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文檔簡介
1、野生二粒小麥(Triticum dicoccoides,2n=4x=28,AABB)是普通小麥(Triticumaestivum,2n=6x=42,AABBDD)的野生四倍體祖先,相對于其他近緣材料有很多的優(yōu)良性狀,一直是小麥遺傳改良的重要的二級基因源。以色列擁有豐富的麥類作物野生資源,卡梅爾山“進化峽谷”(“Evolution Canyon”)是研究不同環(huán)境下生物進化與多樣性的天然實驗室。野生二粒小麥廣泛分布于“進化峽谷”的南坡和北坡
2、,本研究以在“進化峽谷”的不同地點采集的38份野生二粒小麥種質(zhì)為試驗材料,以抗病性、品質(zhì)參數(shù)、貯藏蛋白組成以及SSR標(biāo)記為內(nèi)容,從形態(tài)、品質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA水平對比峽谷南、北坡野生二粒小麥進化上的遺傳多樣性,對揭示峽谷微環(huán)境對野生二粒小麥進化的影響機理有一定的指導(dǎo)意義,本研究還可以在一定程度上拓寬我國小麥育種的遺傳背景。本研究主要獲得以下結(jié)果:
1.對供試材料的株高、穗長、穗粒數(shù)和千粒重進行了遺傳多樣性分析,在株高方面,峽谷南
3、坡材料平均株高86.930cm,北坡材料平均株高108.926 cm;峽谷南、北坡穗長變異幅度分別為6.067-9.300cm,7.767-10.167cm,平均穗長分別為8.120cm、8.860cm;峽谷南、北坡穗粒數(shù)變幅分別在16.333-32.000粒和20.667-39粒之間,平均每穗粒數(shù)分別為25.376粒、28.815粒;峽谷南、北坡千粒重變幅范圍分別為16.150-30.950g和15.350-26.675g,平均分別為
4、24.698g、20.918g。峽谷南、北坡四個農(nóng)藝性狀的平均多樣性指數(shù)(H')分別為株高2.180、0.398,穗長0.305、0.372,穗粒數(shù)0.330、0.355和千粒重0.361、0.381。
2.利用278對SSR引物對38份野生二粒小麥進行遺傳多樣性分析和聚類分析,其中53.23%的引物在峽谷南、北坡材料之間擴增出多態(tài)性條帶。峽谷南、北坡材料之間在A、B基因組上均具有較高的多態(tài)性,平均多態(tài)性分別為50.0%和56
5、.5%。聚類結(jié)果表明,38份野生二粒小麥種質(zhì)可劃分為3類,其中一類是來源于峽谷北坡的18份材料,峽谷南坡的ES5、ES13、ES14被單獨劃分為一類,峽谷南坡其余材料被聚為第三類。
3.利用近紅外谷物品質(zhì)分析儀對供試的38份野生二粒小麥材料進行品質(zhì)分析。峽谷南、北坡材料間在蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、面團形成時間和吸水率4個品質(zhì)性狀方面有極顯著的差異(P<0.01),在面團穩(wěn)定時間方面呈顯著差異(P<0.05)。38份供試材料全部
6、達到一等強筋小麥標(biāo)準(zhǔn)(GB/T17892-1999),即面團穩(wěn)定時間≥10min,濕面筋含量≥35%,蛋白質(zhì)含量≥15%。
4.通過對野生二粒小麥高分子量谷蛋白亞基SDS-PAGE檢測,發(fā)現(xiàn)峽谷南、北坡材料高分子量谷蛋白亞基具有遺傳多樣性。Glu-1位點共檢測到3種等位基因變異,其中Glu-A1位點1種,該變異位點來源于峽谷北坡材料;Glu-B1位點2種,峽谷南、北坡材料均有2種。
5.通過對38份野生二粒小麥進行抗
7、病性鑒定,發(fā)現(xiàn)峽谷南、北坡材料對白粉菌E09小種抗性存在差異。來源于峽谷南坡的20份材料對白粉菌E09小種表現(xiàn)免疫或高抗,18份來源于峽谷北坡的材料對白粉菌E09小種表現(xiàn)高感或中感。峽谷兩坡材料之間構(gòu)建抗×感3個雜交組合的F2分離群體,利用BSA方法在3個組合中同時篩選到7對被定位于1AL上的SSR標(biāo)記,在正式命名的小麥抗白粉病基因中,目前還未發(fā)現(xiàn)來源于野生二粒小麥的位于1AL染色體上的抗白粉病基因,該抗病基因很可能是一個新的抗病基因。
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