[發明專利]普通小麥背景中外源遺傳物質的鑒定

無效

• 申請號: 200810238640.0
• 申請日: 2008-12-19
• 公開（公告）號: CN101760545A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 李祥
• 申請（專利權）人: 李祥
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68;C12Q1/02;G01N27/26
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

普通小麥背景中外源遺傳物質的鑒定，屬于作物遺傳育種學領域。

背景技術

對轉移進普通小麥背景中的外源遺傳物質進行鑒定，可以對其跟蹤、評價其遺傳效應，提高對其選擇的準確性和利用效率。近年來，已經建立了形態學標記、細胞學標記、分子生物學標記和生化標記等多種鑒定外源遺傳物質的方法和技術，特別是分子標記和分子細胞遺傳學技術的快速發展，使外源遺傳物質的鑒定及外源基因的定位和識別變得更為方便可靠。

發明內容

(1)形態學鑒定

建立在特定表型性狀基礎上的形態標記是檢測外源遺傳物質最簡便、最基礎的方法。一般參照雙親的形態特征，根據后代的表型特點確定是否存在外源基因。目前已在部分小麥近緣物種山羊草、黑麥、簇毛麥、彭梯卡偃麥草等中找到了其特定染色體的形態標記性狀。但真正可以應用的表型性狀較少。

(2)細胞學鑒定

細胞學鑒定是利用小麥與其近緣種在染色體數目、形態、大小和聯會行為等方面的差異進行比較分析。在染色體數目鑒定的基礎上，將普通小麥與被測系雜交，觀察F1花粉母細胞減數分裂中期I(PMC?MI)染色體構型，可對被測系的細胞學特點作出初步判斷。

染色體核型分析主要是對有絲分裂中期細胞的染色體數目、大小、形狀、著絲點位置、臂比和隨體有無等進行分析，通過與標準的核型對比，鑒定外源染色體或染色體片段的存在情況。一些染色體特殊結構如隨體等可作為重要細胞學標記。核型分析對研究生物的遺傳變異、生物的系統演化、物種之間的親緣關系、某些生物的起源、基因定位等都有重要的意義，已在許多作物上得到廣泛的應用。

(3)生化方法鑒定

隨著生化技術的不斷改進和完善以及生化遺傳學的建立，大量控制蛋白質合成的基因已被準確地定位在小麥及其近緣物種的染色體和染色體臂上。種子貯藏蛋白和同工酶是檢測小麥中外源物質常用的生化標記。

小麥種子貯藏蛋白主要分為醇溶蛋白(Gliadin)和谷蛋白(Glutenin)兩類，它們能比較準確地反映小麥的基因類型。貯藏蛋白電泳特別是反向高效液相色譜技術和高效毛細管電泳技術能有效地檢測小麥中的外源染色體。

同功酶表達譜是鑒定普通小麥中外源染色體的常用和有效的方法。小麥的7個部分同源群染色體長、短臂都有特異性同功酶位點被確定，利用不同物種或染色體組在同功酶位點上的差異以及多態性，可檢測不同異源染色體的附加、代換或易位，并初步確定外源染色體與小麥的部分同源關系。

(4)原位雜交鑒定

近年來迅速發展的原位雜交技術使精確識別小麥背景中的外源染色體成為可能。根據所用探針的不同可將原位雜交分為5類。第一類是用外源種屬特異的彌散重復序列作探針；第二類是用非種屬特異的重復序列作探針，在原位雜交中不同物種產生不同的帶型，根據帶型的改變檢測外源染色體。第三類是用單拷貝或寡拷貝DNA序列作探針，在麥類作物上的應用才剛剛開始。第四類是基因組DNA作探針的基因組原位雜交(GISH)，它已成為鑒定異源染色質的主要手段之一。目前已成功地用于鑒定轉入小麥背景中的大麥、黑麥、披堿草、大賴草、偃麥草染色體和染色體片段；第五類是多色原位雜交，它可以同時區分和鑒別添加到小麥遺傳背景中的不同外源染色體，使結果更為簡捷直觀，它的建立大大推動了染色體物理圖譜的構建，而且也是兩個或兩個以上物種雜交后代的鑒定及多倍體物種起源和進化研究的一種重要手段。

(5)分子標記鑒定

近年來隨著分子生物學技術的發展，分子標記技術不斷得到完善和成熟，相繼出現了限制性片段長度多態性(RFLP)、隨機擴增多態性DNA(RAPD)、簡單序列重復(SSR)和擴增片段長度多態性(AFLP)等多種分子標記技術。這些技術方法可以更加精確可靠地檢測鑒定小麥中滲入的少量外源遺傳物質，彌補了染色體顯帶技術和原位雜交技術只能鑒定較大片段的外源染色體的缺點。

植物基因組研究進程的不斷加快以及小麥分子標記遺傳圖譜的日趨飽和，使更多的簡單快捷的分子標記不斷被開發出來，這將為精確鑒定小麥背景下的外源染色體特別是小片段易位提供了極大的便利。

具體實施方式

(1)形態學鑒定

建立在特定表型性狀基礎上的形態標記是檢測外源遺傳物質最簡便、最基礎的方法。一般參照雙親的形態特征，根據后代的表型特點確定是否存在外源基因。目前已在部分小麥近緣物種山羊草、黑麥、簇毛麥、彭梯卡偃麥草等中找到了其特定染色體的形態標記性狀。但真正可以應用的表型性狀較少。

(2)細胞學鑒定