“矮孟牛”及其衍生品种（系）的遗传多样性分析

论文摘要

小麦的骨干亲本是遗传育种研究及新品种选育的重要资源。本研究以我国小麦骨干亲本“矮孟牛”及其衍生品种（系）为材料,对农艺性状、品质性状、HMW-GS组成以及SSR标记多样性进行了研究分析。主要结果如下:1“矮孟牛”及其衍生品种（系）农艺性状多样性分析对“矮孟牛”及其衍生品种（系）共计91份材料的7个农艺性状进行了分析,结果表明供试材料抽穗期变幅为184-223天,平均195天,变异系数为2.30%,多样性指数为1.23;开花期变幅为196-233天,平均204天,变异系数为2.06%,多样性指数为0.98,株高变幅为60-120cm,平均株高85.4cm,变异系数为13.20%,多样性指数为1.95;穗长变幅为6.2-16cm,平均穗长9.67cm,变异系数为16.00%,多样性指数1.94;旗叶面积变幅为18.77-52.46cm2,变异系数为24.10%,多样性指数为1.98;穗下节间长变幅为3.53-21.3cm,变异系数较高为33.10%,多样性指数为2.06;千粒重变幅为21.9g-58.7g,平均为42.09g,变异系数为15.40%,多样性指数为2.03。除抽穗期、开花期变异系数及多样性指数较小外,其余各个性状的标准差、变异系数和多样性指数（H’）均存在较大的变异,这表明供试材料间存在较广泛的遗传多样性。2“矮孟牛”及其衍生品种（系）的品质性状多样性分析对“矮孟牛”及其衍生品种（系）的6个品质性状进行了分析,结果表明,6个品质性状多样性指数（H’）为1.86-2.00,变异系数为7.11%-35.21%,表明91份供试材料间存在较广泛的遗传多样性。其中,蛋白质含量变幅为10.05-14.60%,平均11.68%,变异系数为7.11%,多样性指数为2.00;SDS-沉淀值含量变幅为20.71-59ml,平均33.02ml,变异系数为19.53%,多样性指数为1.93湿面筋含量变幅为28.30-52.80%,平均38.63%,变异系数为12.72%,多样性指数为1.98;面团形成时间变幅为1.90 -6.30 min,平均3.16 min,变异系数22.47%,多样性指数为1.94;面团稳定时间变幅为1.30 -6.10 min平均2.67min,变异系数为1.87;面团断裂时间变幅为2.80 -9.00 min,平均4.64min,变异系数为25.00%,多样性指数为1.86。除平均沉淀值指标（33.02ml）和湿面筋含量（38.63%）较高外,其余指标均较低,说明供试材料“矮孟牛”及其衍生品种（系）的面筋强度较弱、面团流变学特性差。3“矮孟牛”及其衍生品种（系）HMW-GS的组成多样性分析对“矮孟牛”及其衍生品种（系）HMW-GS进行了多样性研究。研究结果表明,①在Glu-A1位点上,1亚基出现频率最高为51.65%,其次为Null（42.86%）,稀有亚基2*仅占5.49%②在Glu-B1位点上以7+8亚基居多,占到69.23%,优质亚基14+15、7较少③在Glu-D1位点上亚基2+12出现频率最高为80.22%,优质亚基5+10的频率仅为6.59%。从亚基的组合类型来看,共检测到19种亚基的组合类型,主要类型是1、7+8、2+12占有31.87%,其它亚基的组合类型出现频率较低,优质亚基组合类型较少,这与供试材料的品质性状较差相符。4“矮孟牛”及其衍生品种（系）的HMW-GS对品质的影响HMW-GS对品质起着非常重要的作用,供试材料的小麦品种（系）Glu-A1位点的品质效应主要来源于2*亚基和N亚基间的差异,Glu-D1位点的品质效应主要来源于5+10亚基与其它亚基间的差异。在蛋白质含量上,Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位点的亚基对蛋白质含量作用依次为2*>1>N、7>14+15>7+9>7+8>6、5+12>5+10>4+12>2+12,各亚基对沉淀值的作用依次为2*>1>N、14+15>7+9>7+8>7>6、5+10>5+12>2+12>4+12,各亚基对面团形成时间的作用依次为1>2*>N、14+15>7>7+9>7+8>6、5+10>5 + 12>2+12>4+12,对面团稳定时间的作用依次为2*>1>N、14+15>7>7+8=7+9>6、5+10>5+12>2+12>4+12。以蛋白质含量与沉淀值及粉质仪参数相结合为评价指标,高分子量谷蛋白亚基的最优搭配为2*/14+15/5+10。无论采用哪种品质评价标准,2*和1优于Null,5+10一般也均优于其他亚基。5“矮孟牛”及其衍生品种（系）SSR多态性分析利用SSR标记研究了“矮孟牛”及其衍生品种（系）共计91份小麦材料的遗传多样性。20对SSR引物共检测到120个多态性位点,每对引物多态性位点数平均为6.0个,变幅为3-9个。91份小麦材料遗传多样性GS变幅为0.411-0.961,遗传差异较大。UPGMA聚类分析将“矮孟牛”及其衍生品系分成四大类,能较好的反映品种（系）之间的遗传差异。矮孟牛亲本及矮孟牛七大类型-审定品种-衍生品系的遗传多样性指数变化呈逐渐上升趋势,但上升趋势逐渐减小,这与各育种单位反复利用“矮孟牛”及其衍生品种（系）有关;由矮孟牛与山农辐66、山农辐63为亲本杂交衍生出的材料较多,合理组配杂交亲本具有重要意义。

