长穗偃麦草染色体专化序列分离及染色体组构成分析

Elytrigia elongata (Host) Nevisk. [Syn. Thinopyrum ponticum (Podp.) Barkworth] (2n=10x=70) was determined to have many agronomical useful traits for wheat improvement. However, it hasn't had a consensus of chromosome constitution in Elytrigia elongata. In the present study, using cytology, in situ hybridization and genomics, analysis of the root tip chromosomes in 14 Elytrigia elongata, 7 wheat-Elytrigia elongata partial amphiploids and the meiotic chromosome pairing in the F1 hybrids between these partial amphiploids and partial amphiploids with other diploid species. To identify the genome composition and configuration of Elytrigia elongata, establish FISH signals idiogram of Elytrigia elongata chromosome, discuss the characteristics of different chromosome separation and transfer in hybrid generations and structure variation in different populations of Elytrigia elongata chromosomes.

十倍体长穗偃麦草作为小麦的三级基因源在小麦的生产应用中发挥了重要的作用。但由于长穗偃麦草染色体组构成复杂，至今对其染色体组组成尚无统一的定论，因此非常有必要详细研究它的染色体组构成及基因组结构特点。本项目应用细胞学和染色体原位杂交（FISH、GISH和Mc-GISH）与基因组学结合的方法，通过对14个十倍体长穗偃麦草、7个八倍体小偃麦、21个八倍体小偃麦互交F1及八倍体小偃麦与不同二倍体物种杂交F1的根尖细胞染色体和花粉母细胞减数分裂中期I染色体不同染色体组的构型分析，明确长穗偃麦草染色体组的组成，构建长穗偃麦草染色体FISH杂交信号模式图，区分长穗偃麦草中不同的染色体，探讨长穗偃麦草不同染色体组在小麦背景中的传递关系及不同居群长穗偃麦草染色体的结构变异，通过染色体组或染色体专化序列分离及分析来明确十倍体长穗偃麦草的染色体构成特点。

十倍体长穗偃麦草作为小麦的三级基因源在小麦的生产应用中发挥了重要的作用。本项目应用细胞学和染色体原位杂交（FISH、GISH和Mc-GISH）与基因组学结合的方法，通过对十倍体长穗偃麦草及其供体亲本、5个八倍体小偃麦、9个八倍体小偃麦互交F1的根尖细胞染色体和花粉母细胞减数分裂中期I染色体不同染色体组的构型分析，探讨长穗偃麦草及其供体亲本遗传差异和进化历程；明确了八倍体小偃麦的染色体构成，及其染色体组中长穗偃麦草染色体的组成特点和遗传关系。主要结果如下：1.利用不同颜色标记的探针pSc119.2（绿色）、pTa535（红色）和45S（黄色）识别二倍体长穗偃麦草全部染色体以及百萨偃麦草、拟鹅观草和十倍体长穗偃麦草大部分染色体；2.十倍体长穗偃麦草染色体组应为StStStStEeEeEbEbExEx，百萨偃麦草与二倍体长穗偃麦草二者亲缘关系最近，存在着共同起源，相较百萨偃麦草、二倍体长穗偃麦草与十倍体长穗偃麦草、中间偃麦草的亲缘关系，拟鹅观草与十倍体长穗偃麦草、中间偃麦草的亲缘关系更近；3.小偃693、小偃7430、SN19、SN20和SN122的染色体组组成分别为14A + 12B + 14D + 8Ee + 8Eb、12A + 16B + 14D + 2St + 4Ee+ 4Ex + 2Eb + 2W-E、14A + 14B + 14D + 4St + 4Ee+ 4Ex、14A + 14B + 14D + 2St + 10 Ee + 2 Eb、14A + 14B + 14D + 2St + 8Ee + 4Eb，且含有的长穗偃麦草染色体各不相同。