提莫菲维小麦与野燕麦远缘杂交后代的遗传组成和染色体行为分析

本课题组将提莫菲维小麦分别与葡萄牙野燕麦、二倍体野燕麦和光稃野燕麦等远缘杂交均已获得普通小麦型杂种，杂种后代优势很强，已经从中筛选出综合性状优良（高产、优质、早熟、兼抗）株系。目前，国内外关于提莫菲维小麦和野燕麦远缘杂交的文章鲜见报道，还未见到有关提莫菲维小麦与野燕麦远缘杂交后代的遗传组成和染色体行为方面的研究。本申请项目拟采用细胞遗传学和基因组原位杂交等方法研究提莫菲维小麦与野燕麦远缘杂交后代的遗传组成和染色体遗传行为，该研究将揭示小麦染色体与外源染色体间的部分同源关系、鉴定外源染色体，深入了解杂交后新种的形成及进化机制，丰富小麦的遗传育种理论；同时，本研究有利于拓宽小麦遗传基础和创造小麦新种质，促进外源有益染色体的有效转移，加速优良小麦新品种的选育进程，实现小麦遗传育种领域新的突破。

本项目为研究提莫菲维小麦与葡萄牙野燕麦、光稃野燕麦远缘杂种后代的遗传组成和染色体行为，了解外源染色体在小麦背景中的遗传传递规律，本实验采用普通细胞学及顺序C-带—GISH技术对提莫菲维小麦与野燕麦远缘杂种后代进行了研究，取得的主要研究结果如下：.该项目对远缘杂交亲本——提莫菲维小麦和六倍体野燕麦（来源：葡萄牙和我国黑龙江省）等材料的染色体进行了C-带分析，获得了清晰的C-带核型。经细胞学分析发现该杂交后代材料的花粉母细胞在减数分裂中期、后期、末期和四分体等时期显示单价体、落后染色体、染色体桥、微核等异常现象，表现相当的遗传不稳定性。采用顺序C-带—GISH分析发现了来源于父本野燕麦的杂交信号，有的单株中父本野燕麦以整条染色体附加到后代，有的单株中存在整臂易位或小片段易位，这些整条外源染色体多为葡萄牙野燕麦的A和D组染色体。在减数分裂后期Ⅰ，落后染色体中多数为外源染色体。在后代个别细胞中还观察到落后染色体中也存在来源于提莫菲维小麦的染色体组分，可能由于亲缘关系较远，该野燕麦染色体的渗入导致部分来自母本的染色体行为发生异常。通过对该后代材料的世代传递比较分析，发现来源于该父本野燕麦的一些染色体或片段在世代传递过程中丢失。.在本项目的资助下，在核心及以上期刊发表8篇论文，其中1篇为Sci收录；申请到4项实用新型专利；培养硕士研究生6人，其中1人获得国家研究生奖学金，2人获得贵州大学优秀毕业论文。本项目对国际上原创性小麦新种质——提莫菲维小麦与不同野燕麦远缘杂种后代的遗传组成和染色体行为进行了研究，明确该杂种后代的遗传组成成分和减数分裂染色体遗传行为，为该小麦新资源的遗传学深入研究和在育种上利用奠定了重要的理论基础。本项目按原计划顺利实施执行，圆满完成了课题研究内容和目标。