1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
(一) 研究意义 由于长期的定向选择和少数骨干亲本的使用,现代栽培小麦品种遗传基础日益狭窄,对小麦生产造成许多潜在的威胁。
转移和利用小麦近缘物种的有益基因,不仅可以拓宽栽培小麦的遗传基础,丰富小麦的遗传多样性,同时也导入了小麦不具有的优良性状,是小麦改良的重要途径之一。
对于不良性状,通过创造染色体易位系,特别是仅含目标基因的小片段易位、中间插入易位系是有效利用百萨偃麦草优异基因的途径,这样不但可以培育新的种质, 同时还可为亲缘物种有益基因的分离与克隆以及相关机理的深入研究提供了很好的材料。
2. 研究的基本内容和问题
(一)研究目标 将T2JS-2BS.2BL转移进栽培小麦,通过分子标记辅助选择选育大穗、矮秆、抗病新种质。
(二)研究内容1.利用追踪T2JS-2BS.2BL的分子标记Z807筛选包含易位系的单株;2.利用矮秆基因Rht2、Rht3、Rht8的特异标记(Z3688、Z3694、Z3695)筛选出含有矮秆基因的单株;3.利用追踪T6VS.6AL的特异分子标记(Z4109)筛选包含T6VS.6AL的抗病单株;4.综合上述标记鉴定结果,选育包括不同易位和矮秆基因的大穗、抗病、矮秆新株系。
(三)拟解决的关键问题将T2JS-2BS.2BL转移到栽培小麦中,了解该易位在不同背景中的效应,选育抗病、大穗、矮秆新种质,加快T2JS-2BS.2BL在小麦生产中的应用。
3. 研究的方法与方案
(一) 研究方法 利用分子标记方法从栽培小麦南农1258、原泛3号与小麦中国春-百萨偃麦草易位系(T2JS-2BS.2BL)的杂交F4中筛选出含有易位系的单株;利用T6VS.6AL特异标记筛选出含有抗病基因的单株;利用矮秆基因的特异标记筛选出含有矮秆基因的单株。
具体方法包括:1. DNA提取:采用SDS法提取DNA。
2. PCR扩增:PCR反应体积为10 μL,反应过程中退火温度为45-55℃(根据不同引物调整退火温度),是在模板DNA、引物、和dNTP存在的条件下,依赖于DNA聚合酶的酶促反应将待扩增片段与两侧互补的寡核苷酸链引物经变性退火延伸三步反应的多次循环,获得所需的特定基因片段。
4. 研究创新点
(一)特色或创新之处 分子标记检测手段简单、迅速,运用多个分子标记可以对大群体的染色体组成进行快速检测,特别是共显性标记可以区分纯合和杂合易位;选育的易位系或双重易位系农艺性状好,为更好将这些易位用于小麦改良提供新种质。
5. 研究计划与进展
(一)研究计划及预期进展1. 2015.8-2015.9 在实验室学习相关技术2. 2015.12-2016.02从南农1258与小麦中国春-百萨偃麦草易位系(T2JS-2BS.2BL)的杂交后代F4中初步筛选出包含不同易位系和矮秆基因的易位系单株;3.2016.2-2016.03 进一步通过表型和标记分析,筛选大穗、抗病、矮秆基因新株系和不同易位组合;4.2016.3-2016.05 表型鉴定和标记分析,实验总结,撰写毕业论文。
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