抗穗发芽基因型和GA20ox1基因等位变异在中国历史小麦品种中的检测

摘要

我国历史小麦品种中贮藏着丰富的遗传资源，是小麦育种的亲本资源。目前在生产上，小麦的穗发芽问题成为制约小麦安全生产和提高小麦品质的一个瓶颈问题，所以抗穗发芽育种已经成为小麦育种中急需解决的问题。分子标记辅助选择可以有效缩短育种进程。本研究利用与抗穗发芽相关的分子标记Vp1A3和Vp1B3，对107份我国小麦历史品种的穗发芽抗性进行综合筛选。筛选结果表明:用Vp1A3共检测出8种已知的Vp-1A基因的等位变异，分别为Vp1-Aa、Vp1-Ab、Vp1-Ag、 Vp1-Aj、Vp1-Ak、Vp1-Ai、Vp1-Ah和Vp1-Al，各自占总数的28.04％、8.41％、2.80％、7.48％、3.74％、38.32％、8.41％和1.87％。此外安选2号是新发现的等位变异类型，命名为Vp1-Ar，Vp1-Ar在2718bp-2732bp处有15个碱基的缺失（5个CTT）;用与小麦穗发芽抗性相关的另外一个分子标记Vp1B3共检测出3种Vp-1B等位基因类型，分别为Vp1-Bc、Vp1-Ba、Vp1-Bb，分别占总数的44.86％、44.86％和9.35％。通过Vp1A3和Vp1B3以及发芽指数的综合筛选，在107份我国小麦历史品种中筛选出5份抗穗发芽基因型材料，分别为安选2号、烟农15、郑州683、郑州742和克群，其Vp-1基因的单倍型分别为:Vp1-Ar和Vp1-Bc; Vp1-Ah和Vp1-Bc;Vp1-Ab和Vp1-Bc;Vp1-Ag和Vp1-Bc;Vp1-Ah和Vp1-Bc。
　　Ga20ox1在不同穗发芽抗性小麦中等位变异研究的结果表明， Ga20ox1-B基因在京冬1号和中优9507中的序列与保守序列Y14008相比，中优9507和京冬1号有三个点突变，导致其编码的氨基酸发生了改变。GA20ox1-D基因在不同穗发芽抗性的小麦材料中的序列与保守序列Y14007相比，京冬1号在379 bp、581 bp和1101 bp处存在单碱基的突变，万县白麦子在1161bp处有一个单碱基突变，这些点突变都导致了其编码的氨基酸发生了改变。

目录

声明

摘要

缩略词表

1 引言

1．1 小麦穗发芽的机制

1．1．1 环境影响因素

1．1．2 小麦生理生化特性对其穗发芽的影响

1．2 VP-1基因与其抗穗发芽分子标记

1．3 GA20ox基因

1．4 本研究的目的和意义

2 材料和方法

2．1 实验材料

2．2 酶和试剂

2．3 溶液与培养基的配置

2．4 聚丙烯酰胺凝胶电泳试剂的配制

2．5 引物

2．6 实验方法

2．6．1 穗发芽抗性分析

2．6．2 CTAB法提取小麦基因组DNA

2．6．3 GA20ox1基因、Vp1-A3基因和Vp1-B3基因的扩增

2．6．4 12％聚丙烯酰胺凝胶电泳

2．6．5 PCR产物的回收和克隆

3 结果

3．1 小麦基因组DNA的提取

3．2 Vp1A3对我国107份小麦历史品种的检测

3．2．1 Vp1A3菌液PCR扩增结果检测

3．2．2 Vp-1A3测序结果分析

3．3 Vp1B3对我国107份小麦历史品种的检测

3．3．1 Vp1B3结果分析

3．4 抗穗发芽基因型的综合筛选

3．5 GA20ox1基因在不同穗发芽抗性小麦材料中等位变异的检测

3．5．1 GA20ox1-B在不同穗发芽抗性小麦材料中的等位变异的检测

3．5．2 GA20ox1-D在不同穗发芽抗性小麦材料中的等位变异的检测

4 讨论

5 结论

致谢

参考文献

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