[发明专利]一种构建小麦2A染色体代换系的方法

说明书

本发明公开了一种构建小麦2A染色体代换系的方法，属于小麦遗传育种技术领域。本发明以来自周麦18的2A染色体自然突变体dms为材料，利用小麦突变体dms雄性不育，杂交后代株高分离，父本2A染色体不重组的特征，通过以突变体dms为母本，与含有不同结构2A染色体的小麦为父本进行杂交，构建小麦2A染色体代换系。本方法可用于构建不同小麦2A染色体代换系，评价小麦不同结构2A染色体的功能，同时还可用于小麦2A染色体设计育种，对提高小麦育种效率具有积极的意义。

技术领域

本发明属于小麦遗传育种技术领域，具体涉及一种构建小麦2A染色体代换系的方法。

背景技术

小麦是重要的粮食作物，小麦生产关系到我国的粮食安全。小麦是异源六倍体植物，基因组庞大、复杂，由3个亚基因组，42条染色体组成(AABBDD，2n＝42)，遗传研究困难、育种方法难突破。用现代高分辨染色体涂染技术(Du P,Zhuang LF,Wang,YZ,etal.Development of oligonucleotides and multiplex probes for quick andaccurate identification of wheat and Thinopyrumbessarabicumchromosomes.Genome,2017,60:93-103)对1949-2000年间我国2000多份小麦主要品种、品系和育种骨干亲本的染色体核型进行研究，结果表明，小麦染色体结构变化最多的是2A染色体，其次是7A、6B和7B染色体。已鉴定出的可见2A染色体结构变异类型有32种，远远高于小麦其它染色体，说明2A染色体结构变异中有优异农艺基因的优良组合，一些2A染色体结构变异可导致某一区段不能与其他2A染色体进行重组交换，从而固定了优良的农艺基因组合。这些染色体结构类型具有小麦种植地区特异性和高产、优质、抗病等农艺性状特异性，可见2A染色体是未来小麦育种需要重点关注的染色体。

本课题组从黄淮麦区高产、广适小麦品种周麦18获得了1个小麦突变体dms，小麦突变体dms的典型特征是矮化(参见图1)、多雌蕊、雄性不育(参见图2)(沈椿才，秦召，李巧云，等.小麦矮化、多雌蕊、不育新突变体的形态和遗传分析.河南农业大学学报，2014,48(5):535-541；Duan ZB,Shen CC,Li QY,et al.Identification of a novel malesterile wheat mutant dms conferring dwarf status and multi-pistils.TheJournal of Integrative Agriculture,2015,14(9):1706-1714)，并对其农艺性状、遗传变异、穗、茎发育进行了系统研究(于东艳,朱欣欣,李巧云,等.小麦dms突变体株高与赤霉素代谢的关系.河南农业科学，2016,45(5)：18-21；ZhuXX,Li QY,Shen CC,etal.Transcriptome analysis for abnormal spike development of the wheat mutantdms,PLoS ONE,2016,11(3):e0149287；HeRS,Zhu XX,Li QY,et al.Transcriptomeanalysis for the restrained stem development of the wheat mutant dms.Rural,2017,47(12),e20170241)。BSR测序SNP关联分析证明突变体dms是周麦18的2A染色体突变体(参见图3)。小麦突变体dms杂交后代中高株小麦染色体全部正常(参见图4)，和普通小麦品种一样可以自花授粉，正常传代，由此说明，高株小麦2A染色体组成已全部恢复正常。因此，本发明根据小麦突变体dms的特性，建立了以小麦突变体dms为母本，以2A染色体结构与周麦18不同的小麦为父本进行杂交，实现将父本小麦的2A染色体导入周麦18遗传背景，构建小麦2A染色体代换系，评价不同小麦2A染色体功能，利用构建的2A近等染色体系进行针对2A染色体的设计育种的方法。

发明内容