小麦矮秆新种质N0381D株高性状分析

论文摘要

近年来,倒伏已经成为限制小麦高产、稳产的主要因素,而降低株高是提高抗倒伏性的最有效措施。尤其在20世纪中后期,矮秆、半矮秆小麦品种的广泛推广,使全世界的小麦产量得到了显著提高。矮化育种与抗倒伏栽培已成为高产、超高产小麦生产的重要途径。大部分的矮秆品种均携带了来自农林10号和赤小麦的矮秆基因,矮秆基因的利用十分单一化。因此,不断创造和发现新的矮源,丰富矮秆基因的多样性,并应用于实际生产中,这对于提高小麦的产量潜力具有重要意义。本研究采用从N9738与高优503的杂种后代中选育出的矮秆新种质N0381D,在对其矮秆性状进行田间观察及赤霉酸鉴定的基础上,对其矮秆基因进行了分析和分子标记定位,结论如下:1农艺性状调查发现,N0381D具有矮秆（52.00cm）、中早熟、强抗倒伏性等特点,并对小麦条锈病流行小种及白粉病菌混合菌系表现高抗,籽粒白色、角质,是一个综合性状比较好的小麦矮秆亲本材料,在小麦种质创新中具有利用价值。2将N0381D与高秆材料阿勃杂交,获得F1及F2分离群体,对F1及F2分离群体的株高进行分析,得出F1代株高均接近或稍高于中亲值,F2代高、矮秆比例为123:33,经χ2测验,符合3:1遗传分离比例。再利用BC1群体进行验证,得出BC1（N0381D/阿勃∥N0381D）代矮秆植株数和半矮秆植株数的分离比例为39∶36,符合1:1遗传分离比例,因此,说明N0381D的矮秆性状是由1对隐性主效基因控制的。3用不同浓度的外源赤霉酸处理N0381D及阿勃的幼苗,发现阿勃的株高明显变高,且叶片发黄、披垂,而N0381D的株高无明显变化,且叶片绿色、坚挺。因此,可说明N0381D的矮秆基因为赤霉酸不敏感型。4对125株F2分离群体应用BSA法（分离群体分组混合分析法）进行SSR分析,获得1对具有稳定特异性扩增片段的SSR引物Xwmc503。用JoinMap4.0软件计算,该标记与矮秆基因连锁,遗传距离为19.3cM。再利用MapDraw绘制遗传连锁图谱。5用中国春缺体-四体系及第2部分同源群双端体系将与该矮秆基因连锁的标记Xwmc503定位在2DL上,从而判断该矮秆基因可能位于2DL上,由于2DL上目前还没有发现矮秆基因,因此推测N0381D携带的矮秆基因可能为新基因,暂命名为RhtN0381D。6与阿勃的株高相比,F1代株高降低率为22.80%,属于中等强度的降秆基因。株高的降低程度适中,利于抗倒伏,也符合在栽培上控制株高要适度的要求,有利于改善群体的通风透光状况,可以提高小麦的生物学产量,从而提高产量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 小麦矮秆基因的类型与遗传特性
• 1.1.1 Rht -主效降低株高基因
• 1.1.2 D-草丛型矮生基因
• 1.1.3 Us-单茎矮生基因
• 1.2 矮秆基因的分布
• 1.3 矮秆基因的作用
• 1.3.1 矮秆基因的降秆作用
• 1.3.2 矮秆基因与产量性状的关系
• 1.4 环境对矮秆基因的作用
• 1.4.1 播种时间对矮秆基因的影响
• 1.4.2 播种深度对矮秆基因的影响
• 1.4.3 土壤水分对矮秆基因的影响
• 1.4.4 环境温度对矮秆基因的影响
• 1.5 株高与抗倒伏关系
• 1.6 小麦矮秆基因的鉴定方法及分子标记
• 1.6.1 小麦矮秆基因的鉴定方法
• 1.6.2 小麦矮秆基因的分子标记
• 1.7 研究的目的意义
• 1.7.1 研究的主要目的及意义
• 1.7.2 研究技术路线
• 1.7.3 研究内容
• 第二章 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 株高性状分析
• 2.2.2 基因组DNA 的提取及质量检测
• 2.2.3 N0381D 矮秆基因的SSR 标记分析
• 第三章 结果与分析
• 3.1 株高的鉴定与分析
• 3.1.1 N0381D 的赤霉酸反应鉴定
• 1 代的株高分析'>3.1.2 F₁代的株高分析
• 2 代株高的分析'>3.1.3 F₂代株高的分析
• 3.1.4 回交后代株高的分析
• 3.2 矮秆基因定位与分子作图
• 3.2.1 DNA 检测结果
• 3.2.2 SSR 多态性引物的筛选
• 3.2.3 矮秆基因SSR 标记分析与分子作图
• 3.3 中国春缺体-四体及双端体验证
• 3.4 N0381D 株高与抗倒伏性关系
• 3.5 小结
• 第四章 结论与讨论
• 4.1 结论
• 4.2 讨论
• 4.2.1 株高的分析
• 4.2.2 BSA 法研究多基因控制性状的可行性
• 4.2.3 矮秆基因的利用
• 4.2.4 株高与抗倒伏性关系
• 参考文献
• 缩略词
• 致谢
• 作者简介