小麦(Triticum aestivum L.,AABBDD,2n=42)属于世界重要的三大粮食作物之一,迄今已有8000年以上的栽培历史,在世界农业的生产与发展中占有举足轻重的地位。小麦的近缘物种蕴含着丰富的优良基因资源,适用于小麦基因组的遗传改良,其中应用最成功的当属小麦-黑麦1RS.1BL易位系。但是1RS.1BL易位系小麦在长期的定向选育过程中遗传基础狭窄,并且自1990年以来产生的新的病原生理小种类型使得大多数的1RS.1BL易位系抗性逐渐减弱甚至丧失,已经不能满足现代农业的需求。因此当1RS染色体失去抗性时,很快便会被小麦育种计划所淘汰,但是不可否认1RS.1BL易位系能使小麦产量潜力增加约5%,为人类做出了巨大贡献。将黑麦的多样性引入小麦,创制1RS.1BL易位系的多样性,从而再利用1RS.1BL易位系的多样性,解决目前在小麦遗传改良中遇到的困难,是进一步利用1RS染色体的可行方法,并且创制新的小麦-黑麦易位系也迫在眉睫。“川农”号系列小麦是我国西南地区自2000年以来最主要的栽培品种,具有抗病性好、高分蘖数、延绿性等优异的农艺性状,对它们的染色体结构的分析能够对我国西南麦区的小麦育种提供更多的信息。本实验主要采用非变性荧光原位杂交(ND-FISH)结合5种寡核苷酸探针(OligopSc119.2-1、Oligo-pTa535-1、Oligo-Ku、Oligo-pSc200、Oligo-pSc250)对21个“川农”号小麦品种(系)染色体信号多态性及来源进行分析,并且对3个性状优良的“川农”号小麦品种(川农23、川农25、川农27)与不同黑麦品种(智利黑麦、秦岭黑麦、威宁黑麦、荆州黑麦)自由组合杂交后代进行纯合子代的筛选。最终得到了以下的一些创新性结果:1.建立了“川农”号小麦品种(系)的标准核型,为西南地区小麦育种提供助力。2.寡核苷酸探针Oligo-pSc119.2-1和Oligo-pTa535-1在小麦染色体上具有高度的多态性。一共21个“川农”号小麦品种,部分染色体显示出与绵阳11标准信号不同的信号模式,一共79条染色体显示出88个变异信号模式(17.9%,79/441),其中A组染色体有26例变异(17.6%,26/147),B组染色体40例(27.2%,40/147,不包括1RS染色体),D组染色体13例(8.9%,13/147)。变异信号模式中,寡核苷酸探针OligopSc119.2-1的变异信号为60例(68.2%,60/88),Oligo-pTa535-1变异信号为24例(27.3%,24/88),4例为这两个探针信号的相互替换(4.5%,4/88)。3.为了探究信号模式多态性的来源,对两组系谱清晰简单的“川农”小麦品种与亲本进行了比较,结果表明,大部分染色体信号变异来源于亲本,多态性来源是由于杂交过程中的产生的独立分类,子代选择性继承了亲本之一的信号模式。但是川农26和川农27的7BL染色体臂上表现出于与小麦亲本和绵阳11完全不同的信号模式,其亲本川农19是一个普通小麦,另一个亲本R3301是一个1RS.1BL易位系,杂交会产生杂合染色体,导致基因组不稳定,从而使后代产生有别于亲本的染色体信号变异;另一组为川农12和川农17的5D染色体着丝粒区域信号模式不同于亲本和绵阳11,其亲本均为1RS.1BL易位系,不会形成杂合染色体,这表明正常的小麦杂交也会可以形成DNA突变,从而引起后代寡核苷酸探针信号变异。4.对三个高产的“川农”号小麦品种(川农23、川农25、川农27)与不同黑麦品种(智利黑麦、秦岭黑麦、荆州黑面、威宁黑麦)自由组合杂交后代的细胞学鉴定,筛选出了33个含有不同黑麦1RS染色体臂和不同小麦亲本的1RS.1BL易位系,18个新型3RS.6AL易位系和1个1RL.4AS、3个1RS.5BL、3个3RL.2AS等少数新型易位系材料;3个2R二体附加系、5个5R二体附加系、3个1R(1A)二体代换系材料,以及3个包含1RS.1BL,3RS.6AL的纯合双重易位材料、1个包含一对3RS.6AL的3R(2A)二体代换材料;2个小麦间4B/6B相互易位、2个小麦间5A/3B相互易位材料、2个小麦间7B/3D相互易位材料和1个包含一对3RS.6AL的小麦间5A/3B,7B/3D三重易位材料。这些新型材料具有的农艺性状还需进行后续研究确定。本实验所使用的寡核苷酸探针能够很好地替代重复序列探针的作用,用于NDFISH鉴定:寡核苷酸探针Oligo-pTa535-1和寡核苷酸探针Oligo-pSc119.2-1组合可以区分小麦的42条染色体,寡核苷酸探针Oligo-Ku、寡核苷酸探针Oligo-pSc200和寡核苷酸探针Oligo-pSc250的组合可鉴定小麦基因组中的黑麦染色体。