小麦骨干亲本碧蚂4号的性状与遗传特点分析

摘要

在我国小麦育种和生产中，骨干亲本（Backbone parents或Milestoneparents）发挥了核心骨干作用。分析骨干亲本的性状和遗传特点，对于揭示其形成的遗传基础、指导新型骨干亲本材料的创造及利用具有重要意义。本研究以小麦骨干亲本碧蚂4号及其衍生品种为材料，通过田间调查和分子标记的基因组扫描，分析了碧蚂4号的主要性状特点和基因组特异位点及其在衍生后代的传递。获得的主要结果如下：
　　 （1）通过对碧蚂4号及其衍生品种连续三年的田间试验鉴定，发现：碧蚂4号在每穗小穗数、穗粒数、千粒重、单株产量和小区产量等主要产量性状上优于其子一代品种的另外3个亲本早洋麦、尤皮2号和苏早1号；碧蚂4号对其衍生品种的穗粒数、千粒重和单株产量等主要产量因子具有突出的贡献。
　　 （2）利用193对未定位的EST-SSR引物对碧蚂4号子一代品种的4个亲本早洋麦、尤皮2号和苏早1号进行PCR扩增，筛选出6对碧蚂4号的特异性引物，它们可扩增出41个等位变异位点。利用中国春缺体-四体对这6个碧蚂4号特异标记进行染色体定位，将标记ww106、ww114和ww122定位在1A染色体上；标记ww123和ww176分别定位在2D和3B染色体上；标记ww84定位在6A、7A和6D染色体上。
　　 （3）从覆盖小麦全基因组的1432个SSR、EST-SSR和STS标记中（包括193个未定位的EST-SSR标记）筛选出39个碧蚂4号的特异标记。在子一代和子二代材料中，除标记Xgwm577外的38个标记均能扩增出碧蚂4号特异带；在子三代和子四代材料中能扩增出碧蚂4号特异带的标记分别有35个和25个；ww122、Xgwm261、Xedm80、SWES222和CFE223在4个世代中的传递频率都保持在50％以上；有22个标记位点对衍生品种的遗传贡献率大于25％；推测这些基因组位点及其附近的染色体区域可能是被育种家强烈选择的部分。
　　 （4）在遗传贡献率大于25％的22个基因组位点中有13个SSR位点可查到相关图谱信息，其中有8个位点及其附近染色体区域聚集了许多与产量、品质和抗病性等重要农艺性状相关的QTL。如BARC83与QTgw.ucw-1A（千粒重）、QGlui.ucw-1A（麸质指数）和QSev.ucw-1A（沉降值）等QTL紧密连锁；BARC13与QYr.sgi-2B.1（条锈病成株抗性）、QEet.inra-2B（抗枯萎病）等QTL紧密连锁；Xgwm261与QGy.ccsu-2D（籽粒产量）、QHi.ccsu-2D.2（收获指数）、QSl.ccsu-2D.2（穗长）等QTL紧密连锁。这表明骨干亲本碧蚂4号对衍生后代品种贡献率较高的基因组位点区域可能含有决定重要农艺性状的QTL，这些特异染色体位点和区段可能是碧蚂4号成为骨干亲本的重要遗传特征。

目录

文摘

英文文摘

英文缩略词

1 前言

1.1 我国的小麦骨干亲本及其在小麦遗传改良中的作用

1.1.1 小麦骨干亲本的优良特性及利用

1.1.2 小麦骨干亲本的遗传评价

1.1.3 小麦骨干亲本研究展望

1.2 分子标记在小麦遗传育种中的应用

1.2.1 常用的分子标记种类

1.2.2 分子标记在小麦遗传研究中的应用

1.3 本研究的目的意义

2 试验材料和方法

2.1 试验材料

2.2 试验设计

2.2.1 碧蚂4号表型特征的遗传分析

2.2.2 碧蚂4号的特异染色体位点及其在衍生品种中的传递

2.2.3 碧蚂4号衍生品种的聚类分析

2.3 试验地点

2.4 试验方法

2.4.1 田间数据调查方法

2.4.2 基因组DNA的提取

2.4.3 分子标记分析

2.4.4 试剂的配制

2.4.5 数据处理方法

3 结果与分析

3.1 碧蚂4号及其衍生后代的表型性状

3.1.1 碧蚂4号衍生子一代品种4个亲本的农艺性状比较

3.1.2 碧蚂4号衍生品种主要产量性状的主成分分析

3.1.3 碧蚂4号衍生品种的产量性状特点

3.1.4 碧蚂4号衍生品种重要农艺性状的演变特点

3.2 碧蚂4号基因组特异位点及其在衍生后代中的传递

3.2.1 碧蚂4号特异位点的筛选

3.2.2 碧蚂4号特异EST-SSR标记的染色体定位

3.2.3 碧蚂4号特异标记在小麦各部分同源群上的分布

3.2.4 碧蚂4号基因组特异位点在各世代中的传递频率

3.2.5 碧蚂4号基因组特异位点在衍生后代中的遗传贡献率

3.3 碧蚂4号衍生品种的聚类分析

3.3.1 多态性引物筛选

3.3.2 聚类分析

4 讨论

4.1 碧蚂4号对衍生后代主要农艺性状的影响

4.2 碧蚂4号特异位点在衍生后代中的传递

5 结论

参考文献

致 谢

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