[发明专利]小麦-黑麦1BL/1RS易位系的鉴定方法研究

说明书

技术领域

本发明小麦-黑麦1BL/1RS易位系的鉴定方法研究，属于细胞生物学领域。

背景技术

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(吴金华，麦类作物学报，2005，25(1)：115-119)。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(尚海英，西南农业学报，2004，17(3)：273-277)。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(侯永翠，西南农业学报，2003，16(4)：14-19)。Melz、Schlegel和Thiele(1992)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(Lukasz-ewski，Genome，2004，47(1)：36)，所以小麦1B/1R易位系可以直接应用于小麦育种(王静，作物学报，2006，32(1)：30-33，131-117)。

虽然普遍认为1RS上有编码黑麦碱的Sec一1位点，而1RS代替了1BS造成了1BS上重要基因位点Glu一3、Gli一1的丢失，造成1BL/1RS易位小麦面粉的烘烤加工品质较差(任燕，麦类作物学报，2006，26(3)：152-158)。但短时间内很难育出新的品种来取代所有的1BL/1RS易位品种。所以利用不含黑麦碱的改良1BL/1RS新易位来替换中国小麦品种中普遍存在的1BL/1RS易位，既可保持1BL/1RS易位系的优点又能改善其烘烤加工品质。

目前对1BL/1RS易位系进行鉴定主要应用细胞学，生化和分子标记等技术。

发明内容

1、1BL/1RS易位系的细胞遗传学鉴定方法

(1)有丝分裂和减数分裂的染色体分析

1RS上的随体或次缢痕在小麦背景中表现不出来，普通小麦中期I细胞中通常有四条染色体(1B、6B)短臂上有明显的随体，若1RS取代了1BS，则1BL/1RS易位系的染色体中就只有两条染色体带有随体，据此能够快速判断1RS的存在，不过只适用于1RS取代1BS的情况，在取代1AS或1DS时不适用(William，Euphytica，1998，108：1-19)。Mettin、Zeller和Berzonsky等通过对有丝分裂中期细胞中含随体的染色体进行计数鉴定出1BL/1RS易位系。

另外，利用染色体同源性，用待测的材料与普通小麦的1B双单体或1B/1R易位系配杂交组合，从F1的中期I的花粉母细胞的构型中判断是否为1BL/1RS易位系(Cuadrado M C，Genome，1988，30：793-796)。Mettin等利用待测材料和整倍体小麦、已知1BL/1RS易位系杂交，观察F1的中期I的花粉母细胞的构型鉴定出待测品种1BL/1RS易位系。

(2)染色体分带技术

染色体分带技术是经过酸碱处理后染色体上显示着色深浅不一的带纹的技术，具体的显带机理说法各异，目前比较一致的看法是：带区的染色质更能抵抗分带过程中的各种处理。染色体分带技术主要有C-带、N-带，根据黑麦染色体的端体上含有不同于小麦的特异带纹，可鉴定1BL/1RS易位系、1R代换系和1R附加系。Rayburn等用N-带从普通小麦群体中鉴定出1BL/1RS易位系。(钟少斌等，作物学报，1991，17(5)：321-325)利用C带和N带技术对普通小麦选系“840-59-4-2”进行分析，确定其为1BL/1RS易位系。但是分带技术一般不能用来鉴定小片段的易位系。

(3)原位杂交

原位杂交是用标记的DNA或RNA为探针，在原位检测组织细胞内特定核酸序列的方法。它在操作程序上比分带技术要复杂，但鉴定结果更精确，能够鉴定小片段的易位系，Islam等曾预言在鉴定黑麦小片段上原位杂交将比生化或分带技术更有利用价值。原位杂结合分带技术能够鉴定1AL/1RS、1DL/1RS和1BL/1RS，且能够确定易位点。Lapitan和Jiang用FISH鉴定出Amigo为1BL/1RS整臂易位系。

2、1BL/1RS易位的生化鉴定方法

生化标记是指以基因的蛋白质表达产物为主的一类标记系统，生化标记是基因表达的直接产物，受环境影响小，其检测也相对简便、快速。