农业生物技术学报

作者：吕婷婷, 张珍悦, 姚晓妮, 张寒冰, 李家创, 刘淑会, 杨群慧, 武军, 陈新宏

单位：西北农林科技大学 农学院/陕西省植物遗传工程育种重点实验室,杨凌 712100

关键词：小麦,黑麦,赤霉病,易位系,基因组原位杂交(GISH),荧光原位杂交(FISH),

基金：国家自然科学基金项目(31571650; 31771785); 国家重点研发计划项目(2017YFD0100701); 陕西省农业领域重点项目(2018ZDXM-NY-006)

赤霉病(Fusarium head blight, FHB) 是小麦的主要病害之一,对小麦(Triticum aestivum; 2n=6x=42, AABBDD)正常生长和产量造成了严重的威胁。黑麦(Secale cereal; 2n=2x=14, RR) 具有发达的根系以及较强的抗逆性与抗病性,是改良小麦性状的重要遗传资源。为了提高小麦抗赤霉病的能力,本实验通过墨西哥黑麦与普通小麦W770B杂交,经多代选育获得了一批能够稳定遗传的衍生后代。在小麦扬花期,采用单花滴注法(single flower inoculation, SFI)对亲本及其衍生后代进行赤霉病抗性鉴定,结果显示亲本黑麦对赤霉病表现中抗,W770B表现高感,衍生后代12-5-1表现中抗。进一步通过基因组原位杂交(genome in situ hybridization, GISH)、荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization, FISH)、特异序列扩增分子标记(sequence characterized amplified regions, SCAR)、简单重复序列分子标记(simple sequence report, SSR)对中抗赤霉病的衍生后代12-5-1进行形态学及细胞遗传学的鉴定与分析。结果表明：12-5-1根尖细胞中含有42条染色体2n=42;花粉母细胞减数第一次分裂中期,染色体能正常配对形成21个二价体2n=42=21Ⅱ,并且能正常分离。以黑麦基因组为探针对12-5-1进行GISH鉴定,观察到小麦的2条染色体端部有黄绿色信号,说明小麦染色体与黑麦染色体发生了易位;FISH鉴定表明12-5-1中易位染色体为小麦的1BS与黑麦的1RS发生了易位;因此推断小麦与黑麦杂交发生了染色体小片段易位。利用黑麦特异性标记AF1/AF4与1RS的SCAR标记进行鉴定,结果只在黑麦和衍生后代12-5-1中扩增出相应的条带; SSR分析结果显示小麦1BS染色体上的3对引物(Xgwm11、Xgwm31、Xgwm550)不能在12-5-1中扩增出目标条带,其余引物均能扩增出相应的目标条带,表明12-5-1是一个1RS-1BS/1BL的小麦-黑麦小片段易位系。该抗病衍生后代的创制为小麦抗赤霉病育种提供了新的种质资源。

来源：2020年第7期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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