60Co-γ辐射诱变小麦抗旱突变体筛选及分子标记检测

论文摘要

本研究以60C o-γ射线处理的涡9722和河科2号两个小麦品种M3和M4代群体为材料，用PEG6000人工模拟干旱胁迫条件，对其种子和幼苗的抗旱性进行了遗传变异分析。测定种子萌发指标，包括发芽势、发芽率、发芽指数，幼苗生长指标，包括主根长、株高、根数、叶数、根干重、地上部分干重、根冠比，幼苗生理指标包括根含水率、地上部分含水率、脯氨酸含量、可溶性糖含量和叶绿素含量。采用综合抗旱系数筛选抗旱性突变体，并对其进行了SSR分子鉴定。结果表明：1.涡9722和河科2号的M3代和M4代群体各项试验指标在株系间差异均达0.05显著水平或者0.01显著水平。涡9722M3代的主根长、脯氨酸含量和可溶性糖含量的群体均值高于亲本，其余指标低于亲本；M4代主根长、苗高、脯氨酸含量和可溶性糖含量的群体均值高于亲本，其余指标低于亲本。河科2号M3代的发芽势、发芽指数、叶数、根数、发芽率、主根长、苗高、根数、地上部分干重、根冠比、地上部分含水率、脯氨酸含量、可溶性糖含量、叶绿素含量的群体均值高于亲本，其余指标低于亲本；M4代发芽率、主根长、苗高、地上部分干重、地上部分含水率、脯氨酸含量、可溶性糖含量的群体均值高于亲本，其余指标低于亲本。涡9722的M3和M4代群体生理指标变异系数较高，形态指标变异系数较低；河科2号的M3和M4代群体发芽指标变异系数较高，形态指标变异系数较低。2. M3和M4代间抗旱系数相关分析表明：涡9722的M3和M4代间的主根长、地上部分干重、根含水率的抗旱系数表现为显著的正相关，苗高、根干重、根冠比、可溶性糖含量、叶绿素含量的抗旱系数以及综合抗旱系数表现为极显著的正相关；河科2号的M3和M4世代间的苗高、地上部分干重和地上部分含水率呈现显著的正相关，而根数、根含水率、可溶性糖含量和叶绿素含量以及综合抗旱系数表现为极显著的正相关。3.以超过M3和M4株行综合抗旱系数均值±2×标准差筛选变异株行。涡9722的M3代正向变异率为3.96％，有9个株系的抗旱性发生了正向变异；M4代正向变异率为6.16％，有14个株系的抗旱性发生了正向变异。河科2号的M3代正向变异率为4.64％，有9个株系的抗旱性发生了正向变异；M4代正向变异率为5.15％，有10个株系的抗旱性发生了正向变异。综合两代之间表现，在涡9722的M4代群体中初步筛选出7个抗旱性变异株系，在河科2号的M4代群体中筛选出5个抗旱性变异株系。4.聚类分析表明，当遗传距离为1.59时，涡9722的M3株系群体的抗旱变异类型分为6大类；当遗传距离为1.96时，涡9722的M4株系群体的抗旱变异类型分为7大类。当遗传距离为3.45时，河科2号的M3株系群体的抗旱变异类型分为6大类；当遗传距离为2.54时，河科2号的M4株系群体的抗旱变异类型分为6大类。5.利用SSR标记，在涡9722的M4株系群体中筛选出的7个抗旱突变体与亲本相比均可检测到多态性，6对引物供检测出了30个变异位点。变异位点主要集中在2A、3A、3B、3D、7D。染色体组A上有8个SSR标记位点发生变异，占26.7%；染色体组B上有7个SSR标记位点发生变异，占23.3%；染色体组D上有15个SSR标记位点发生变异，占50%。各染色体组发生突变频率的大小为D>A>B。在河科2号的M4株系群体中筛选出的5个抗旱突变体与亲本相比均可检测到多态性，6对引物共检测出了27个位点发生变异，变异位点主要集中在2A、3B、3D、5D、7D。其中染色体组A上有1个SSR标记位点发生变异，占5.6%；染色体组B上有17个SSR标记位点发生变异，占33.3%；染色体组D上有9个SSR标记位点发生变异，占61.1%。各染色体组发生突变频率的大小为D>B>A。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 小麦诱变育种研究进展
• 1.2 小麦抗旱机制研究进展
• 1.2.1 植株形态结构与抗旱性的关系研究
• 1.2.2 生理代谢与抗旱性的关系研究
• 1.3 小麦抗旱性鉴定研究进展
• 1.3.1 小麦萌发期抗旱鉴定
• 1.3.2 小麦幼苗期抗旱鉴定
• 1.3.3 小麦抗旱性评价方法
• 1.4 抗旱性突变体诱导研究进展
• 1.5 小麦抗旱分子标记研究进展
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 供试材料及诱变处理
• 3.2 诱变后代处理方法
• 3.3 干旱胁迫试验
• 3.3.1 萌发试验
• 3.3.2 幼苗生长试验
• 3.4 性状测定
• 3.4.1 生长指标的测定
• 3.4.2 生理指标的测定
• 3.5 分子标记鉴定
• 3.5.1 DNA 提取方法
• 3.5.2 PCR 反应体系
• 3.5.3 SSR 引物
• 3.6 统计分析方法
• 4 结果与分析
• 4.1 试验结果的方差分析
• 4.1.1 涡 9722 试验结果方差分析
• 4.1.2 河科 2 号试验结果方差分析
• 4.2 诱变后代抗旱性变异分析
• 4.2.1 涡 9722 诱变后代抗旱性变异分析
• 4.2.2 河科 2 号诱变后代抗旱性变异分析
• 4.3 诱变后代抗旱性变异分布
• 4.3.1 涡 9722 诱变后代抗旱性变异分布
• 4.3.2 河科 2 号诱变后代抗旱性变异分布
• 4.4 诱变后代世代相关分析
• 4 代相关的分析'>4.4.1 涡 9722 诱变后代 M3 与 M₄代相关的分析
• 4 代的分析'>4.4.2 河科 2 号诱变后代 M3 与 M₄代的分析
• 4.5 抗旱变异株系的筛选
• 4.5.1 涡 9722 抗旱变异株系的筛选
• 4.5.2 河科 2 号抗旱性变异株系的筛选
• 4.6 抗旱变异类型的聚类分析
• 4.6.1 涡 9722 抗旱性变异类型的聚类分析
• 4.6.2 河科 2 号抗旱性变异类型的聚类分析
• 4.7 抗旱突变体的 SSR 鉴定
• 4.7.1 涡 9722 抗旱突变体的 SSR 鉴定
• 4.7.2 河科 2 号抗旱突变体抗旱性变异的 SSR 鉴定
• 5 讨论
• 60Co-γ对小麦抗旱性的诱变效果'>5.1⁶⁰Co-γ对小麦抗旱性的诱变效果
• 5.2 抗旱突变体筛选
• 5.3 抗旱突变体的 SSR 鉴定
• 6 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 发表论文