本发明专利技术涉及一种普通小麦‑大赖草易位系5DL·5DS‑7Lr#1S及其应用，属于农作物育种领域，所述易位系的易位染色体由普通小麦染色体5D的整个长臂和靠近着丝粒的5D短臂的部分片段以及大赖草7Lr短臂上携带抗赤霉病基因的顶端部分片段组成。其中，大赖草片段约占易位染色体短臂的2/3，小麦染色体片段大约占易位染色体60%。该易位系遗传特征稳定，且表现出较好的赤霉病抗性，为赤霉病抗性育种提供了新种质资源，开阔了研究思路。
A common wheat Leymus translocation line 5DL 5DS-7Lr#1S and its application
The present invention relates to a wheat Leymus tritici translocation line 5DL.5DS_7Lr#1S and its application, belonging to the field of crop breeding. The translocation chromosome of the translocation line consists of the whole long arm of the common wheat chromosome 5D and part of the short arm of the 5D near the centromere, and the tip of the scab-resistant gene carried on the short arm of the 7Lr of the Leymus tritici. Fragments are made up. Leymus chinensis fragment accounted for about 2/3 of the short arm of the translocation chromosome, and wheat chromosome fragment accounted for about 60% of the translocation chromosome. The genetic characteristics of the translocation line were stable and showed good resistance to scab, which provided new germplasm resources for Scab Resistance Breeding and broadened the research ideas.
【技术实现步骤摘要】
一种普通小麦-大赖草易位系5DL•5DS-7Lr#1S及其应用
本专利技术属于农作物育种领域，具体地，涉及一种普通小麦-大赖草易位系5DL·5DS-7Lr#1S及其应用。
技术介绍
赤霉病是赤霉病是是由禾谷类镰刀菌（Gibberellazeae(Schw.)Petch）引起的世界小麦主产区一种主要的灾难性麦类病害，其病菌毒素在小麦籽粒中的积累，直接进入人畜食物链，严重威胁人类健康。赤霉病近几年在我国明显有扩展、蔓延和加重趋势，已成为小麦育种工作者培育抗病品种必须考虑的重要指标。从近年通过的国审小麦品种及河南省审定的小麦品种证实，几乎全为感赤霉病品种，且多为高感。严重威胁我国小麦主产区的粮食和食品安全。虽然药剂防治在一定程度上可控制赤霉病危害，但是药剂不但污染环境，还会造成食品安全问题，所以从长远来说培育抗病品种是最经济有效及安全的途径。但是由于赤霉病抗性资源严重匮乏，抗病遗传基础狭窄，因此，寻找与拓宽赤霉病抗性遗传基础已成为育种工作者的必须考虑的重要目标，从小麦近缘种属转移抗性有利基因的研究具有非常重要的意义。大赖草(Leymusracemosus)是一种与小麦亲缘关系较远的多年生植物，具有耐盐、抗旱、抗多种病害等多种优良特性，尤其高抗赤霉病，是一种具有潜在应用价值的基因源。自1983年，南京农业大学细胞遗传研究所将大赖草的赤霉病抗性导入普通小麦，并选育出具有较高赤霉病抗性的普通小麦–大赖草异附加系AddLr.2”、AddLr.7”和AddLr.14”；且Qi等证明了Lr.2和Lr.14分别属于小麦的第7和第5部分同源群。但是由于异附加系携带的是整条大赖草染色体，在导入有益基因的同时也伴随带入对产量、品质等农艺性状不利的冗余基因。为此育种工作者利用电离辐射、杀配子染色体诱导和遗传控制体系等方法创造易位系，以减少不利基因对普通小麦造成的不良影响。刘文轩等利用电离辐射大赖草单体异附加系Lr.7而得到了易位系T02和T08。王林生等通过60Co-γ射线处理小麦–大赖草二体附加系DA5Lr雌配子，获得了普通小麦-大赖草染色体相互易位系T7DS·5LrL/T5LrS·7DL；崔承齐等通过电离辐射得到了T7BS•7Lr#1S和T2AS•2AL-7Lr#1S易位系。但是，这些易位系或多或少地存在一些问题，比如在植株较高、结实性较差、易位染色体配子传递率较低。小麦抗赤霉病品种长期短缺，抗病种质资源的严重匮乏一直是制约抗赤霉病育种的重要瓶颈。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种普通小麦-大赖草易位系5DL·5DS-7Lr#1S及其应用。该易位系是使含有抗赤霉病基因的大赖草染色体片段与小麦染色体片段发生易位，其结实性较好，细胞学性质稳定，表现出较高的赤霉病抗性，可作为赤霉病抗性育种的中间材料，为赤霉病抗性育种提供新思路。一种普通小麦-大赖草易位系5DL·5DS-7Lr#1S，其特征在于：易位染色体由普通小麦染色体5D的整个长臂和靠近着丝粒的5D短臂的部分片段以及大赖草7Lr短臂上携带抗赤霉病基因的顶端部分片段组成。