硬粒小麦染色体的FISH核型分析

文 献 标 志 码 ： Ａ
文 章 编 号 ： １００１—４７０５（２０１８）０３—００１２－０４
ＦＩＳＨ Ｋａｒｙｏｔｙｐｅ Ａ ｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｃｈｒｏｍ ｏｓｏｍ ｅｓ ｉｎ Ｄｕｒｕｍ Ｗ ｈｅａｔ
ＣＨＥＮ Ｘｉｎｇｚｈｕｏ ，ＰＥＮ Ｇ Ｈｏｎｇ ， Ｗ Ａ ＮＧ Ｙａ ，ＹＡＮＧ Ｔｉｎｇ ，ＰＥＮＧ Ｚｅ ，
第 ３７卷 第 ３期 ２０１８年 ３月
种 子 （Ｓｅｅｄ）
Ｖｏ１．３７ Ｎｏ．３ Ｍａｒ． ２０１８
硬 粒 小 麦 染 色 体 的 ＦＩＳＨ 核 型 分 析
陈 星 灼 ， 彭 红 ， 王 亚 ， 杨 婷 ， 彭 泽 ， 耿 广 东 ， 张 庆 勤 ， 张 素 勤
（１．贵 州大 学农 学 院 ， 贵 阳 ５５００２５； ２．国家小 麦 改 良中心 贵州 分 中心 ， 贵 州 贵 阳 ５５００２５）
收稿 日期 ：２０１７一ｕ —Ｏ８ 基 金项 目 ：国 家 自然 科学 基 金 （３１１６０２２４、３１６６０３９０）；国 家“七 大 农 作 物 育 种 ”重 点 专 项 （２０１７ＹＦＤ ０１００９００）；贵 州 省 农 业 成 果 转 化 计 划 项 目 （黔 科 合
成 果 Ｅ２０１６２４０２２号 ）；贵州 大学 自然 科 学 专 项 科 研 基 金 （贵 大 专 基 合 字 ［２ｏ１３２０１号 ）。 作 者 简 介 ：陈 星 灼 （１９９４一 ），男 ，贵 州 贵 阳 人 ；在读 硕 士研 究 生 ，研 究 方 向 ：作 物 遗 传 育 种 ；Ｅ—ｍａｉｌ：ｄｈｇｋ７７＠ １２６．ｃｏｒｎ。 通 讯作 者 ：张 素 勤 ，教 授 ，主 要从 事 小麦 遗 传育 种 教研 工 作 ；Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｓｑｉｎ２００２＠ １６３．ｃｏｍ。
列 探 针 进 行 ｒ ３次 荧 光 他 杂 交 ．从 而 以 圳 ｒ黑 友 的个部 染 包体 。 Ｈ『ｊｊ＝『．埘 硬 粒小 麦 的 ＦＩＳＨ 核 方 面 的 研 究 鲜 报 道 。 本 研 究 拟 对 硬 粒 小 麦 染 色 体 进 行 双
¨ Ｈ 分 析 ．以 蝴 ｒ解 硬 粒 小 麦 染 色 体 的 ＦＩＳＨ 特 ｔ ，建 ＦＩｓＨ 卡发 ．为硬 小 皮住小 麦 遗 传育 种 Ｊ二 的 利 Ｈｊｆ１Ｉ深 入 研 究 提 供 参 考 。
硬 粒 小 麦 （Ｔｒｉｔｉｃｕｍ Ｄｕｒ￣ｌＴｌ，ＡＡＢＢ，２ ｎ一 ２８）是 世界 重要 的粮 食作 物 之 一 ，最 早 在 美 国和 意 大 利种 植 较多 ，后来 传播 到 北非 、中东 、欧 洲 等 地 并 逐 步 扩散 到 世界 各地 。如 今 硬粒小 麦播 种 面积 约 占世界 小麦 总 面 积 的十 分之 一 ，仅 次 于 普 通 小 麦 ，居 栽 培 小 麦 的第 二 位 。硬粒 小麦 是 一 种 四倍 体 栽 培 小 麦 ］，其 籽粒 蛋 白
， 待 ｌ十ｆ｛Ｋ ２ ｃｎ 时 ，剪 取 根 尖 Ｎ！（）处 ２ ｈ， ㈨ 冰 酣 敝 ｆＩＩ州定 ｌ０ ｒａｉｎ．川 蒸 馏 水 冲 洗 ：ｊ遍 后 ｝』Ｊ 取 根 火 分 乍 ．怖 解 滴 片 ． （）ｌ Ｍ ＰＵＳ ＢＸ ６０ 微 镜
