HPLC外，均能有效的鉴定1AL/1RS、1BL/1RS和1DL/1RS易位系，凝胶电泳可以区别不同来源的1RS，而且，适当结合同工酶标记、单克隆抗体、凝胶电泳和Elisa能够鉴定1RS易位系和1R代换系；(3)分子标记技术的比较SSR标记优点在于数量丰富、带型简单、标记呈共显性；但其前期工作量较大，涉及到大量DNA序列分析及引物合成，工作量大、费用高；RAPD标记由于重复性差，还存在共迁移的问题，使其在应用上受到一定的限制。尽管RFLP技术已在许多领域取得了令人瞩目的研究成果，但RFLP对DNA多态性检测的灵敏度不高，RFLP连锁图上还有较大的空间区；同时，RFLP还存有操作复杂、成本高、费时等不足；因此，RFLP应用和推广受到一定限制；不同分子标记各有优缺点，应针对不同对象和研究目的选择合适的分子标记，同时，分子标记的选择还应考虑到DNA用量的多少、标记(探针、引物)获得的难易、技术掌握的程度以及实验费用等，另外，分子标记必须与其它实验手段(如细胞学、生化、原位杂交等)相结合，以便在外源种质鉴定中发挥最大的功效；(4)几种方法的综合比较Javornik等对鉴定小麦背景中1BL/1RS易位染色体的N-带技术和3种蛋白质电泳方法间进行比较研究，认为蛋白质电泳技术是最为简便有效的方法，魏育明等(2001)对生化和分子标记方法，包括蛋白质电泳技术(A-PAGE)、荧光原位杂交(FISH)、RFLP、RAPD和特异性PCR标记进行比较研究，结果表明，RAPD标记难以鉴定1BL/1RS易位染色体，其余均能对1BL/1RS易位染色体进行有效鉴定，FISH和RFLP方法比较费时费力且花费昂贵，而特异性PCR标记又在一定程度上受模板DNA浓度的影响，所以，蛋白质APAGE方法是一种简单、快速、经济有效的方法，最易于在小麦育种选择中应用；但是，在外源种质鉴定中，单凭一种技术很难作出完全正确的判断，需要利用多种技术相互补充、相互印证，所以目前外源种质的鉴定已成为一个多技术的综合利用。