小麥SSR標(biāo)記輔助遺傳背景選擇技術(shù)研究.pdf

1、回交育種是重要的育種方法之一,通過(guò)分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)提高回交育種效率具有重要意義。本研究以轉(zhuǎn)大豆抗旱基因GmDREB1的小麥品系MG349為供體親本、濟(jì)麥22為輪回親本的360個(gè)BC1F2單株為材料,用GmDREB1基因本身的功能基因標(biāo)記對(duì)該基因進(jìn)行跟蹤檢測(cè),選用兩個(gè)親本間多態(tài)性好并覆蓋小麥21個(gè)連鎖群的46個(gè)SSR標(biāo)記進(jìn)行輪回親本遺傳背景分析,通過(guò)遺傳背景回復(fù)率的比較,探索適宜的小麥回交育種群體以及利用分子標(biāo)記進(jìn)行遺傳背景選擇時(shí)所需

2、要的適宜的標(biāo)記數(shù)、標(biāo)記的合理分布和經(jīng)濟(jì)有效的選擇方式,旨在探索加快小麥回交育種速度、提高回交育種效率的途徑。主要研究結(jié)果如下:
　　 1、對(duì)360株BC1F2個(gè)體遺傳回復(fù)率的分析表明,輪回親本遺傳回復(fù)率的平均值為0.762,與理論值0.75接近,其中48.1％的個(gè)體遺傳回復(fù)率在0.70到0.80之間,32.3％的個(gè)體遺傳回復(fù)率在0.80以上,1.7％的個(gè)體遺傳回復(fù)率大于0.90。因此,就加快回交育種速度而言,適當(dāng)加大回交群體,從

3、回交群體中選擇既具有目的基因,同時(shí)又具有較高的輪回親本遺傳回復(fù)率的個(gè)體是可行的。換句話(huà)說(shuō),可以通過(guò)擴(kuò)大回交分離群體,減少必要的回交次數(shù),用較少的回交次數(shù)達(dá)到較多回交次數(shù)的效果。
　　 2、比較了標(biāo)記在基因組中均勻分布和隨機(jī)選取標(biāo)記兩種情況下不同標(biāo)記數(shù)目對(duì)遺傳背景選擇效果的影響。在7個(gè)同源群中每個(gè)同源群只取1個(gè)(共7個(gè)標(biāo)記)、2個(gè)(共14個(gè)標(biāo)記)和3個(gè)標(biāo)記(共21個(gè)標(biāo)記)時(shí),輪回親本遺傳背景回復(fù)率與采用46個(gè)標(biāo)記得出的遺傳背景回復(fù)

4、率的相關(guān)系數(shù)分別為0.506、0.645和0.773,均達(dá)顯著水平(P<0.01)；在利用46個(gè)標(biāo)記選出的36個(gè)遺傳背景回復(fù)率最高個(gè)體中,分別有34％、43％和51％的個(gè)體與采用每個(gè)同源群只取1個(gè)、2個(gè)和3個(gè)標(biāo)記時(shí)選出的36個(gè)遺傳背景回復(fù)率最高個(gè)體相同。而在隨機(jī)選取7個(gè)、14個(gè)和21個(gè)標(biāo)記時(shí),輪回親本遺傳背景回復(fù)率與采用46個(gè)標(biāo)記得出的遺傳背景回復(fù)率的相關(guān)系數(shù)則分別為0.431、0.556和0.652,均達(dá)顯著水平(P<0.01)；在利

5、用46個(gè)標(biāo)記選出的36個(gè)遺傳背景回復(fù)率最高個(gè)體中,分別有32％、41％和47％的個(gè)體與隨機(jī)選取7個(gè)、14個(gè)和21個(gè)標(biāo)記時(shí)選出的36個(gè)遺傳背景回復(fù)率最高個(gè)體相同。因此,在進(jìn)行小麥分子標(biāo)記輔助背景選擇時(shí),可先在每個(gè)同源群上選擇2-3個(gè)標(biāo)記對(duì)初始群體進(jìn)行掃描,選出遺傳背景回復(fù)率高的個(gè)體,然后根據(jù)育種實(shí)際需要,決定是否再增加標(biāo)記對(duì)選出的個(gè)體進(jìn)行檢測(cè),以達(dá)到經(jīng)濟(jì)有效的選擇效果。
　　 3、研究了小麥A、B、D三個(gè)染色體組和7個(gè)同源群的選擇

6、效果。結(jié)果顯示三個(gè)染色體組的遺傳背景回復(fù)率與總回復(fù)率相關(guān)性差異較小,但是B染色體組背景回復(fù)率顯著低于A組、D組和總回復(fù)率(P<0.01),且B染色體組與A組、D組及總回復(fù)率均表現(xiàn)顯著正相關(guān)(P<0.01),而A、D兩個(gè)染色體組回復(fù)率不相關(guān)。由于遺傳背景的回復(fù)率是由A、B、D三個(gè)基因組的回復(fù)率組成,因此,為了提高選擇效率,最好增加在B基因組上的標(biāo)記。當(dāng)然,這可能與兩個(gè)親本的遺傳背景有關(guān),是否具有普遍性值得進(jìn)一步研究。比較7個(gè)同源群遺傳背景

7、回復(fù)率時(shí)發(fā)現(xiàn),7個(gè)同源群之間不存在相關(guān)性,與總回復(fù)率的相關(guān)系數(shù)從大到小依次為第六同源群(0.545)>第五同源群(0.478)>第四同源群(0.427)>第七同源群(0.421)>第三同源群(0.406)>第一同源群(0.379)>第二同源群(0.271)。這種排序與每個(gè)連鎖群上的標(biāo)記數(shù)目多少排序基本相同。但在比較均具有六個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)的第二、第三、第七同源群時(shí),發(fā)現(xiàn)第七同源群和第三同源群與遺傳背景總回復(fù)率的相關(guān)系數(shù)幾乎是第二同源群的2倍,