征 ：（）ｌｌ （ Ｉ）１ ｎ ）： ２ ｊ ｛ 为 红 邑 ·【）Ｉｌ （）Ｉｊ ’１ Ｉ ９．１ １探 针 为 绿 邑 一 背 荣 染 色 体 ＩｌｌＪ Ｉ）ＡＩ Ｉ复 袭 为 菔 色 ；比 圳尺 为 ＩＩｌ，ｆ【１１ 下 同
摘 要 ：采 用 ＦＩＳＨ（荧 光 原位 杂 交 ）技 术 ，分 析 硬 粒 小 麦 （Ｓａｕｗｎｅ ２Ｏ）染 色体 的 ＦＩＳＨ 核 型 特 点 ，为 该 种 质 在 小 麦 新 品 种
选 育 上 的 应 用 提 供 参 考 。 结果 表 明 ，Ｓａｕｗｎｅ ２Ｏ包括 １４对 染 色体 ，Ｏｌｉｇｏ－ｐＴａ ５３５—２红 色探 针 信 号 主 要 分 布 在 Ａ 组 染 色
研 究 报 告 『筠、星 灼 ：硬 机 小 复 包 的 Ｉ ｌ Ｉ１ ＪＩ． 舒
痫 和 穗病 等痫 具 有 较 好 的 抗性 ，具 钉 较 高 的育 种 价 值 。。。
Ｉ）ＮＡ 复 序 列 呵 以 用 于 染 色 体 辨 别 、基 因 绀 组 成 及进 化 分 析 。外 源 遗 传 物 质 榆 测 等 多 项 研 究 。 Ｍ ｕｋａｉ 等 以 高 度 复 序 列 ｐＳｃ ｌ １ ２和 ｐＡｓ １为 探 钊‘ 别 Ｊ，Ｉ｛ 干¨Ｉ） 所有 染 色体 以及 小发 的 １ Ａ、４ Ａ 和 ５八 染色 体 。 创 立 ｒｆｆＪ旧吞小 麦 的 Ｂ基 组 和 Ｉ）基 组 染 包体 核｝ 模 式 【警１。Ｐｅｄｅｒｓｃｎ等 成功 地 使 用 ｐＡｓＩ ｆＩ１ ｌ Ｈ、’（；３８两 个 重 复 列 探 针 ｝ｊ｛圳 ｒ小 麦 所 仃 的 ２１ 刈染 包体 。（、ｍｉｄｒａｄｏ干¨ＪｏｔｌＶ（￣ ’征黑 麦 染 色 体制 片 川 ｐＴ，ｌ ７１、Ｉ】Ｔａ ７（）ｌ１、ｐＳｃ ３４、ｐＳｃ ７ ｌ和 ｐＳｃ １】９．２ 蕈 复
号 。 ：｛八 染 色 仆 点 处 仃 １『ＪＪ，免 ｌ，ｔ＂Ｊ（）】｛ｇ－ｏ ）Ｔａ ５３５－２
信 Ｉ １八 染 乜 Ｋ忖 近 端 部订 （）ｌｉｇｏ一 、｝－５＇ ３５ ２信
号 ．Ｋ１ 、『端 （）ｌ ｇ（）ｐＳｃ ｌ ｌ ） ｌ绿 色 信 。 ５ Ａ 染
色 ｆ水 Ｋ忖 Ｉ，ｎ１１ ｒ ： 刈 刺 的 （）ｌｉｇｏ 、，Ｉ ５３５—２信 号 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
体 上 ，而 Ｂ组 染 色体 上 主要 分 布 着 明 亮 丰 富 ０ｌｉｇｏ—ｐＳｃ １１９．２—１绿 色探 针 信 号 ；根 据 这 ２种探 针 在 Ｓａｕｗｎｅ ２Ｏ染 色体 上 的
分 布 特 点 ，可 以将 其 不 同染 色体 进 行 准 确 地 一 一 鉴 别 。Ｓａｕｗｎｅ ２０与 中 国春 普 通 小 麦 的 Ａ 组 和 Ｂ组 染 色体 的 ＦＩＳＨ 核
质及 面筋 含量 都 较普通 小 麦高 ，面 筋较普 通 小麦 硬 ，不 能拉 长 ，适合 生 产琥 珀色 、耐 煮 、光 滑 可 口的通 心粉 ，用 硬 粒 小 麦 做 的 面 条 耐 煮 且 有 韧 劲 ，因 此 又 叫 通 心 粉 小 麦 。硬 粒小麦 还 可 以与普 通小 麦 搭配磨 粉 来生 产优 质 面包 和 其它 面食 品 。硬粒 小 麦是 六倍 体普 通小 麦 的初 级基 因库 ，含 有 丰富 的抗 性基 因 ，对 条锈 、叶锈 、散黑 穗
６ Ａ染 包 ｆ小 ｝端 ｆ¨近 衍 点 处 分 圳 仃 （）ｌｉｇｏ—Ｐ Ｆａ
