[发明专利]一种鉴定植物远缘杂交种中外源染色体和染色体片段的方法

说明书

技术领域

本发明涉及植物染色体涂染技术的建立及其在植物远缘杂交种中外源染色体和染色体片段鉴定中的应用。具体地，本发明涉及一种利用染色体涂染技术鉴定植物远缘杂交种外源染色体和染色体片段的方法。

背景技术

小麦(Triticum aestirum L.)(2n＝6x＝AABBDD)是世界上重要的粮食作物之一，其种植面积和产量均居于谷类作物首位。在我国，小麦仅次于水稻，在农业上占有十分重要的地位。中国小麦品种的遗传基础较为狭窄，在很大程度上限制了小麦产量的提高和品质的改良。小麦的近缘种是一个巨大的、弥足珍贵的基因资源库，遗传变异非常丰富，具有许多栽培小麦所不具有的优良特性，如抗病、抗逆、耐瘠薄，高营养、高蛋白和大穗多花多粒等。因此，运用远缘杂交、染色体工程的方法，将近缘种中的优良基因导入普通小麦基因组中，利用细胞分子生物学鉴定技术发掘、标记和利用近缘种染色体上潜在的抗病基因、营养高效基因、适应性和丰产性的基因，创制远缘杂交新种质基因资源，可进一步拓宽小麦的遗传基础，提高其生产潜力，培育出多抗、营养高效、广适、稳产型的小麦新品种，以保障我国的粮食安全。

黑麦(Secale cereal L.)(2n＝2x＝14)是最早也是最成功地用于改良小麦的近缘物种之一。黑麦具有许多普通小麦所不及的优良性状，如抗病虫性(锈病、白粉病、蚜虫等)、抗逆性(耐寒、耐旱、耐瘠薄、耐盐碱、耐干热风等)、抗倒伏、分蘖力强且含有较高的赖氨酸等^[1-2]。特别是黑麦1RS染色体片段上携带有抗叶锈病(Lr26)、抗条锈病(Yr9)、抗秆锈病(Sr31)、抗白粉病(Pro8)及抗飞虱(Gb2)等大量的抗性基因。据报道，黑麦的1R、2R、3R、6R染色体上分布的一些抗病基因已被导入小麦中^[3]。

中间偃麦草(Agropyrom intermedium)(2n＝6x＝42)具有BYDV(Bailey yellow dwarf virus，大麦黄矮病)抗性，同时它具有许多可供小麦利用的优良农艺性状，对秆锈、条锈、叶锈、白粉病和腥黑穗病免疫，高抗根腐病、丛矮病，抗叶枯病，并具有根茎再生能力，耐盐能力强，是小麦育种的理想抗性来源之一。小冰麦异附加系TAI-27是将中间偃麦草(又称天蓝冰草)的两个染色体组14对染色体，分别附加到普通小麦中建立起来的两套小冰麦异附加系中的附加系之一^[4]，经人工接种鉴定，表现为高抗大麦黄矮病^[5]，表明已将中间偃麦草的BYDV抗性基因转移到了TAI-27中，为小麦的抗性育种提供了优质的抗源^[4]。

长穗偃麦草(Elytrigia elongate＝Thinopyrum elongatum＝Agropyron elongatum)(2n＝10x＝70)具有抗病、抗逆、高蛋白等多种优良性状，是小麦遗传改良中应用最为广泛的近缘野生种之一。中国科学院院士李振声等发现长穗偃麦草有很好的抗锈性，于是以长穗偃麦草为主系统开展远缘杂交研究。经过20多年的努力，成功地将长穗偃麦草的染色体组、染色体、染色体片段导入普通小麦中，创制了八倍体小偃麦(小偃68、小偃693、小偃784、小偃7430、小偃763)、附加系(小偃759)、代换系(小偃蓝粒)和易位系(小偃96)等小偃麦新种质，育成了小偃4号、小偃5号、小偃6号、小偃54和小偃81等高产、抗病的优质小麦品种[6-7]。