彩色小麦遗传多样性与籽粒色素含量遗传分析

摘要

彩色小麦籽粒中含有大量天然色素。不同粒色的或者相同粒色的彩色小麦的不同品种之间存在差异。本试验研究了红粒小麦籽粒色素含量遗传模式以及18个彩色小麦品种(系)的遗传多样性。获得以下主要结果：
　　 1.为保证彩色小麦籽粒的完整性，利用红粒小麦籽粒的色素含量与灰度值的关系，建立两者之间的数学模型。测量彩色小麦籽粒的灰度值，并同时测量相对应的每粒彩色小麦的色素含量。彩色小麦的灰度值与色素含量呈显著负相关，相关系数为－0.540,因此，建立彩色小麦籽粒灰度值与色素含量之间的数学模型为Eg=0.2072-0.0015Xg(0　　 2.以普通粒色小麦济核916和红粒小麦D4红杂交、自交以及回交所获得的6个世代(P1、P2、F1、F2、BC1、BC2)为材料，利用主基因+多基因混合模型对彩色小麦籽粒色素含量进行遗传分析。适合红粒小麦籽粒色素含量的遗传模型为E模型，即两对加性－显性－上位性主基因+加性－显性－上位性多基因混合遗传模型。色素含量是由两对主基因控制，2个主基因加性效应值均为－0.023。第1对主基因的显性效应(ha)和显性度(ha/da)分别为-0.012和0.514，第2对基因的显性效应(hb)和显性度(hb/db)分比为0.045和-1.97。主基因的遗传率在BC1、BC2、F2三个世代分别为59.26％、96.52％、96.52％。
　　 3.为探讨彩色小麦的亲缘关系和遗传多样性，利用305对多态性SSR引物对18个彩色小麦品种(系)进行了检测。共检测到1084个等位变异，平均每对引物检测到3.6个。红粒、紫红粒小麦的等位变异数在7个部分同源群的排序为HG3>HG2>HG1>HG4>HG5>HG7>HG6，黑粒和蓝粒小麦的排序为HG3>HG2>HG1和HG4>HG5>HG7>HG6。不同粒色小麦的SSR标记多态信息含量相近，其中红粒和紫红粒小麦为0.525-0.543，黑粒和蓝粒小麦为0.517-0.545。18个品种(系)的遗传差异极显著(P=0.0001)，遗传相似系数在0.41-0.76之间。UPGMA聚类分析将18份材料分为6群，类群分布与亲缘关系及其地域相关。