５３５ ２ ｌ ． 、染 色 ｆｌ小Ｋ 忖 近 端 部 ｆＩＪ近 符 丝 点 处 分
圳 仃做刺 的 （）ｌｉｇ（） 、｜Ｉ ５３５ ２价
ｌ 材 料 与 方 法
１．Ｉ 材 料
验 材 料 为 从 患 火 利 引 入 的 艘 粒 小 友 种
１１【）＿２ １绿
较 姒 ｌｆ＿｛ 卅
Ｓ￣Ｉｉ．１Ｗ１ＩＣ ２ｏ的 ｌ八 染 色 忖 郎 ｆＩ１ Ｋ臂 ｌ 『ＨＪ分
别 』 （）ｌｉｇｏ Ｉ 、 ｉ ５３５ ２ （ ２）。２ Ａ 染 体 臂
端 近 丝 点 处 分 ）ｊ『．仃 ｌＩＪＪ兜 的 （）ｌｉｇｏ ｌ＇ａ ５３５ ２信
ＧＥＮＧ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ 。ＺＨＡＮＧ Ｑｉｎｇｑｉｎ ，ＺＨＡＮＧ Ｓｕｑｉｎ ’ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５００２５，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｓｕｂｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｎ ａｔｉｏｎａｌ Ｗ ｈｅａｔ Ｉｍ ｐｒｏｖｅｍ ｅｎｔ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５００２５，Ｃｈｉｎａ）
图 ｌ 硬 粒 小麦 （ ｔｌ＼＼＇ｌｌｔ？＇２０）根 尖细 胞 染 色体 的 Ｆ１Ｓｔ｛核 型
＿卜镜 愉 ．选 取 分 裂 ｌ牛｝Ｉ好 的 片 子 保 仔 』： ２（）（ 冰 箱 箭川 。 １．３ 荧 光 原 位 杂 交 分 析
ＦＩＳＨ 技 术 参 见 Ｈ￣－ｔＩ］等 力‘法 。 选 择 Ｉ １ＳＨ 效 果 的 细 胞 川 （、ｄｉｓｃ－ｎｓ Ｓｔａｎｄａｒｄ摄 像 系统 照 棚 。 选 取 。一 个 分 裂 州 ｝｛＿染 色 清 晰 的 细 胞 川 于 Ｆ１ＳＨ 核 刿 分 析 ． 以 到 准 确 ｌ１Ｊ’靠 的 数 槲 。
叭 ｗ ２Ｏ．该 品 种 Ｉ仃 矮 朴 、丁‘粒 币 大 、Ｆ１粒 、拿 玻 璃
顷 等特 点 ．坪 Ｉ１＿刈 条 、叶 、秆 锈 病 和 白粉 病 等痫 表 现 抗 免 Ｉ ， 小 友 ｒ＿Ｊ粉 病 抗 性 的 圳 奇 ｔ 。
１．２ 染 色 体 制 片
将 种 了． 于铺 仃 滤 纸 的 培 养 皿 中 于 常 温 卜发
Ｓａｔ１Ｖ＇，＇ｎｔ、
ｌ Ｈ 包 ｆ小Ｋ 惜 端 和 Ｉｌ｝｜ 分 别 有
（）ｌｉＮｔ＞ｐＳｔ Ｉ１ ）． ｌ Ｉ ，Ｉ ｌｊ 包 ｆ水Ｋ竹 、 臂端 部 及长
型 基 本 相 似 ，但 又 有 一 定 的 差 别 ，不 同 小 麦 材 料 间 ＤＮＡ 重复 序 列表 现 出遗 传 多样 性 。
关键 词 ： 硬 粒 小 麦 ；ＦＩＳＨ；核 型
Ｄ０Ｉ编 码 ： １０．１ ６５９０／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１－４７０５．２０１８．０３．０１２
中 图 分 类 号 ： Ｓ ５１２．１