论文目录

• 英文缩略表
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 国内外研究进展
• 1.1.1 农艺性状的遗传多样性研究
• 1.1.2 品质性状及其多样性分析
• 1.1.3 HMW-GS 遗传多样性研究
• 1.1.4 HMW-GS 与小麦品质的关系
• 1.1.5 分子标记及其在小麦遗传多样性研究中的应用
• 1.2 小麦骨干亲本“矮孟牛”及其利用
• 1.2.1 小麦骨干亲本“矮孟牛”系谱分析
• 1.2.2 小麦骨干亲本“矮孟牛”的利用
• 1.3 本研究目的意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 测定项目与试验方法
• 2.2.1 农艺性状调查
• 2.2.2 品质性状测定
• 2.2.3 HMW-GS 的提取及电泳
• 2.2.4 SSR 标记分析
• 2.3 数据处理
• 3 结果与分析
• 3.1 “矮孟牛”及其衍生品种（系）农艺性状的多样性分析
• 3.2 “矮孟牛”及其衍生品种（系）品质性状的多样性分析
• 3.3 “矮孟牛”及其衍生品种（系）HMW-GS 多样性分析
• 3.3.1 “矮孟牛”及其衍生品种（系）HMW-GS 等位变异及频率
• 3.3.2 “矮孟牛”及其衍生品种（系）HMW-GS 组成类型
• 3.4 “矮孟牛”及其衍生品种（系）HMW-GS 组成对品质的影响
• 3.4.1 HMW-GS 与蛋白质含量、沉淀值的关系
• 3.4.2 HMW-GS 组成与蛋白质含量、沉淀值的关系
• 3.4.3 HMW-GS 与面团形成时间、面团稳定时间的关系
• 3.4.4 HMW-GS 组成与面团形成时间、面团稳定时间的关系
• 3.5 “矮孟牛”及其衍生品种（系）的遗传多样性分析
• 3.5.1 SSR 扩增产物的多态性分析
• 3.5.2 聚类分析
• 3.5.3 矮孟牛亲本及不同类型－审定品种－衍生品系遗传多样性分析
• 4 讨论
• 4.1 “矮孟牛”及其衍生品种（系）的农艺性状多样性研究
• 4.2 “矮孟牛”及其衍生品种的品质性状多样性研究
• 4.3 “矮孟牛”及其衍生品种（系）HMW-GS 组成遗传多样性研究
• 4.4 “矮孟牛”及其衍生品种（系）HMW-GS 对品质的影响
• 4.4.1 单个HMW-GS 对品质的贡献效应
• 4.4.2 GLU-1 位点的亚基组成对品质的影响
• 4.5 SSR 标记在小麦遗传多样性分析中的有效性
• 5 结论
• 5.1 “矮孟牛”及其衍生品种（系）农艺性状多样性分析
• 5.2 “矮孟牛”及其衍生品种（系）的品质性状多样性分析
• 5.3 “矮孟牛”及其衍生品种（系）HMW-GS 组成多样性分析
• 5.4 “矮孟牛”及其衍生品种（系）HMW-GS 对品质的影响
• 5.5 “矮孟牛”及其衍生品种（系）SSR 多态性分析
• 参考文献
• 致谢
• 作者在读期间发表的论文