中国和CIMMYT部分小麦品种（系）农艺和品质性状基因分布研究

论文摘要

本研究利用分子标记对周8425B及其57个衍生品种（系）和273份CIMMYT品种（系）的矮秆基因、抗病基因以及品质基因进行了检测,并分析了CIMMYT材料的高低分子量亚基与品质的关系。主要结果如下:1.58份周8425B及其衍生品种（系）中含矮秆基因Rht-D1b（86.2%）和Rht8（60.3%）的比例较高,含Rht-B1b（13.8%）比例较低;含双矮秆基因型（Rht-B1b+Rht-D1b）的品系较少:在58份周8425B及其衍生品种（系）中,4个显性春化基因的组成比例不同。总体趋势是显性春化基因Vrn-D1频率最高（62.1%）,Vrn-B1和Vrn-B4频率次之（均为5.2%）,Vrn-A1频率为0;58份材料在这个位点均以隐性基因形式存在。Lr34/Yr18基因标记csLV34是共显性标记,以该标记检测结果表明,这58份材料均不含抗条锈病基因Lr34/Yr18。2.273份CIMMYT材料中含Rht-B1b（82.1%）的比例较高,含Rht-D1b（14.3%）的比例较低,携带双矮秆基因型（Rht-B1b+Rht-D1b）（4.7%）和高秆基因型（Rht-B1a+Rht-D1a）（8.4%）的品系较少。利用引物PPO18对273份CIMMYT材料Ppo-A1位点进行检测,216份材料扩增出685 bp片段,说明其含等位基因Ppo-A1a,占总数的79.1%;55份材料扩增出876 bp片段,含等位基因Ppo-A1b,占总数的20.2%;两个品种无扩增片段,可能为新的变异类型。在Ppo-D1位点,利用PPO16和PPO29两个标记进行检测,结果表明PPO16在227份材料中扩增出713 bp片段,说明其含有等位基因Ppo-D1a,占总数的83.2%;PPO29在46份材料中扩增出490 bp片段,说明其含有等位基因Ppo-D1b,占总数的16.8%。在Psy-A1位点,利用分子标记YP7A进行检测,142个品种（系）扩增出194 bp片段,说明其含有等位基因Psy-A1a,占总数的52%;131个品种（系）扩增出231 bp片段,说明其含有等位基因Psy-A1b,占总数的48%。利用标记YP7B检测Psy-B1位点,155个品种扩增出151 bp片段,说明其含有等位基因Psy-B1a,占总数的56.8%;43个品种扩增出156 bp片段,说明其含有等位基因Psy-B1b,占总数的15.8%;75个品种无扩增片段,说明其含有等位基因Psy-B1d,占总数的27.4%。利用另一对互补引物YP7B-3对等位基因Psy-B1d进行检测,发现75个品种扩增出884 bp片段,其余无扩增产物。对于Waxy基因来说,利用分子标记MAG264和MAG269检测273个品种（系）,结果表明在Wx-A1位点和Wx-D1位点均为野生型Wx-A1a和Wx-D1a。在Wx-B1位点,204个品种（系）扩增出425 bp片段,说明含有等位基因Wx-B1a,占总数的74.7%;69个品种（系）没有扩增出425 bp片段,说明含有等位基因Wx-B1b,占总数的25.3%。利用csLV34对273份CIMMYT小麦品种（系）的检测结果表明,61个品种（系）扩增出150 bp片段,含Lr34/Yr18基因,占总数的22.3%;212个品种（系）扩增出229 bp片段,不含Lr34/Yrl8基因,占总数的77.7%。3.利用其它基因的分子标记检测142份CIMMYT小麦品种（系）,在Glu-A1位点,利用Ax2*标记在90个品种中增出1319 bp片段,说明其含有Ax2*。在Glu-B1位点,引物ZSBy9aF1/R3在57个品种中扩增出662 bp的片段,说明其均含有By9位点;引物BxFp在46个品种中扩增出675bp的片段,说明其含有Bx17基因;利用标记MAR在5个品种中扩增出800 bp片段,说明其含有Bx20基因。在Glu-D1位点,118个品种在Dx5位点检测得到450 bp的扩增产物。利用SDS-PAGE检测这5个位点,其结果与STS标记检测结果完全吻合,说明这5个分子标记均为有效性标记,可以用于分子辅助育种。在Glu-B1位点的By8基因,引物ZSBy8F5/R5共检测出16个品种含有By8;利用SDS-PAGE检测得出20个品种含有By8。这4个品种检测结果的差异主要是分子标记ZSBy8F5/R5可以区分By8和By8*基因,By8扩增出527 bp带型,而By8*无扩增产物;而利用SDS-PAGE来检测这一位点,在SDS-PAGE上它们均为同一种带型,不能区分By8和By8*类型;利用RP-HPLC技术也检测出这4份材料含有By8*亚基。在Glu-B3位点,利用分子标记AF1/AF4共检测到33份材料含有Glu-B3j,而利用SDS-PAGE检测结果显示其中32份材料含有这一等位基因,另外1个品种的检测结果有差异,SDS-PAGE检测出这个品种含有1A.1R易位,而利用分子标记检测无PCR产物,说明该标记不能够区分1A.1R和1B.1R类型。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 矮秆基因
• 1.2 春化基因
• 1.3 小麦抗锈病遗传研究
• 1.4 高低分子量亚基
• 1.5 1B.1R易位
• 1.6 淀粉与品质关系及其分子标记
• 1.7 PPO活性与品质关系及其分子标记
• 1.8 黄色素与品质关系及其分子标记
• 2 引言
• 3 材料和方法
• 3.1 58份中国小麦品种（系）农艺性状的基因分布状况试验
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验方法
• 3.2 273份CIMMYT小麦品种的分子标记检测试验
• 3.2.1 试验材料
• 3.2.2 试验方法
• 3.3 HMW-GS与LMW-GS分子标记检测及验证试验
• 3.3.1 试验材料
• 3.3.2 试验方法
• 3.3.3 统计分析
• 4 结果与分析
• 4.1 58份中国小麦品种（系）农艺性状基因分布研究
• 4.1.1 矮秆基因分子标记检测
• 4.1.2 春化基因分子检测
• 4.1.3 慢病基因Lr34/Yr18检测
• 4.2 273份CIMMYT小麦品种的分子标记检测
• 4.2.1 矮秆基因分子检测
• 4.2.2 与品质有关的分子标记检测
• 4.2.3 慢病基因Lr34/Yr18分子检测
• 4.3 HMW-GS与LMW-GS分子标记检测及验证
• 4.3.1 高低分子量亚基分子标记检测及验证
• 4.3.2 RP-HPLC检测结果
• 4.3.3 高低分子量亚基分子及其品质相关分析
• 5 讨论
• 6 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介
• 在读期间以第一作者发表论文