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｅｘｐｅｒｉｍ ｅｎｔ，ＦＩＳＨ （Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｉｎ ｓｉｔｕ ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ） ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ Ｆ１ＳＨ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ ｉｎ ｄｕｒｕｍ ｗｈｅａｔ （Ｓａｕｗｎｅ ２０），ｗｈｉｃｈ ｗｏｕｌｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｇｅｒｍ ｐｌａｓｍ ｉｎ ｔｈｅ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ｎｅｗ ｗｈｅａｔ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔｕｄｙ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ Ｓａｕｗｎｅ ２０ ｉｎｃｌｕｄｅｄ １４ ｐａｉｒｓ ｏｆ ｃｈｒｏｍ ｏｓｏｍ ｅｓ，Ｏｌｉｇｏ—ｐＴａ ５３５—２ ｒｅｄ ｓｉｇｎａｌｓ ｗｅｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｏｎ ｃｈｒｏｍ ｏｓｏｍ ｅｓ ｏｆ Ａ ｇｅｎｏｍ ｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｇｒｏｕｐ Ｂ ｇｅｎｏｍｅ ｗａｓ ｍａｉｎ— ｌｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｗ ｉｔｈ ｂｒｉｇｈｔ ａｎｄ ｒｉｃｈ ｏｌｉｇｏ—ｐｓｃｌ １ ９．２－１ ｇｒｅｅｎ ｐｒｏｂｅ ｓｉｇｎａｌｓ．Ａ ｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｔｗｏ ｐｒｏｂｅｓ ｏｎ Ｓａｕｗ ｎｅ ２０ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ ｃａｎ ｂｅ ａｃｃｕ— ｒａｔｅｌｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ．Ｇｅｎｅｒａｌｌｙ．Ｓａｕｗｎｅ ２０ ｉｓ ｂａｓｉｃａｌｌｙ ｓｉｍ ｉｌａｒ ｔｏ ｔｈｅ ＦＩＳＨ ｋａｒｙｏｔｙｐｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｒｏｍ ｏｓｏｍ ｅ Ａ ａｎｄ Ｂ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｓｐｒｉｎｇ ｗ ｈｅａｔ，ｂｕｔ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ＤＮ Ａ ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗ ｈｅａｔ ｍ ａｔｅｒｉａｌｓ ｓｈｏｗ ｓ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｄｕｒｕｍ ｗ ｈｅａｔ； ＦＩＳＨ ； ｋａｒｙｏｔｙｐｅ