以色列卡梅爾山“進化峽谷”野生二粒小麥種質(zhì)資源評價.pdf

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。