小麦与异属禾草的体细胞杂交与育种研究

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1、山东大学博士学位论文小麦与异属禾草的体细胞杂交与育种研究姓名：夏光敏申请学位级别：博士专业：发育生物学指导教师：张新时2001.10.15山东大学博士论文英文缩略符号与中英文对照表英文缩写中文名称英文全称AbbreviationChinesemeaningEnglishinterpretationFlSH荧光原位杂交FluorescenceInSituHybridizationGISH基因组原位杂交GenomicInSituHybridizationRAPO随机扩增91态性DNARandomlyAmplifiedPolymorphicDNAIIMWGlutenin高分

2、子KIEV.蛋白HighmolecularweightgluteninLMWGlutenin低分子量麦谷蛋白LowmolecularweightglutenincpDNARI.绿体DNAChloroplastDNAmtDNA线粒体DNAMitochondrialDNAPE(〕聚乙二醇Polyethylene乡ycolIOA碘乙酞胺lodoacetamideCMS细胞质雄性不育CytoplasmicmalesterilityIAAoil垛3一乙酸Indole-3-aceticacidZT玉米素伽‘异戊烯腺嗓吟)ZeatinM飞T多效畦Pacclobutrozol(PP3

3、33)NAA蔡乙酸NaphthaleneaceticacidTMV烟草花叶病毒TobaccomosaicvirusPVX马铃薯X病毒PotatovineXPVY马铃薯Y病毒PotatovirusYMC(mcs)小染色体MicrochromosomeCF(efs)染色体断片ChromosomefragmentPMCMI花粉母细胞PollenmothercellinmitoticphaseI二艰游丝分裂中期;SDS一PAGE十二烷(基)硫酸钠一Sodiumdodecylsulfate-polyacrylamide聚丙稀酞胺凝胶电泳gelelectrophoresisA-P

4、AGE酸性聚丙稀酞胺凝胶电泳Acid-polyacrylamidegelelectrophoresisY-fusion60C。一丫照射供体后与受体融合UV-fusion紫外线照射供体后与受体融合山东大学博士论文小麦与异属禾草的体细胞杂交与育种研究中文摘要小麦的体细胞杂交曾一度是世界难题，未能突破杂种植株的再生.本研究在小麦原生质体再生植株及培养条件优化的基础上，开展了小麦与异属植物的体细胞杂交，建立对称及不对称融合再生杂种植株的实验程序，并对杂种的发育、细胞遗传及性状进行了研究，创建了小麦体细胞杂种新种质和新品系.初步探索出一条可用于小麦育种的生物技术新途径(I要研究

5、过程及实验结果如下:1.实验材料及原生质体培养基的优化:这是进行小麦体细胞杂交的基础和必要条件.本实验建立了由小麦(Triticumasetivum)济南177(cv.Jinan177)和昌乐5号(cv.ChangleNo.5)小愈伤组织(2-3mm)和细胞团(0.2-lmm)组成的小麦混合型悬浮系，用悬浮系中的小愈伤组织分离原生质体显著提高了再生频率.比较了基本培养基和附加成分对原生质体分裂频率的影响，筛选出小麦原生质体培养所需的附加成分，实现了小麦原生质体培养条件的优化(第二章)，为进一步的体细胞杂交奠定了基础.2.对称融合程序的建立:普通小麦济南177(Trit

6、icumaestivum.cv.Jinan177)悬浮细胞来源的原生质体经不同浓度的碘乙酞胺(IOA)处理后与高冰草(Agropyronelongatum)愈伤组织来源的原生质体用PEG法诱导融合，获首例小麦体细胞杂种再生植株及可育后代.杂种表型偏向高冰草.荧光原位杂交(FISH)分析证明，杂种含有较多的高冰草染色体及较少的小麦染色体，并且有整臂易位发生杂种后代中小麦染色体稳定存在.该实验建立了PEG法诱导小麦与禾草的原生质体融合和融合产物再生杂种植株的程序;首次发现双亲在融合中存在着植株再生互补效应;克服了小麦原生质体及禾草原生质体易于丧失胚性，因而难于再生植株的难

7、题;为其它组合的小麦体细胞杂交莫定了成功的基础.此实验还发现:过多的禾草染色体进入杂种细胞及染色体不定向的消减使对称融合应用于小麦育种还存在不足.(第三章)山东大学博士论文3、不对称融合一Y融合方法的建立:(1)Y射线对禾草培养细胞染色体消减的作用:羊草(Leymuschinensis)愈伤组织经不同剂量及不同剂量率的“'CO)r射线照射后，其染色体发生片段化及消减，细胞的有丝分裂受到抑制.染色体变异频率与愈伤组织的生长及分化的抑制与剂量及剂量率有对应关系.不同继代时间的培养细胞对卜射线的敏感度不同根据该实验结果确定了Y一融合适宜的辐照条件.(第四章