太谷核不育小麦Ms2改良群体的遗传多样性分析及Ms2基因分子标记的筛选

摘要

本研究以由含有Glu-Al2*、Glu-Dlx5+y10和Glu-Blx14+Bly15等HMW-GS的优质亲本和高产抗病亲本分别与Tal小麦杂交构建而成的优质轮回选择群体为材料，用A-PAGE对改良群体亲本及其不同轮回世代C6，C7，C8部分籽粒醇溶蛋白进行分析，旨在研究不同轮回世代的遗传多样性及其差异，为Ms2群体的组建、评价和改良提供科学依据；同时为了提高后代不育株的筛选效率，用SRAP分子标记，以鲁麦15、鲁麦15(Ms2)和鲁麦15(Ms2+Rht10)为材料筛选与Ms2基因共分离的分子标记。主要研究结果如下： 1.轮回选择中的自由重组可以产生一些新的基因位点，但是也有部分基因位点丢失，多态性随世代的增加而逐渐降低。亲本和改良群体的醇溶蛋白带型统计发现，亲本及改良群体共鉴定出63种带型，亲本包括46种，每个亲本所含的带型数在18-30之间，平均为23种；改良群体中的遗传类型多，个体所含的带型数在15-32之间，平均也为23种，C6～C8产生了24种多态带型和11种特异带型，远高于亲本的7种和4种；对于不同轮回世代，带型的表现有一定差异，三个世代的多态带和特异带种类依次为：C6(17种)>C7(10种)>C8(8种)和C6(5种)>C7(2种)>C8(0种)，呈下降态势；对于四个不同的分区，ω和γ区的多态性下降尤为明显。 2.群体改良可以在一定程度上增加群体的遗传异质性，但群体的遗传基础逐渐狭窄。亲本及改良群体的遗传距离分析表明，C6中个体间的最大遗传距离和最小遗传距离分别为0.6585和0.0385，均大于亲本个体间的最大遗传距离和最小遗传距离为0.5349和0.0213；遗传距离的分布也因轮回世代的不同而异，最大遗传距离，最小遗传距离和平均遗传距离均呈下降趋势，C6～C8的平均遗传距离分别为0.2687、0.2652和0.1987，C8较C7降低了0.0665，差异极显著(T=37.9718，P<0.01)。 3.聚类分析和主坐标分析显示，随世代的增加，群体的遗传异质性下降。C6在遗传相似系数为0.72时可聚为两类，涵盖的基因型分别为45、31，类内的平均遗传相似系数为0.782和0.772;C7在遗传相似系数为0.75时也可聚为两类，分别包涵57和17个个体，两类的0.797和0.846，其比例有别可能与选择压力的大小有关，C8则在平均遗传相似系数分0,78时聚为一类，有82个基因型。 4.亲本和改良群体中的1BL/1RS易位系比例不断降低。亲本中有4个1BL/1RS易位系：D9401、鲁麦14、鲁麦15和小偃6号，C6世代中包涵6个1BL/1RS易位系：L610、L641、L659、L664、L666、L680，C7世代中包涵3个1BL/1RS易位系：L720、L735、L782，C8世代中也检测到3个1BL/1RS易位系，分别为L820、L833、L879。 5.Ms2基因可能具有特异的结构，需要用新的方法来筛选其分子标记。用837个SRAP引物组合对鲁麦15、鲁麦15(Ms2)和鲁麦15(Ms2+Rht10)近等基因系分析发现，25个组合在近等基因系间表现出差异，但是经过验证，以上差异均不与Ms2表现共分离。 以上说明，利用Ms2进行群体改良有利于创制变异类型，在一定程度上可以丰富群体的遗传基础，但如果围绕某一育种目标进行多个轮回的选择，将会因轮回世代的增加而降低遗传多样性，遗传基础变得狭窄。因此，在Ms2群体改良中通过对改良群体遗传多样性的评价，可以把握群体内基因的变化，随时向群体注入目的基因，不断丰富群体的遗传基础，从而能更准确的把握育种方向，保持Ms2群体育种的高效持久性；应该采用新的方法或者思路来筛选Ms2基因的分子标记，以便于尽早的鉴定出优良不育株，同时也为克隆Ms2基因奠定基础。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英文缩略表

声明

1引言

1.1遗传多样性的研究进展

1.1.1遗传多样性的定义及意义

1.1.2遗传多样性研究的方法

1.2群体改良的研究进展

1.2.1群体改良的定义

1.2.2群体改良的原理

1.2.3群体改良在育种上的应用

1.3太谷核不育小麦的研究进展

1.3.1太谷核不育小麦发现、定位及命名

1.3.2太谷核不育小麦的特性

1.3.3太谷核不育小麦不育性的研究

1.3.4太谷核不育小麦在育种上的应用

2材料与方法

2.2试验材料及获得

2.1.1试验材料

2.1.2基础群体、轮回选择群体的组建及选择

2.1.3鲁麦15、Ms2鲁麦15、Ms2+Rht10鲁麦15近等基因系的构建

2.2试验方法

2.2.1醇溶蛋白的A-PAGE

2.2.2 SRAP-PCR反应

3结果与分析

3.1改良群体的遗传多样性分析

3.1.1亲本改良群体醇溶蛋白类型及频率

3.1.2亲本及改良群体三个世代遗传距离分析

3.1.3改良群体的聚类分析和主坐标分析

3.1.4亲本及改良群体内1BL／1RS易位系的遗传分布

3.2Ms2基因分子标记的筛选

4讨论

4.1亲本与改良群体遗传多样性分析

4.2改良群体内1BL／1RS易位系的遗传分布

4.3Ms2基因分子标记的筛选

4.4进一步研究设想

5结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文