普通小麦—簇毛麦T6VS·6AL对农艺和品质性状的效应分析及小麦—黑麦易位系的选育与鉴定

论文摘要

普通小麦-簇毛麦T6VS·6AL易位系92R137由南京农业大学细胞遗传研究所培育,携有抗白粉病基因Pm21和抗条锈病基因Yr26,正在小麦育种中广泛应用。迄今已经衍生出7个商业品种,并有大量小麦品系正在参加各类区域试验。本研究利用普通小麦-簇毛麦T6VS·6AL和地方品种辉县红构建的一套小麦F8重组近交家系（RIL）群体,通过白粉病抗性鉴定和分子标记分析,筛选出66个包含和94个不包含T6VS·6AL的纯合家系,分别组成R和S两个亚群体。在利用3个麦谷蛋白标记和5个表型性状证明两个亚群体具有很好遗传平衡性的基础上,于2005-2006年分别在江苏南京和河南郑州通过随机区组设计（各3个重复）进行17个品质性状的差异比较。方差分析表明,面团吸水率、稳定时间、最大阻力和50mm处阻力等4个品质性状在不同环境和不同基因型间均存在显著差异,而互作效应不显著。与S亚群体相比较,R亚群体在南京和郑州两地点吸水率、稳定时间、最大阻力和50mm处阻力平均增幅分别为2.15%、32.55%、16.56%和16.61%,表明T6VS·6AL对这4个品质性状具有正向效应。容重、降落值、峰值粘度和弱化度4个性状在R和S亚群体间均存在显著差异,其中容重和降落值还表现显著的环境效应和基因型与环境互作效应,峰值粘度则环境效应显著,而互作效应不显著。与S亚群体相比较,R亚群体在两地点容重、降落值、峰值粘度和弱化度平均降幅分别为2.28%、6.06%、13.71%和27.95%,表明T6VS·6AL对这4个品质性状具有负向效应。R亚群体在郑州点的容重、弱化度和降落值表现最大的效应。蛋白质含量、干面筋、湿面筋、面筋指数、出粉率、沉淀值、拉伸面积、形成时间和延伸度等9个性状基因效应均不显著,其中蛋白质含量、干面筋、面筋指数、沉淀值和拉伸面积等5个性状环境效应显著,面筋指数还表现显著的基因型与环境的互作效应,而湿面筋、出粉率、形成时间和延伸度这4个性状三种效应均不明显。上述结果说明,T6VS·6AL对这9个性状没有显著的影响,环境与互作效应是主要影响因素。利用选育出的2对T6VS·6AL（CL-02和CL-04）和6A（CL-01和CL-03）近等基因系于2007-2008年分别在南京江浦和江宁通过随机区组设计（各3个重复）进行11个农艺性状的差异比较。方差分析发现,株高、倒二节间长度、穗长和千粒重在两对近等基因系中均表现出显著差异,且这4个性状还表现出显著的环境效应,与非T6VS·6AL家系CL-01和CL-03相比较,T6VS·6AL家系CL-02和CL-04在江浦和江宁两地点株高平均增幅分别为7.79%和11.53%,倒二节间长度增幅分别为23.26%和19.06%,穗长增幅分别为10.11%和24.37%,千粒重增幅分别为10.72%和16.17%。揭示T6VS·6AL对这4个性状具有正向效应。此外,穗下节间长度在CL-01和CL-02中表现显著的基因和环境效应。与CL-01相比,CL-02穗下节间长度降幅9.08%。不孕小穗数和穗粒重在CL-03和CL-04中表现显著的基因和环境效应,与CL-03相比,CL-04不孕小穗数和穗粒重增幅分别为23.26%和16.67%。揭示T6VS·6AL可能还存在与遗传背景的互作,而表现不同效应。研究还利用60Co-γ-射线处理小麦-黑麦1R、2R二体添加系花粉,并授粉给辉县红,经基因组荧光原位杂交从M1代中初步筛选出涉及黑麦1R染色体的相互易位4株,大片段易位4株和1株整臂+顶端易位等染色体变异材料。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一部分 文献综述
• 1 小麦品质性状研究概况
• 1.1 小麦籽粒品质性状
• 1.1.1 千粒重
• 1.1.2 容重
• 1.1.3 硬度
• 1.2 小麦磨粉品质
• 1.2.1 出粉率
• 1.2.2 灰分
• 1.3 蛋白质品质
• 1.3.1 蛋白质含量
• 1.3.2 面筋
• 1.3.3 面筋指数
• 1.3.4 沉淀值
• 1.4 面团流变学特性
• 1.4.1 粉质仪参数
• 1.4.2 拉伸仪参数
• 1.5 淀粉品质
• 1.5.1 淀粉糊化特性
• 1.5.2 α-淀粉酶活性
• 2 小麦-黑麦易位系的遗传效应分析
• 2.1 黑麦与小麦染色体的部分同源性分析
• 2.2 小麦-黑麦易位系的遗传效应
• 2.2.1 对产量、抗性和恢复性的影响
• 2.2.2 对品质的影响
• 3 小麦-簇毛麦易位系的遗传效应分析
• 3.1 簇毛麦与小麦染色体的部分同源性分析
• 3.2 小麦-簇毛麦易位系的选育
• 3.3 小麦-簇毛麦T6VS·6AL的遗传效应
• 4 普通小麦异源易位系的选育与鉴定
• 4.1 小麦异源易位系的选育方法
• 4.2 小麦异源易位系的鉴定
• 4.2.1 细胞学方法
• 4.2.2 分子标记
• 第二部分 研究报告
• 第一章 普通小麦-簇毛麦T6VS·6AL对农艺和品质性状的效应分析
• 1 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.2 技术路线
• 1.3 实验方法
• 1.3.1 农艺性状
• 1.3.2 品质性状
• 1.3.3 白粉病鉴定方法
• 1.3.4 PCR标记
• 1.3.5 谷蛋白SDS-PAGE分析
• 1.3.6 统计分析方法
• 2 结果与分析
• 2.1 利用RIL群体分析T6VS·6AL对小麦品质性状的效应
• 2.1.1 RIL群体各家系染色体组成分析
• 2.1.2 RIL群体各家系高分子量麦谷蛋白亚基分析
• 2.1.3 RIL群体与两个亚群体的平衡性分析
• 2.1.4 T6VS·6AL对品质性状的效应
• 2.2 利用NIL分析T6VS·6AL对农艺性状的效应
• 2.2.1 两对NIL的分子标记分析
• 2.2.2 T6VS·6AL对农艺性状的效应
• 3 讨论
• 3.1 小麦-簇毛麦T6VS·6AL对品质性状的效应
• 3.2 小麦-簇毛麦T6VS·6AL对农艺性状的效应
• 第二章 小麦-黑麦易位系的选育与鉴定
• 1 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1种子检测'>1.2.1 辐射处理与M₁种子检测
• 1.2.2 细胞学方法鉴定
• 2 结果与分析
• 2.1 相互易位
• 2.2 大片段易位
• 2.3 整臂易位和顶端小片段易位
• 3 讨论
• 3.1 小麦-黑麦染色体易位的诱发
• 3.2 小麦-黑麦染色体易位的应用前景
• 全文结论
• 参考文献
• 致谢