作为进一步的优化，所述大赖草7Lr短臂上携带抗赤霉病基因的顶端部分片段占易位染色体短臂长度的2/3。作为进一步的优化，所述普通小麦染色体5D的整个长臂和靠近着丝粒的5D短臂的部分片段共占易位染色体整条长度的60%。本专利技术还请求保护所述的普通小麦-大赖草易位系5DL·5DS-7Lr#1S在小麦抗赤霉病上的应用。有益效果：本专利技术所述易位系的易位染色体为顶端易位，外源大赖草染色体7Lr短臂上携带抗赤霉病基因的顶端部分片段仅占易位染色体短臂的2/3，减少了冗余基因对普通小麦带来的不利影响；发生易位的小麦染色体为5D染色体，包含5D染色体长臂和一部分短臂，其中包括着丝粒，使得该易位系相对较为稳定。对具有2条易位染色体植株的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对行为观察，发现其易位染色体能正常配对，能形成稳定的环状二价体；且表现出较高的赤霉病抗性，其细胞遗传学稳定性高，为赤霉病抗性育种提供了新种质资源，开阔了研究思路。附图说明图1是易位系5DL·5DS-7Lr#1S有丝分裂中期原位杂交结果图；其中，左图a是以Fluorescein-l2-dUTP标记大赖草基因组DNA作为探针；右图b是以Taram标记的小麦B组专化探针寡聚核苷酸Oligo-pSc119.2-2和6-FAM标记的小麦D组专化探针寡聚核苷酸Oligo-pAs1-2为探针，箭头指示为易位染色体；图2是7Lr、5D和5DL·5DS-7Lr#1S的观察对比图；其中，从左至右依次为：荧光原位杂交的7Lr、荧光原位杂交的5DL·5DS-7Lr#1S、Oligo-pAs1-2杂交的5DL·5DS-7Lr#1S和Oligo-pAs1-2杂交的5D；图3是易位系5DL·5DS-7Lr#1S花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体的荧光原位杂交图；图中箭头指示配对的二价体易位染色体5DL·5DS-7Lr#1S；图4是易位系5DL·5DS-7LrS与其他品种的赤霉病抗性鉴定对比图；其中，图中从左到右依次为：易位系5DL·5DS-7Lr#1S、中国春、绵阳85-45和苏麦3号。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例及其附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1普通小麦-大赖草易位系5DL·5DS-7Lr#1S的选育方法，包括以下步骤：（1）选择普通小麦-大赖草异附加系DA7Lr种子，放在垫有滤纸的培养皿中，放在室温23℃下发根。（2）待DA7Lr种子根长至1-2cm时，剪取1-2条种子根在冰水中处理20~24h，同时对剪过根的种子进行编号。（3）对冰水处理过的根尖，放入卡诺氏固定液（3无水乙醇：1分冰醋酸）固定，4℃冰箱保存3-7天后用于有丝分裂压片观察。（4）对固定保存的每个根尖进行压片处理，通过染色体计数、C-分带或GISH技术，鉴定出含有44条染色体的二体附加系DA7Lr植株。（5）鉴定过的二体附加系DA7Lr植株希植在盆钵内或大田里。（6）待附加系植株开花时，取其穗子经过1200R60Co-γ射线处理。（7）辐射处理过的穗子取其花粉授予已去雄的普小麦中国春。（8）收获后代种子，采用上述同样的根尖处理方法，经荧光原位杂交（GISH）鉴定出含有1条普通小麦-大赖草易位染色体的植株。（9）让含有1条普通小麦-大赖草易位染色体的植株自交，对其自交后代种子通过GISH鉴定出含有2条易位染色体植株。观察其花粉母细胞减数分裂中期I染色体配对行为，从而确定2条易位染色体配对成二价体的植株为纯合体，其后代个体为纯合易位系。（10）利用顺序GISH-双色FISH分析，结合小麦D组专化探针Oligo-pAs1-2和B组专化探针Oligo-pSc119.2-2，进一步鉴定出该普通小麦-大赖草易位系为5DL·5DS-7Lr#1S。对所述易位系5DL·5DS-7Lr#1S进行进一步鉴定：1、普通小麦-大赖草易位系5DL·5DS-7Lr#1S的分子细胞学鉴定利用辐射处理的小麦大赖草附加系DA7Lr的花粉，授予中国春小麦，对其后代种子进行荧光原位杂交（FISH）分析，发现一株编号为NGH-04单株具有1条普通小麦-大赖草易位染色体，让其自交，从自交后代种子中得到了1株含有2条易位染色体的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种普通小麦‑大赖草易位系5DL·5DS‑7Lr#1S，其特征在于：易位染色体由普通小麦染色体5D的整个长臂和靠近着丝粒5D短臂的部分片段以及大赖草7Lr短臂上携带抗赤霉病基因的顶端部分片段组成。
【技术特征摘要】
1.一种普通小麦-大赖草易位系5DL·5DS-7Lr#1S，其特征在于：易位染色体由普通小麦染色体5D的整个长臂和靠近着丝粒5D短臂的部分片段以及大赖草7Lr短臂上携带抗赤霉病基因的顶端部分片段组成。2.如权利要求1所述的一种普通小麦-大赖草易位系5DL·5DS-7Lr#1S，其特征在于：所述大赖草7Lr短臂上携带抗赤霉病基因的顶端...
【专利技术属性】
技术研发人员：王林生，王新天，张雅莉，南广慧，董普辉，郑爽，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南,41
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