普通小麦近缘物种鹅观草染色体1Rk^#1特异分子标记的筛选和定位

【作者】 冯祎高； 王春梅； 陈华锋； 庄丽芳； 亓增军； 陈佩度；

【机构】 南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室；

【摘要】 为筛选普通小麦近缘物种鹅观草(R.kamoji Ohwi,2n=42,SSHHYY)染色体1Rk#1的特异分子标记,本研究根据普通小麦第一同源群EST序列设计了104对STS引物,利用普通小麦-鹅观草二体异附加系DA1Rk#1,二体异代换系DS1Rk#1(1A),端体系DA1Rk#1L,长臂缺失系Del1Rk#1L和短臂易位系T1Rk#1S·W等染色体变异系,筛选出6对1Rk#1特异标记,EST-STS5、EST-STS6、EST-STS7、EST-STS9、EST-STS26和EST-STS128。该6对引物可扩增出1Rk#1特异的片段,这些片段分别被定位到1Rk#1短臂和长臂的特定区段上。其中,EST-STS5的特异扩增片段位于1Rk#1的短臂上,并且根据普通小麦第一部分同源群缺体-四体的带型分析,结合细胞学资料,进一步确认在异代换系DS1Rk#1(1A)中,1Rk#1替换的染色体确实是1A。EST-STS7在异代换系DS1Rk#1(1A)、长臂缺失系Del1Rk#1L和短臂易位系T1Rk#1S·W中均能扩增出多态带,而长臂端体系DA1Rk#1L中没有出现,说明该扩增位点在1Rk#1短臂上。EST-STS9的特异扩增位点亦位于1Rk#1的短臂上。而EST-STS6和EST-STS26的特异扩增位点均位于1Rk#1长臂上,根据在长臂缺失系Del1Rk#1L中的扩增情况,推测前者位于1Rk#1长臂远侧端缺失片段上,后者在1Rk#1长臂近侧端保留片段上。EST-STS128在异附加系DA1Rk#1和长臂缺失系Del1Rk#1L中均扩增出了多态带,但在长臂端体系DA1Rk#1L和短臂易位系T1Rk#1S·W中均未出现这两条多态带,估计该引物的扩增位点在1Rk#1的近着丝粒区域。Wang et al.、万平等根据RFLP标记鉴定结果,推测1Rk#1属于第一部分同源群。本研究利用STS引物扩增情况,进一步肯定了这一结果。研究结果表明,利用普通小麦的EST序列设计以PCR为基础的分子标记,筛选鹅观草等普通小麦近缘物种染色体特异的分子标记,这些标记可用来快速检测和追踪导入普通小麦背景中的外源染色体及其各片段。并且根据在小麦背景中的扩增情况,判断小麦染色体的变化,从而为普通小麦和近缘物种杂交后代衍生材料进行深入研究奠定基础。利用更多的定位于小麦第一部分同源群染色体上的EST序列,开发出一批1Rk#1染色体专化的STS引物,可构建标记比较丰富的1Rk#1染色体的物理图谱,还可与普通小麦以及其他近缘物种比较第一部分同源群染色体DNA序列的共线性和进化关系。更多还原